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HISTORIA DE LA METEOROLOGÍA EN EL
PERÚ
El término meteorología desciende del título Meteorológica, del libro escrito en torno a 340
a. C. por Aristóteles, presentando observaciones y especulaciones acerca del origen de
los fenómenos atmosféricos y celestes. La palabra en idioma griego meteoron hace
referencia al objeto "altos en el cielo", entre la Tierra y el reino de las estrellas, mientras
logos significa "estudio". Una obra similar titulada "Libro de las señales" se fue publicada
porTeofrasto, un discípulo de Aristóteles; centrado más que todo en la previsión del
tiempo sobre la base de las observaciones de los fenómenos meteo.
Posteriores progresos en el campo meteorológico desarrollan instrumentos más seguros.
Galileo construye un termómetro en 1607, seguido de la invención del barómetro por
Evangelista Torricelli en 1643. La primera acción sobre la dependencia de la presión
atmosférica en función de la altura la haceBlaise Pascal y René Descartes; la idea es
profundizada por Edmund Halley.
El anemómetro para la medida de la velocidad del viento lo construye en 1667Robert
Hooke, mientras Horacio de Saussure completa el elenco de los más importantes
instrumentos meteorológicos en 1780 con el higrómetro de cabello, que mide la humedad.
1799 - 1805
Unanue recogió datos para su obra capital, Observaciones sobre el clima de Lima, un
tratado que, dentro de la tradición hipocrática, se proponía explicar las causas climáticas
de las enfermedades de la ciudad de Lima. Para verificar sus tesis, relacionó datos
meteorológicos con observaciones clínicas, combinando conceptos médicos modernos y
tradicionales.
1829
En el general 1829 Antonio Gutiérrez de la Fuente hizo una rebelión contra el gobierno e
hizo el nuevo presidente de Perú. Él cortó la posición de la dirección de minar, debido a
crisis económica real. Esto y la situación política inestable en Perú indujeron a Mariano
Eduardo que salga de Perú e immigrate a Chile, donde él hizo estudios sobre
meteorología, mineralogía y la geología.
1968
Es por eso que, desde marzo del año 1968 en la PUCP, mediante un acuerdo con el
SENAMHI se crea la Estación meteorológica que lleva el nombre del padre de la
meteorología en el Perú “HIPÓLITO UNANUE”, con el objetivo de recolectar información
sobre la variación local de los parámetros atmosféricos, los que sirven para
investigaciones agro-meteorológicas y sobre control de la contaminación entre otros.
1997
Durante todo el año de 1997, los científicos y las oficinas meteorológicas del Perú y de
otros lugares del mundo estuvieron vigilando constantemente el calentamiento progresivo
de las aguas marinas y de otras anomalías precursoras de que en el verano se iba a
desencadenar un fenómeno del niño violento.
2005
El análisis estadístico de 106 estaciones meteorológicas de: Venezuela, Colombia ,
Ecuador, Perú, Bolivia y Chile, confrontado con las condiciones oceanográficas y
atmosféricas a escala global indica mayores probabilidades para que durante los meses
de Septiembre, Octubre y Noviembre de 2005, en la mayor parte de la región desde el sur
de Colombia, se registren niveles de lluvias cercanos o menores a los promedios
históricos.
2007
La zona selvática y central de Perú está gravemente afectada a causa de las lluvias que
caen en ese país y que han cobrado hasta este miércoles.En la zona selvática y en la
sierra central de Perú. El Servicio Nacional de Meteorología advirtió más lluvias en esa
región peruana./TeleSUR.
9 Jul 2007 - Las bajas temperaturas que afectan a Suramérica desde el mes de abril ya se
han cobrado la vida de casi 50 niños en Perú, dos adultos en Bolivia ... Los daños fueron
confirmados por fuentes policiales, de la terminal aérea y del Servicio Nacional de
Meteorología e Hidrología.
2008
17 Mar - Los termómetros del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú
( Senamhi) marcaron 29 grados centígrados, lo que provocó una intensa sensación
térmica entre los limeños. El día más caluroso de todo el mes de marzo se produjo ayer.
Los termómetros del Servicio Nacional de Meteorologia marcaron 29 grados centígrados.
11 Nov - Según la emisora Radio Programas del Perú (RPP), la misma aeronave
protagonizó un aterrizaje de emergencia el 11 de noviembre del 2008. La emisora añadió
que las víctimas pueden llegar a ocho, entre ellas un menor.
2009
2009 - Lima (Peru.com).- El Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI)
descartó una eventual escasez de agua en Lima durante el verano 2009, gracias a que se
prevé la ocurrencia de precipitaciones importantes en la sierra en los próximos meses.
2010
La directora de Climatología del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología
(Senamhi), Ena Jaimes, informó que el comité multisectorial encargado del Estudio
Nacional del Fenómeno El Niño (Enfen) ha confirmado la ocurrencia del este fenómeno
meteorológico en el Perú para el año 2010.
12 Jul 2010 - El Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (Senamhi) pronosticó
para mañana martes el ingreso de una ola de frío o friaje de nivel peligroso a la selva sur
del Perú, generando el descenso de la temperatura del aire en las primeras horas del día.
A través de un comunicado.
TERMINOS METEREOLOGICOS:
A. LATITUD:
Es el arco de meridiano comprendido entre un punto cualquiera de la superficie terrestre y
el Ecuador.
Se emplea para localizar un punto específico en el globo terrestre y se determina
midiendo en el sentido de los meridianos, el arco del ángulo (grado de latitud) que forma
el lugar con el Ecuador.
Las líneas de latitud se van acortando a medida que se acercan a los polos y cualquier
punto del globo se puede describir en términos de distancia angular desde los puntos de
referencia del ecuador (0º de latitud) y del meridiano de Greenwich (0º de longitud).
