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El clima es el promedio del clima a largo plazo, generalmente promediado durante un período de 30 años. [1] [2] Más rigurosamente, denota la media y la variabilidad de las variables meteorológicas durante un período de tiempo que va desde meses hasta millones de años. [1] Algunas de las variables meteorológicas que se miden comúnmente son la temperatura , la humedad , la presión atmosférica , el viento y la precipitación . En un sentido más amplio, el clima es el estado de los componentes del sistema climático , que incluye el océano y el hielo de la Tierra. [1] El clima de una ubicación se ve afectado por sulatitud , terreno y altitud , así como cuerpos de agua cercanos y sus corrientes.

Los climas se pueden clasificar de acuerdo con el promedio y los rangos típicos de diferentes variables, más comúnmente temperatura y precipitación. El esquema de clasificación más utilizado fue la clasificación climática de Köppen . El sistema Thornthwaite, [3] en uso desde 1948, incorpora evapotranspiración junto con información de temperatura y precipitación y se utiliza para estudiar la diversidad biológica y cómo la afecta el cambio climático . Los sistemas de clasificación sinóptica espacial y de Bergeron se centran en el origen de las masas de aire que definen el clima de una región.

La paleoclimatología es el estudio de los climas antiguos. Dado que se dispone de muy pocas observaciones directas del clima antes del siglo XIX, los paleoclimas se infieren a partir de variables indirectas que incluyen evidencia no biótica, como sedimentos encontrados en lechos de lagos y núcleos de hielo , y evidencia biótica, como anillos de árboles y corales. Los modelos climáticos son modelos matemáticos de climas pasados, presentes y futuros. El cambio climático puede ocurrir en escalas de tiempo largas y cortas debido a una variedad de factores; El calentamiento reciente se discute en el calentamiento global.. El calentamiento global da como resultado redistribuciones. Por ejemplo, "un cambio de 3 ° C en la temperatura media anual corresponde a un cambio en las isotermas de aproximadamente 300 a 400 km de latitud (en la zona templada) o 500 m de elevación. Por lo tanto, se espera que las especies se muevan hacia arriba en elevación o hacia los polos en latitud en respuesta a las zonas climáticas cambiantes ". [4] [5]

Definición [ editar ]

El clima (del griego antiguo klima , que significa inclinación ) se define comúnmente como el clima promediado durante un período prolongado. [6] El período medio estándar es de 30 años, [7] pero se pueden utilizar otros períodos según el propósito. El clima también incluye estadísticas distintas del promedio, como las magnitudes de las variaciones de un día a otro o de un año a otro. La definición del glosario del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) de 2001 es la siguiente:

El clima en un sentido estricto se define generalmente como el "clima promedio", o más rigurosamente, como la descripción estadística en términos de la media y variabilidad de cantidades relevantes durante un período que va desde meses hasta miles o millones de años. El período clásico es de 30 años, según lo definido por la Organización Meteorológica Mundial (OMM). Estas cantidades suelen ser variables de la superficie como la temperatura, la precipitación y el viento. El clima en un sentido más amplio es el estado, incluida una descripción estadística, del sistema climático. [8]

La Organización Meteorológica Mundial (OMM) describe las " normales climáticas " (CN) como "puntos de referencia utilizados por los climatólogos para comparar las tendencias climatológicas actuales con las del pasado o lo que se considera típico. Un CN se define como la media aritmética de un elemento climático (por ejemplo, temperatura) durante un período de 30 años. Se utiliza un período de 30 años, ya que es lo suficientemente largo para filtrar cualquier variación o anomalía interanual, pero también lo suficientemente corto para poder mostrar tendencias climáticas más largas ". [9]

La OMM se originó en la Organización Meteorológica Internacional, que estableció una comisión técnica de climatología en 1929. En su reunión de Wiesbaden de 1934 , la comisión técnica designó el período de treinta años de 1901 a 1930 como el marco temporal de referencia para las normales climatológicas estándar. En 1982, la OMM acordó actualizar las normales climáticas, que posteriormente se completaron sobre la base de los datos climáticos del 1 de enero de 1961 al 31 de diciembre de 1990. [10]

