Clima
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Clima abarca las estadísticas de la temperatura , humedad, presión atmosférica, viento , precipitación, recuento de partículas atmosféricas y otras meteorológicos mediciones elementales en una región determinada durante largos períodos. El clima se puede contrastar con tiempo , que es la condición actual de estos elementos y sus variaciones en períodos más cortos.
El clima de una región es generado por el sistema climático, que tiene cinco componentes: ambiente , hidrosfera, criosfera, la superficie terrestre y la biosfera .
El clima de una zona se ve afectada por su latitud , terreno, y altitud, así como el cercano cuerpos de agua y sus corrientes. Los climas pueden ser clasificados de acuerdo con el promedio y los rangos típicos de diferentes variables, con mayor frecuencia la temperatura y la precipitación. El esquema de clasificación más utilizado fue desarrollado originalmente por Wladimir Köppen. El sistema de Thornthwaite, en uso desde 1948, incorpora evapotranspiración junto con la temperatura y la información de la precipitación y se utiliza en el estudio de la diversidad de especies de animales y los efectos potenciales de los cambios climáticos. El Bergeron y Los sistemas de clasificación sinópticos espaciales se centran en el origen de las masas de aire que definen el clima de una región.
Paleoclimatología es el estudio de los climas antiguos. Dado que las observaciones directas del clima no están disponibles hasta el siglo 19, paleoclimas se infieren de variables proxy que incluyen pruebas no bióticos tales como sedimentos que se encuentran en lago camas y núcleos de hielo . y pruebas bióticos tales como anillos de los árboles y corales Los modelos climáticos son modelos matemáticos del pasado, el presente y el clima en el futuro. El cambio climático puede producir más de largo y plazos cortos de una variedad de factores; calentamiento reciente se discute en el calentamiento global .
Definición
Clima (de griego antiguo klima, lo que significa inclinación) se define comúnmente como el tiempo promedio durante un largo período. El período promedio estándar es de 30 años, pero otros períodos se puede utilizar dependiendo de la finalidad. El clima también incluye estadísticas distintas de la media, como las magnitudes de día a día o variaciones de año a año. La Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) definición del glosario es:
El clima en un sentido estricto se define generalmente como el "tiempo promedio", o, más rigurosamente, como la descripción estadística en términos de la media y la variabilidad de las cantidades pertinentes durante un período que varía de meses a miles o millones de años. El período clásico es de 30 años, según lo definido por la Organización Meteorológica Mundial ( OMM). Estas cantidades son casi siempre variables de superficie como la temperatura, las precipitaciones y el viento. El clima en un sentido más amplio es el Estado, incluyendo una descripción estadística, del sistema climático.
La diferencia entre el clima y el tiempo es útil resumir en la frase popular "El clima es lo que esperamos, el tiempo es lo que hay." Con el histórico momento abarca hay una serie de variables casi constantes que determinan el clima, incluida la latitud, la altitud, la proporción de la tierra al agua, y la proximidad a los océanos y las montañas. Estos sólo cambian en períodos de millones de años, debido a procesos como la tectónica de placas . Otros factores determinantes del clima son más dinámicos: el circulación termohalina del océano conduce a una 5 ° C (9 ° F) el calentamiento del norte del océano Atlántico en comparación con otras cuencas oceánicas. Otro corrientes oceánicas redistribuyen calor entre la tierra y el agua en una escala más regional. La densidad y el tipo de cobertura vegetal afecta la absorción de calor solar, la retención de agua, y las precipitaciones a nivel regional. Las alteraciones en la cantidad de la atmósfera gases de efecto invernadero determina la cantidad de energía solar retenido por el planeta, dando lugar a calentamiento global o enfriamiento global. Las variables que determinan el clima son numerosas y el complejo de interacciones, pero no hay acuerdo general en que se entienden las líneas generales, al menos en cuanto a los factores determinantes del cambio climático histórica se refiere.
Clasificación climática
Hay varias maneras de clasificar los climas en regímenes similares. Originalmente, climas se definieron en la Antigua Grecia para describir el tiempo dependiendo de la latitud de un lugar. Métodos de clasificación climática modernos se pueden dividir en métodos genéticos, que se centran en las causas del clima, y los métodos empíricos, que se centran en los efectos del clima. Ejemplos de clasificación genética incluyen métodos basados en el frecuencia relativa de diferentes tipos de masas de aire o lugares dentro perturbaciones meteorológicas sinópticas. Ejemplos de clasificaciones empíricas incluyen zonas climáticas definidas por resistencia de la planta, la evapotranspiración, o más en general la Clasificación climática de Köppen que fue originalmente diseñado para identificar los climas asociados con ciertos biomas . Un defecto común de éstos esquemas de clasificación es que producen fronteras claras entre las zonas que definen, en lugar de la transición gradual de las propiedades climáticas más comunes en la naturaleza.
