Estudo do clima
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Hay muchas clases de tiempo: cálido o frío, húmedo o seco, despejado o tormentoso, las cuales resultan de diferentes combinaciones de las variables atmosféricas de temperatura, presión, viento, humedad y precipitación. El tiempo siempre ejerció poderosa influencia sobre las actividades humanas, y durante siglos el hombre ha estudiado la atmósfera, tratando de comprender su comportamiento.
La meteorología es la rama de la ciencia que estudia esta envoltura de aire en torno de nuestro planeta.
Las variaciones a corto plazo de la atmósfera (que llamamos tiempo meteorológico), se relacionan con nuestra vida cotidiana. La lluvia que riega nuestras cosechas y llena nuestros embalses es parte del tiempo, lo mismo que los huracanes y tornados que dañan nuestras ciudades y el rayo que puede fulminarnos en un segundo.
En un principio, los hombres simplemente observaban el tiempo; luego trataron de emplear sus observaciones como base para la predicción y anticipación de las condiciones meteorológicas; finalmente aprendieron que no podían pronosticarlas con mucho éxito sin comprender su funcionamiento. Y cuando finalmente se consiguió cierto conocimiento de los procesos atmosféricos, se comenzó a pensar en el intento de alterarlos. Estos son los tópicos que consideramos aquí: los esfuerzos humanos para observar, predecir, entender y aminorar los efectos negativos del tiempo atmosférico.
Elementos do clima
Os elementos constituintes do clima são: temperatura, pressão, vento, umidade e precipitação. Ter um registo durante muitos anos dos valores correspondentes a estes elementos num determinado local ajuda-nos a definir como é o clima desse local. Destes cinco elementos, os mais importantes são a temperatura e a precipitação, porque, em grande medida, os outros três elementos ou características do clima estão intimamente relacionados com os dois que foram mencionados. Isto significa que uma temperatura superior ou inferior origina uma pressão atmosférica inferior ou superior, respetivamente, uma vez que o ar quente tem uma densidade menor e, portanto, sobe (ciclone ou zona de baixa pressão), enquanto o ar frio tem uma densidade superior e tem tendência a descer (zona de alta pressão ou anticiclone). Por sua vez, estas diferenças de pressão dão origem aos ventos (de anticiclones a ciclones), que transportam humidade e nuvens e, portanto, dão origem à distribuição da chuva pela superfície terrestre.
Refere-se ao grau de calor específico do ar em um determinado local e horário. O clima depende da forma como a energia da radiação solar é distribuída entre a atmosfera e a superfície terrestre. O clima é mais quente onde mais energia chega à superfície, e mais frio onde menos.
Esta insolação depende de dois tipos de fatores:
• - Fatores planetários: o movimento de rotação da Terra (que provoca o dia e a noite, com as diferenças térmicas que isso acarreta) e o movimento de translação da Terra em torno do Sol, que dá origem às estações (épocas de maior ou menor exposição à radiação solar devido à inclinação do eixo da Terra em relação à eclíptica ou à órbita terrestre).
Efeito do ângulo solar no clima.
• - Fatores geográficos. São aqueles que dependem das condições específicas do local no que diz respeito às características térmicas do ar desse local. São elas: latitude (que explica a maior ou menor radiação solar dependendo da inclinação do eixo da Terra ao longo do ano); altitude, que dá origem à diferenciação térmica da atmosfera, dando origem ao que se conhece como pisos térmicos, aspecto fundamental no estudo do clima; a maior ou menor distância ao mar que afeta a maior ou menor oscilação ou amplitude térmica do ar, respectivamente; a orientação do relevo de acordo com a insolação (encostas ensolaradas ou encostas, mais quentes e sombreadas "Umbria (geografia)"), mais frias, ambas consideradas em altitude e latitude equivalentes) e as correntes marítimas, que proporcionam uma forma muito importante de transferência de calor da zona intertropical para as zonas temperadas e polares, tornando o clima nestas últimas zonas geoastronômicas mais ameno.
Esses cinco fatores afetam não apenas a temperatura atmosférica, mas também os demais elementos do clima: pressão atmosférica, ventos, umidade e precipitação.
