El Clima en España

1. Conceptos Básicos

La atmósfera es la capa gaseosa que cubre el planeta Tierra. La mayoría de los fenómenos climáticos tienen lugar en la capa más próxima a la superficie, denominada troposfera. Su espesor es variable, entre los 9 km en los polos y los 17 km en el ecuador. El límite superior de la troposfera se denomina tropopausa, una zona donde las temperaturas se estabilizan alrededor de los -50 °C y donde el aire es tan seco, frío y poco denso que las nubes desaparecen. A partir de la tropopausa, se extiende la estratosfera.

Tiempo: Llamamos tiempo a las condiciones que presenta la atmósfera (temperatura, presión, humedad, insolación, precipitaciones…) en un momento y en un lugar concretos.

Clima: El clima es una valoración estadística de las variables atmosféricas propias o características de una zona geográfica. Para la definición de un tipo climático, se necesitan compilar datos durante un período de tiempo significativo (por norma general, 30 años).

La ciencia que estudia las propiedades y fenómenos de la atmósfera y su relación con el tiempo atmosférico se denomina meteorología. La ciencia que estudia las características de los climas se denomina climatología.

2. Circulación General de la Atmósfera

La atmósfera es un fluido que está en permanente movimiento debido fundamentalmente a la rotación terrestre, que provoca diferencias de temperatura entre el día y la noche, y ejerce influencia en la orientación de los vientos. El aire frío es más denso y pesado, mientras que el caliente es más ligero. Por esta razón, la circulación atmosférica adoptaría teóricamente la forma de células de convección: en las regiones cálidas, el aire caliente asciende, y circula en altura hacia las regiones más frías, donde desciende para completar el ciclo. Relacionada con la densidad del aire y con la circulación del mismo estaría la presión atmosférica, o peso que ejerce el aire sobre un punto determinado de la superficie. En los lugares donde el aire es más denso y pesado, o donde se precipita desde las capas altas de la atmósfera, la presión será alta. En los lugares donde la atmósfera es poco densa y ligera, o donde las masas de aire convergen en la superficie para ascender, la presión será baja.

Las diferencias de presión entre dos puntos de la superficie tienden a equilibrarse mediante el desplazamiento de las masas de aire desde las altas presiones hacia las bajas presiones. Sin embargo, la rotación de la tierra desvía la trayectoria de las masas de aire en movimiento hacia la derecha en el hemisferio Norte, y hacia la izquierda en el hemisferio Sur. Esta desviación se conoce como el efecto de Coriolis o la «fuerza» de Coriolis. Debido a todos estos factores, la circulación general atmosférica adopta un esquema tricelular, con tres grandes “células” de convección en cada hemisferio, entre el ecuador y los polos, que funcionan como un gran sistema para intercambiar calor entre las bajas y las altas latitudes. En el ecuador hay un cinto de bajas presiones. Debido a las altas temperaturas constantes todo el año, el aire se calienta y asciende, y su lugar es reemplazado por aire procedente de los trópicos, formándose así una zona de convergencia (porque el aire llega aquí, o converge desde diferentes puntos) y de ascendencia. Esta zona recibe el nombre de ZCIT (Zona de convergencia intertropical).

• En la zona subtropical (alrededor de los 30º de latitude) el aire que circula en altura desde el ecuador y desde las latitudes medias converge en altura, se enfría y desciende (subsidencia), formando áreas de altas presiones. Estas masas de aire se dispersan en la superficie en dirección a las zonas de bajas presiones, por lo que esta zona es una área “manantial” de vientos. Debido a la fuerza de Coriolis, estos vientos adoptan diferentes direcciones: los que van al Norte serán de componente Oeste (vientos del Oeste o westerlies), y los que se dirigen al ecuador, de componente Este (vientos alisios).
• En las latitudes medias (alrededor de los 60º de latitude) se vuelve a dar una área de bajas presiones, debido a la convergencia de masas de aire en superficie, creando una zona de ascendencia. Además, las características diferentes de las masas de aire que convergen (cálidas del trópico, frías de los polos) provocan la formación de un frente (frente polar).
• En los polos se vuelve a producir el fenómeno de la subsidencia de las masas de aire que convergen en altura, y divergen en la superficie, por lo que las presiones serán altas, y serán áreas emisoras de vientos (vientos polares del este).