B. ALTITUD:
La altura del relieve modifica sustancialmente el clima, en especial en la zona intertropical,
donde se convierte en el factor modificador del clima de mayor importancia. Este hecho
ha determinado un criterio para la conceptualización de los pisos térmicos, que son fajas
climáticas delimitadas por curvas de nivel que generan también curvas de temperatura
(isotermas) que se han establecido tomando en cuenta tipos de vegetación, temperaturas
y orientación del relieve. Se considera la existencia de cuatro o cinco pisos térmicos en la
zona intertropical:
1. Macrotérmico (menos de 1 km de altura), con una temperatura que varía entre los
27° al nivel del mar y los 20°
2. Mesotérmico (1 a 3 km): presenta una temperatura entre los 10 y 20 °C, su clima
es templado de montaña.
3. Microtérmico (3 a 4,7 km): su temperatura varía entre los 0 y 10 °C. Presenta un
tipo de clima de Páramo o frío.
4. Gélido (más de 4,7 km): su temperatura es menor de 0 °C y le corresponde un
clima de nieves perpetuas.
C. LONGITUD:
La altitud es la distancia vertical de un objeto respecto de un punto origen dado,
considerado como nivel cero, para el que se suele tomar el nivel absoluto del mar.
En la meteorología la altitud es un factor de cambios de temperatura, la altitud provoca
que se disminuya la temperatura aproximadamente 1 ºC cada 150 m.
D. MERIDIANO:
Los meridianos son los círculos máximos sobre la esfera terrestre que pasan por los
polos. Por extensión, son también los círculos máximos que pasan por los polos de
cualquier esfera o esferoide de referencia, en particular, la esfera celeste. En Astronomía
el meridiano de referencia para las coordenadas ecuatoriales es el que pasa por el punto
de Aries, mientras que el de referencia para las coordenadas horarias es el que pasa por
el zenit y el nadir del lugar. El meridiano mas grande de todos es el de Greenwich, aquel
es muy conocido.
E. SOLSTICIO:
Es el día o momento del año en el que el sol se encuentra más alejado del ecuador
celeste. Si pudieses proyectar la línea del ecuador hacia el cielo el sol se encontraría más
alejado de esa línea llamada ecuador celeste. Esto ocurre debido a que el eje de rotación
terrestre está inclinado con respecto al plano de su orbita alrededor del sol y hace que el
sol ocupe diferentes posiciones a lo largo de un período orbital terrestre (un año). Por
ejemplo en el hemisferio sur en invierno el sol se encuentra desplazado hacia el norte y
en verano hacia el sur, lo contrario ocurre en el hemisferio norte.
Esto lo que determina es el momento o día en el que el sol estará más tiempo visible en el
cielo en un hemisferio y menos visible en otro por lo que también determina el inicio del
invierno o verano en los respectivos hemisferios que coincide aproximadamente con el dia
de inicio de estas estaciones el 21 de junio y el 21 de diciembre.
Para hacerlo claro es el día del año en el que el sol tiene mayor o menor duración visible
en el cielo y determina el inicio del verano o invierno dependiendo del hemisferio.
F. EQUINOCCIO:
Equinocio significa: (equi: igual, noccio: noches), desde el punto de vista de la
cosmografia sinnifica el punto o momento del año en que los dias y noches son de igual
duracion, existe el equinocio de primavera el 21 de septiembre, y el de otoño, el 21 de
junio, en el emisferio norte, en ese dia los dias y noches son de igual duracion, o sea que
cada uno tendra doce horas, los rayos solares caen perpendiculares a alguno de los
tropicos, para el hemisferio sur sera el 21 de septimebre, y todos los habitantes situados
en la zona del paralelo de 23º 1/2, o sea del tropico de capricornio tentran una noche de
igual duracion al dia, desde el punto de vista espacial, la tierra describe alrededor del sol
una elipse, el sol esta en uno de los focos, y la tierra para los graficos siempre se la
posiciona en cuatro lugares especiales, el afelio, el punto donde esta mas lejos del sol, el
perihelio, el punto de mayor cercania al sol, y esta los equinocios los punto de una
distancia intermedia al sol.
APLICACIONES PRÁCTICAS DE LA TEMPERATURA
1. ADAPTACIÓN
Además del calor proveniente del exterior, por las radiaciones infrarrojas del Sol, los
animales poseen calor propio, proveniente de los procesos de transformación u oxidación
de los alimentos.
En base a esta producción de calor y a la velocidad de intercambio entre el organismo y el
medio, se distinguen animales de temperatura cambiante o "sangre fría", denominados
poiquilotermos, y animales de temperatura constante o "sangre caliente", denominados
homotermos.
Los poiquilotermos producen relativamente poco calor y éste se desprende rápidamente
al ambiente. Por esta razón necesitan, para entrar en actividad, el calor ambiental, como
es el caso de los reptiles (lagartijas, caimanes, culebras), anfibios (sapos y ranas), e
insectos, entre otros.
Por ejemplo, las lagartijas de la Puna (Liolaemus spp.) son incapaces de moverse y huír
de un depredador antes que el sol caliente el ambiente, y viven bajo las piedras, las matas
de pasto, y en las grietas de las rocas, que son lugares más abrigados y donde se
protegen.
Los poiquilotermos resisten temperaturas desde pocos grados bajo cero hasta más de
500 C; los homotermos pueden vivir también a temperaturas más bajas. Las especies que
soportan grandes diferencias de temperatura se denominan euritermas, y estenotermas
las que soportan pocas diferencias.
Hay poiquilotermos que pueden mantener su Tº bastante estable. Fisiológicamente es
más correcto clasificar a los animales en función de la fuente de calor. Distinguimos:
•Animales endotermos: Producen calor por su propio metabolismo. Este calor es el que
mantiene su Tº corporal. Son aves y mamíferos. Un animal endotermo-homeotermo es
aquel que es capaz de generar calor y mantener su Tº estable.