La diferencia entre el clima y el tiempo se resume de manera útil con la frase popular "El clima es lo que esperas, el clima es lo que obtienes". [11] A lo largo de períodos históricos , hay una serie de variables casi constantes que determinan el clima, incluida la latitud , la altitud, la proporción de tierra al agua y la proximidad a océanos y montañas. Todas estas variables cambian solo durante períodos de millones de años debido a procesos como la tectónica de placas . Otros determinantes del clima son más dinámicos: la circulación termohalina del océano conduce a un calentamiento de 5 ° C (9 ° F) en el Océano Atlántico norte en comparación con otras cuencas oceánicas. [12] OtroLas corrientes oceánicas redistribuyen el calor entre la tierra y el agua a una escala más regional. La densidad y el tipo de cobertura vegetal afecta la absorción de calor solar, [13] la retención de agua y la lluvia a nivel regional. Las alteraciones en la cantidad de gases de efecto invernadero atmosféricos determinan la cantidad de energía solar retenida por el planeta, lo que lleva al calentamiento global o al enfriamiento global . Las variables que determinan el clima son numerosas y las interacciones complejas, pero existe un acuerdo general en que se entienden los grandes rasgos, al menos en lo que respecta a los determinantes del cambio climático histórico. [14]

Clasificación climática [ editar ]

Clasificaciones climáticas mundiales de Köppen

Hay varias formas de clasificar los climas en regímenes similares. Originalmente, los climas se definieron en la Antigua Grecia para describir el clima dependiendo de la latitud de una ubicación. Los métodos modernos de clasificación climática se pueden dividir ampliamente en métodos genéticos , que se centran en las causas del clima, y métodos empíricos , que se centran en los efectos del clima. Los ejemplos de clasificación genética incluyen métodos basados ​​en la frecuencia relativa de diferentes tipos de masa de aire o ubicaciones dentro de las perturbaciones meteorológicas sinópticas . Ejemplos de clasificaciones empíricas incluyen zonas climáticasdefinido por la resistencia de la planta , [15] evapotranspiración, [16] o más generalmente la clasificación climática de Köppen que fue diseñada originalmente para identificar los climas asociados con ciertos biomas . Una deficiencia común de estos esquemas de clasificación es que producen límites distintos entre las zonas que definen, en lugar de la transición gradual de las propiedades climáticas más comunes en la naturaleza.

Bergeron y Spatial Synoptic [ editar ]

La clasificación más simple es la que involucra masas de aire . La clasificación de Bergeron es la forma más aceptada de clasificación de la masa de aire. [17] La clasificación de la masa de aire consta de tres letras. La primera letra describe sus propiedades de humedad , con c utilizado para masas de aire continental (seco) y m para masas de aire marítimo (húmedo). La segunda letra describe la característica térmica de su región de origen: T para tropical , P para polar , A para Ártico o Antártico, M para monzón , E para ecuatorial.y S para aire superior (aire seco formado por un movimiento descendente significativo en la atmósfera). La tercera letra se usa para designar la estabilidad de la atmósfera . Si la masa de aire es más fría que el suelo debajo de ella, se etiqueta como k. Si la masa de aire es más cálida que el suelo debajo de ella, se etiqueta con w. [18] Si bien la identificación de la masa de aire se utilizó originalmente en el pronóstico del tiempo durante la década de 1950, los climatólogos comenzaron a establecer climatologías sinópticas basadas en esta idea en 1973. [19]

Basado en el esquema de clasificación de Bergeron, se encuentra el sistema de clasificación sinóptica espacial (SSC). Hay seis categorías dentro del esquema SSC: Polar seco (similar al polar continental), Seco moderado (similar al superior marítimo), Tropical seco (similar al tropical continental), Polar húmedo (similar al polar marítimo), Moist Moderate (un híbrido entre el polar marítimo y el tropical marítimo) y el tropical húmedo (similar al tropical marítimo, el monzón marítimo o el ecuatorial marítimo). [20]

Köppen [ editar ]

Temperaturas superficiales promedio mensuales de 1961 a 1990. Este es un ejemplo de cómo el clima varía según la ubicación y la estación.
Imágenes globales mensuales del Observatorio de la Tierra de la NASA (SVG interactivo)

La clasificación de Köppen depende de los valores mensuales promedio de temperatura y precipitación. La forma más comúnmente utilizada de la clasificación de Köppen tiene cinco tipos primarios etiquetados de la A a la E. Estos tipos primarios son A) tropical, B) seco, C) latitud media suave, D) latitud media fría y E) polar. Los cinco clasificaciones primarias se pueden dividir en categorías secundarias, como la selva tropical , monzón , sabana tropical , subtropical húmedo , húmedo continental , clima oceánico , clima mediterráneo , desierto , estepa , clima subártico , la tundra , ycapa de hielo polar .

