APUNTES DE METEOROLOGIA Mg. SC. César A. Muñoz Ortega

El tiempo atmosférico ha controlado la actividad humana desde su principio, sobre todo en aquellos aspectos destinados a conseguir alimento, refugio, dictando los patrones de crecimiento de las civilizaciones, las manifestaciones extremas de sequía y pluviosidad han hecho desaparecer sociedades completas, así como sus expresiones más equilibradas las han hecho florecer.

Desde los tiempos más remotos los fenómenos atmosféricos fueron conocidos empíricamente por el hombre; este conocimiento fue mejorando a medida que avanzaba la civilización, y ya en el siglo V A.C., los griegos elaboraban sus parapegmas, que eran calendarios con observaciones meteorológicas para determinados días del año.

Hoy en día los países más desarrollados pretenden modificar el clima y han tenido un éxito parcial al alterar el estado del tiempo, ello ha sido posible mediante el Programa de Investigación de Auroras de Alta Frecuencia Avanzada de la Fuerza Aérea norteamericana cuyas siglas HAARP en inglés y el Proyecto Ruso SURA , Instalación de Calentamiento Ionosférico. Ambos programas pretenden utilizar el clima como armas de efecto catastrófico.

Debemos recordar que la tierra esta constituida por tres partes fundamentales: una parte sólida la geosfera (litosfera), recubierta en buena proporción por aguas: hidrosfera y ambas envueltas por una tercera capa gaseosa la atmósfera. Estas se interrelacionan entre sí. La geosfera e hidrosfera de la tierra, producen una serie de fenómenos en la atmósfera la cual a su vez, actúa sobre la geosfera e hidrosfera produciendo modificaciones profundas en sus características.

La ciencia que estudia las características, propiedades y movimientos de las tres partes fundamentales de la tierra: geosfera, hidrosfera y atmósfera se llama geofísica.

La meteorología es la rama de la geofísica que tiene por objeto el estudio detallado de la envoltura gaseosa de la tierra y los fenómenos que se producen en ella, estos se refieren a una gran variedad de procesos, incluyendo entre otros aspectos el movimiento de la atmósfera (meteorología dinámica), su interacción con los flujos de energía radiactiva (radiación solar e infrarroja), los procesos termodinámicos que llevan a la formación de las nubes y la generación de la precipitación en cualquiera de sus formas (lluvia, nieve y granizo), los intercambios de energía con la superficie (transportes de calor y vapor de agua), las reacciones químicas (formación de la capa de ozono, generación de contaminantes por reacciones fotoquímicas), los fenómenos eléctricos (rayos) y los efectos ópticos (arco iris, espejismos, halos en el sol y la luna).

La palabra meteorología proviene de las raíces griegas meteoros: elevado en el aire, y logos: estudio. De ahí que también se la defina como la ciencia que estudia la estructura, estado y comportamiento de la atmósfera.

A los fenómenos que acaecen en el seno de la atmósfera se les llama meteoros (o fenómenos meteorológicos); este término no se refiere a nada extraño, sino a hechos corrientes, tales como la lluvia, una tempestad o una brisa que llega del mar.

La meteorología es la ciencia que se ocupa de los fenómenos atmosféricos en un lapso de tiempo relativamente reducido menor a treinta años y ocurren en las capas bajas de la atmósfera, o sea, donde se desarrolla la vida de plantas y animales. La meteorología estudia los cambios atmosféricos que se producen en un lugar determinado y a cualquier hora, utilizando elementos como la temperatura del aire, su humedad, la presión atmosférica, el viento o las precipitaciones.

El objetivo de la meteorología es predecir el tiempo meteorológico, vocablo que se refiere a las características que ofrece la atmósfera en un momento dado o que va a haber en 24 o 48 horas y, en menor medida, elaborar un pronóstico del tiempo a medio plazo. A la meteorología, le corresponde establecer las características, magnitudes, propiedades y movimientos de la atmósfera terrestre y estudiar los fenómenos físicos que en ella se producen.

El tiempo no es contante ni aun en el transcurso de un día, por lo que se debe distinguir las condiciones atmosféricas reinantes en un momento dado en un lugar y su evolución llamado tiempo atmosférico, entre, las condiciones medias o promedio de todos los tiempos observados de la atmósfera durante un largo periodo de tiempo en el mismo lugar, que es ideal y conduce a la noción de clima de esa localidad o región.

El tiempo es el estado de la atmósfera en un lugar y momento determinado. Las variaciones diarias de las diferentes condiciones del aire inferior constituyen lo que denominaremos el estado del tiempo. Seguramente sea uno de los fenómenos más estudiados por la humanidad y su influencia es innegable. El tiempo determina el tipo de vida que llevamos, cómo son nuestras casas, nuestra ropa. El tiempo de una región puede cambiar de un lugar a otro en cuestión de días o incluso en el transcurso de horas

La interacción entre las actividades humanas y el tiempo atmosférico, hoy, a pesar de nuestras técnicas modernas, esta influencia mutua no ha disminuido. En aspectos como el comercio, el turismo, la seguridad de la población y sus bienes, incluido el bienestar en general, dependemos cada vez más del tiempo, y esto ocasiona que día a día más personas consulten las predicciones del tiempo en diversos medios de comunicación.