•Animales ectotermos: La fuente de calor es el exterior del animal.
•Animales heterotermos: Es un caso intermedio. Su fuente de calor es interna, pero no
son capaces de mantener estable su Tº. Podemos diferenciar dos tipos:
Heterotermos temporales: La variación de calor se produce a lo largo del
tiempo.
Heterotermos regionales: A lo largo de la estructura del organismo hay
varias regiones con distinta temperatura.
La temperatura ambiental es determinante también para la reproducción y el desarrollo.
Generalmente a mayor temperatura el desarrollo es más rápido, es decir, el tiempo
requerido para una determinada etapa del desarrollo se acorta. La razón está en que a
mayor temperatura se aceleran los procesos fisiológicos del organismo.
La influencia de la temperatura sobre el proceso de reproducción y el número de
descendientes es determinante en muchos casos. Por ejemplo, la maduración de los
huevos de la mosca doméstica (Musca domestica) demora 20 días a 20º C y sólo 4 días a
30º C. Asimismo, se ha comprobado que las aves de la Puna ponen menos huevos que
sus congéneres de las partes más bajas o tienen un periodo de incubación más
prolongado para compensar las bajas temperaturas. La pichisanka o gorrión americano
(Zonotrichia capensis) pone un promedio de dos huevos en la Puna y hasta cinco en las
partes más bajas, como en la costa.
Todo ser vivo, planta o animal, es sensible a una temperatura mínima, óptima y máxima,
en forma especial las plantas. Esto determina la distribución de los organismos por zonas
cismáticas, debido a las adaptaciones a la temperatura ambiental. Existen animales y
plantas propios de las zonas frías y de las zonas cálidas. Las especies de las zonas
cálidas no pueden vivir en las zonas frías en forma natural. Por ejemplo, la palmera
pijuayo de la selva amazónica no puede crecer en la Puna, por estar adaptada a las
zonas cálidas. La trucha es un pez de aguas frías y no puede vivir en aguas cálidas, por
eso prospera en las aguas frías de la Sierra.
Los animales de sangre caliente u homoterma pueden adaptarse a diferentes ambientes
tanto fríos como cálidos, porque regulan su temperatura corporal. Esta cualidad les da
una mayor adaptabilidad a distintos ambientes cismáticos y les permite un mayor rango
de distribución. Por ejemplo, los cerdos y los vacunos pueden vivir tanto en zonas cálidas
como frías, porque logran mantener su temperatura y desarrollaron ciertas adaptaciones a
esas condiciones.
2. ACLIMATACION
Es el mecanismo por el cual el organismo es capaz de adaptarse a las distintas temperaturas por medio de repetidas exposiciones. Estas exposiciones durante 4-7 días al calor o al ejercicio, originan unas modificaciones en los mecanismos nerviosos, sensitivos, hormonales y cardiovasculares, que permiten una mejor tolerancia al calor.
La aclimatación al calor empieza con la primera exposición, progresando rápidamente y encontrándose bastante avanzada el tercer o cuarto día. Durante las primeras exposiciones es frecuente que aparezca una gran congestión en cabeza y cara; la temperatura rectal y la frecuencia cardíaca están elevadas, la pérdida sudoral es baja y existen molestias y dolor generalizado. En los días siguientes disminuye el malestar, desciende la temperatura rectal y la frecuencia cardíaca, aumentando la sudoración.
El sistema respiratorio queda relativamente protegido, ya que la temperatura del aire caliente inhalado baja rápidamente en las vías aéreas superiores (de 100º a la entrada de la nariz, llega a 40º a la rinofaringe)
La aldosterona, hormona muy implicada en el mecanismo de aclimatación, ejerce una
función similar sobre las glándulas sudoríparas que sobre los túbulos renales,
aumentando la absorción activa de sodio. El Na que se absorbe, se acompaña de ión
cloruro. La importancia de este efecto de la aldosterona, es disminuir al mínimo la pérdida
de ClNa por el sudor, cuando la concentración de esta sal es baja en la sangre. La
pérdida extrema de sudor, lo que ocurre en ambientes continuamente calientes, puede
agotar los electrolitos del líquido extracelular, pudiendo llegar a perderse hasta 20 gr de
Na/día. Gracias a la acción de la aldosterona, tras un periodo de aclimatación la pérdida
se reduce a solo 3-5 gr/día.
La aclimatación del hombre al calor se consigue con más perfección si se realiza un
trabajo ligero que, progresivamente se irá aumentando.
La sudoración en la persona aclimatada aparece más precozmente que en la no
aclimatada.
Tras la aclimatación, hay menos molestias subjetivas a la exposición del calor. El
incremento de la frecuencia cardíaca es menor, las respiraciones son moderadas, existe
mayor estabilidad cardiovascular, la producción de sudor empieza tras una exposición
más breve al calor y disminuye la concentración de Na en sudor (que será de 5 mEq/l) y
en orina.
La aclimatación completa ocurre entre los 4-7 días y se mantiene durante semanas
aunque cese la exposición al calor.
3. ESTABILIDAD E INESTABILIDAD
La estabilidad es una propiedad del aire que describe su tendencia a permanecer en su
posición original, estable, o a elevarse, inestable. La estabilidad de la atmósfera está
regulada por la temperatura en diferentes niveles, lo que determina el gradiente ambiental
de temperatura, que no es lo mismo que los cambios de temperaturas
adiabáticos anteriores, sino que es el gradiente real o actual de temperatura de la
atmósfera. Ahora resumamos los distintos gradientes de temperatura que conocemos: el
gradiente normal de temperatura, cuyo valor es -6.5º C/km en promedio global; el
gradiente ambiental de temperatura, que es la variación real que se mide durante las
mediciones con radiosondeo, puede tomar cualquier valor, incluso puede ser positivo en
las capas de inversiones térmicas; el gradiente adiabático seco, cuyo valor es -9.8º C/km
y el gradiente adiabático húmedo, de magnitud variable entre -5º a -9º C/km. Estos
gradientes de temperatura se utilizan para determinar el grado de estabilidad de la
atmósfera. Se distinguen tres tipos de estabilidad, conocidas como estabilidad absoluta,
inestabilidad absoluta e inestabilidad condicional.
