Fenómenos Atmosféricos y Climas Globales: Conceptos Esenciales

Frentes Atmosféricos: Tipos y Características

Un frente es una superficie de discontinuidad o separación establecida entre dos masas de aire con propiedades distintas (temperatura, humedad, presión).

Tipos Básicos de Frentes:

• Frentes Cálidos: El aire cálido asciende suavemente por encima del aire frío con una inclinación suave. A veces son estables, pero normalmente provocan lluvias persistentes de pequeña intensidad, larga duración y gran extensión. Se observa un aumento de la temperatura y una disminución de la presión.
• Frentes Fríos: El aire frío se desplaza por debajo del aire cálido. Generan fuertes perturbaciones y tormentas, con lluvias temporales, de corta intensidad y pequeña extensión. Se produce una disminución de la temperatura y un aumento de la presión.
• Frentes Ocluidos: Se forman cuando un frente frío alcanza y choca con un frente cálido, elevando el aire cálido que queda aislado en altura. Dos masas de aire frío permanecen en contacto. El tiempo es propio del paso del frente cálido con algunos fenómenos del frío, con nubes estratificadas y algún desarrollo vertical.

Configuración de los Cinturones Globales de Presión y Sistemas de Vientos

La circulación atmosférica global se organiza en cinturones de presión y sistemas de vientos:

• En cada hemisferio, existen Centros de Acción de tipo Anticiclónico permanentes en torno a los trópicos, conocidos como Altas Presiones Subtropicales.
• Hacia el Ecuador, se localiza un Centro Permanente de Bajas Presiones, denominado Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT) o Bajas Ecuatoriales.
• En el ámbito intertropical, se configuran las Células de Hadley, situadas al norte y al sur del Ecuador.

Células de Circulación Atmosférica

Célula de Hadley

La Célula de Hadley distribuye el excedente calorífico desde el Ecuador hacia los Trópicos. En el Ecuador, el aire cálido asciende, se enfría y libera calor al condensarse. En altura, las situaciones barométricas son opuestas: el aire enfriado diverge hacia las bajas presiones y desciende por subsidencia. Los vientos alisios absorben calor de la superficie y lo transportan hacia el Ecuador, con importantes implicaciones zonales y ambientales.

Célula Latitudinal Templada o de Ferrel

Hacia los 60 grados de latitud, existe un centro de Bajas Presiones donde se sitúa el frente polar. Aquí se produce un ascenso de aire, ya que la masa de aire cálido, menos densa, asciende sobre la más fría. Entre esta zona de bajas presiones del frente polar y la zona de altas presiones subtropicales se origina la Célula de Ferrel. En esta célula se da un sistema de vientos del oeste con componente suroeste, procedentes de la subsidencia tropical, con implicaciones meteorológicas significativas.

El Monzón: Un Viento Estacional

El monzón es un viento estacional que invierte su dirección entre el verano y el invierno, afectando principalmente a Asia, aunque también se presenta en otras regiones de forma menos extensa.

Monzón de Verano (Hemisferio Norte)

Durante el verano, el monzón sopla del suroeste al noreste (especialmente en el Océano Índico). Las bajas presiones térmicas muy acusadas sobre el continente asiático atraen vientos del Índico, sustituyendo a los vientos alisios (que soplan del noreste en el Hemisferio Norte). Estos monzones de verano provocan los climas Am según la clasificación de Köppen.

Monzón de Invierno (Hemisferio Norte)

En invierno, la situación es la normal: los vientos alisios procedentes del noreste, secos y frescos, se dirigen de la India hacia el mar, generando una estación seca. El monzón desborda geográficamente el ámbito intertropical, alcanzando Indochina y el sur de China.

Altas Presiones (APS) y Estaciones

APS en Verano:

• Sobre el mar: se refuerzan (el mar está más frío).
• Sobre el continente: se debilitan, pudiendo ser sustituidas por una baja térmica.

APS en Invierno:

• Sobre el mar: se debilitan (el mar está más cálido).
• Sobre el continente: se refuerzan debido a la concurrencia de fenómenos térmicos.