Bergeron y espacial Sinóptico
La clasificación más simple es que la participación de las masas de aire. La clasificación Bergeron es la forma más aceptada de la clasificación de la masa de aire. Aire clasificación masa implica tres letras. La primera letra describe su propiedades de humedad, con c utilizado para masas continentales de aire (seco) y m para las masas de aire marítimo (húmedo). La segunda carta describe la característica térmica de su región de origen: T para tropical , P para polar, A para el Ártico o la Antártida, M para monzón, E para ecuatorial, y S para de aire superior (aire seco formado por el movimiento a la baja significativa en la atmósfera). La tercera letra se usa para designar a la estabilidad de la atmósfera. Si la masa de aire es más frío que el suelo debajo de ella, se etiqueta k. Si la masa de aire es más caliente que el suelo debajo de ella, se etiqueta w. Si bien la identificación de masas de aire se utilizó originalmente en la predicción del tiempo durante la década de 1950, los climatólogos comenzaron a establecer climatologías sinópticos basados en esta idea en 1973.
Con base en el esquema de clasificación Bergeron es el Sistema espacial Sinóptico Clasificación (SSC). Hay seis categorías dentro del esquema de la CSS: Dry Polar (similar a la polar continental), seco Moderado (similar a superiores marítimo), Seco Tropical (similar a la tropical continental), húmedo Polar (similar a la polar marítimo), húmedo moderado (un híbrido entre polar marítimo y marítimo tropical), y Húmedo Tropical (similar a, monzón tropical marítimo marítimo, o ecuatorial marítimo).
Köppen
La clasificación de Köppen depende de los valores medios mensuales de temperatura y precipitación. La forma más usual de la clasificación de Köppen tiene cinco tipos primarios etiquetados A a la E. Estos tipos principales son A, tropical; B, seco; C, templado de latitudes medias; D, el frío de latitudes medias; y E, polar. Los cinco clasificaciones primarias pueden dividirse en las clasificaciones secundarias, como la selva tropical , monzón, sabana tropical, subtropical húmedo, , continental húmedo clima oceánico , Clima mediterráneo, estepa, clima subártico, tundra , capa de hielo polar , y desierto .
Las selvas tropicales se caracterizan por una alta pluviosidad , con definiciones de configuración mínima precipitación anual normal entre 1.750 milímetros (69 pulgadas) y 2.000 milímetros (79 pulgadas). Las temperaturas medias mensuales superan los 18 ° C (64 ° F) durante todos los meses del año.
Un monzón es un viento estacional predominante que tiene una duración de varios meses, marcando el comienzo de la temporada de lluvias en una región. Regiones dentro de América del Norte , América del Sur , África subsahariana , Australia y Asia Oriental son regímenes del monzón.
Una sabana tropical es un pastizales bioma se encuentra en semiárido a semestralmente regiones de clima húmedo de subtropicales y tropicales latitudes , con temperaturas medias siguen siendo igual o superior a 18 ° C (64 ° F) durante todo el año y precipitaciones entre 750 milímetros (30 pulgadas) y 1.270 milímetros (50 pulgadas) por año. Ellos están muy extendidas en África , y se encuentran en la India , la parte norte de América del Sur , Malasia y Australia .
La zona de clima subtropical húmedo, donde las precipitaciones de invierno (ya veces las nevadas ) se asocia con gran tormentas que la vientos del oeste dirigir de oeste a este. Las lluvias de verano se produce durante tormentas eléctricas y ocasionales de los ciclones tropicales . Climas subtropicales húmedos se encuentran en los continentes del lado este, aproximadamente entre las latitudes 20 ° y 40 ° grados de la línea ecuatorial.
Un clima continental húmedo está marcada por los patrones climáticos variables y una gran variación estacional de la temperatura. Los lugares con más de tres meses de temperaturas medias diarias superiores a 10 ° C (50 ° F) y una temperatura más fría meses por debajo de -3 ° C (27 ° F) y que no cumplen los criterios para un áridas o clima semiárido, se clasifican como continental.