Asimismo, la meteorología permite conocer la distribución espacial y temporal de los contaminantes sobre la superficie terrestre, como la atmósfera es el medio en el que se liberan los contaminantes, el transporte y la dispersión de estas descargas depende en gran medida de parámetros meteorológicos.

Para realizar actividades relativas a la planificación de la calidad del aire es imprescindible comprender la meteorología de la contaminación y la influencia del viento en la dispersión de las sustancias contaminantes. Los planificadores emplean este conocimiento para determinar la ubicación de las estaciones de monitoreo de contaminación del aire y para desarrollar planes de implementación orientados al cumplimiento de los estándares de calidad del aire en exteriores.

La meteorología coadyuva a predecir el impacto ambiental de una nueva fuente de contaminación del aire y determinar el efecto de las modificaciones de las fuentes existentes en la calidad del aire

Por otra parte, el clima es el tiempo típico de un lugar, y tiene en cuenta las medias y los extremos a largo plazo. Mediante el estudio de los fenómenos que ocurren en la atmósfera en periodos de tiempo de más de treinta años la meteorología trata de definir el clima, determinar el modelo climático de una región, predecir el tiempo y comprender la interacción de la atmósfera con otros subsistemas, etc. Aunque estos datos no comenzaron a recogerse hasta hace sólo dos siglos, pueden complementarse con datos históricos y una cantidad cada

2

vez mayor de pruebas procedentes de la naturaleza para así obtener información sobre el cambio climático de la Tierra.

El conocimiento de las variaciones climáticas ha sido siempre de suma importancia para el desarrollo de la agricultura, la navegación, las operaciones militares y la vida en general.De todos los factores interrelacionados que conforman el ambiente, probablemente el clima es el más importante, afectando no solo la vegetación y fauna, sino también la densidad de la población humana, sus necesidades y cultura.

En su situación natural, cada especie ocupa un nicho ecológico razonablemente definido donde los individuos toleran o se adaptan a la mayoría de las variaciones en el ambiente físico, por lo tanto, un animal adaptado es aquel que se encuentra en perfecta armonía con su ambiente.

Es importante señalar que en la selección de animales para nuevas zonas, el criterio de su adaptabilidad no puede limitarse a sus reacciones fisiológicas con respecto al clima y medio local, pues no es menos importante que sean capaces de satisfacer las necesidades económicas y sociales de la población.

La reacción de cualquier animal a un estímulo ambiental externo particular, está íntimamente correlacionada con la eficiencia de producción del animal.

El ambiente puede ser definido como una determinada combinación temporaria de ciertos elementos meteorológicos. Ello incluye temperatura del aire, viento, radiación, humedad relativa, presión atmosférica y precipitación.

Los elementos del clima son aquellas características que nos permiten evaluarlo, definirlo y clasificarlo, mientras que sus factores son los hechos astronómicos, geográficos y aún meteo- rológicos que determinan las particularidades de aquellos elementos. Es evidente que el campo de estudio de la meteorología es sumamente amplio, puesto que abarca todos los fenómenos físicos o meteoros que ocurren en la atmósfera de toda la tierra, desde la superficie terrestre hasta el límite superior de la envoltura gaseosa.

En los últimos años el estudio del aire se amplió tanto que todos sus aspectos desde la superficie del suelo hasta el espacio exterior han sido objeto de una minuciosa investigación. Este gran volumen de conocimientos constituye lo que denominaremos "ciencias de la atmósfera", mientras que la antigua denominación meteorología, se aplica comúnmente a la atmósfera inferior y a los cambios que en ella continuamente tienen lugar

Historia de la meteorología

Históricamente el tema ha preocupado al hombre en todas las épocas debido a que el clima determina en alto grado el tipo de suelo, flora y fauna propios de una determinada región e influye, por lo tanto, en la utilización de la tierra por el hombre, y que dentro de un manejo racional y sostenido ésta sea destinada al cultivo, bosques o pastos.

El clima ejerce una influencia notable en todas las actividades del hombre, así como en la fisiología de los seres vivos, determinando su distribución espacial y temporal.

Se tiene constancia de la observación de los cambios en el clima, asociando el movimiento de los astros con las estaciones del año y con los fenómenos atmosféricos. Los antiguos egipcios asociaban los ciclos de crecida del Nilo con los movimientos de las estrellas explicados por los movimientos de los dioses.

3

Los babilonios predecían el tiempo guiándose por el aspecto del cielo.

El término "meteorología" proviene de meteorológica, título del libro escrito alrededor del año 340 A. C. por Aristóteles, quien presenta observaciones mixtas y especulaciones sobre el origen de los fenómenos atmosféricos y celestes. Teofrasto, alumno de Aristóteles publico una obra similar, titulada "libro de las señas", esta se centraba en la observación de los fenómenos atmosféricos.

