Geografía física3

  1. El clima és el resultat...
    El clima és el resultat del funcionament d’un sistema dinàmic i obert, alimentat per una energia procedent del Sol i constituït per cinc elements relacionats i interdependents, com són l’atmosfera, la hidrosfera, la criosfera, la superfície terrestre i la biosfera. El clima és conseqüència de l’equilibri que es produeix en la interacció entre aquests cinc components.
  2. El clima: 5 elements que el constitueixen:
    l’atmosfera, la hidrosfera, la criosfera, la superfície terrestre i la biosfera.
  3. L'atmosfera
    és el component principal del sistema i el més variable per la seva baixa densitat i la seva facilitat de moviment. Això li atorga la capacitatper ser posada en moviment i per transferir calor tan vertical com horitzontalment, per proporcionar temps de resposta enfront dels canvis de temperatura molt superiors a la resta de components.
  4. Hidrosfera
    els oceans, mars, les aigües superficials i també la subterrània constitueixen el segon subsistema en importància. El seu gran volum d’aigua enfront dels continents assegura el subministrament il·limitat pel desenvolupament de les diferents fases del cicle hidrològic. Al mateix temps, absorbeix bona part de la radiació solar que rep el planeta i, a causa del potencial calorífic dels oceans, constitueix un importantíssim magatzem d’energia, que intercanvia amb l’atmosfera mitjançant processos d’acoblament que poden durar mesos, anys (aigües superficials) o segles (aigües profundes). En el balanç energètic planetari, el paper de la hidrosfera és essencial per la seva alta capacitat per transportar calor de les regions equatorials a les polars a través dels corrents marins
  5. La criosfera
    engloba les regions del sistema Terra en què l’aigua es troba congelada, incloent-hi neu, glaceres, icebergs, permagel (o permafrost) o les banquises de les regions polars (capa de glaç flotant que es forma a les regions oceàniques polars). La criosfera té un especial significat per la seva elevada albedo (energia reflectida per unitat de superfície) i per la seva baixa conductivitat tèrmica (capacitat de conduir la calor). Aquestes propietats fan que la criosfera reflecteixi gairebé tota l’energia solar que arriba a ella, reduint l’entrada d’energia i l’escalfament local.
  6. La superfície de la Terra
    és el component més passiu del sistema. Té una funció subministradora de la gran part de partícules en suspensió que conté l’aire, i que intervenen al clima, exerceix una marcada influència en el balanç local de calor i humitat amb diversos valors d’albedo i mitjançant del flux d’evaporació del sòl.
  7. La biosfera
    és la part del planeta que comprèn tots els ecosistemes i organismes vius a l’atmosfera, a la Terra, o als oceans, inclosa la matèria orgànica morta. Hi ha moltes maneres diferents en què la biosfera afecta el clima. Alguns produeixen gasos d’hivernacle i promouen l’escalfament del nostre planeta, mentre que d’altres redueixen la quantitat de gasos hivernacle i promouen el refredament del nostre planeta. Cal tenir present que els éssers humans, com a element de la biosfera, són responsables d’una gran aportació de gasos d’efecte hivernacle. La crema de fòssils (combustible), l’agricultura (per exemple, ús de fertilitzants) i els incendis forestals, entre altres activitats humanes, alliberen una gran quantitat de gasos hivernacles cap a l’atmosfera superior a la capacitat d’absorció del sistema, contribuint d’aquesta manera a l’escalfamentglobal:
  8. El funcionament del sistema climàtic.Els principals factors que influeixen en el funcionament del sistema climàtic (5):
    La radiació solar, l’atmosfera, el moviment de la Terra al voltant del Sol, la naturalesa de la superfície terrestre i la circulació atmosfèrica i oceànica.