Un clima oceánico se encuentra normalmente a lo largo de las costas oeste en las latitudes medias de todos los continentes del mundo, y en el sureste de Australia , y se acompaña de precipitación ronda abundante años.
El régimen climático mediterráneo parece al clima de las tierras en el Cuenca Mediterránea, partes del oeste de América del Norte , partes de Occidental y Australia del Sur, en el suroeste de África del Sur y en partes del centro de Chile . El clima se caracteriza por veranos calurosos y secos e inviernos fríos y húmedos.
Una estepa es un seco pastizales con un rango de temperatura anual en el verano de hasta 40 ° C (104 ° F) y durante el invierno hasta -40 ° C (-40 ° F).
Un clima subártico tiene poca precipitación y temperaturas mensuales que están por encima de 10 ° C (50 ° F) durante uno a tres meses del año, con permafrost en gran parte de la zona debido a los inviernos fríos. Los inviernos en climas subárticas suelen incluir hasta seis meses de temperaturas promedio por debajo de 0 ° C (32 ° F).
Tundra se produce en el lejano Hemisferio Norte, al norte de la taiga cinturón, incluyendo vastas zonas del norte de Rusia y Canadá .
Una capa de hielo polar, o la capa de hielo polar, es una alta latitud región de un planeta o luna que está cubierto de hielo . Las capas de hielo se forman debido a alta latitud regiones reciben menos energía en forma de radiación solar del sol que ecuatoriales regiones, resultando en menores temperaturas de la superficie .
Un desierto es un paisaje forma o región que recibe muy poco precipitación. Desiertos por lo general tienen un gran amplitud térmica diaria y estacional, con alta o baja, dependiendo de las temperaturas diurnas ubicación (en verano hasta 45 ° C o 113 ° F, y las temperaturas nocturnas bajas (en invierno hasta 0 ° C o 32 ° F debido a extremadamente baja la humedad. Muchos desiertos se forman por sombras de lluvia, como las montañas bloquean el camino de la humedad y precipitación al desierto.
Thornthwaite
Ideado por el climatólogo estadounidense y geógrafo CW Thornthwaite, este método de clasificación climática supervisa el presupuesto de agua del suelo mediante la evapotranspiración. Se monitorea la porción de la precipitación total utilizado para nutrir la vegetación en un área determinada. Utiliza índices como el índice de humedad y un índice de aridez para determinar el régimen de humedad de un área en base a su temperatura media, precipitación media, y media el tipo de vegetación. Cuanto menor sea el valor del índice en cualquier área dada, el secador de la zona es.
La clasificación de humedad incluye clases climáticas con descriptores como hiperhúmedo, húmedo, subhúmedo, subarid, semiáridas (valores de -20 a -40) y áridas (valores inferiores a -40). Las regiones húmedas experimentan más precipitación que la evaporación de cada año, mientras que las regiones áridas experimentan una mayor evaporación de la precipitación sobre una base anual. Un total de 33 por ciento de la superficie terrestre de la Tierra se considera ya sea árida del semiárido, incluyendo suroeste de América del Norte, en el suroeste de América del Sur, la mayor parte del norte y una pequeña parte del sur de África, suroeste y partes de Asia oriental, así como gran parte de Australia. Los estudios sugieren que la eficacia de la precipitación (PE) en el índice de humedad Thornthwaite se sobreestima en el verano y subestimada en el invierno. Este índice puede ser utilizado eficazmente para determinar el número de herbívoros y mamíferos número de especies dentro de un área dada. El índice también se utiliza en los estudios sobre el cambio climático.
Clasificaciones térmicas dentro del esquema Thornthwaite incluyen microtérmico, mesotermal y regímenes megathermal. Un clima microtérmico es una de las temperaturas medias anuales bajos, en general, entre 0 ° C (32 ° F) y 14 ° C (57 ° F), que experimenta veranos cortos y tiene una evaporación potencial entre 14 centímetros (5,5 pulgadas) y 43 centímetros ( 17 in). Un clima mesotérmico carece persistente calor o frío persistente, con un potencial de evaporación entre 57 centímetros (22 pulgadas) y 114 centímetros (45 pulgadas). Un clima megathermal es uno con temperaturas altas persistentes y abundantes lluvias, con la evaporación potencial anual de más de 114 centímetros (45 pulgadas).
