Galaxias: Estructuras Fundamentales del Universo
Las galaxias son agrupaciones de millones de estrellas, planetas, moléculas complejas y gases, interrelacionados gravitatoriamente y que orbitan alrededor de un centro común. Presentan características muy diversas, tanto en lo que respecta a su configuración como a su antigüedad y tamaño (las más pequeñas abarcan alrededor de 3000 millones de estrellas, y las galaxias de mayor tamaño pueden llegar a tener más de un billón de ellas).
Tipos de Galaxias
- Esferoides: Se caracterizan por carecer de una estructura interna definida y por presentar muy poca materia interestelar (polvo y gas). Se consideran las más antiguas del universo, por lo que sus estrellas son viejas y se encuentran en una fase muy avanzada de su evolución. Solo tienen alguna estrella de nueva formación en su periferia. Caso especial son las lenticulares.
- Espirales: Constituyen el 75% de las galaxias. Están formadas por una zona central y dos o más brazos en espiral. El núcleo lo componen multitud de estrellas viejas y apenas tiene materia interestelar, mientras que en los brazos abunda la materia interestelar y hay gran cantidad de estrellas jóvenes, que se forman en las nubes moleculares ubicadas en los límites de los brazos.
- Barrada: Es un subtipo de la espiral, se caracteriza por la presencia de una barra central de la que parten dos brazos espirales. Este tipo de galaxias constituyen una fracción importante del total de galaxias espirales. A esta pertenece la Vía Láctea.
- Irregulares: Incluyen una gran diversidad de galaxias, cuya configuración no responde a las anteriores. Se caracterizan por ser casi todas pequeñas, jóvenes y contener un gran porcentaje de materia interestelar (polvo y gas).
Eclipse Lunar: Un Fenómeno Astronómico Fascinante
Los eclipses de Luna solo pueden ocurrir con Luna llena, pues se necesita que el satélite se encuentre en oposición, esto es, en una posición totalmente opuesta a la que ocupe el Sol. La Tierra se sitúa entre el Sol y la Luna. Como el radio ecuatorial de la Tierra es unas cien veces inferior al del Sol, la luz proyectada por éste provoca un cono de sombra convergente, donde los rayos del Sol son bloqueados por la propia Tierra, y otro de penumbra divergente a la que sólo llega una parte de los rayos. Ambas zonas van a definir los diferentes tipos de eclipse lunar.
Tipos de Eclipses Lunares
- Eclipses de Luna totales y parciales: Según la Luna invada el cono de sombra en su totalidad o en parte, o pase por la zona de penumbra.
- Eclipses penumbrales: El satélite no llega a invadir el cono de sombra, sino tan solo el de penumbra. Se manifiestan como una ligera disminución de la luminosidad de la Luna.
Centros de Acción: Origen y Tipos
Origen de los Centros de Acción
Los centros de acción son sistemas de alta y baja presión que influyen significativamente en el clima. Se clasifican en:
- Dinámicos: Tienen su origen en las ondas del Jet Stream, en niveles altos de la atmósfera. Los anticiclones son las crestas de la corriente y las bajas son las vaguadas. Se designan con letras (A/B o H/L) mayúsculas. Son constantes, aunque cambie su localización según el movimiento aparente del Sol.
- Térmicos: Tienen su origen en el calentamiento o enfriamiento del suelo. Se instalan en el interior de los continentes y sobre las masas de agua. Los anticiclones se originan por el enfriamiento de las masas de aire en invierno sobre las zonas frías continentales y a primeras horas de la mañana, o sobre las zonas marinas en las tardes de verano, por estar más frías que la tierra. Las bajas presiones se originan en verano en las zonas continentales a primeras horas de la tarde (tormentas de verano), y en el mar en las mañanas de invierno, por estar el agua más caliente que la tierra.