  9. El funcionament del sistema climàtic.Els principals factors que influeixen en el funcionament del sistema climàtic. La radiació solar
    és la font d’energia de tots els processos que es desenvolupen dins el sistema. La radiació arriba a l’atmosfera o a la superfície terrestre en forma de radiació electromagnètica d’ona curta, on és absorbida o reflectida. Aquesta es transforma en altres formes d’energia: calor sensible, calor latent, energia potencial i energia cinètica. Al final del procés, tota l’energia retorna a l’exterior en forma de radiació d’ona llarga
  10. El funcionament del sistema climàtic.Els principals factors que influeixen en el funcionament del sistema climàtic. L’atmosfera
    és travessada per la radiació solar i per la radiació terrestre diàriament, i alguns dels seus components n’absorbeixen alguna part. Aquest fet condiciona en gran mesura el balanç energètic de la superfície terrestre. Les variacions dels components atmosfèrics, tant per fenòmens naturals com antròpics, poden produir canvis en la temperatura del sistema
  11. El funcionament del sistema climàtic.Els principals factors que influeixen en el funcionament del sistema climàtic.El moviment de la Terra al voltant del Sol.
    aquest procés cíclic determina les estacions i la duració del dia i de la nit, condicionant la intensitat de la radiació rebuda, així com la seva distribució al planeta.
  12. El funcionament del sistema climàtic.Els principals factors que influeixen en el funcionament del sistema climàtic. La naturalesa de la superfície terrestre.
    la naturalesa (p. ex. bosc, neu, mar, etc.) de la superfície terrestre condiciona la quantitat de radiació absorbida i reflectida. La neu i el glaç, a causa de la seva elevada albedo, intervenen en gran mesura en el balanç energètic terrestre.
  13. El funcionament del sistema climàtic. Els principals factors que influeixen en el funcionament del sistema climàtic. La circulació atmosfèrica i oceànica.
    la desigual distribució de la calor a les diferents regions de la Terra implica un desequilibri energètic (és a dir, excedents als tròpics i dèficit als pols) que suposa un transvasament de la calor a través la circulació atmosfèrica i oceànica del planeta.
  14. L’atmosfera
    és la capa d’aire que rodeja la Terra. Està formada per una barreja de diferents gasos i partícules sòlides i líquides en suspensió. La seva densitat disminueix progressivament a mesura que guanya alçada, on la gravetat, força que la subjecta, té menys incidència. Gairebé la totalitat de l’aire (un 95 %) es troba a menys de 30 km d’altura i es pot estimar la seva presència fins a aproximadament els 10.000 km d’altitud. L’atmosfera és necessària per a la vida tal com la coneixem i pel seu paper regulador sobre el temps. Pel seu gruix, densitat i composició, contribueix en el repartiment latitudinal de les temperatures i en l’intercanvi global d’energia.
  15. Composició de l’atmosfera
    L’aire forma a la troposfera, capa més baixa de l’atmosfera (entre els 8 i els 18 km d’altura), una barreja de gasos força homogènia, fins al punt que el seu comportament és l’equivalent al que tindria si estigués compost per un sol gas. El nitrogen (78,08%), l’oxigen (20,95%) i l’argó (0,93%) constitueixen el 99,96 % del volum de l’aire sec. La resta de components representen una petita part del seu volum, i, algun d’ells (p. ex., diòxid de carboni, ozó i vapor d’aigua) exerceixen un paper essencial en l’absorció de la radiació solar. En aquest sentit, el diòxid de carboni (0,03 %) ajuda a retenir la calor dels raigs solars i contribueix a mantenir la temperatura atmosfèrica dins d’uns valors que permeten la vida però molt per darrere del vapor d’aigua. El vapor d’aigua és el principal causant de l’efectehivernacle (el trobem de manera molt variable). L’ozó és de gran importància per a la vida al planeta, ja que la seva producció a partir de l’oxigen atmosfèric absorbeix la major part dels raigs ultraviolats procedents del Sol.
  16. Estructura vertical de l’atmosfera: Les 4 capes
    L’atmosfera es divideix en diverses capes, on la temperatura i alguna de les seves propietats varien amb l’altura. Aquestes capes són la troposfera, l’estratosfera, la mesosfera i la termosfera.