Los logros alcanzados posteriormente en el campo meteorológico fueron el resultado en que nuevos instrumentos, más precisos, se desarrollaron y pusieron a disposición de los científicos como:

• Galileo Galilei construyó un termómetro en 1607; • Evangelista Torricelli inventa el barómetro en 1643. • El primer descubrimiento de la dependencia de la presión atmosférica en relación a

la altitud fue realizado por Blaise Pascal y René Descartes, la idea fue profundizada luego por Edmund Halley.

• Robert Hooke construye en 1667 el anemómetro, que mide la velocidad del viento.• George Hadley en 1735, con un estudio sobre los vientos alisios, fue el primero en

definir de modo correcto la circulación atmosférica global.• Horace De Saussure inventa el higrómetro de cabello, que mide la humedad del aire en

1780.

Otros progresos tecnológicos, que son conocidos principalmente como parte del progreso de la física, que coadyuvaron al desarrollo de la meteorología, fueron la investigación de la dependencia del volumen del gas a la presión, que condujo a la termodinámica, y el experimento de Benjamin Franklin con el volantín y el rayo. Franklin fue asimismo el primero en registrar de modo preciso y detallado las condiciones del tiempo en base diaria, así como de efectuar previsiones del tiempo sobre esa base.

En el siglo XIX, fue comprendida la fuerza del gradiente de presión y la deflexión causada por la fuerza de Coriolis, que origina el movimiento de las masas de aire a lo largo de las isobaras.

La observación sinóptica del tiempo atmosférico era aún compleja por la dificultad de clasificar ciertas características climáticas como las nubes y los vientos. Este problema fue resuelto cuando Luke Howard y Francis Beaufort introdujeron un sistema de clasificación de las nubes (1802) y de la fuerza del viento (1806), respectivamente.

El verdadero punto de cambio fue la invención del telégrafo en 1843 que permitía intercambiar información sobre el clima a velocidades inigualables.

William Ferrel en 1856, hipotetizó la existencia de una "célula de circulación" a latitudes intermedias, en las cuales el aire se deflecta por la fuerza de Coriolis creando los principales vientos occidentales.

Lewis Fry Richardson en 1922, publicó "weather predicción by numerical process" (Predicción del Tiempo por el proceso numérico), que describía como eliminar las variantes menos importantes de las ecuaciones de la dinámica de fluidos que regulan los fluidos atmosféricos para permitir encontrar fácilmente soluciones numéricas, pero sin embargo, el número de los cálculos necesarios era muy grande.

4

En el mismo periodo, un grupo de meteorólogos noruegos conducido por Vilhelm Bjerknes desarrolló un modelo para explicar la generación, la intensificación y la disolución de los ciclones a media altura, introduciendo la idea del frente meteorológico y de las subdivisiones de las masas de aire. El grupo incluía a Carl-Gustaf Rossby (que fue el primero en explicar el flujo atmosférico a gran escala en términos de fluidodinámica), y Tor Bergeron (el primero en comprender el mecanismo de formación de la lluvia).

Bjerkness fundó el Instituto Geofísico de Bergen, en Noruega, con el principal objetivo de mejorar el servicio de pronósticos meteorológicos de la nación. Estableció una densa red de estaciones especialmente en el sur de Noruega, utilizando "Meteorología Indirecta" (método basado en informes detallados de las nubes, para compensar la falta de sondeos y medidas del aire de las capas superiores). El análisis de los mapas meteorológicos sinópticos iniciado en Bergen a partir de 1918 reveló la estructura fina del tiempo, ignorada por completo por los meteorólogos del siglo XIX.

Bjerknes y sus colegas idearon modelos sinópticos de los frentes con los cuales fue posible integrar las observaciones realizadas en áreas amplias dentro de los modelos meteorológicos completos. La identificación de un ciclo vital definido en el desarrollo de los sistemas frontales de baja presión, desde su juventud, pasando por la madurez hasta llegar a su vejez, proporcionó un medio para predecir la actividad ciclónica, lo que permite extrapolar su movimiento futuro.

El meteorólogo sueco Tor Bergeron, también miembro de la Escuela de Bergen, hizo otra contribución significativa al análisis y pronóstico meteorológico, al identificar y clasificar las masas de aire según sus propiedades térmicas y condiciones de humedad.

Uno de los retos para los científicos ha sido obtener datos aéreos de los principales parámetros meteorológicos. Los primeros datos se obtuvieron al final de la década de 1930 gracias a la utilización de radiosondas transportadas por globos capaces de transmitir las medidas de presión, temperatura y humedad a una estación receptora en el suelo. Esto dio inicio poco después de la segunda guerra mundial, al establecimiento de redes de estaciones en las capas superiores del aire por todo el hemisferio, permitiendo por primera vez la confección de mapas de los niveles superiores de todo el hemisferio norte. Aunque con el inconveniente de no poder disponer de los datos al momento, pero posteriormente y con el uso de la radiotelegrafía se soluciono este problema. Por otra parte el uso de aviones permitió el registro de datos y su rápida difusión.