É a pressão exercida pelo peso das massas de ar em todas as direções, e varia inversamente com a altitude e diretamente com a temperatura, ou seja, em condições normais, quanto maior a altitude, menor a temperatura, menor a pressão.
É o movimento das massas de ar de acordo com as diferenças de pressão atmosférica. De um modo geral, o vento é o veículo pelo qual a energia é transportada na atmosfera e, portanto, ajuda a distribuir essa energia de forma mais equitativa. O vento é um elemento fundamental no ciclo hidrológico que, por sua vez, é essencial para sustentar a vida na Terra.
A umidade é a água que permeia um corpo ou o vapor presente na atmosfera. A água está presente em todos os organismos vivos, sejam animais ou plantas, e essa presença é de grande importância para a vida.
É qualquer forma de hidrometeoro proveniente da água atmosférica em forma de nuvens que cai na superfície da Terra através de diferentes formas de precipitação (chuva, neve, granizo, etc.).
Fatores que determinam o clima
• -Latitude.
• - Altitude.
• - Distância ao mar.
• - Correntes oceânicas.
• - Orientação do relevo.
• - Direção dos ventos planetários e sazonais.
Latitude geográfica
• - Efeitos na temperatura atmosférica:.
A latitude determina a inclinação com que incidem os raios solares e a diferença na duração do dia e da noite. Quanto mais diretamente a radiação solar atinge, mais calor ela contribui para a Terra.
As variações de insolação que a superfície terrestre recebe são devidas a movimentos de rotação (variações diárias) e de translação (variações sazonais).
As variações de latitude são causadas, na verdade, pela inclinação do eixo de rotação da Terra. O ângulo de incidência dos raios solares não é o mesmo no verão e no inverno, sendo a principal causa das diferenças sazonais. Quando os raios solares atingem um ângulo maior, aquecem muito menos porque o calor atmosférico tem de ser distribuído por uma espessura muito maior da atmosfera, que filtra e dispersa parte desse calor. Este facto pode ser facilmente verificado quando comparamos a insolação produzida nas horas da manhã e da tarde (radiação com maior inclinação) com a que recebemos nas horas próximas do meio-dia (insolação mais eficaz devido à sua menor inclinação). Ou seja, uma maior inclinação dos raios solares faz com que eles tenham que passar por uma maior quantidade de atmosfera, tornando-se mais atenuados do que se fossem mais perpendiculares. Por outro lado, quanto maior for a inclinação, maior será a componente horizontal da intensidade da radiação. Através de cálculos trigonométricos simples pode-se verificar que: I (incidente) = I (total) • cosθ. Assim, os raios solares atingem com maior inclinação durante o inverno, por isso esquentam menos nesta estação. Podemos também nos referir à variação diária da inclinação dos raios solares: as temperaturas atmosféricas mais frias ocorrem ao amanhecer e as temperaturas mais altas ocorrem à tarde.
• - Efeitos na precipitação:.
A latitude determina a localização dos centros de ação que dão origem aos ventos: anticiclones (centros de alta pressão) e ciclones (áreas ou depressões de baixa pressão). Os anticiclones são áreas de alta pressão, onde o ar desce de uma determinada altura porque é frio e seco (o ar frio e seco é mais pesado que o ar quente e úmido), enquanto os ciclones são áreas de baixa pressão onde o ar sobe devido à sua menor densidade. A localização dos principais centros de ação determina a direção e a mecânica dos ventos planetários ou constantes e, consequentemente, as áreas de maior ou menor quantidade de precipitação. Os quatro paralelos notáveis (Trópicos e círculos polares) geram a existência de grandes zonas anticiclônicas e depressões de origem dinâmica, ou seja, causadas pelo movimento de rotação da Terra e de origem térmica (originadas pela distribuição desigual do aquecimento atmosférico).
Altitude de relevo
A altura do relevo modifica substancialmente o clima, especialmente na zona intertropical, onde se torna o mais importante fator modificador do clima. Este fato determinou um critério para a conceituação de pisos térmicos, que são cinturões climáticos delimitados por curvas de nível que também geram curvas de temperatura (isotermas) que foram estabelecidas levando em consideração tipos de vegetação, temperaturas e orientação do relevo. Considera-se a existência de quatro ou cinco pisos térmicos na zona intertropical:
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- Macrotérmico (menos de 1 km de altura), com temperatura que varia entre 27 °C ao nível do mar e 20 °.