  17. Estructura vertical de l’atmosfera. La troposfera.
    La troposfera és la capa inferior de l’atmosfera en contacte amb la superfície terrestre i la més important per a l’home, ja que s’hi produeixen els canvis del temps atmosfèric. Té un gruix variable (aproximadament 18 km a l’equador i 8 km als pols) a conseqüència del moviment de rotació terrestre, que fa que la força centrífuga que suporta sigui màxima a l’equador i nul·la als pols. A la troposfera es recull el 80 % de la massa atmosfèrica i la major part de vapor d’aigua, diòxid de carboni i partícules en suspensió. La temperatura disminueix un valor aproximat de sis graus per quilòmetre. Això vol dir que si, per exemple, la temperatura al nivell del mar és de 15 graus, a l’altitud de cinc quilòmetres, aproximadament, arribarà el valor de -15 graus (una disminució de 30 graus). A aquesta capa es generen la circulació general de l’atmosfera (moviments circulats més o menys organitzats) i els moviments verticals que determinen la meteorologia local. A la tropopausa, límit superior de l’atmosfera, s’atura el descens de la temperatura i es produeix intercanvis entre la troposfera i les capes superiors. És en aquesta zona on es produeixen forts vents anomenats corrents en doll (jet stream)
  18. Estructura vertical de l’atmosfera. L’estratosfera.
    L’estratosfera és la capa de l’atmosfera situada entre la troposfera i els 50 km de la superfície terrestre; s’hi acumula el 20 % de la massa atmosfèrica. A la part baixa de l’estratosfera hi ha poca humitat. La presència de les molècules d’ozó absorbeix la radiació electromagnètica a la regió ultraviolada, fet que produeix un augment progressiu de la temperatura a mesura que guanyem altura, assolint els 0 ºC al límit superior. Aquesta estabilitat afavoreix els moviments horitzontals de les masses d’aire.
  19. Estructura vertical de l’atmosfera. La mesosfera.
    La mesosfera és la part de l’atmosfera situada per sobre de l’estratosfera i els 80 km de la superfície terrestre. Compren un 0,1 % de la massa atmosfèrica. A la mesosfera, la temperatura disminueix amb l’altura fins a arribar a uns -90ºC als 80 quilòmetres aproximadament, fet que origina uns moviments d’aire en sentit vertical.
  20. Estructura vertical de l’atmosfera. La termosfera (o ionosfera).
    La termosfera (o ionosfera) és la capa de l’atmosfera terrestre que engloba des dels 80 quilòmetres fins al límit superior de l’atmosfera, que s’estén uns centeners de quilòmetres. La seva densitat és molt baixa, ja que solament conté una centèsima part de la massa atmosfèrica. A la part més baixa de la capa els seus components estan ionitzats (ionosfera), i això permet absorbir una part de la radiació ultraviolada solar a la vegada que s’eleva la seva temperatura. Algunes vegades, a aquesta capa s’originen les anomenades aurores (boreals o australs).
  21. L’energia del sistema atmosfèric.
    El sistema terra –atmosfera– oceà pot ser considerat com una gran màquina termodinàmica que pren la seva energia del Sol, la converteix en altres formes d’energia i després la torna a l’espai exterior.
  22. L’energia del sistema atmosfèric. La radiació solar (1) Tipis de raigs
    • Tres classes de radiació solar:
    • 1) Raigs ultraviolats: inclouen els raigs amb una longitud d’ona compresa entre 0,1 i 0,4 micròmetres. Representen, juntament amb els raigs gamma i raigs X,el 9 % del total de la radiació solar.
    • 2) Raigs visibles: tenen una longitud d’ona compresa entre 0,4 i 0,78 micròmetres i representen el 41 % de la radiació solar.
    • 3) Raigs infrarojos: el rang de les longituds d’ona oscil·la entre 0,78 i 3 micròmetres,representant el 50 % de la radiació total.
  23. L’energia del sistema atmosfèric. La radiació solar (2). L'absorció.
    La radiació solar és absorbida per la superfície de la Terra i l’atmosfera, que almateix temps emet cap a l’espai. L’absorció de la radiació es produeix essencialment sobre la superfície de la Terra, mentre que les emissions cap a l’espai exterior es produeixen principalment des de l’atmosfera. Això succeeix perquè la superfície de la Terra no experimenta canvis significatius de temperatura al llarg del dia, ja que l’atmosfera emet i absorbeix radiació. La Terra i l’atmosfera segueixen diferents cicles temporals d’emissió-absorció:dins un període llarg de temps, l’energia emesa i l’absorbida s’igualen. Aquest balanç fa que la temperatura de la Terra es mantingui en equilibri al llarg del temps. Una part de la radiació solar és absorbida per alguns components de l’atmosfera, una altra part es reflexa en els mateixos (reflexió difusa) i la resta arriba a la superfície terrestre. Una part de la reflexió difusa acaba per arribar a la superfície de la Terra en reflectir-se en totes direccions. La radiació que arriba a la Terra és parcialment absorbida, mentre que l’altra part és reflectida a causa de l’albedo, que és la capacitat de reflectir la radiació solar de cada cos. L’albedo es troba en funció de l’angle d’incidència del raig solar (com més petit, més reflecteix) i de la naturalesa del cos. En general, els cossos més clars tenen una albedo més gran que els foscos (p. ex., l’albedo de la superfície de l'aigua, del ciment i de la neu fresca és del 2 %, del 20 % i del 75-90 %, respectivament).