Registro
Moderno
Los detalles del registro climático moderna se conocen a través de la toma de medidas de este tipo de instrumentos meteorológicos como termómetros, barómetros, y anemómetros durante los últimos siglos. Los instrumentos utilizados para estudiar el clima sobre la escala de tiempo moderna, su margen de error conocido, su entorno inmediato, y su exposición han cambiado con los años, que deben tenerse en cuenta al estudiar el clima de los siglos pasados.
Paleoclimatología
Paleoclimatología es el estudio del clima pasado durante un gran período de la Tierra historia 's. Utiliza la evidencia de las capas de hielo, anillos de árboles, sedimentos, corales y rocas para determinar el estado pasado del clima. Demuestra periodos de estabilidad y periodos de cambio y puede indicar si los cambios siguen patrones como los ciclos regulares.
Cambio climático
El cambio climático es la variación en el clima mundial o regional a través del tiempo. Refleja los cambios en la variabilidad o estado medio de la atmósfera en escalas de tiempo que van desde décadas hasta millones de años. Estos cambios pueden ser causados por los procesos internos de la Tierra, fuerzas externas (por ejemplo, las variaciones en la intensidad de la luz del sol) o, más recientemente, las actividades humanas.
En el uso reciente, especialmente en el contexto de política ambiental, el término "cambio climático" a menudo se refiere sólo a los cambios en el clima moderno, incluyendo el aumento de la media de la superficie de temperatura conocido como calentamiento global . En algunos casos, el término también se utiliza con una presunción de causalidad humana, como en el de las Naciones Unidas Convención Marco sobre el Cambio Climático (CMNUCC). La CMNUCC utiliza "variabilidad climática" para las variaciones causadas no humanos.
La Tierra ha sufrido cambios periódicos del clima en el pasado, incluyendo cuatro grandes glaciaciones . Estos consiste en períodos glaciales, donde las condiciones son más frías de lo normal, separados por períodos interglaciares. La acumulación de nieve y hielo durante un período glacial aumenta la superficie de albedo , lo que refleja más de la energía del Sol hacia el espacio y el mantenimiento de una temperatura atmosférica inferior. Los aumentos de gases de efecto invernadero , como la actividad volcánica, pueden aumentar la temperatura global y producir un interglacial. Causas sugeridas de períodos de edad de hielo incluyen las posiciones de los continentes , las variaciones en la órbita de la Tierra, los cambios en la radiación solar y vulcanismo.
Los modelos climáticos
Los modelos climáticos utilizan métodos cuantitativos para simular las interacciones de la atmósfera , los océanos , la superficie terrestre y el hielo. Se utilizan para una variedad de propósitos de estudio de la dinámica del tiempo y el clima sistema para proyecciones del clima futuro. Todos los modelos de equilibrio climático, o casi equilibrio, la energía entrante de onda corta (incluyendo visible) la radiación electromagnética a la tierra con energía saliente como de onda larga (infrarrojo) radiación electromagnética de la tierra. Cualquier desequilibrio resulta en un cambio en la temperatura media de la tierra.
Las aplicaciones que más se habla de estos modelos en los últimos años han sido su uso para inferir las consecuencias del aumento de gases de efecto invernadero en la atmósfera, principalmente dióxido de carbono (ver gas de efecto invernadero ). Estos modelos predicen una tendencia al alza en el la temperatura media de la superficie mundial, con el aumento más rápido de la temperatura que se proyecta para las latitudes altas del hemisferio norte.
Los modelos pueden variar de relativamente fácil de bastante complejo:
- Modelo de transferencia de calor radiante simple que trata a la tierra como un solo punto y promedios energía saliente
- esto se puede ampliar verticalmente (modelos radiativo-convectivas), u horizontalmente
- finalmente, (junto) y la atmósfera océano- hielo marino modelos climáticos globales discretizar y resolver las ecuaciones completas para la transferencia de materia y energía y el intercambio radiante.
El pronóstico del clima es un camino por el que algunos científicos están utilizando para predecir el cambio climático. En 1997, la división de la predicción del Instituto Internacional de Investigación para el Clima y Sociedad de la Universidad de Columbia comenzó a generar pronósticos climáticos estacionales en una base de tiempo real. Para elaborar estas estadísticas un amplio conjunto de herramientas de previsión se ha desarrollado, incluyendo un conjunto enfoque multimodal que requiere la validación completa de nivel de precisión de cada modelo en la simulación de la variabilidad climática interanual.