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- Mesotérmico (1 a 3 km): tem temperatura entre 10 e 20 °C, seu clima é temperado de montanha.
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- Microtérmico (3 a 4,7 km): sua temperatura varia entre 0 e 10 °C. Apresenta uma espécie de charneca ou clima frio.
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- Frígido (mais de 4,7 km): sua temperatura é inferior a 0 °C e lhe corresponde um clima de neve perpétua.
Alguns autores subdividem o piso mesotérmico em dois para obter maior precisão porque a diferença de altitude e temperatura entre 1 e 3 km é muito grande para incluir um único piso climático. Isso deixaria um piso intermediário entre 1.000 e 1.500 m que foi chamado de piso subtropical, embora este seja um nome impróprio, pois este termo se refere a uma latitude específica e não a um piso térmico determinado pela temperatura. E o piso situado entre 1500 e 3000 m constituiria o piso temperado, ao qual seria seguido o piso charneca até .
O cálculo aproximado feito é que ao subir 160 m, a temperatura cai 1°C. Como pode ser visto no artigo principal sobre pisos térmicos, a diminuição da temperatura com a altitude varia dependendo das zonas geoastronômicas em que nos encontramos. Se estiver na zona intertropical, onde a espessura da atmosfera é muito maior, a temperatura cai 1 °C, não aos 160 m de subida, mas aproximadamente aos 180 m.
Orientação de relevo
A disposição das serras em relação à incidência dos raios solares determina dois tipos de encostas ou encostas montanhosas: ensolaradas e sombreadas "Umbria (geografia)").
Ao norte do Trópico de Câncer, as encostas ensolaradas são aquelas voltadas para o sul, enquanto ao sul do Trópico de Capricórnio as encostas ensolaradas são, obviamente, aquelas voltadas para o norte. Na zona intertropical, as consequências da orientação do relevo no que diz respeito à incidência dos raios solares não são tão marcantes, pois parte do ano o sol incide de norte a sul e o restante do ano na direção oposta.
A orientação do relevo relativamente à incidência dos ventos dominantes (ventos planetários) determina também a existência de dois tipos de vertentes: barlavento e sotavento. Chove muito mais nas encostas de barlavento porque o relevo dá origem a chuvas orográficas, ao forçar a subida de massas de ar húmidas.
Continentalidade
A proximidade do mar modera temperaturas extremas e costuma proporcionar mais umidade nos casos em que os ventos vêm do mar em direção ao continente. A brisa marítima atenua o calor durante o dia e a brisa terrestre limita a irradiação noturna. Na zona intertropical, esse mecanismo de brisa ameniza o calor nas zonas costeiras, pois elas são mais fortes e refrescantes, justamente quanto mais quente (no início da tarde).
A alta continentalidade, por outro lado, acentua a amplitude térmica. Causará invernos frios e verões quentes. O exemplo mais notável de continentalidade climática está na Rússia, especialmente na parte central e oriental da Sibéria: Verkhoyansk e Oimyakon competem entre si como pólos de frio durante os longos invernos boreais (menos de 70 °C abaixo de zero). Ambas as populações são encontradas relativamente perto do Oceano Ártico e do Oceano Pacífico em sua parte mais ao norte (ao norte do Círculo Polar Ártico), mas muito longe das áreas ocidentais do equador térmico do Oceano Atlântico e do Oceano Pacífico, de onde vêm os ventos dominantes carregados de umidade (ventos de oeste).