En los años 1950, los experimentos de cálculo numérico con computador mostraron ser factibles. La primera previsión del tiempo realizada con este método usaba modelos baroscópicos (es decir, con un único nivel vertical), y podía prever con éxito los movimientos a gran escala de las Ondas de Rossby, o sea, de las zonas de baja presión a alta presión.

En los años 1960, la naturaleza caótica de la atmósfera fue comprendida por Edward Lorenz, fundador del campo de la Teoría del Caos. Los avances matemáticos obtenidos en este campo fueron retomados por la meteorología y contribuyeron a estabilizar el límite de predecibilidad del modelo atmosférico. Esto es conocido como efecto mariposa (esto significa que cualquier evento insignificante del universo tiene el poder potencial de desencadenar una ola de eventos que alteren el sistema completo. Un ejemplo habitual del efecto plantea que el aleteo de una mariposa en un rincón del mundo puede desencadenar un tornado en el otro).

5

En 1960, el lanzamiento del primer satélite meteorológico en funcionar Tiros-1, significó el inicio de una era de difusión global de las informaciones climáticas. En la actualidad el uso de estaciones meteorológicas locales, radiosondas, radares meteorológicos y los satélites meteorológicos, junto a otros satélites de observación múltiple, son instrumentos indispensables que aportan importantes datos así como imágenes en IR y UV, básicos para el estudio y predicción del tiempo y de una gran variedad de fenómenos, incluyendo incendios forestales y el fenómeno El Niño.

El número de observatorios y de toma de datos se ampliado considerablemente, la red meteorológica se extiende por todo el mundo y en los mares surcan los barcos especializados. En los años recientes, se han estado desarrollando modelos climáticos a alta resolución, usados para estudiar los cambios a largo plazo, sobre todo el actual cambio climático.

RESUMEN:

Los antiguos egipcios asociaban los ciclos de crecida del Nilo con los movimientos de las estrellas.

Los babilonios predecían el tiempo guiándose por el aspecto del cielo. Aristóteles, escribió el libro “meteorológica” (año 340 a.C.) quien presenta

observaciones mixtas y especulaciones sobre el origen de los fenómenos atmosféricos y celestes.

Teofrasto alumno de Aristóteles publico el "libro de las señas", esta se centraba en la observación de los fenómenos atmosféricos.

Galileo Galilei construyó un termómetro en 1607; Evangelista Torricelli inventa el barómetro en 1643. El primer descubrimiento de la dependencia de la presión atmosférica en relación a la

altitud fue realizado por Blaise Pascal y René Descartes, la idea fue profundizada luego por Edmund Halley.

Robert Hooke construye en 1667 el anemómetro, que mide la velocidad del viento. Horace De Saussure inventa el higrómetro de cabello, que mide la humedad del aire en

1780. Benjamin Franklin con el volantín y el rayo. Franklin fue asimismo el primero en

registrar de modo preciso y detallado las condiciones del tiempo en base diaria, así como de efectuar previsiones del tiempo sobre esa base.

George Hadley en 1735, con un estudio sobre los vientos alisios, fue el primero en definir de modo correcto la circulación atmosférica global.

Luke Howard introdujo un sistema de clasificación de las nubes (1802) Francis Beaufort ideo un sistema de clasificación de la fuerza del viento (1806). William Ferrel en 1856, hipotetizó la existencia de una "célula de circulación" a latitudes

intermedias, en las cuales el aire se deflecta por la fuerza de Coriolis creando los principales vientos occidentales.

Lewis Fry Richardson en 1922, publicó "weather prediction by numerical process" (Predicción del Tiempo por el proceso numérico), que describía como eliminar las variantes menos importantes de las ecuaciones de la dinámica de fluidos que regulan los fluidos atmosféricos.

Vilhelm Bjerknes desarrolló un modelo para explicar la generación, la intensificación y la disolución de los ciclones a media altura, introduciendo la idea del frente meteorológico.

Carl-Gustaf Rossby, fue el primero en explicar el flujo atmosférico a gran escala en términos de fluidodinámica.

Tor Bergeron, el primero en comprender el mecanismo de formación de la lluvia.

6

Edward Lorenz, (1960), fundador del campo de la Teoría del Caos, comprende la naturaleza caótica de la atmósfera.

En 1960, el lanzamiento del primer satélite meteorológico en funcionar Tiros-1, significó el inicio de una era de difusión global de las informaciones climáticas.

En la actualidad el uso de estaciones meteorológicas locales, radiosondas, radares meteorológicos y los satélites meteorológicos, junto a otros satélites de observación múltiple, son instrumentos indispensables que aportan importantes datos así como imágenes en IR y UV, básicos para el estudio y predicción del tiempo y de una gran variedad de fenómenos, incluyendo incendios forestales y el fenómeno El Niño.

La climatología o tratado de los climas

Es la ciencia que estudia el clima y sus variaciones a lo largo del tiempo. Aunque utiliza los mismos elementos que la meteorología, su objetivo es distinto, ya que no pretende hacer previsiones inmediatas, sinó estudiar las características climáticas a largo plazo.