  24. L’energia del sistema atmosfèric. La insolació.
    • Varia en funció de:
    • (a) la inclinació en què incideixin els rajos solars (esfericitat de la terra)
    • (b) el temps d’exposició (moviment de translació i inclinació de la terra en relació a l'eix de l'el.líptica)
    • (c) la naturalesa de la superfície terrestre.
  25. L’energia del sistema atmosfèric. La insolació. Esfericitat de la Terra.
    L’esfericitat de la Terra és la responsable de reduir la intensitat de la radiació com més gran sigui l’angle d’incidència, ja que aquest s’ha de distribuir per una superfície també més gran. Els raigs solars als pols dibuixen un angle d’incidència més gran que a l’equador, i reben una menor quantitat d’energia per superfície
  26. L’energia del sistema atmosfèric. La insolació. El moviment de translació.
    El moviment de translació de la Terra al voltant del Sol i la inclinació de l’eix de la Terra sobre el pla de l’eclíptica (pla que passa pel centre de la Terra i el Sol) determinen les estacions de l’any i la duració dels dies. L’eix de la Terra està inclinat 23,5º respecte a la vertical, mantenint un angle fix respecte al pla de l’eclíptica i apuntant sempre al mateix lloc. Això fa que quan un hemisferi de la Terra s’inclina en direcció al Sol, rebi més radiació que l’altre hemisferi, fet que explica els canvis estacionals del clima de la Terra i de la distribució latitudinal de les regions climàtiques Tot i així, hi ha zones on això no passa per la inclinació dels raigs solars, com l’equador i els pols, que estan en un permanent estiu i hivern, respectivament.
  27. L’energia del sistema atmosfèric. La insolació. La naturalesa de la superfície terrestre.
    • La naturalesa de la superfície terrestre (mar, terra, boscos, neu, etc.) condiciona el balanç de radiació solar acumulada i, per tant, les temperatures assolides. El mar absorbeix una gran quantitat de calor durant el dia (té una albedo molt
    • baixa). Tot i així, la seva temperatura no augmenta gaire per l’elevada calor específica de l’aigua (calor que cal subministrar a una unitat de massa d’una substància per elevar la seva temperatura en 1 ºC), pel gran volum dels oceans i per les pèrdues en forma d’evaporació. Al contrari, les superfícies continentals absorbeixen poca radiació pel seu més gran albedo, però s’escalfen molt ràpidament a causa de la seva menor calor específica, la poca penetració en profunditat de la radiació i l’escassa evaporació d’aigua.Durant la nit, el mar emet gran quantitat de calor a l’atmosfera de forma lenta i amb un refredament de poca magnitud. En canvi, a les superfícies terrestres aquest refredament és més ràpid i intens. En conseqüència, el mar té un efecte regulador sobre les temperatures de les zones costaneres, que atenua els valors extrems i la diferència entre les temperatures mínimes i màximes. Les superfícies amb neu o gel tenen una albedo molt alta, fet que implica una reduïda absorció de la radiació solar, que perden molt ràpidament durant la nit. En contrapartida, les masses forestals tenen un gran paper regulador de la temperatura. Els boscos, durant el dia, absorbeixen una gran quantitat de radiació (albedo baixa) que s’utilitza majorment per a la transpiració. Durant la nit, aquesta és alliberada i absorbida en el vapor de les capes d’aire més properes a la superfície. A menor escala, les característiques del relleu modifiquen l’angle d’incidència dels raigs solars respecte a la superfície terrestre, a les bagues l’angle s’incrementa, reduint la intensitat de la radiació, i a les solanes, la incrementa.
Author
davarpa
ID
346572
Card Set
Geografía física3
Description
Climatología
Updated