La Corriente de Chorro (Jet Stream)

Completando este esquema tricelular, hay que indicar la existencia de grandes corrientes de aire en altura. Estas corrientes reciben el nombre de “corrientes de chorro” o “jet stream”, y se sitúan al nivel de la tropopausa, en las zonas de convergencia-divergencia de las células. La más importante de estas corrientes, por tamaño y potencia de los vientos, es la corriente de chorro polar. La corriente de chorro polar se forma por varios factores: la diferencia de nivel entre la tropopausa polar y la tropical, el efecto de la rotación terrestre, y la ausencia en esa altitud de obstáculos como montañas o cordilleras, hacen que los vientos del Oeste aceleren su velocidad al ascender, y formen un “chorro” de aire muy veloz, que puede alcanzar los 300 o 400 km/h. La posición del jet stream varía a lo largo del año: en invierno se sitúa más al Sur, mientras que en verano se desplaza hasta el norte. Cuando circula de Oeste a Este, en la dirección de los paralelos, alcanza sus mayores velocidades, pero cuando se ralentiza, comienza a ondularse, circulando en meandros cada vez más acusados, tomando la dirección de los meridianos (Norte-Sur). Cuando estos meandros terminan por cerrarse, se restablece la circulación primitiva, pudiendo dejar grandes bolsas de aire frío al Sur, que generarán borrascas, o de aire caliente al Norte, que generarán anticiclones.

La corriente en chorro es difícil de detectar en los mapas de presiones convencionales, aunque muchas veces es posible deducir su posición a partir de la línea de borrascas del frente polar. Para poder observarla y cartografiarla se emplean mapas de altura.

3. Condicionantes Geográficos del Clima

La Latitud

En las latitudes bajas (más próximas al ecuador), el clima es cálido, mientras que en las altas (más próximas al polo) son fríos. La Península Ibérica está situada en una latitud intermedia, por lo que su clima es templado y presenta diferentes estaciones a lo largo del año. Por el contrario, las Islas Canarias están en una latitud próxima a los trópicos, por lo que su clima es más cálido y no hay estaciones claramente diferenciadas.

El Relieve

El relieve influye en el clima de varias maneras. En primer lugar, la temperatura baja a medida que el terreno asciende, a razón de medio grado cada 100 metros aproximadamente. En segundo lugar, la orientación de las montañas también determina grandes diferencias entre unas laderas y otras. En el hemisferio Norte, las laderas orientadas al Sur (solanas) son más soleadas y cálidas que las orientadas al Norte (umbrías). En tercer lugar, las laderas situadas a barlovento, es decir, de cara, o expuestas a los vientos dominantes son más frías y tienen más precipitaciones que las situadas a sotavento (mirando contra el componente del viento, o protegidas del mismo).

La Influencia del Mar

El mar tiene un efecto regulador de las temperaturas. El agua tarda más en calentarse y en enfriarse que la tierra firme, por lo que tiene un efecto suavizador de las temperaturas en las masas de aire que la rodea. Por esta razón, las zonas de costa sufren menos los contrastes de temperatura entre el invierno y el verano, o entre el día y la noche, que las zonas de interior, donde la amplitud térmica (diferencia entre las temperaturas altas y bajas) es más acusada.

4. Elementos que Conforman el Clima

4.1. La Presión Atmosférica y los Centros de Acción

Entendemos por presión atmosférica el peso que ejerce la atmósfera sobre un punto concreto de la superficie. Es más alta al nivel del mar, y disminuye a medida que se asciende. La presión se mide con la ayuda de un barómetro y como unidad de medida se usa el milibar (mb) o hectopascal (hPa). La presión media de la atmósfera al nivel del mar es de unos 1013 mb (o hPa). La presión se puede cartografiar, dibujando mapas de presiones. En ellos, los puntos de igual presión son unidos mediante líneas (isóbaras) que suelen disponerse de forma concéntrica a un punto de máxima o de mínima presión. La diferencia de presión entre dos puntos concretos se denomina gradiente barométrico. Cuando las isóbaras están muy juntas, el gradiente será alto, mientras que si están muy separadas, habrá poco gradiente. A los puntos de máxima o mínima presión de una región se les llama centros de acción.

Un anticiclón es un centro de altas presiones. En ellos, las corrientes de aire en altura convergen y descienden (aumentando la presión), para luego divergir al llegar a la superficie. Los anticiclones son centros emisores de vientos en superficie, y se asocian a una situación atmosférica estable, y al tiempo despejado.

Una borrasca o ciclón es un centro de bajas presiones. En ellos, las corrientes de aire superficiales convergen y ascienden, provocando la caída de la presión y creando una situación atmosférica turbulenta. Las borrascas son receptoras de vientos en superficie, y se asocian al tiempo inestable y a la nubosidad. Los anticiclones y borrascas pueden tener dos orígenes (dinámicos o térmicos):

• Los centros de acción dinámicos son los producidos por el movimiento ascendente o descendente de las masas de aire cuando el movimiento de las masas de aire afectan a todo el espesor de la troposfera.
• Los centros de acción térmicos son inducidos por la temperatura. Un período de calor puede provocar el calentamiento del aire y su ascenso (provocando una depresión), y un período de frío puede provocar el aumento de la densidad del aire, y consecuentemente de la presión, aunque en las capas altas de la atmósfera haya masas de aire de características contrarias.