Las selvas tropicales se caracterizan por una alta precipitación , con definiciones que establecen una precipitación anual mínima 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. [21]

Un monzón es un viento predominante estacional que dura varios meses y marca el comienzo de la temporada de lluvias en una región. [22] regiones de América del Norte , América del Sur , África subsahariana , Australia y Asia oriental son los regímenes de monzón. [23]

Los lugares nublados y soleados del mundo. Mapa del Observatorio de la Tierra de la NASA utilizando datos recopilados entre julio de 2002 y abril de 2015. [24]

Una sabana tropical es un bioma de pastizal ubicado en regiones de clima semiárido a semihúmedo de latitudes subtropicales y tropicales , con temperaturas promedio que permanecen en o por encima de 18 ° C (64 ° F) durante todo el año, y precipitaciones entre 750 milímetros (30 ° C). in) y 1.270 milímetros (50 in) al año. Están muy extendidos en África y se encuentran en la India , el norte de América del Sur , Malasia y Australia . [25]

Cubierto de nubes por mes para 2014. Observatorio de la Tierra de la NASA [26] [27]

La zona de clima subtropical húmedo donde las lluvias invernales (y a veces nevadas ) se asocian con grandes tormentas que los vientos del oeste dirigen de oeste a este. La mayor parte de las lluvias de verano se producen durante tormentas eléctricas y ocasionales ciclones tropicales . [28] Los climas subtropicales húmedos se encuentran en el lado este de los continentes, aproximadamente entre latitudes de 20 ° y 40 ° grados lejos del ecuador . [29]

Clima continental húmedo , en todo el mundo

Un clima continental húmedo está marcado por patrones climáticos variables y una gran variación estacional de temperatura. Lugares con más de tres meses de temperaturas diarias promedio superiores a 10 ° C (50 ° F) y una temperatura del mes más frío por debajo de −3 ° C (27 ° F) y que no cumplen con los criterios para un clima árido o semiárido , se clasifican como continentales. [30]

Un clima oceánico se encuentra típicamente a lo largo de las costas occidentales en las latitudes medias de todos los continentes del mundo y en el sureste de Australia , y está acompañado de abundantes precipitaciones durante todo el año. [31]

El régimen climático mediterráneo se asemeja al clima de las tierras de la cuenca mediterránea , partes del oeste de América del Norte , partes del oeste y sur de Australia , en el suroeste de Sudáfrica y en partes del centro de Chile . El clima se caracteriza por veranos calurosos y secos e inviernos fríos y húmedos. [32]

Una estepa es una pradera seca con un rango de temperatura anual en el verano de hasta 40 ° C (104 ° F) y durante el invierno hasta -40 ° C (-40 ° F). [33]

Un clima subártico tiene pocas precipitaciones [34] y temperaturas mensuales superiores a 10 ° C (50 ° F) durante uno a tres meses del año, con permafrost en gran parte del área debido a los fríos inviernos. Los inviernos en climas subárticos generalmente incluyen hasta seis meses de temperaturas promedio por debajo de 0 ° C (32 ° F). [35]

Mapa de la tundra ártica

La tundra se encuentra en el hemisferio norte lejano , al norte del cinturón de taiga , incluidas vastas áreas del norte de Rusia y Canadá . [36]

Una capa de hielo polar , o capa de hielo polar, es una región de latitudes altas de un planeta o luna que está cubierta de hielo . Los casquetes polares se forman porque las regiones de latitudes altas reciben menos energía como radiación solar del sol que las regiones ecuatoriales , lo que resulta en temperaturas superficiales más bajas . [37]

Un desierto es una forma de paisaje o región que recibe muy poca precipitación . Los desiertos suelen tener un amplio rango de temperatura diurna y estacional, con temperaturas altas o bajas, según la ubicación, durante el día (en verano hasta 45 ° C o 113 ° F), y bajas temperaturas nocturnas (en invierno hasta 0 ° C o 32 ° F). F) debido a una humedad extremadamente baja . Muchos desiertos están formados por sombras de lluvia , ya que las montañas bloquean el camino de la humedad y las precipitaciones hacia el desierto. [38]

Thornthwaite [ editar ]

Precipitación por mes

Este método de clasificación climática, ideado por el climatólogo y geógrafo estadounidense CW Thornthwaite , monitorea el balance hídrico del suelo mediante la evapotranspiración. [39] Monitorea la porción de precipitación total utilizada para nutrir la vegetación en un área determinada. [40] Utiliza índices como un índice de humedad y un índice de aridez para determinar el régimen de humedad de un área basado en su temperatura promedio, precipitación promedio y tipo de vegetación promedio. [41] Cuanto menor sea el valor del índice en un área determinada, más seca será el área.

