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Termodinámica atmosférica

Buenas noches, después del anterior post sobre el mundo de la dinámica atmosférica o circulación atmosférica general, he decidido complementarlo con este acerca de la termodinámica atmosférica (muy básica) muy entrelazado con la dinámica general.

Mucho hemos oído hablar sobre la termodinámica en el campo meteorológico, sin embargo esta teoría (como básicamente todas las meteorológicas) tienen su fundamentación en la física pero nos centraremos en el campo meteorológico.

Cuando los rayos solares inciden sobre la Tierra, no calienta directamente el aire, es mas, los rayos solares “son transparentes” en ese sentido, pues al penetrar en la atmósfera no la calienta directamente, sino indirectamente. Al incidir los rayos solares sobre una superficie (superficie terrestre, océanos, mares....) las calienta y es entonces cuando esta superficie irradia de alguna manera esa radiación producida por la propia acción solar calentando las masas de aire situadas inmediatamente por encima de estas superficies, pero claro, no todas las superficies irradian la misma cantidad de calor, entramos en este caso a hablar sobre fenómenos como el albedo radiativo. Este proceso nos indica (dicho a grosso modo) que las superficies mas claras devuelven mas calor al espacio y las mas oscuras absorben mas cantidad de este. Resumidamente, las superficies claras (hielo polar entre otras) no pueden retener ese aire cálido y no pueden calentar las capas bajas atmosféricas. Por ejemplo, si analizamos el caso del Polo podemos contemplar como existe un bucle de repetición mediante el cual la T siempre se mantiene fría, salvo en verano donde actúan (en el Polo N) otros procesos como la posición del sol sobre la vertical de la zona en cuestión, este bucle consiste en que al incidir mas oblicuamente los rayos solares hace que la T sea baja, al ocurrir esto hace que la superficie helada sea mayor, como hemos visto a mayor cantidad de superficie clara (hielo) mas albedo radiativo, al haber mas albedo radiativo la superficie alberga menor cantidad de calor y al suceder esto la T es menor retornando así al principio. Otros ejemplos con albedo elevado lo suponen los desiertos, donde la temperatura cae en picado al ponerse el sol. En este caso podemos encontrar otro bucle, aunque en este caso si se caldean bien por el día las capas de aire inmediatamente por encima de esta superficie tórrida, ahora analizaremos este hecho.
Este acontecimiento de calentamiento de la superficie y con ello de las masas de aire de la baja atmosfera, sucede entre otros hechos debido a que en las regiones en las que se suelen situar los desiertos los rayos solares inciden perpendicularmente y por tanto incide de lleno sobre la superficie, nos encontramos en ese caso ante un fenómeno termodinámico, un proceso convectivo y esque al calentarse de esta manera la superficie surge una baja térmica, movimientos convectivos de aire provocados por tal calentamiento, este fenómeno en estas regiones desérticas es raro que sea efectivo, se elevan cantidades importantes de aire muy cálido pero no llegan a producir nubosidad al no existir ni aire frío ni humedad relativa en altura ya que en estas zonas los niveles medios y altos no poseen frío excesivo para la gestación de nubosidad.

Por la noche sin embargo sucede otro proceso. Al no haber acción solar por la noche, la temperatura cae en picado, el suelo no es capaz de irradiar gran cantidad de calor ya que la ha emitido conforme incide el sol sobre ella, por ello se produce este enfriamiento. Como hemos podido comprobar en el desierto se producen situaciones muy extremas, la vegetación no puede soportar estos extremos de T con amplitudes muy significativas, con máximas que pueden llegar a 50ºC y mínimas inferiores a –5ºC. Al no existir vegetación el suelo se convierte en árido (desiertos de arena) lo que provoca que el albedo se incremente llegando nuevamente al inicio de la cuestión, conformándose el bucle.

Lo que hemos visto son condiciones extremas de este albedo, dijimos que las superficies claras poseen mayor albedo y las oscuras menor. Veamos ahora que sucede con estas regiones últimas.
En las latitudes medias existe vegetación, fuentes de humedad definidas y mares (esto último independiente de la latitud), estas superficies desprenden calor conforme les va incidiendo (no son superficies puramente oscuras) por lo que se calientan las capas de aire próximas a estas superficies, pero además al anularse la acción solar por la noche sigue irradiándose produciéndose así un clima templado idóneo para la vida, por lo que se concentra vida vegetal y animal en estas zonas. Al existir vegetación ayuda también a que el clima sea templado, básicamente es por su presencia este tipo de clima.

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