ESTABILIDAD ABSOLUTA.
Se produce cuando el gradiente de temperatura ambiental real es menor que el gradiente
adiabático húmedo y por lo tanto menor que el gradiente adiabático seco. En la figura 5.8
se ilustra la formación de nubes cuando el aire es estable, con un gradiente de
temperatura real de 5º C/km y un gradiente de temperatura húmedo de 6º C/km. En esta
figura, por el gradiente ambiental real, si la temperatura en superficie es 20º C, a un
kilómetro de altura es 15º C. Al imaginar el proceso de elevar la parcela de aire desde
superficie, se enfría según el gradiente adiabático seco hasta 10º C a un kilómetro de
altura, por lo que es más densa. Si se fuerza a elevar más la parcela hasta el nivel de
condensación donde se formarían las nubes, se enfría más y se hace más densa que el
ambiente por lo que tiende a regresar a su posición original en superficie, entonces se
dice que la atmósfera es estable.
La estabilidad evita la formación de nubes. Las condiciones más estables se producen
cuando la temperatura aumenta con la altura, es decir con una inversión térmica. Las
inversiones térmicas ocurren más frecuentemente en la noche con cielos claros por
enfriamiento radiativo, formándose capas de aire muy estable que no permiten la mezcla
vertical. Estas capas estables favorecen el aumento de contaminación, ya que el aire
contaminado muy denso y pesado permanece cerca del suelo, sin poder mezclarse con el
aire superior mas limpio, y si no hay viento no se puede transportar horizontalmente.
INESTABILIDAD ABSOLUTA.
Una parcela de aire tiene inestabilidad absoluta cuando el gradiente ambiental real de
temperatura es mayor que el gradiente adiabático seco. En la figura 5.9 se ilustra el
proceso con los valores de gradiente ambiental, húmedo y seco de 12, 6 y 10º C/km
respectivamente, donde la parcela de aire ascendente es siempre más cálida que el
ambiente, por lo que seguirá elevándose y la atmósfera es inestable. Al elevarse el aire se
expande y se enfría hasta producirse la condensación, favoreciendo la formación de
nubes.
Este tipo de inestabilidad ocurre más frecuentemente durante los meses cálidos con días
despejados, cuando el calentamiento solar es intenso y las capas más bajas se
sobrecalientan más que el aire de capas más altas, produciendo un gradiente ambiental
inestable, por ejemplo de 12º C/km que es mayor que el gradiente seco. La inestabilidad
producida por fuerte calentamiento en superficie está confinada a los pocos kilómetros
sobre el suelo. A mayor altura el gradiente ambiental de temperatura toma valores
normales. Por lo tanto las nubes generadas por calentamiento en superfície son de poca
altura vertical y rara vez producen mal tiempo. En época de primavera - verano, puede
haber días en los cuales se puede producir un fuerte calentamiento en superficie,
elevándose la masa de aire y si tiene suficiente humedad, el enfriamiento durante el
ascenso produce niebla o neblina en superficie y nubosidad en capas bajas, sin que se
produzca lluvia. Esta formación de nubes se conoce como una baja, vaguada o depresión
térmica; el término de baja es porque el ascenso del aire simultáneamente produce una
disminución de la presión en superficie. Su duración típica es de dos días y medio, ya que
si no se unen con algún sistema frontal, al tercer día la radiación solar en el tope de las
nubes, disipa la delgada capa de nubes.
INESTABILIDAD CONDICIONAL.
Se produce cuando el aire húmedo tiene un gradiente ambiental de temperatura entre los
gradientes adiabático seco y húmedo (entre 5 y 10º C/km). En otras palabras se dice que
la atmósfera es condicionalmente inestable cuando es estable respecto a una parcela de
aire no saturada, pero inestable respecto a una parcela de aire saturada. En la figura 5.9
se observa una parcela más fría que los alrededores (estable) que se eleva hasta 4 km.
Cuando se libera el calor latente sobre el nivel de condensación, la parcela se hace más
cálida que el ambiente, se vuelve inestable y continua elevándose, formándose las nubes.
La inestabilidad condicional depende del tiempo presente y de si el aire está o no
saturado. El término condicional se refiere a que el aire debe ser forzado a elevarse, tal
como sobre una barrera montañosa, alcanzando un nível donde se hace inestable y
desde ahí continúa elevándose libremente.
Resumiendo, la estabilidad del aire está determinada por la distribución vertical de
temperatura. Una columna de aire es inestable cuando el aire de la capa inferior es más
cálido y menos denso que el aire de arriba, elevándose y desplazando al aire frío de
capas más altas. Las condiciones más inestables se producen con calentamiento intenso
de la superficie. Inversamente, el aire es estable cuando la disminución de temperatura
con la altura es menor que el gradiente adiabático húmedo. Las condiciones más estables
se producen en épocas de bajas temperaturas, en dias fríos con inversiones térmicas.
La estabilidad de la atmósfera se favorece en las siguientes condiciones:
a) Por enfriamiento radiativo en la noche.
b) Por enfriamiento de una masa de aire desde abajo cuando pasa por una superficie fría.
c) Por subsidencia de la columna de aire.
La inestabilidad se favorece en las siguientes condiciones:
a) Calentamiento solar intenso en superficie.
b) Calentamiento de la masa de aire cuando pasa por una superficie caliente.
c) Por movimiento vertical del aire producido por ascenso forzado (orográfico, frontal y por
convergencia).
d) Enfriamiento radiativo en el tope de las nubes.