La geografía física tiene por objeto el estudio de los paisajes naturales de la superficie terrestre, no sólo describe dichos paisajes sino que también busca las causas que originan los diversos tipos y su repetición en diferentes regiones de la tierra.

Una de las causas fundamentales que imprime carácter diferencial a los diversos paisajes es el clima que es una rama de la geografía física.

Los temas estudiados por la climatología están íntimamente entremezclados con los hechos que se producen todos los días en la vida de los organismos y destaca que, en la sociedad industrial la dependencia del clima es menor que el de una sociedad agrícola.

La palabra clima proviene de un vocablo griego que significa inclinar; ya que desde la antigüedad se sabe que la inclinación con que inciden los rayos solares son un factor importante en la determinación del clima

Existen varias definiciones pero una de las más generales es la del climatólogo austriaco Julius von Hann (1839-1921), Hann, que dice:  << clima >> Es el conjunto de los fenómenos meteorológicos que caracterizan el estado medio de la atmósfera en un punto de la superficie terrestre.

El clima es el conjunto de fenómenos meteorológicos que caracterizan las condiciones habituales o más probables de un punto determinado de la superficie terrestre. Es, por tanto, una serie de valores estadísticos. Por ejemplo, aunque en un desierto se pueda producir, eventualmente, una tormenta con precipitación abundante, su clima sigue siendo desértico, ya que la probabilidad de que esto ocurra es muy baja

Otra definición: "La climatología es el estudio de las generalizaciones que se obtienen de la comparación entre ejemplos pasados del comportamiento atmosférico"

Se hace climatología para obtener una idea general de lo que puede esperarse de la atmósfera en el futuro, basándose en ejemplos de hechos pasados.

El clima es el conjunto de los valores promedio de las condiciones atmosféricas que caracterizan una región. Estos valores promedio se obtienen con la recopilación de la información meteorológica registrada durante una secuencia de tiempo suficientemente larga. Según se refiera al mundo, a una zona o región, o a una localidad concreta se habla de clima global, zonal, regional, clima local o microclima respectivamente.

Muchos autores coinciden en la influencia casi determinista del clima sobre el hombre y sus actividades, sobre todo en las sociedades menos desarrolladas. Racine en 1985 comentaba que de todo lo que constituye un medio, de todo el cuadro físico que define la base de una

7

civilización, el clima es, sin duda, el elemento natural que mejor resiste la acción del hombre. Se mejora un suelo, se ordena una vertiente, pero no se mejora un clima, se lucha con él para obtener el mayor beneficio de las condiciones reinantes y se intentan prever los efectos negativos para paliar sus consecuencias.

Si bien la climatología con frecuencia apela al auxilio de la meteorología, ambas ciencias son independientes y acusan modalidades propias.

Los datos obtenidos en diferentes estaciones meteorológicas son tratados estadísticamente, para obtener resultados del comportamiento aproximado de la atmósfera, la ciencia que realiza esta labor es la climatología, el resultado final de esta es la de establecer una clasificación y unos patrones de funcionamiento.

El estado del tiempo, tiempo meteorológico o tiempo atmosférico

El estudio y previsión del estado del tiempo corresponde a la meteorología. Al hablar de tiempo nos estamos refiriendo al estado de la atmósfera (observado habitualmente día a día) en relación con los fenómenos meteorológicos de una localidad determinada. Científicamente, este estado se describe mencionando los fenómenos atmosféricos que suceden en el lugar, tales como el viento y las precipitaciones, así como los valores correspondientes a las magnitudes fundamentales de presión, temperatura, humedad, etc.

“Se entiende por tiempo al estado atmosférico reinante durante un lapso por lo general breve o en un instante determinado”.El tiempo atmosférico es el que comprende todos los variados fenómenos que ocurren en la atmósfera de la Tierra o de un planeta.

Normalmente la palabra "Tiempo" refleja la actividad de estos fenómenos durante un período de tiempo de unos días. El tiempo medio para un período más largo (más de 30 años) es conocido como Clima.

De acuerdo con lo que antecede, se puede decir por ejemplo que en este momento reina hermoso tiempo; ayer el tiempo se mantuvo ventoso; el tiempo de los últimos tres días fue muy seco; el tiempo durante el invierno pasado se manifestó muy lluvioso etc.El término tiempo se vincula siempre a un estado atmosférico transitorio, que puede ser normal o no, para la localidad o región considerada.

Diferencias entre la meteorología y la climatología

La diferencia más importante radica en que la meteorología estudia o trata de estudiar toda la atmósfera, desde la superficie terrestre hasta su límite superior; la climatología en cambio por su condición de ciencia geográfica sólo estudia las capas atmosféricas en inmediato contacto con la superficie terrestre.

La meteorología, para cumplir sus fines, recurre con frecuencia, y sin inconvenientes a observaciones aisladas o a series prefijadas de un mes, un trimestre, un año etc. con la climatología no ocurre lo mismo, pues esta ciencia, para llenar su objeto, debe basarse, por lo general en observaciones practicadas con regularidad durante muchos años. Se ha convenido en fijar como mínimo 30 años.