La clasificación de humedad incluye clases climáticas con descriptores como hiperhúmedo, húmedo, subhúmedo, subárido, semiárido (valores de −20 a −40) y árido (valores por debajo de −40). [42] Las regiones húmedas experimentan más precipitación que evaporación cada año, mientras que las regiones áridas experimentan una mayor evaporación que precipitación anualmente. Un total del 33 por ciento de la masa terrestre de la Tierra se considera árida o semiárida, incluido el suroeste de América del Norte, el suroeste de América del Sur, la mayor parte del norte y una pequeña parte del sur de África, el suroeste y partes del este de Asia, así como gran parte de Australia. [43]Los estudios sugieren que la efectividad de la precipitación (PE) dentro del índice de humedad de Thornthwaite se sobreestima en el verano y se subestima en el invierno. [44] Este índice se puede utilizar eficazmente para determinar el número de especies de herbívoros y mamíferos dentro de un área determinada. [45] El índice también se utiliza en estudios sobre el cambio climático. [44]

Las clasificaciones térmicas dentro del esquema Thornthwaite incluyen regímenes microtérmicos, mesotérmicos y megatermales. Un clima microtérmico es uno de temperaturas medias anuales bajas, generalmente 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 pulg.). [46] Un clima mesotérmico carece de calor persistente o frío persistente, con una evaporación potencial entre 57 centímetros (22 pulgadas) y 114 centímetros (45 pulgadas). [47] Un clima megatermico es aquel con altas temperaturas persistentes y abundantes lluvias, con una evaporación anual potencial de más de 114 centímetros (45 pulgadas). [48]

Grabar [ editar ]

Paleoclimatología [ editar ]

La paleoclimatología es el estudio del clima pasado durante un gran período de la historia de la Tierra . Utiliza evidencia de capas de hielo, anillos de árboles, sedimentos, corales y rocas para determinar el estado pasado del clima. Demuestra períodos de estabilidad y períodos de cambio y puede indicar si los cambios siguen patrones como ciclos regulares. [49]

Moderno [ editar ]

Los detalles del registro climático moderno se conocen a través de la toma de medidas de instrumentos meteorológicos como termómetros , barómetros y anemómetros durante los últimos siglos. Los instrumentos utilizados para estudiar el clima en la escala de tiempo moderna, su error conocido, su entorno inmediato y su exposición han cambiado a lo largo de los años, lo que debe tenerse en cuenta al estudiar el clima de siglos pasados. [50]

Variabilidad climática [ editar ]

La variabilidad climática es el término para describir variaciones en el estado medio y otras características del clima (tales como posibilidades o posibilidad de clima extremo , etc.) "en todas las escalas espaciales y temporales más allá de la de los eventos climáticos individuales". [51] Parte de la variabilidad no parece ser causada sistemáticamente y ocurre en momentos aleatorios. Esta variabilidad se denomina variabilidad aleatoria o ruido . Por otro lado, la variabilidad periódica ocurre con relativa regularidad y en distintos modos de variabilidad o patrones climáticos. [52]

Existen estrechas correlaciones entre las oscilaciones climáticas de la Tierra y los factores astronómicos ( cambios de baricentros , variación solar , flujo de rayos cósmicos , retroalimentación del albedo de las nubes , ciclos de Milankovic ) y modos de distribución del calor entre el sistema climático océano-atmósfera. En algunos casos, las oscilaciones naturales actuales, históricas y paleoclimatológicas pueden estar enmascaradas por erupciones volcánicas significativas , eventos de impacto , irregularidades en los datos de proxy climáticos , procesos de retroalimentación positiva o emisiones antropogénicas. de sustancias como los gases de efecto invernadero . [53]

A lo largo de los años, las definiciones de variabilidad climática y el término relacionado cambio climático han cambiado. Si bien el término cambio climático ahora implica un cambio a largo plazo y de causalidad humana, en la década de 1960 la palabra cambio climático se usó para lo que ahora describimos como variabilidad climática, es decir, inconsistencias y anomalías climáticas. [52]

Cambio climático [ editar ]

Temperaturas globales promedio de 2010 a 2019 en comparación con un promedio de referencia de 1951 a 1978. Fuente: NASA .
Temperatura observada de la NASA [54] frente al promedio de 1850-1900 utilizado por el IPCC como referencia preindustrial. [55] El principal impulsor del aumento de las temperaturas globales en la era industrial es la actividad humana, con fuerzas naturales que añaden variabilidad. [56]