A. Condiciones inestables
Recuerde que una porción de aire que empieza a elevarse se enfriará en el gradiente
adiabático seco hasta que alcance su punto de rocío, en el que se enfriará en el gradiente
adiabático húmedo. Esto supone que la atmósfera circundante tiene un gradiente vertical
mayor que el gradiente vertical adiabático (con un enfriamiento a más de 9,8 °C/1.000 m),
de modo que la porción que se eleva seguirá siendo más cálida que el aire circundante.
Este es un gradiente superadiabático. Como se indica en la figura, la diferencia de
temperatura entre el verdadero gradiente vertical de temperatura del ambiente y el
gradiente vertical adiabático seco en realidad aumenta con la altura, al igual que la
flotabilidad.
Aumento de la flotabilidad relacionado con la inestabilidad
A medida que el aire se eleva, el aire más frío se mueve por debajo. La superficie
terrestre puede hacer que se caliente y empiece a elevarse nuevamente. Bajo estas
condiciones, la circulación vertical en ambas direcciones aumenta y se produce una
mezcla vertical considerable. El grado de inestabilidad depende de la importancia de las
diferencias entre los gradientes verticales ambientales y los adiabáticos secos. La figura
muestra condiciones ligeramente inestables y condiciones muy inestables.
Las condiciones inestables más comunes se producen durante los días soleados con
vientos de bajas velocidades y fuerte insolación. La Tierra absorbe rápidamente el calor y
transfiere parte de este a la capa de aire superficial. Si las propiedades térmicas de la
superficie son uniformes, es posible que exista una masa flotante de aire, o numerosas
porciones de aire si dichas propiedades varían. Cuando el aire se calienta, se vuelve
menos denso que el aire circundante y se eleva.
Otra condición que puede conducir a la inestabilidad atmosférica es la producción de
ciclones (sistema de presión baja), caracterizados por aire ascendente, nubes y
precipitación.
B. Condiciones neutrales
Cuando el gradiente vertical de la temperatura del ambiente es el mismo que el gradiente
vertical adiabático seco, la atmósfera se encuentra en estabilidad neutral. Estas
condiciones no estimulan ni inhiben el movimiento vertical del aire. La condición neutral es
importante porque constituye el límite entre las condiciones estables y las inestables. Se
produce durante los días con viento o cuando una capa de nubes impide el calentamiento
o enfriamiento fuerte de la superficie terrestre.
Condiciones neutrales
C. Condiciones estables
Cuando el gradiente vertical ambiental es menor que el gradiente vertical adiabático (se
enfría a menos de 9,8 °C/1.000 m), el aire es estable y resiste la circulación vertical. Este
es un gradiente vertical subadiabático. El aire que se eleva verticalmente permanecerá
más frío y, por lo tanto, más denso que el aire circundante. Una vez que se retira la fuerza
de elevación, el aire que se elevó regresará a su posición original. Las condiciones
estables se producen durante la noche, cuando el viento es escaso o nulo.
Condiciones estables
D. Estabilidad e inestabilidad condicional
En la discusión previa sobre la estabilidad y la inestabilidad, hemos asumido que una
porción de aire ascendente se enfría en el gradiente vertical adiabático seco. Sin
embargo, muchas veces la porción de aire se satura (alcanza su punto de rocío) y
empieza a enfriarse más lentamente en el gradiente vertical adiabático húmedo. Este
cambio en el gradiente de enfriamiento puede modificar las condiciones de estabilidad. La
inestabilidad condicional se produce cuando el gradiente vertical ambiental es mayor que
el gradiente vertical adiabático húmedo pero menor que el gradiente seco. La figura ilustra
esta situación. Las condiciones estables se producen hasta el nivel de condensación y las
inestables, sobre este.
Estabilidad condicional
Ejemplos de condiciones de estabilidad atmosférica
La figura representa las diversas categorías de estabilidad. La finalidad de estas
analogías es ilustrar las diferentes condiciones de estabilidad atmosférica.
La figura (a) describe condiciones atmosféricas estables. Nótese que cuando se elimina la
fuerza de elevación, el carro regresa a su posición original. Como el carro resiste el
desplazamiento de su posición original, se trata de un ambiente estable.
La figura (b) describe condiciones neutrales. Cuando se ejerce una fuerza sobre el carro,
este se mueve mientras la fuerza se mantenga. Cuando esta es eliminada, el carro se
detiene y permanece en su nueva posición. Esta condición representa la estabilidad
neutral.
La figura (c) describe condiciones inestables. Una vez que se ha ejercido una fuerza
sobre el carro, este continúa moviéndose incluso después de que se ha eliminado la
fuerza.
Condiciones de estabilidad atmosférica
4. VERNALIZACION
En muchas especies vegetales, la temperatura influye de manera decisiva sobre la
iniciación y desarrollo de los órganos reproductores. Se ha comprobado que en la mayoría
de las plantas bienales un tratamiento de frío artificial seguido por condiciones de
fotoperiodo y temperaturas adecuadas permitía la floración de la planta durante la primera
temporada de su crecimiento. Se puede hacer florecer una planta bienal en el mismo
período de tiempo requerido para la floración de plantas anuales.
La vernalización ha sido definida como la adquisición de la capacidad de florecer, o su
aceleración, mediante la utilización de un tratamiento de frío. La vernalización es sólo un
proceso que determina una aptitud para la floración, pero, en general, ésta sólo se
manifiesta bajo las condiciones de fotoperiodo y temperaturas adecuadas.
Son muchas las plantas que precisan vernalización para poder florecer. Entre ellas, se
incluyen los cereales de invierno, la mayoría de las plantas bienales y un elevado número
de plantas perennes. El período de frío invernal es esencial para los cereales de invierno,
Si no lo sufren no espigan, o su floración es escasa y, por tanto, la producción final se
merma de manera considerablemente.
