Conceptos Clave de Meteorología: Radiación, Temperatura y Humedad

Conceptos Fundamentales de Meteorología

Transferencia de Calor

• Advección: Transferencia de calor por medio de movimientos horizontales del aire.
• Turbulencia: Transferencia de calor debido a la diferencia en la velocidad del viento a diferentes alturas.

Leyes de la Radiación

Todos los objetos con una temperatura superior al cero absoluto (0 K) emiten radiación. Cuanto más caliente es un objeto, más radiación emite por unidad de área (Ley de Stefan-Boltzmann). La longitud de onda de máxima emisión está inversamente relacionada con la temperatura (Ley de Wien).

Radiación Solar y Terrestre

• Radiación Solar: El Sol emite radiación de onda corta, principalmente: visible (43%), infrarrojo cercano (49%) y ultravioleta (7%).
• Absorción de la Radiación Solar: Puede ser absorbida por las moléculas de los gases atmosféricos, lo que causa un aumento de su temperatura. La superficie terrestre absorbe aproximadamente el 51% de la radiación solar incidente.
• Radiación Terrestre: Radiación emitida por la Tierra.
• Instrumentos para medir la radiación solar: Piranómetro y actinógrafo.
• Longitud de onda máxima que emite el sol: Verde.
• Mayor cantidad de radiación en México: Chihuahua, Sonora y Durango.
• Unidad de medida: Watt/m² por hora o calorías-gramo por cm² por minuto.

Gases de Efecto Invernadero y Temperatura

• Principal Gas de Efecto Invernadero: Dióxido de carbono (CO₂).
• Efecto Invernadero: Fenómeno por el cual ciertos gases atmosféricos retienen parte de la energía que el suelo emite tras haber sido calentado por la radiación solar.
• Temperatura:
  • Media Diaria: Suma de la temperatura máxima y mínima dividida por 2.
  • Media Mensual: Suma de todas las temperaturas medias diarias dividida por el número de días del mes.
  • Media Anual: Promedio de las medias mensuales.
  • Rango Diario de Temperatura: Diferencia entre la temperatura máxima y mínima diaria.
  • Rango Anual: Diferencia entre la temperatura media del mes más cálido y la del mes más frío.

Controles de la Temperatura

Los principales factores que controlan la temperatura son:

• Latitud.
• Contraste entre continentes y océanos.
• Orografía.
• Nubosidad y albedo.

Zonas Climáticas de México

• Cálida (≥ 22°C): Llanuras costeras del Golfo y del Pacífico.
• Semicálida (18-22°C): Sierra Madre Oriental y Occidental.
• Fría (5-12°C): Partes altas del Eje Volcánico Transversal.
• Muy Fría (< 5°C): Zonas más elevadas.

Conversiones de Temperatura

• Celsius a Fahrenheit: °F = (9/5)°C + 32
• Fahrenheit a Celsius: °C = (5/9)(°F - 32)
• Celsius a Kelvin: °K = °C + 273.15
• Kelvin a Celsius: °C = K - 273.15

Cambios de Fase del Agua y Calor Latente

• Fusión: Hielo a agua.
• Sublimación: Hielo a vapor de agua.
• Vaporización: Agua a vapor de agua.
• Condensación: Vapor de agua a agua.
• Deposición (o sublimación inversa): Vapor de agua a hielo.
• Solidificación: Agua a hielo.
• Calor Latente: Energía absorbida o liberada durante un cambio de fase del agua sin cambio de temperatura. Esta energía se utiliza para romper o formar enlaces moleculares.

Medición de la Humedad

La humedad se mide con:

• Psicrómetros.
• Higrógrafos eléctricos.