A continentalidade é resultado do elevado calor específico da água, que permite que ela permaneça em temperaturas mais frias no verão e mais quentes no inverno. É o mesmo que dizer que a água não é diatérmica, pois é aquecida diretamente pelos raios solares, embora tenha grande inércia térmica: demora muito para aquecer, mas também demora mais para esfriar por irradiação, em comparação com áreas terrestres ou continentais. As massas de água são, portanto, o mais importante agente moderador do clima.
correntes oceânicas
As correntes marítimas ou, mais apropriadamente, as correntes oceânicas, são responsáveis pela transferência de uma enorme quantidade de água e, consequentemente, de energia térmica (calor). A influência muito poderosa da Corrente do Golfo, que traz águas quentes das latitudes intertropicais, torna a costa atlântica da Europa mais temperada do que corresponderia à sua latitude. Por outro lado, outras áreas da costa leste da América do Norte, localizadas na mesma latitude das da Europa, apresentam temperaturas muito mais baixas, principalmente no inverno. O caso de Washington D.C., por exemplo, pode ser comparado a Sevilha, que fica na mesma latitude, mas tem invernos muito mais quentes. E esta diferença acentua-se mais a norte, porque à distância da Corrente do Golfo devemos acrescentar a influência das águas frias da Corrente do Labrador: Oslo, Estocolmo, Helsínquia e São Petersburgo, capitais de países europeus, situam-se na mesma latitude da Península do Labrador e da Baía de Hudson, territórios praticamente desabitados devido ao clima extremamente frio. Outro exemplo interessante de que as temperaturas não têm uma correspondência estrita com a latitude, quando se trata de correntes oceânicas frias ou quentes, reside no facto de as águas oceânicas de Espanha e Portugal serem mais quentes do que nas costas das Ilhas Canárias e da Mauritânia, apesar da menor latitude das costas africanas, devido ao facto de em ambos os casos influenciarem os efeitos de duas correntes diferentes: a Corrente do Golfo nas costas europeias e a das Ilhas Canárias. nas costas africanas.
As correntes frias também têm uma influência poderosa no clima. Na zona intertropical produzem um clima muito árido nas costas ocidentais da África e da América, tanto ao norte como ao sul. Estas correntes frias não se devem a uma origem polar das águas (algo que há muito é apontado em alguns textos), o que não seria explicado no caso das correntes frias da Califórnia e das Ilhas Canárias, uma vez que ambas estão localizadas entre correntes quentes em latitudes mais altas e mais baixas. A frieza das correntes se deve à subida das águas profundas nestas costas ocidentais da Zona Intertropical. Esta subida lenta mas constante das águas é muito evidente no caso da Corrente de Humboldt ou do Peru, zona muito rica em plâncton e pesca, justamente pela subida das águas profundas, que trazem à superfície grande quantidade de matéria orgânica. Como as águas frias produzem alta pressão atmosférica, conforme explicado nos artigos sobre a Guiana Venezuelana e sobre a diatermância, a umidade relativa nas áreas de águas frias é muito baixa e há muito pouca ou nenhuma precipitação: o Deserto do Atacama é o mais seco do mundo.
As razões para o surgimento de águas frias se devem a dois motivos relacionados ao movimento de rotação da Terra:
• - Em primeiro lugar, à direção dos ventos planetários na zona intertropical e à direção das correntes equatoriais. Em ambos os casos, ou seja, no caso dos ventos e das correntes marítimas, o movimento ocorre de leste para oeste (no sentido oposto à rotação da Terra) e afastando-se da costa. Por sua vez, esta distância da costa dos ventos e das águas superficiais cria as condições que explicam em parte a subida das águas mais profundas, que vêm substituir o recuo das águas superficiais. Por fim, na zona intertropical, os ventos são de leste, devido à rotação da Terra, portanto nas costas ocidentais dos continentes da zona intertropical sopram do continente em direção ao oceano, pelo que a sua humidade é muito baixa. Numa escala muito menor, este fenómeno pode ser observado nas praias espanholas do Levante: quando sopra o vento oeste, o Mediterrâneo fica sem ondas (encrespado, na melhor das hipóteses), mas as águas da praia parecem muito mais frias do que o normal. E no caso da ilha de Margarita é muito mais evidente, porque ali sopram os ventos de leste durante todo o ano e em qualquer época: a temperatura da praia La Galera em Juan Griego é muito mais fria, embora sem ondas perceptíveis, do que a de Playa El Agua ou Playa de El Tirano, na costa oriental da ilha, situada a cerca de 15 km a leste.