4.2. Los Vientos

El viento es el desplazamiento de una masa de aire. Los vientos están determinados por la diferencia de presión entre dos puntos, y se desplazan desde los anticiclones hasta las borrascas.

Sin embargo, debido a la fuerza de Coriolis, el movimiento de las masas de aire no es rectilíneo, sino que sufre una desviación constante hacia la derecha. Por este motivo, el aire circula alrededor de los anticiclones en el sentido de las agujas del reloj, y alrededor de las borrascas en dirección contraria. En un mapa de presiones se puede deducir el componente del viento (la dirección de donde procede) observando la posición de los centros de acción (anticiclones y borrascas). Las frentes son zonas limítrofes entre dos masas de aire con características diferentes, que generalmente se desplazan una hacia la otra. Las frentes cálidas son aquellas en las que una masa de aire caliente, al desplazarse, remonta una masa fría. Suelen llevar asociadas nubes de desarrollo horizontal y precipitaciones persistentes, pero débiles. Se representan en los mapas de presiones como líneas con lóbulos de color rojo. Las frentes frías son aquellas en las que una masa de aire frío empuja una masa cálida, obligándola a ascender bruscamente. Esto provoca nubes de desarrollo vertical y precipitaciones copiosas, pero de menor duración. En los mapas de presiones se representan como líneas con dientes de color azul. Cuando una frente se desplaza detrás de otra, pueden acabar por alcanzarse. Cuando esto sucede, se denomina frente ocluida, que termina con la disolución de la frente al equilibrarse la temperatura de las dos masas de aire colindantes. En los mapas de presiones se representan con líneas en las que se alternan lóbulos y dientes.

Estructura de una frente fría:

• Nubes de tipo cúmulos y cumulonimbos.
• Precipitaciones intensas y de corta duración.
• Aire frío sigue a la frente.

Estructura de una frente cálida:

• Nubes de tipo cirros, altoestratos, nimboestratos y estratos.
• Precipitaciones débiles pero persistentes.
• Aire caliente avanza sobre el aire frío.

La frente que más afecta a la Península Ibérica es el frente polar, que separa las masas de aire polar (frío) y subtropical (caliente). En los mapas se observa como una sucesión de frentes frías y cálidas asociadas a borrascas, denominadas borrascas de frente.

La descripción del tiempo atmosférico se realiza a través de los mapas de presiones, que ofrecen información sobre la presión atmosférica, la situación de los centros de acción y de los frentes en un momento concreto. Consecuentemente, nos informan sobre las características de las masas de aire, la dirección y la fuerza del viento, permitiendo trazar hipótesis precisas sobre la evolución del tiempo en las horas siguientes. Además de los mapas de presiones, para conocer la situación atmosférica en las capas altas de la atmósfera se emplean los mapas de altura. En estos mapas se representan las altitudes a las que se da una presión determinada (generalmente 500 mb o 300 mb). Por eso, las líneas que aparecen en estos mapas no son isóbaras, sino isohipsas. Además, incluyen datos sobre la temperatura. Los mapas de altura son fundamentales para diferenciar los centros de acción dinámicos de los térmicos y para predecir fenómenos meteorológicos como las «gotas frías».

En un mapa de presiones hay que tener en cuenta:

1. Situación de los centros de acción: Por ella diremos si la situación es ciclónica o anticiclónica. Si el lugar que nos interesa está afectado por un anticiclón, la atmósfera será estable y el tiempo despejado. Si está afectado por un ciclón o borrasca, la atmósfera será inestable, con viento, nubosidad y precipitaciones.
2. Advección: La advección es el desplazamiento horizontal de las masas de aire. Estas se mueven desde los anticiclones en el sentido de las agujas del reloj, y hacia las borrascas en el sentido contrario, y tomarán una dirección aproximadamente paralela a las isobaras. Conociendo esa dirección definiremos la advección por el componente del viento.
3. Gradiente barométrico: Es la diferencia de presión entre dos puntos. Cuando el gradiente es escaso, las isóbaras aparecerán separadas, y si es alto, aparecerán muy juntas. Cuanto más alto es el gradiente, más fuerte será el viento.
4. Masas de aire: Conociendo la advección, se deduce el tipo de masa de aire que afecta a un lugar: polar (fría), subtropical (cálida), marítima (húmeda) o continental (seca).
5. Frentes: Indican cuales son las características de las masas de aire que vienen detrás de ellos, cálidas o frías. También indican presencia de nubes y precipitaciones.