Radiación Solar: Tipos y Características
La radiación solar se clasifica según su longitud de onda:
- Longitud de onda corta: Es la radiación más fuerte y perjudicial, y suele llegar a la Tierra en pequeñas cantidades. Representan el 9% del total. Son los rayos gamma, los X y los ultravioletas.
- Visible: Son los que el ojo y cerebro humano reconoce. A esta longitud pertenecen los siete colores del arco iris.
- Longitud de onda larga: Se observan a través del calor y están constituidos por la radiación infrarroja, los rayos de microondas y los de radiofrecuencia.
Difusión de la Luz Solar en la Atmósfera
La difusión es el desparramamiento de la luz solar en todas las direcciones por las partículas que forman la atmósfera. Según el tamaño de estas partículas, se difundirán unas longitudes de onda u otras:
- Las pequeñas, de menos de 5 micras, difunden el azul.
- Las medianas, difunden tonos azules blanquecinos.
- Las grandes, de más de 5 micras, el color blanco.
- Los colores rojizos son los más difíciles de difundir y necesitan atravesar una gran cantidad de atmósfera, por lo que la difusión de este color se produce al amanecer y atardecer, cuando los rayos son más oblicuos.
- El color gris y negruzco se produce por la existencia de partículas tan gruesas que no dejan pasar la luz del Sol, por lo que no se produce difusión de ninguna longitud de onda.
Al atravesar mayores distancias, la luz del Sol choca con un mayor número de partículas y pierde energía, por lo que sólo llega a nosotros la luz más rojiza o infrarroja.
El arco iris es un fenómeno óptico y meteorológico que permite la aparición del espectro visible completo cuando los rayos del Sol atraviesan las pequeñas gotas de agua contenidas en la atmósfera. Este arco multicolor presenta el rojo hacia la parte exterior y el violeta hacia la interior. El arco iris doble es menos frecuente que el normal y presenta un segundo arco más tenue con los colores invertidos, es decir, el rojo hacia el interior y el violeta hacia el exterior.
Albedo y Efecto Invernadero: Conceptos Clave
El albedo es la relación entre la energía incidente y la reflejada. Se origina por la devolución directa de la energía al espacio, sin transformación en su longitud de onda (onda corta). En este caso, no se produce calentamiento de la atmósfera, ya que la longitud de onda corta puede atravesar todo tipo de partículas del aire.
El efecto invernadero presenta dos fases:
- Primero, un cuerpo sólido absorbe la energía y transforma su longitud (pasa de onda corta a onda larga).
- Segundo, emite la energía de nuevo a la atmósfera en forma de onda larga, que no puede atravesar algunos de los componentes de la atmósfera como el CO2 o el metano. Por lo que se produce una absorción de esta energía por los gases de efecto invernadero, con el consiguiente calentamiento de la atmósfera.
Frentes: Definición, Evolución y Tipos
Los frentes son las zonas en las que se ponen en contacto masas de aire de distinta naturaleza. Estas masas de aire se desplazan y se»empuja» unas a otras, pero nunca se mezclan. La separación entre ambas es una superficie llamada frente. Los frentes pueden tener una longitud desde 500 km a 5000 km, una anchura de 5 a 50 km y una altura de 3 a 20 km. Su formación se llama frontogénesis y el proceso inverso o de disolución se llama frontolisis.
Características de los frentes:
- Presencia de nubes y precipitaciones.
- Cambio en la dirección y velocidad del viento.
- Cambios en la presión atmosférica.
- Cambios en el contenido de humedad del aire.
Evolución: En un principio, el contacto de las masas de aire es una línea más o menos recta. El aire frío va más deprisa que el aire caliente, se va acercando al frío y aumentando la ondulación del mismo, dando lugar a una borrasca (unidad de frente).
Tipos de Frentes
- Frente polar: Se da en zonas templadas y separa el aire frío de altas latitudes y el cálido del sur. Es el más importante.
- FIT o frente intertropical: Se da en latitudes bajas y separa dos masas de aire de similares características del hemisferio norte y sur. Es menos importante y constante que el polar.