La duración del período de vernalización es muy variable ya que depende de la especie y
variedad. Se suele medir en “días de frío” a los cuales tiene que estar sometida una planta
para que pueda florecer de forma adecuada. La necesidad de vernalización puede ser
absoluta, como en muchas plantas bienales que no pueden florecer sin ella, o relativa,
como en muchas de las plantas anuales como el trigo o el centeno, entre otras, que
responden cuantitativamente a la vernalización. En estos cereales, la respuesta de
floración es tanto más positiva cuanto mayor es el tiempo de vernalización. Así, la
vernalización completa requiere unos 50 días de frío con temperaturas comprendidas
entre –2 y 12º C (los óptimos de temperatura se sitúan entre 2 y 5 ºC). En general, la
respuesta de floración ante la vernalización depende de la temperatura usada y de la
duración del período de vernalización.
La combinación de temperaturas y tiempos de exposición que resulta más eficaz para
conseguir una respuesta máxima debe determinarse para cada especie vegetal. Muchos
autores consideran que para la percepción de la vernalización es necesaria la presencia
de células en división, sin importar cuál sea su localización en la planta. En principio,
cualquier tejido de la planta en fase de división celular es un punto de percepción
potencial de la vernalización. Una vez que el tejido ha recibido el estímulo vernalizador la
inducción es ya permanente. Es decir, la células originadas a partir de células
vernalizadas mantienen siempre la vernalización. También los embriones de las semillas
pueden ser vernalizados. El efecto inductor de la vernalización puede ser revertido por un
tratamiento inmediato posterior a altas temperaturas (próximas a 30º C). Este efecto se
conoce como desvernalización y es tanto más intenso cuanto más corto haya sido el
tratamiento frío.
5. DORMANCIA
Se llama dormancia a un período en el ciclo biológico de un organismo en el que el
crecimiento, desarrollo y, en los animales, la actividad física se suspende
temporariamente. Esto reduce drásticamente la actividad metabólica permitiendo que el
organismo conserve energía. La dormancia tiende a estar íntimamente relacionada con
las condiciones ambientales. Los organismos pueden sincronizar su fase de dormancia
con el medio ambiente en formas llamadas predictivas o consecuentes. La dormancia
predictiva ocurre cuando un organismo entra en la fase de dormancia antes de la llegada
de las condiciones adversas. Por ejemplo muchas plantas usan el fotoperíodo o la
disminución de la temperatura para predecir la llegada del invierno. La dormancia
consecuente tiene lugar cuando un organismo entra en dormancia después de la llegada
de las condiciones adversas. Este tipo es común en regiones con climas que fluctúan en
forma imprevisible. Si bien los cambios climáticos bruscos pueden llevar a una tasa de
mortalidad elevada entre los animales que dependen de la dormancia consecuente, ésta
les permite permanecer activos más tiempo y les concede ciertas ventajas en el uso de
los recursos disponibles.
A. DORMANCIA EN LOS ANIMALES
1. Hibernación
La hibernación es un mecanismo que les permite a muchos animales escapar del frío y de
la carencia de alimentos durante el invierno. La hibernación es más predictiva que
consecuente. Un animal se prepara para hibernar aumentando su capa de tejidos graso
durante el final del verano y en el otoño; ésta le provee energía durante el período de
dormancia. Durante la hibernación el animal experimenta muchos cambios fisiológicos,
incluyendo una disminución del ritmo cardíaco (hasta del 95%) y disminución de la
temperatura corporal. Entre los animales que hibernan encontramos los murciélagos,
marmotas y otros roedores, los lémures ratón, el erizo común europeo y otros
insectívoros, monotremos y marsupiales.
2. Diapausa
La Diapausa es una estrategia predictiva que está predeterminada genéticamente. La
diapausa es común en muchos insectos, permitiéndoles que suspendan su desarrollo
entre el invierno y la primavera y en mamíferos como el ciervo rojo europeo, en el cual la
implantación del embrión en el útero se demora un tiempo, permitiendo que la cría nazca
en la primavera cuando las condiciones son más favorables.
3. Estivación
La estivación es un ejemplo de dormancia consecuente que se produce en respuesta a
condiciones muy cálidas o secas. Es común en los invertebrados, como caracoles del
género Helix y las lombrices de tierra, pero también puede ocurrir en otros animales como
el pez pulmonado.
4. Brumación
La brumación es un ejemplo de dormancia en los reptiles, similar a la hibernación. Difiere
de la hibernación en los procesos metabólicos afectados.
Los reptiles generalmente empiezan la brumación a fines del otoño, la fecha específica
varía según las especies. A menudo se despiertan para beber y vuelven a su sueño.
Pueden alimentarse durante esta etapa pero también pueden pasar meses sin comida.
Los reptiles pueden desear comer más de lo ordinario justo antes de la brumación, pero
cuando baja la temperatura come menos o simplemente nada. Sin embargo necesitan
beber agua. La brumación es un período de entre uno a cuatro meses según la
temperatura ambiente, la edad, tamaño y estado de salud del reptil. Durante el primer año
de vida muchos reptiles no realizan una brumación completa, simplemente disminuyen su
actividad y alimentación. La brumación no debe confundirse con la hibernación. En los
mamíferos, cuando hibernan, verdaderamente duermen, viven de sus reservas grasas y
su metabolismo disminuye al punto que no necesitan comer. Durante la brumación, la
actividad de los reptiles disminuye y necesitan comer menos. Algunos reptiles pueden
pasar todo el invierno sin comer. La brumación es activada por el frío (falta de calor) y la
disminución de las horas de luz durante el invierno.
B. DORMANCIA EN PLANTAS
En fisiología vegetal la dormancia es el estado de reposo del crecimiento de una planta.