El clima, a diferencia del tiempo, lo constituye las condiciones atmosféricas medias que son características de un área o región de la superficie terrestre, por tanto no se refiere a

8

fenómenos meteorológicos concretos o un estado atmosférico puntual, sino al valor más representativo del conjunto de todos ellos.

La climatología trabaja con datos meteorológicos obtenidos de  observaciones efectuadas durante largos periodos de tiempo (generalmente más de 30 años); con ellos se calculan valores medios y extremos del clima, y se estudian las oscilaciones periódicas, frecuencia y repetición de los diferentes fenómenos atmosféricos que suceden en el área a estudiar; el resultado es, como se ha dicho, la condición climática media de ese lugar.

Resulta frecuente la confusión entre ambos conceptos pero hay que destacar que se refieren a aspectos distintos de la dinámica atmosférica. La diferencia principal está en la escala de tiempo en la que se trabaja.

Cuando la escala de tiempo de los cambios a los que uno se refiere es de días, semanas, meses o unos pocos años se habla de tiempo atmosférico y su estudio cae dentro de la meteorología.

A partir de una escala de décadas es cuando realmente empieza a hablarse de variaciones climáticas, cuyo estudio quedaría dentro de la climatología. Pero incluso este periodo de tiempo es demasiado breve para considerar el cambio (“el cambio climático es cíclico y es aceptado por la mayoría de la comunidad científica. Otra cosa es que aún no este probado que sea de origen humano."). Normalmente, hasta pasado un siglo no se puede apreciar si existen tendencias subyacentes en el comportamiento de los elementos climáticos. Desafortunadamente, no existe a escala planetaria una información estadística sobre el clima que abarque un siglo, ni mucho menos, por lo que a medida que se vaya progresando y almacenando esa información, se podrá afinar el conocimiento que tenemos de los parámetros climáticos.

Gráfica con la evolución de la anomalía en la temperatura media del planeta calculada por 4 de los principales organismos mundiales dedicados a esa tarea, el GISS de la NASA, el HadCRUT británico, UAH MSU y RSS MSU.

---- El Instituto Goddard (GISS) de la NASA, especializado en el registro de las temperaturas de los estados Unidos (El año más caluroso ya no es 1998, sino 1934)

---- HadCRUT banco de datos desarrollado por Hadley Centre Oficina Meteorológica del Reino Unido en base a datos de tierra y mar obtenidos desde 1880.

---- UAH-MSU. Universidad de Alabama, Huntsville - Microwave Sounder Unit.

9

---- Datos satelitales de temperatura para la baja troposfera (RSS MSU)

Esta frontera entre el tiempo y el clima es un tanto borrosa. Una cosa es segura, los cambios del tiempo están sujetos a patrones regulares de corto plazo, básicamente a variaciones anuales o estaciónales y a patrones caóticos de diferentes frecuencias que son los que hacen que de un año para otro así como de un día para otro el tiempo sea tan cambiante.

El clima presenta también las dos facetas. Tendencias regulares que se empiezan a apreciar a las pocas décadas de realizar mediciones y oscilaciones de tipo caótico que subyacen en el fondo. A más grande escala puede permanecer oculto un patrón regular como los Ciclos de Milankovich. (Ciclos climáticos lentos que son originados por la lenta oscilación de la tierra sobre su eje y afectan tanto a la cantidad de energía solar como a la parte de su superficie que la recibe.) y si nos vamos aun a escalas mayores la variación puede tornarse caótica de nuevo ya que aumenta la dependencia de las características geofísicas de la tierra, tectónica, desgasificación natural los cuales son procesos caóticos a su vez.

Resumiendo:

- La climatología sólo utiliza datos registrados casi al ras del suelo.

- Siempre que se habla de clima no hace falta especificar fecha, mientras que ello es siempre imprescindible al referirse al tiempo.

- El tiempo puede diferir de un día al otro, o de un año al otro. El clima de la misma localidad es algo muy estable, cuando se consideran uno o dos siglos.

- El tiempo es estudiado por la meteorología

- El clima por la climatología.

- Los mapas meteorológicos del tiempo o sinópticos se elaboran con información del momento presente, producto de la concentración de datos de una amplia área geográfica, en los que aparecen trazadas las isobaras y, ocasionalmente, las isotermas, que permiten conocer el tiempo reinante y hacer la predicción del mismo.

- En los mapas climáticos se trazan isolíneas de temperatura, de presión atmosférica, de vientos o de precipitación, utilizando valores medios obtenidos por procesamiento de la información de muchos años. Dichas isolineas son casi invariables a lo largo del tiempo.

Disciplinas de la Meteorología

10

La meteorología se subdivide en disciplinas, que se dedican a considerar aspectos particulares del campo meteorológico. Así podemos subdividir o separar la llamada:

Meteorología física Ésta es tal vez la disciplina más pura y se refiere al estudio y aplicación de las leyes físicas a aquellos procesos atmosféricos, como la radiación, evaporación etc. que se realizan como meteoros atmosféricos.

