Climatología: Conceptos, formación de precipitaciones y cambio climático

El clima

Concepto y parámetros

La Climatología es la ciencia que estudia el clima. El clima es el conjunto de fenómenos meteorológicos que caracterizan el tiempo atmosférico en un lugar determinado de la Tierra durante al menos 30 años. Es el resultado de la interacción de varios factores:

• Latitud
• Altitud
• Continentalidad
• Orientación

Se representa mediante climogramas. El tiempo atmosférico, en cambio, es el estado de las variables atmosféricas (temperatura, presión, humedad, nubosidad, etc.) en un lugar y momento específico.

a Formación de las precipitaciones

Las precipitaciones se originan de tres maneras:

Nubes de convección térmica

En situaciones de inestabilidad atmosférica, el ascenso de aire cálido y húmedo alcanza el nivel de condensación, formando cúmulos. Con calor y humedad suficiente, se forman cumulonimbos, con fuertes corrientes térmicas y precipitaciones intensas, pero de corta duración.

Nubes por ascenso orográfico

Una masa de aire que choca contra una montaña asciende, alcanzando su nivel de condensación. Se forman estratos con precipitación en la ladera de barlovento. Al descender por la ladera de sotavento, el aire seco crea una zona de sombra de lluvia.

Nubes de convección en un frente

Se producen en el contacto entre dos masas de aire con distinta temperatura y humedad. La energía liberada en el choque causa lluvias o vientos, formando borrascas frontales. Existen tres tipos de frentes:

• Fríos: Una masa de aire frío se introduce bajo una masa de aire cálido, obligándola a ascender y formar cumulonimbos con precipitaciones intensas.
• Cálidos: Una masa de aire cálido asciende sobre una masa de aire frío, formando nimboestratos y altoestratos con lluvias débiles y persistentes.
• Ocluidos: Se forman por la superposición de un frente cálido y uno frío, dando precipitaciones de ambos tipos.

b Tipos de precipitaciones

• Lluvias:
  • Llovizna (altoestrato)
  • Lluvia persistente (nimbostrato)
  • Chubasco (cumulonimbo) - Pueden causar inundaciones según intensidad y frecuencia.
  • Lluvias torrenciales (>200 l/m² en 24 horas)
• Tormentas: Siempre se forman en un cumulonimbo. Pueden ser:
  • De convección térmica (30-60 minutos, área reducida, verano)
  • Frontales (menos frecuentes, horas, área extensa)
  • De ascenso orográfico (similares a las de convección térmica)
  Las tormentas implican fenómenos de electrificación (rayos y truenos).
• Nieve: Cristales de hielo que forman copos hexagonales. Peligrosa en zonas montañosas por riesgo de aludes.
• Ventiscas: Combinación de viento (>50 km/h), nieve y temperaturas de -7ºC. Requieren medidas de protección civil.
• Granizo: Cristales de hielo que crecen al ascender y descender en tormentas de primavera/verano. Riesgo para la agricultura y personas.

El clima en nuestras latitudes

En el hemisferio norte, el clima está determinado por la posición del frente polar y la corriente en chorro.

Chorro polar (Jet stream)

Viento veloz que rodea la Tierra a la altura de la tropopausa, de oeste a este. Se forma por el choque de vientos fríos del nordeste y cálidos del suroeste, desviados por la fuerza de Coriolis.

Frente polar

Serie de frentes cálidos, fríos y ocluidos que rodean la Tierra, separando masas de aire frío (norte) y cálido (sur). El clima depende de la latitud de las borrascas subpolares y los anticiclones subtropicales. El vórtice circumpolar es un conjunto de borrascas que forman el frente polar.

Anticiclones de bloqueo

Permanecen días, impidiendo lluvias y causando sequías, desviando borrascas a otras zonas.

El clima de España

Determinado por el anticiclón de las Azores. En verano, bloquea la entrada de borrascas, causando tormentas de convección térmica y calimas. En invierno, se desplaza al sur, creando un anticiclón de bloqueo con sequía, nieblas y heladas. Las lluvias son frontales solo con vientos fuertes. En primavera y otoño, entran borrascas frontales.

La gota fría

Frecuente a finales de verano y principios de otoño, especialmente en el Levante. Se origina por la entrada de aire frío a cierta altura rodeado de aire cálido, descendiendo en espiral y causando fuertes aguaceros y nieve.

Los tornados

Columnas giratorias de viento y polvo de unos 50 m de ancho, desde el suelo hasta la base de un cumulonimbo. Se forman por un calentamiento excesivo de la superficie y diferencias de velocidad del viento en capas altas y bajas. Su velocidad puede alcanzar los 500 km/h. Suelen ir asociados a lluvias torrenciales y granizadas.

El clima de las latitudes bajas

a Los monzones

Brisa marina a gran escala con alternancia semestral. En invierno, un anticiclón continental provoca vientos fríos y secos. En verano, la ZCIT asciende y comienzan las lluvias monzónicas en India y el sureste de Asia.

b Tifones, huracanes o ciclones

Grupo de tormentas con diámetro medio de 500 km y giro espiral alrededor de un ojo central (40 km de ancho y en calma). Se originan cerca del Ecuador, donde el mar está a 27ºC, causando mucha evaporación y convección. El giro espiral se debe al efecto Coriolis. Llevan asociadas grandes olas, inundaciones, fuertes lluvias y fuertes vientos.

Cambios climáticos pasados

a Variaciones del clima terrestre antes del Cuaternario

Estrechamente relacionadas con la distribución de continentes y océanos. La existencia de Pangea bloqueó corrientes marinas, causando glaciaciones. Entre las Pangeas, la temperatura fue superior a la actual. Sobre Pangea se creó un anticiclón continental que generó vientos fríos y secos, causando desertización. En el Mesozoico y Terciario, la temperatura aumentó con la apertura de océanos.

b Variaciones de las temperaturas durante el Cuaternario

La distribución de tierras y mares apenas ha variado. La Tierra ha pasado por periodos glaciales (100.000 años) e interglaciales (10.000 años). Durante los periodos fríos, el aire contenía menos dióxido de carbono.

c Cambios en las temperaturas durante el pasado histórico

Hace 10.000 años acabó la última glaciación. El óptimo climático (7000-5000 años atrás) fue un periodo de máximo calentamiento. Después hubo alternancia hasta el óptimo climático medieval (1000-1200). Entre 1200 y 1900 se dio la pequeña Edad del Hielo. Desde entonces, las temperaturas han ido subiendo. Estas fluctuaciones parecen debidas a las manchas solares.

Cambios climáticos presentes y futuros

Desde 1900, la temperatura media del planeta ha aumentado. El calentamiento global es un fenómeno importante con consecuencias para la población. El cambio climático es consecuencia de la actividad humana. Se propone el desarrollo de energías renovables. La concentración de dióxido de carbono ha aumentado desde la Revolución Industrial.

Acuerdos internacionales

• Protocolo de Kioto (1997): Reducción de emisiones en países desarrollados.
• Cumbre Mundial sobre el Cambio Climático (Buenos Aires, 1998): Mecanismos de flexibilidad.
• Cumbre de la Haya (2000): Estados Unidos no quiere reducir emisiones.
• Cumbre de Bonn (2001): Europa se compromete con el desarrollo limpio del sur.
• Cumbre de Johannesburgo (2002): Todos los países ratifican el Protocolo de Kioto, excepto Estados Unidos y Rusia (con dudas).