El cambio climático es la variación del clima global o regional a lo largo del tiempo. Refleja cambios en la variabilidad o el estado promedio de la atmósfera a lo largo de escalas de tiempo que van desde décadas hasta millones de años. Estos cambios pueden ser causados ​​por procesos internos de la Tierra, fuerzas externas (por ejemplo, variaciones en la intensidad de la luz solar) o, más recientemente, actividades humanas. [57] [58] En el uso reciente, especialmente en el contexto de la política medioambiental , el término "cambio climático" a menudo se refiere sólo a cambios en el clima moderna, incluyendo el aumento de la superficie media de temperatura conocido como el calentamiento global . En algunos casos, el término también se usa con una presunción de causalidad humana, como en las Naciones Unidas. Convención Marco sobre el Cambio Climático (CMNUCC). La CMNUCC utiliza la "variabilidad climática" para variaciones no causadas por humanos. [59]

La Tierra ha experimentado cambios climáticos periódicos en el pasado, incluidas cuatro edades de hielo importantes . Estos consisten 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 el albedo de la superficie , reflejando más energía del Sol en el espacio y manteniendo una temperatura atmosférica más baja. Los aumentos de los gases de efecto invernadero , como los debidos a la actividad volcánica , pueden aumentar la temperatura global y producir un período interglacial. Las causas sugeridas de los períodos de la edad de hielo incluyen las posiciones de los continentes , las variaciones en la órbita de la Tierra, los cambios en la producción solar y el vulcanismo. [60]

Modelos climáticos [ editar ]

Los modelos climáticos utilizan métodos cuantitativos para simular las interacciones de la atmósfera , [61] océanos , la superficie terrestre y el hielo. Se utilizan para una variedad de propósitos; desde el estudio de la dinámica del tiempo y el sistema climático, hasta las proyecciones del clima futuro. Todos los modelos climáticos equilibran, o casi equilibran, la energía entrante como radiación electromagnética de onda corta (incluida la visible) a la tierra con la energía saliente como radiación electromagnética de onda larga (infrarroja) de la tierra. Cualquier desequilibrio da como resultado un cambio en la temperatura media de la tierra.

Las aplicaciones más comentadas 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 gases de efecto invernadero ). Estos modelos predicen una tendencia ascendente en la temperatura media global de la superficie , y el aumento más rápido de la temperatura se proyecta para las latitudes más altas del hemisferio norte.

Los modelos pueden variar desde relativamente simples hasta bastante complejos:

  • Modelo simple de transferencia de calor radiante que trata a la tierra como un solo punto y promedia la energía saliente
  • esto se puede expandir verticalmente (modelos radiativos-convectivos) u horizontalmente
  • finalmente, los modelos climáticos globales atmósfera-océano- hielo marino (acoplados) discretizan y resuelven las ecuaciones completas para la transferencia de masa y energía y el intercambio radiante. [62]

Ver también [ editar ]

  • Inercia climática
  • Centro de predicción climática
  • Mapa climatico
  • Climograma
  • Ecosistema
  • Efecto del ángulo solar sobre el clima
  • Efecto invernadero
  • Lista de científicos del clima
  • Lista de registros meteorológicos
  • Microclima
  • Centro Nacional de Datos Climáticos
  • Esquema de meteorología
  • Ciclo solar
  • Interacción tectónico-climática
  • Clima marino tropical
  • Tiempo y clima

Referencias [ editar ]

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  62. ^ Climateprediction.net. Modelando el clima. Archivado el 4 de febrero de 2009 en la Wayback Machine. Recuperado el 2 de mayo de 2008.

Lectura adicional [ editar ]

  • El estudio del clima en mundos alienígenas; Caracterizar atmósferas más allá de nuestro sistema solar está ahora a nuestro alcance Kevin Heng Julio-agosto de 2012 Científico estadounidense
  • Reumert, Johannes: "Divisiones climáticas de Vahls. Una explicación" ( Geografisk Tidsskrift , Band 48; 1946)

Enlaces externos [ editar ]

  • Portal de servicios climáticos de la NOAA
  • Estado del clima de la NOAA
  • Portal de cambio climático y calentamiento global de la NASA
  • Modelos climáticos y grupos de modelización
  • Proyecto de predicción climática
  • Enciclopedia del clima de ESPERE
  • Información sobre el modo y el índice climático - Ártico
  • Una visión actual del ecosistema y el clima del mar de Bering
  • Clima: datos y gráficos para ubicaciones del mundo y de EE. UU.
  • MIL-HDBK-310, Datos climáticos globales Departamento de Defensa de EE. UU. - Ayuda para derivar criterios de diseño ambiental natural
  • Centro de distribución de datos del IPCC: datos climáticos y orientación sobre su uso.
  • HistoricalClimatology.com - Climas pasados, presentes y futuros - 2013.
  • Globalclimatemonitor : contiene información climática de 1901.
  • ClimateCharts : aplicación web para generar gráficos climáticos para datos recientes e históricos.
  • Base de datos internacional sobre desastres
  • Conferencia Climática de París