Meteorología dinámica

Se dedica principalmente al estudio de las causas y naturaleza de los movimientos y transformaciones que tienen lugar en el seno de la atmósfera y en especial a las alteraciones y movimientos de energía que se operan dentro de la atmósfera. Dividiéndose en:

Hidrodinámica.- Si estudia las fuerzas y el movimiento de  los fluidos.

Termodinámica.- Si trata del calor (fuerza mecánica  del calor). Aerodinámica.- Si estudia la interacción entre las corrientes de  aire y los objetos.

Meteorología numérica o sinóptica

Es la que se dedica al estudio de las condiciones atmosféricas mediante al análisis estadístico de las observaciones recogidas por las estaciones, y cuyo método de trabajo es numérico o estadístico y que se basa en los números o estadísticas de años de observación.

Ramas de la Meteorología

La meteorología como ciencia cubre todas las actividades humanas, y su aplicación se subdivide en ramas:

1.- La meteorología sinóptica

Se ocupa del análisis y la predicción del tiempo a partir de mapas "sinópticos" confeccionados con gran cantidad de datos simultáneos. La condición de simultaneidad es la que expresa precisamente el vocablo sinopsis, que se traduce literalmente por "sincronía".

2.- La meteorología agrícola

Se ocupa del estudio del impacto de la meteorología en los diferentes aspectos de la agricultura como son: las épocas de siembra, la adaptación de cultivos, la prevención de los fenómenos adversos como heladas, incidencia de plagas y enfermedades etc.

3.- La meteorología aeronáutica

Estudia el efecto que los fenómenos meteorológicos tienen sobre las aeronaves y todo lo concerniente a la aeronavegación.

4.- La Meteorología marítima

Consta de dos áreas:

a) Meteorología oceánica.- Estudia las complejas interacciones entre la atmósfera y los océanos.

11

b) Estrictamente Meteorología marítima.- Se ocupa de suministrar servicios, desde el punto de vista meteorológico, a todas las actividades marinas.

5.- La biometeorologia

Que se encarga de estudiar la influencia de las condiciones del tiempo y el clima sobre los seres vivos y su comportamiento.La evidencia estadística demuestra que los tipos de tiempo tienen correlación directa con la salud del hombre por ejemplo el llamado efecto fohen o Föhn (El Föhn juega un papel importante en la aparición y empeoramiento de algunas enfermedades. La enfermedad del Föhn se manifiesta con dolor de cabeza, náuseas, insomnio, trastornos emocionales, debilidad, aumento de los accidentes, suicidios y acciones violentas.), producido por el aire cálido que desciende por las laderas de las montañas, después de haberlas remontado por el lado opuesto, al alcanzar a las poblaciones ocasiona accesos de locura, depresiones nerviosas, histerias colectivas etc.

6.- La meteorología técnica

Que abarca las aplicaciones del conocimiento de las condiciones atmosféricas para el logro de un mejor estándar de vida, considerando también la planificación industrial, el urbanismo, la planificación meteorológica, la zonificación ecológica económica etc.

7.- La hidrometeorología

Que estudia los fenómenos meteorológicos con relación a las fuentes de agua y su conservación, el control de las avenidas y los pronósticos.

8.- La aerología

Que trata del conocimiento de las condiciones de la atmósfera libre, sobre la base de observaciones directas con equipos especialmente diseñados.

9.- La meteorología legal

Se ocupa de los riesgos provocados por los fenómenos meteorológicos como sequías, granizadas, etc. y sobre accidentes por falta de visibilidad como choques de vehículos, incumplimiento de obras de infraestructura vial o edificaciones por causas de precipitación etc. (por la mano de dios)

10.- Meteorología experimental

Se ocupa del estudio de los procesos y fenómenos meteorológicos mediante experiencias realizadas en laboratorios, campos de experimentación y en la propia atmósfera.

12

Otras aplicaciones de la meteorología

a) Suministrar la información para contribuir a la solución de problemas de carácter global, regional o nacional, tales como:

1.- Control de desertificación 2.- Producción de alimentos 3.- Administración más efectiva de los recursos hídricos 4.- Explotación más efectiva de la agricultura 5.- Planificación y desarrollo de nuevas fuentes energéticas 6.- Socorro internacional en casos de desastres.

Los elementos del tiempo

La palabra tiempo, en sentido meteorológico, hace referencia a las variaciones de corto periodo que tienen lugar en la atmósfera. Pero cabe preguntar ¿Qué es lo que varia? existen ciertas propiedades observables de la atmósfera que están sujetas a continuos cambios, de forma que el estado en que estas encuentran, en un momento determinado, fija el estado del tiempo.

El vocabulario meteorológico internacional (VMI) dice que un elemento climatológico es “Toda propiedad o condición de la atmósfera cuyo conjunto define el estado físico del tiempo o del clima de un lugar determinado, para un momento o un periodo de tiempo dados”. De acuerdo con esta definición que figura en el VMI, son elementos climatológicos la temperatura del termómetro seco, la temperatura del termómetro húmedo, la nubosidad etc..