- Frentes secundarios: Son aquellos que separan masas de aire que presentan menos diferencias entre sí.
- Tipos de frentes según la masa de aire que tome la iniciativa: Frente frío, frente cálido, frente estacionario y frente ocluido.
Factores Astronómicos y su Influencia en el Clima
Los factores astronómicos influyen en el clima de la Tierra. La forma redonda de la Tierra es la responsable de la inclinación de los rayos solares y la distinta radiación que llega al suelo (máxima en el ecuador y mínima en los polos). La inclinación del eje de la Tierra y sus cambios de ángulo en el movimiento de traslación ocasiona que la inclinación de los rayos solares no sea fija y vaya cambiando a lo largo del año. En la latitud media, es la causa de que aparezcan las estaciones. Si no existiera esta variación de inclinación del eje, a los distintos lugares de la Tierra siempre les llegaría el mismo contenido de calor y, por lo tanto, tendrían la misma temperatura.
Zona Subtropical: Características Climáticas
La zona subtropical se encuentra entre el trópico de Cáncer y el de Capricornio. En esta zona, dos veces al año los rayos alcanzan el cenit. La diferencia de horas de luz invierno-verano es inferior a 4 horas. En Europa, tan solo se encuentran próximas a esta zona, aunque sin pertenecer a ella, las Islas Canarias, situadas a los 28º de latitud.
Corrientes Marítimas: Influencia en la Circulación Atmosférica
Las corrientes marítimas son desplazamientos de masas de agua dentro del propio océano y tienen influencia en la circulación general de la atmósfera. Atmósfera y océano se presentan como un conjunto muy unido: el océano calienta la atmósfera cuando está fría y la enfría cuando está caliente. El viento provoca las olas del mar que ponen en marcha las corrientes superficiales. Los alisios del este empujan las corrientes oceánicas hacia el oeste, mientras que los vientos del oeste de las latitudes medias lo hacen hacia el este. Son las corrientes de impulsión. Además, en el océano hay también corrientes de descarga que minimizan las diferencias de temperatura y salinidad del agua y las de compensación, que rellenan los huecos dejados por las anteriores. Los vientos que soplan sobre ellas se impregnan de sus características y las transportan al continente.
Importancia de la Orientación del Relieve en el Clima
El relieve provoca un comportamiento muy diferente en sus dos fachadas según su orientación con respecto:
- Al Sol: Presenta una importante disimetría térmica, diferencia entre solana y umbría por el distinto comportamiento de los rayos de Sol.
- Al viento: Se produce una disimetría termo-pluviométrica, con distinto comportamiento según ascienda o descienda una masa de aire: efecto Föhn.
Efecto Föhn: Un Fenómeno Climático de Montaña
El efecto Föhn es un fenómeno que toma el nombre de un pueblo del norte de los Alpes, en donde se produce un viento seco que proviene de la cima de la montaña y se calienta según se desplaza por sotavento, pudiendo dar lugar a fuertes aludes y deshielos entre marzo y mayo, por la rápida fusión de las nieves. Este efecto explica también la disimetría pluviométrica en las vertientes, que pueden tener precipitaciones entre los 3000 mm y 300 mm.
Se produce en zonas montañosas cuando una masa de aire cálido y húmedo es forzada a ascender para salvar un relieve, siguiendo una curva adiabática húmeda (en la que la temperatura desciende unos 6º cada 1000 m) y desciende siguiendo una curva adiabática seca al descender (la temperatura varía 10º cada 1000 m). Este enfriamiento del aire hace que el vapor de agua se condense y pueda llegar a precipitar en las fachadas de barlovento, que presenta nubosidad, precipitación y temperatura suave. En la fachada de sotavento, el tiempo está despejado ya que, al descender el aire, la temperatura aumenta, siguiendo una curva adiabática seca (la temperatura asciende 10º cada 1000 m) por efecto de la compresión de la masa de aire. Este calentamiento hace que la humedad absoluta disminuya. En estas laderas se dan vientos desecantes que pueden llegar a originar desiertos barrera.
