El clima de la Tierra surge de la interacción de cinco componentes principales del sistema climático : la atmósfera (aire), la hidrosfera (agua), la criosfera (hielo y permafrost), la litosfera (capa rocosa superior de la tierra) y la biosfera (seres vivos). [1] El clima es el tiempo promedio , generalmente durante un período de 30 años, y está determinado por una combinación de procesos en el sistema climático, como las corrientes oceánicas y los patrones de viento. [2] [3] La circulación en la atmósfera y los océanos está impulsada principalmente por la radiación solary transporta el calor de las regiones tropicales a las regiones que reciben menos energía del sol. El ciclo del agua también mueve energía a través del sistema climático. Además, diferentes elementos químicos, necesarios para la vida, se reciclan constantemente entre los diferentes componentes.
El sistema climático puede cambiar debido a la variabilidad interna ya los forzamientos externos . Estos forzamientos externos pueden ser naturales, como variaciones en la intensidad solar y erupciones volcánicas, o causados por humanos. La acumulación de gases de efecto invernadero que atrapan el calor , principalmente emitidos por personas que queman combustibles fósiles , está causando el calentamiento global . La actividad humana también libera aerosoles refrigerantes , pero su efecto neto es mucho menor que el de los gases de efecto invernadero. [1] Los cambios pueden amplificarse mediante procesos de retroalimentación en los diferentes componentes del sistema climático.
La atmósfera envuelve la tierra y se extiende cientos de kilómetros desde la superficie. Se compone principalmente de nitrógeno inerte (78%), oxígeno (21%) y argón (0,9%). [4] Algunos gases traza en la atmósfera, como el vapor de agua y el dióxido de carbono , son los gases más importantes para el funcionamiento del sistema climático, ya que son gases de efecto invernadero que permiten que la luz visible del Sol penetre en la superficie, pero bloquear parte de la radiación infrarroja que emite la superficie de la Tierra para equilibrar la radiación del Sol. Esto hace que la temperatura de la superficie aumente. [5] Elciclo hidrologico es el movimiento del agua a traves de la atmosfera. El ciclo hidrológico no solo determina los patrones de precipitación , sino que también influye en el movimiento de energía en todo el sistema climático. [6]
La hidrosfera propiamente dicha contiene toda el agua líquida de la Tierra, y la mayor parte está contenida en los océanos del mundo. [7] El océano cubre el 71% de la superficie de la Tierra a una profundidad promedio de casi 4 kilómetros (2,5 millas), [8] y el contenido de calor del océano es mucho mayor que el calor retenido por la atmósfera. [9] [10] Contiene agua de mar con un contenido de sal de alrededor del 3,5% en promedio, pero esto varía espacialmente. [8] El agua salobre se encuentra en los estuarios y algunos lagos, y la mayor parte del agua dulce , el 2,5 % de toda el agua, se encuentra en el hielo y la nieve. [11]
La criosfera contiene todas las partes del sistema climático donde el agua es sólida. Esto incluye el hielo marino , las capas de hielo , el permafrost y la capa de nieve . Debido a que hay más tierra en el hemisferio norte en comparación con el hemisferio sur , una gran parte de ese hemisferio está cubierta de nieve. [12] Ambos hemisferios tienen aproximadamente la misma cantidad de hielo marino. La mayor parte del agua congelada está contenida en las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida , que tienen un promedio de unos 2 kilómetros (1,2 millas) de altura. Estas capas de hielo fluyen lentamente hacia sus márgenes. [13]
La corteza terrestre , específicamente las montañas y los valles, da forma a los patrones de viento globales: las vastas cadenas montañosas forman una barrera para los vientos e impactan dónde y cuánto llueve. [14] [15] La tierra más cercana al mar abierto tiene un clima más moderado que la tierra más alejada del océano. [16] Con el fin de modelar el clima , la tierra se considera a menudo estática, ya que cambia muy lentamente en comparación con los demás elementos que componen el sistema climático. [17]La posición de los continentes determina la geometría de los océanos y, por lo tanto, influye en los patrones de circulación oceánica. La ubicación de los mares es importante para controlar la transferencia de calor y humedad en todo el mundo y, por lo tanto, para determinar el clima global. [18]