Es una estrategia de muchas especies de plantas que les permite sobrevivir cuando las
condiciones climáticas no son apropiadas para el crecimiento, como durante el invierno o
durante la estación seca.
Las plantas que exhiben dormancia tienen un reloj biológico que sigue el ciclo circadiano,
informándoles cuando disminuir la actividad de los tejidos vivos en preparación para un
período de heladas o de escasez de agua. Después de un período de crecimiento normal,
la dormancia llega a causa de los días más cortos, caídas en las temperaturas o
disminución de las lluvias.
1. Semillas durmientes
Cuando una semilla se encuentra en condiciones favorables pero no germina se dice que
está durmiente. Hay dos tipos básicos de dormancia de semillas. El primero se llama
dormancia del tegumento o dormancia externa, que es causada por la presencia de una
cubierta dura que protege a la semilla y no permite la entrada del agua o el oxígeno hasta
el embrión, por eso éste no puede ser activado. El segundo tipo se llama dormancia del
embrión o dormancia interna la cual es causada por la condición del embrión que no
permite la germinación. La semilla más antigua que ha llegado a germinar y producir una
planta viable es la de un fruto de loto recuperado del lecho de un lago seco en el noreste
de China. Su edad se calcula en 1300 años.
Muchos árboles emergen de su dormancia en la primavera. Brote de Arce Acer
pseudoplatanus en dormancia.
2. Árbol durmiente
Muchas especies de árboles tienen una dormancia bien desarrollada que puede ser
reducida artificialmente hasta cierto punto pero nunca del todo. Por ejemplo si al arce
japonés (Acer palmatum) se le da un verano eterno por medio de manipulación de las
horas de luz crecerá en forma continua por dos años a lo sumo. Sin embargo, acabará
entrando en dormancia independientemente de las condiciones. Las plantas deciduas
pierden sus hojas, las siempre verdes reducen el nuevo crecimiento. Pasar por un verano
eterno forzado y entrar en una dormancia automática a continuación es muy estresante
para la planta y hasta puede ser fatal. La tasa de mortalidad puede llegar al 100% si la
planta no pasa por un período de baja temperatura requerido para salir de la dormancia.
La mayoría de las plantas requieren un cierto número de horas de frío con temperaturas
de entre 0 °C y 10 °C para poder salir de dormancia.
6. UNIDAD DE CALOR
La unidad de medida del calor en el Sistema Internacional de Unidades es la misma que
la de la energía y el trabajo: el Joule (unidad de medida).
Otra unidad ampliamente utilizada para la cantidad de energía térmica intercambiada es la
caloría (cal), que es la cantidad de energía que hay que suministrar a un gramo de agua a
1 atmósfera de presión para elevar su temperatura 1 °C. La caloría también es conocida
como caloría pequeña, en comparación con la kilocaloría (kcal), que se conoce como
caloría grande y es utilizada en nutrición.
1 kcal = 1.000 cal
Joule, tras múltiples experimentaciones en las que el movimiento de unas palas,
impulsadas por un juego de pesas, se movían en el interior de un recipiente con agua,
estableció el equivalente mecánico del calor, determinando el incremento de temperatura
que se producía en el fluido como consecuencia de los rozamientos producidos por la
agitación de las palas:
1 cal = 4,184 J
El joule (J) es la unidad de energía en el Sistema Internacional de Unidades, (S.I.).
El BTU, (o unidad térmica británica) es una medida para el calor muy usada en Estados
Unidos y en muchos otros países de América. Se define como la cantidad de calor que se
debe agregar a una libra de agua para aumentar su temperatura en un grado Fahrenheit,
y equivale a 252 calorías.
7. INVERSION TERMICA
Definición: Una inversión térmica es una derivación del cambio normal de las propiedades
de la atmósfera con el aumento de la altitud. Usualmente corresponde a un incremento de
la temperatura con la altura, o bien a una capa (capa de inversión) donde ocurre el
incremento. En efecto, el aire no puede elevarse en una zona de inversión, puesto que es
más frío y, por tanto, más denso en la zona inferior. El fenómeno climatológico se
presenta normalmente en las mañanas frías sobre los valles de escasa circulación de aire
en todos los ecosistemas terrestres o por la entrada de frentes fríos a la región.
Como y porque ocurre
La temperatura del aire disminuye con la altura, de tal manera que en una
atmósfera normal hay una disminución de 0.64 a 1 ºC cada 100 metros en la zona
más próxima a la superficie de la tierra, llamada tropósfera; por encima de ella la
temperatura disminuye más rápidamente.
Pues bien, cuando hay inversión térmica ocurre lo contrario, la temperatura del aire
aumenta según ascendemos (disminuye según descendemos). Esto ocurre
especialmente en invierno.
En las noches despejadas el suelo se enfría rápidamente y por consiguiente pierde calor
por radiación, a su vez enfría el aire que entra en contacto con él haciendo lo más frío que
el que está en las capas superiores cercanas a él, lo cual ocasiona que se genere una
temperatura positiva con respecto a la altitud. Esto provoca que la capa de aire caliente
quede atrapada entre las 2 capas de aire frío sin poder circular, ya que la presencia de la
capa de aire frío cerca del suelo le da gran estabilidad. Este aire frío pesa más, no puede
ascender y no se mezcla.
Cuando existen condiciones de inversión térmica y se emiten contaminantes al aire se
acumulan (aumenta su concentración), debido a que los fenómenos de transporte y
difusión de los contaminantes ocurren demasiado lentos y permanecen retenidos, en esos
momentos la circulación atmosférica queda paralizada, con lo que no se renueva el aire
de las capas bajas provocando una contaminación atmosférica de consecuencias graves
para la salud de los seres vivos.