Los valores de algunos elementos climatológicos se obtienen empleando instrumentos adecuados, tales como un termómetro o un anemógrafo. Pero con otros elementos como la nubosidad no ocurre así.

Los elementos meteorológicos, se definen pues, como aquellas variables atmosféricas o fenómenos que caracterizan el estado del tiempo en un lugar específico y en un tiempo dado. dichas variables son: La temperatura;La humedad;La precipitaciónLa visibilidad horizontal;El viento;La nubosidad;Presión atmosférica, La duración de la exposición al sol etc.

Los elementos meteorológicos no son los valores adquiridos por las variables sino que son las misma variables. la temperatura del termómetro húmedo es una variable y, por lo tanto, es un elemento climatológico, pero 18° C no lo es.

Factores climáticos

Los factores climáticos, de acuerdo con el VMI, son ciertas condiciones físicas distintas de los elementos climatológicos que habitualmente influyen sobre el clima (latitud, altitud, distribución de tierras y mares, topografía, corrientes oceánicas, etc.). De ahí que los factores

13

climáticos son agentes que producen o modifican el resultado visible o los valores de los elementos que crean el clima.

Las escalas de tiempo y de espacio

Los distintos procesos meteorológicos así como sus consecuencias o resultados están asociados a diferentes periodos de tiempo. Ejemplo la velocidad del viento ranchado cambia en cuestión de segundos, la nubosidad generalmente experimenta variaciones significativas en pocas horas, mientras que los cambios estaciónales en varios meses.

Además de las escalas de tiempo, los meteorólogos y climatólogos disponen de escalas espaciales o de dimensiones con las que consideran y refieren a los procesos y aconteci- mientos meteorológicos.

Los acontecimientos que suceden dentro del alcance visual de un hombre de pie en un lugar se llama microescala (del griego "micro", pequeño). Aquellos fenómenos que se producen sobre áreas demasiado grandes para ser vistos por ejemplo sobre áreas del tamaño de una gran nación o de un continente se llaman macroescala o de escala sinóptica (del griego " macro" grande).

Hay procesos y acontecimientos atmosféricos que son locales, lo que significa que tiene lugar a una escala más pequeña que la de los mapas del tiempo; pero que son más grandes que los que pueden ver un hombre de pie. Del griego "meso", que significa medio, toman el nombre de mesoescala.

Los procesos y fenómenos que son tan grandes como la misma atmósfera se llaman hemisféricos o globales.

Como ejemplos de los fenómenos de microescala están: el exceso de calentamiento y de enfriamiento sobre las fachadas opuestas de un edificio; con aire en calma; la turbulencia mecánica originada por un grupo de árboles. Los procesos de mesoescala producen tormentas y tornados brisas de mar y tierra, y la formación de nubes lenticulares en la cima de montañas aisladas.

Los fenómenos sinópticos de macroescala son las depresiones móviles y sus sistemas frontales, la precipitación regional que resulta del ascenso ortográfico del aire sobre una cadena de montañas o los monzones en varias partes del mundo.

Los fenómenos a escala global son los cambios de estación que se producen sobre el globo entero al mismo tiempo, las zonas frontales de la circulación general y los intercambios radiativos de energía con el espacio que rodea la tierra.

Debe tenerse presente:

Que los resultados de los procesos de una escala mas pequeña no se manifiesta claramente si existe una actividad fuerte en cualquier escala superior. Ejemplo la circulación de una brisa de mesoescala no puede llegar a desarrollarse completamente durante el paso de un sistema tormentoso de macroescala.

14

RESUMEN

NOMBRE DE LAESCALA

TIEMPO DE LAESCALA

ESCALA HORIZONTAL ESCALA VERTICAL

MICROESCALA 1 SEG. a 1 HORA 1 mm a 1 km. 1 mm. a 10 m.

MESOESCALA 1 HORA a 12 HORAS 1 km a 100 km. 10 m. a 1 km.

MACROESCALA 12 HORAS a 1 SEMANA 100 km a 104 km. 1 km a 20 km.

ESCALA GLOBAL 1 SEMANA a MAS 104 km. a GLOBO 20 km a 100 km.

PRACTICA Nº 1

Completar la serie de información de temperatura de la Estación Jauja utilizando la información de la Estación Huancayo-Huayao. Asimismo, la Serie de información de temperatura de la Estación Comas utilizando la información de las estaciones de Huancayo y Jauja.

AÑO HUANCAYO JAUJA COMAS

1954 12.1 12.4 11.0

1955 12.3 12.2 10.2

1956 12.2 12,2 10.9

1957 12.6 12.5 11.5

1958 13.2 13.3 11.3

1959 12.7 12.8 10.4

1960 12.6 12.7 10.8

1961 12.1 12.6 11.2

1962 12.3 12.7 10.9

1963 12.1 12.0 11.3

1964 11.8 12.3 11.2

15

1965 12.2 12.7 11.2

1966 12.4 12.9 11.4

1967 11.7 11.8

1968 11.8 12.4

1969 12.5 12.7

1970 12.2

1971 11.5

1972 11.6

1973 11.7

1974 11.2

1975 11.2

16