DANA o Gota Fría: Características y Formación
La DANA o gota fría es un embolsamiento de aire frío que ocasiona lluvias torrenciales, bajada de las temperaturas y fuertes rachas de viento. Se desplaza en la horizontal y en vertical, enfriando todo el aire que encuentra a su paso, hasta alcanzar su nivel de equilibrio.
Para su formación se necesita que el aire de la corriente del chorro tenga una circulación lenta y que vaya formando dorsales y vaguadas. Posteriormente, se produce un estiramiento de la corriente en chorro, introduciéndose en la corriente aire frío (chorro en delta). Finalmente, la corriente en chorro recupera su trayectoria recta y deja una masa de aire frío dentro del cálido. La DANA se produce esencialmente en otoño y, sobre todo, en la vertiente mediterránea de la península ibérica, que es donde se produce ese choque de aire polar, que llega desde Europa Occidental, y el aire más cálido y húmedo del Mediterráneo.
Fuerzas que Condicionan el Viento
Las principales fuerzas que condicionan el viento son:
- Fuerza de gradiente o diferencia de presión: Es la responsable de que el viento se ponga en movimiento desde las altas a las bajas presiones.
- Fuerza desviadora de Coriolis: Desvía el viento originado por la diferencia de presión, ya que “todo cuerpo que se mueve en otro que se está moviendo sufre una desviación de su trayectoria hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur”.
El viento geostrófico es la resultante entre la fuerza de gradiente y la desviación de Coriolis, sin considerar la aceleración centrípeta y las fuerzas de rozamiento. En general, coincide más o menos con las isobaras.
El aire circula en el hemisferio norte:
- En las altas presiones, siguiendo la misma dirección de las agujas del reloj.
- En las bajas presiones, el aire circula siguiendo la dirección contraria a las agujas del reloj.
Niebla: Definición y Tipos
La niebla es un fenómeno meteorológico que supone la presencia de nubes muy bajas, casi a nivel del suelo. Está formada por pequeñas partículas de agua en suspensión y partículas sólidas de gran tamaño, debido a que no hay movimientos verticales que las eleven y se depositan según el peso. Su color blanquecino se debe a que difunden la totalidad del espectro visible. Esta situación se genera como consecuencia de la evaporación del agua cálida o el enfriamiento del aire en contacto con el suelo frío, según el origen de la niebla.
Tipos de Niebla
- Irradiación: Producida por el enfriamiento excesivo del suelo debido a la irradiación o pérdida del calor del mismo durante la noche, que enfría las capas bajas del aire y produce condensación. Es típica de climas continentales y desaparece según avanza el día y se calienta la tierra.
- Evaporación: Se origina cuando una masa de aire frío se coloca sobre masas de agua más calientes, que originan una evaporación. Se dan en lagos y ríos.
- Advección: Masas de aire cálidas cargadas de humedad y procedentes generalmente del mar, se asientan sobre terrenos fríos. Son típicas de la zona costera.
Gota Fría: Definición y Efectos
La gota fría es una pequeña cantidad de aire frío que se introduce en una masa de aire cálida, traspasando la corriente en chorro. Sus efectos incluyen precipitación localizada muy fuerte, por enfriamiento y condensación en la masa de aire cálido, tanto por el contacto con el frío como por la elevación que se produce en la masa cálida al introducirse debajo la masa fría.
¿Por Qué Hace Más Frío en los Polos?
Las razones por las que hace más frío en los polos son:
- La inclinación de los rayos solares, que se emiten de manera oblicua.
- El albedo (relación entre la energía incidente y la reflejada), que es mayor en superficies cubiertas de hielo y nieve.
- La humedad en los polos es muy escasa, y el vapor de agua actúa como regulador térmico.
- La duración del día y la noche es muy desigual, lo que impide que se alcance una temperatura elevada durante todo el año.