Dinámica Atmosférica, Agentes Geológicos y el Uso de la Energía Solar

Dinámica Atmosférica y Circulación Global

El filtrado de la atmósfera es tanto más eficaz cuanto mayor es el espesor de aire que atraviesa la radiación solar.

Corrientes y el Movimiento de Rotación

Las corrientes atmosféricas conducen el aire caliente desde el ecuador hacia los polos y el aire frío desde los polos hasta el ecuador; en las corrientes oceánicas ocurre lo mismo. El movimiento de rotación de la Tierra desvía estas corrientes, impidiéndoles seguir una trayectoria rectilínea y obligándolas a curvarse. Cuanto mayor es la masa y la velocidad de estas corrientes, más se curvan sobre sí mismas, hasta el punto en el que acaban formando espirales.

Corrientes Térmicas y Tormentas

Si a unos cientos de metros (m) de altura hay aire frío, cuando el suelo va acumulando calor y calienta a su vez al aire que está sobre él, este aire caliente se despega del suelo y forma una corriente ascendente. Si la diferencia de temperatura entre el aire caliente que está sobre el suelo y el aire frío situado en las capas altas es muy grande, las corrientes térmicas ascendentes son tormentas violentas.

Fenómenos Meteorológicos Locales

Brisas

• El suelo calienta el aire situado sobre él, que tiende a subir en forma de corrientes ascendentes. Su ascenso aspira el aire más fresco situado sobre el mar, originando una brisa marina que sopla hacia el continente.
• Por la noche, el proceso se invierte, creando una brisa que circula hacia el mar.
• Los valles de los ríos funcionan como conductos por los que asciende a su cabecera el aire caliente que se acumula en ellos; esto es una brisa de valle.
• Por la noche, se invierte el proceso, dando lugar a una brisa catabática.

Inversión Térmica

El aire situado arriba está más caliente que el cercano al suelo; esta situación es una inversión térmica.

Meteorología y Previsión del Tiempo

Mapas y Vientos

La meteorología estudia y trata de predecir el comportamiento de la atmósfera a una escala de cientos de kilómetros (km). En los mapas de isobaras se muestran líneas que unen puntos con la misma presión atmosférica, y que permiten realizar previsiones.

Los vientos se forman por la tendencia del aire a moverse desde las zonas de mayor presión atmosférica (anticiclones) hacia las de menor presión atmosférica (borrascas). Son desvíos y siguen una trayectoria un poco oblicua a las isobaras.

Niebla y Precipitación

La niebla es un tipo de nubosidad que se forma cerca del suelo, cuando el aire húmedo se enfría. Si la temperatura desciende lo suficiente, sobre estas gotas se condensa cada vez más vapor, aumentando así su tamaño. Si además las gotas se unen entre sí, llegan a alcanzar un peso suficiente para hacerlas caer, produciendo precipitaciones en forma de lluvia. Si la temperatura en las nubes está muy por debajo de los 0ºC, da lugar a copos de nieve.

Agentes Geológicos y Modelado Terrestre

Los agentes geológicos son sistemas naturales que realizan erosión, transporte y sedimentación, produciendo un modelado del paisaje. Están formados por agua en movimiento o por aire que se mueve. La energía del Sol, junto con la acción de la gravedad, es la que mueve los agentes geológicos que modelan la superficie terrestre.

Efecto Regulador de la Hidrosfera

Cuando dos objetos que están a diferente temperatura se ponen en contacto, la energía calorífica pasa del más caliente al más frío hasta que sus temperaturas se igualan; esto es el efecto regulador de la hidrosfera.

Aprovechamiento Industrial de la Energía Solar

En la actualidad, la energía solar se utiliza industrialmente en dos formas:

1. Para producir calor (Calentadores Solares de Agua)

Los calentadores solares de agua constan de dos partes:

• Una tubería metálica fina y larga, de color negro y enrollada en forma de serpentín, que se sitúa sobre una placa negra, tapada con un vidrio que capta y acumula el calor del Sol.
• Un depósito, donde se acumula el agua caliente. Se sitúa encima del serpentín, para que el agua caliente ascienda hacia él.

2. Para generar electricidad (Células Fotovoltaicas)

Una célula fotovoltaica es un dispositivo que, cuando recibe luz, produce electricidad. Pueden disponerse muchas conectadas entre sí formando paneles fotovoltaicos, para obtener una cantidad de electricidad mayor.

Filtrado Atmosférico y Riesgos Ambientales

Filtrado de la Radiación Solar

La atmósfera terrestre filtra la radiación solar:

• Los rayos X y los rayos gamma son retenidos en la parte más externa de la atmósfera.
• La luz ultravioleta es absorbida en la ozonosfera.

La Ozonosfera y el Ozono

La ozonosfera es la capa donde el gas ozono es abundante, se forma a partir del oxígeno y absorbe la radiación ultravioleta del Sol. Los gases CFC son los que reaccionan químicamente con el oxígeno, interfiriendo en la formación del ozono. El término agujero en la capa de ozono se trata en realidad de una disminución en la eficacia de la ozonosfera para filtrar la luz ultravioleta.

Calentamiento Global

El calentamiento global de la atmósfera ha sido de más de medio grado en el siglo XX, y se estima que en el siglo XXI aumente entre uno y cuatro grados.