Generalmente, la inversión térmica se termina (rompe) cuando se calienta el suelo con lo
cual restablece la circulación normal en la tropósfera.
EFECTOS DE LA INVERSIÓN TÉRMICA
La inversión térmica es un fenómeno peligroso para la vida cuando hay contaminación
porque al comprimir la capa de aire frío a los contaminantes contra el suelo la
concentración de los gases tóxicos puede llegar hasta equivaler a 14 veces más.
Aunque los anticiclones suelen estar limpios de nubes cuando las capas de subinversión y
la superficie están secas (sobre interiores continentales y desiertos, por ejemplo), las
inversiones térmicas pueden atrapar nubes, humedad, contaminación y polen de capas
próximas a la superficie, pues interrumpen la elevación del aire desde las capas bajas.
Los estratocúmulos de bajo nivel pueden adquirir un carácter extenso y persistente y
provocar una ‘oscuridad anticiclónica’, sobre todo si el aire viene del mar. Cuando la
velocidad del aire es baja a consecuencia de la inversión, los gases de escape de los
automóviles y otros contaminantes no se dispersan y alcanzan concentraciones elevadas,
sobre todo en torno a centros urbanos como Atenas, Tokio, Houston, São Paulo, Nueva
York, Milán, Bombay, Pekín, Singapur, Kuala Lumpur, Los Ángeles, Londres, Santiago de
Chile, San Diego y la Ciudad de México. Es el smog (mezcla de niebla y contaminación).
La mala calidad del aire a que ello da lugar aumenta la tasa de asma y otras afecciones
respiratorias e incluso eleva la mortalidad.
Lima es un claro ejemplo de los efectos de la inversión térmica. La poderosa corriente de
Humboldt enfría la costa, y las capas superiores de la atmósfera más calientes, junto con
los Andes circundantes , impiden que la nubosidad se disipe, creando una clima
permanentemente nuboso, con niveles de insolación sorprendemente bajos dada su
latitud trópical, pero sin embargo sin apenas lluvias dado que la formación nubosa de tipo
estratocúmulos no precipita. Esta combinación genera un clima paradójico de permanente
nubosidad, escasa insolación, altísima humedad relativa y casi nulas lluvias, que crea un
desierto litoral, propio a la práctica costa peruana, excepto a las partes más
septentrionales, dónde el debilitamiento de la Corriente de Humboldt, limita la inversión
térmica, volviendo a permitir los procesos de convección.
Es un fenómeno muy significativo en la aeronáutica. Puede generar una cizalladura
horizontal, especialmente peligrosa en las fases de despegue y aterrizaje de una
aeronave, porque favorece o induce la entrada en pérdida.
Las condiciones de inversión térmica de larga duración con contaminantes de dióxido de
azufre y partículas de hollín (el famoso smog) causaron la muerte de miles de personas
en Londres, Inglaterra en 1952 y en el Valle de Ruhr, Alemania en 1962. Actualmente en
Tokio, la Ciudad de México y en otras ciudades se toman medidas para disminuir el
consumo de calefacción y el uso de vehículos si se producen esas condiciones.
INVERSIÓN TÉRMICA EN EL PERÚ
Las frías temperaturas superficiales del mar adyacente a las costas del Perú son en
efecto la causa del también inusual fenómeno de "inversión térmica" en la atmósfera. Lo
normal en el planeta es que la atmósfera registre un continuum de cada vez menor
temperatura conforme se va ascendiendo. Ésa es la condición que, mediante la
evaporación ascendente, permite la formación de grandes nubes (cúmulu-nimbus), en
alturas de hasta 10-15 kilómetros, y que son las que dan origen a las lluvias
(precipitaciones de 60-150 mm en un día). En las partes bajas de la costa peruana, en
cambio, las frías aguas superficiales enfrían la capa inferior de la atmósfera que resulta
así teniendo temperaturas más bajas que las inmediatamente superiores. El Gráfico
muestra claramente:
TIPOS DE INVERSIÓN TÉRMICA
Inversión frontal
Inversión que generalmente está asociada con frentes fríos y cálidos. En el avance de
cada frente, el aire cálido desplaza al frío y crea una inversión que generalmente se debe
al movimiento horizontal de los frentes, esto sucede en las proximidades de una zona
frontal.
Inversión por subsidencia
Tipo de inversión elevada, casi siempre asociada con sistemas de alta presión cuando el
aire desciende y se calienta sobre una capa de aire más frío.
Inversión por radiaciónEste tipo de inversión se presenta generalmente por la noche, cuando la superficie
terrestre, al no recibir la radiación del sol que la calienta, se enfría y por tanto el aire que
se encuentra en contacto con la superficie se enfría más que el de mayores alturas.
LINKOGRAFIA
http://www.sagan-gea.org/hojared/hoja20.htm
http://www.nl.gob.mx/?P=med_amb_mej_amb_sima_invterm
http://es.wikipedia.org/wiki/Inversi%C3%B3n_t%C3%A9rmica
http://www.tutiempo.net/diccionario/inversion_frontal.html
http://www.google.com.pe/url?
sa=t&source=web&cd=2&ved=0CCwQFjAB&url=http%3A%2F%2Focw.upm.es
%2Fingenieria-agroforestal%2Fclimatologia-aplicada-a-la-ingenieria-y-
medioambiente%2Fcontenidos%2Ftema-
5%2FVernalizacion.pdf&rct=j&q=vernalizacion&ei=M4-qTI7rAoL-
8AaU9ICIBw&usg=AFQjCNEM8Oc9XLWBwHmLt9QIP7HgjHN_VQ&cad=rja
http://www.cepis.org.pe/bvsci/e/fulltext/meteoro/lecc4/lecc4_2.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Dormancia
http://www.peruecologico.com.pe/lib_c1_t07.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Calor
http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/es/
Mariano_Eduardo_de_Rivero_y_Ustariz