Definición de Ola de Calor

Una ola de calor se define como un episodio de al menos tres días consecutivos en el que, como mínimo, el 10% de las estaciones meteorológicas consideradas registran temperaturas máximas por encima del percentil 95 de su serie de temperaturas máximas diarias para los meses de julio y agosto del periodo 1971-2000.

Humedad y Circulación Atmosférica en Diferentes Latitudes

Humedad en el Ecuador

En la región ecuatorial, la alta nubosidad se debe a varios factores: la mayor fuerza centrífuga, la presencia de superficies oceánicas muy extensas, el intenso calor y la alta evaporación. Esto provoca un ascenso constante de aire desde el nivel del mar hacia arriba (generando las Bajas Presiones Ecuatoriales). Las masas de aire que se forman allí, recalentadas y muy próximas a fuentes de humedad oceánica, dan lugar a grandes sistemas nubosos.

Zonas Tropicales y Subtropicales (20-30 grados de latitud)

Aunque en estas zonas también hay mucho calor, la termodinámica de la atmósfera opera en sentido contrario a la formación de grandes sistemas nubosos. Aquí predomina la subsidencia, es decir, el aire desciende desde las capas altas de la troposfera hacia el suelo. Este aire carece de humedad porque en las capas altas de la troposfera no existen focos importantes de agua. Además, se recalienta a medida que desciende hacia el suelo, lo que minimiza su saturación. Este aire seco llega a las zonas tropicales y subtropicales, donde se forman las Altas Presiones Subtropicales. Se acumula mucho aire en estas regiones, generando flujos de viento que lo transportan hacia latitudes más altas (Vientos del Oeste hacia las latitudes templadas) y más bajas (Vientos Alisios hacia el Ecuador), despejando de humedad estas áreas entre los 20 y 30 grados de latitud.

Estacionalidad en las Zonas Ecuatoriales: ¿Verano e Invierno?

Al hablar de verano e invierno, debemos considerar principalmente la temperatura, no la precipitación. Si solo consideramos el criterio de iluminación e insolación, existirían dos veranos y dos inviernos en las zonas ecuatoriales. Sin embargo, si a este factor astronómico se le unen factores termodinámicos y geográficos, se producen resultados muy diversos.

Por ejemplo, es crucial tener en cuenta el importante factor distorsionador que produce la gran nubosidad en el Ecuador. Lo que prevalecería para determinar la estacionalidad serían los datos proporcionados por las estaciones meteorológicas. Si observamos que en algunas zonas del Ecuador la máxima insolación o altura del sol (equinoccios) coincide con temperaturas un poco más elevadas, y la mínima insolación (solsticios) con temperaturas algo más bajas, solo en esas estaciones ecuatoriales podríamos presumir de una estacionalidad de verano e invierno. Si los datos no revelan esta correlación, no se considera que haya estaciones marcadas.

Países y Regiones por Líneas Geográficas Clave

• Ecuador: Colombia, Brasil, Gabón, República del Congo, Kenia, Somalia.
• Círculo Polar Ártico: Estados Unidos (Alaska), Canadá, Dinamarca (Groenlandia), Noruega, Suecia, Finlandia, Rusia.
• Círculo Polar Antártico: No hay países, solo el continente antártico.
• Trópico de Cáncer: Mauritania, Mali, Argelia, Níger, Libia, Chad, Egipto.
• Trópico de Capricornio: Chile, Argentina, Paraguay, Brasil, Namibia, Botsuana, Mozambique.

Zonas Climáticas Globales y su Relación con la Presión y Vientos

• Bajas Presiones Ecuatoriales (ZCIT): Corresponden a la zona climática ecuatorial.
• Banda de los Alisios: Caracteriza la zona climática tropical.
• Altas Presiones Subtropicales: Definen la zona climática subtropical.
• Zona de la Circulación General del Oeste (Westerlies): Asociada a la zona climática templada.
• Latitudes Polares: Corresponden a las zonas climáticas ártica, antártica y polar.