UNIDADES DIDÁCTICAS Nivel I - Módulo I Ámbito científico-tecnológico SGALV ESPA educacion.es UNIDAD DIDÁCTICA 3 Fenómenos atmosféricos: fuerza arrolladora Nivel I - Módulo I Ámbito científico-tecnológico SGALV ESPA educacion.es UNIDAD UNIDAD Y DIDÁCTICA 3 Fenómenos atmosféricos: fuerza arrolladora Nivel I - Módulo I Ámbito científico-tecnológico TEMPORALIZACIÓN: 24 sesiones Mohamed Al-lal Mohand Ulfa Amar Mohamed SGALV ESPA educacion.es MINISTERIO DE EDUCACIÓN, CULTURA Y DEPORTE Dirección General de Formación Profesional Subdirección General de Aprendizaje a lo largo de la Vida Paseo del Prado 28, 6º planta MADRID 28014 Edita: © Secretaría General Técnica Subdirección General de Documentación y Publicaciones Dirección y coordinación editorial: Jacinto Águeda Yagüe Coordinación del ámbito científico-tecnológico: J. Antonio Herrera Monge Diseño y maquetación: Lorena Gordoa López Las reproducciones se han realizado acogiéndonos al artículo 32 de la Ley de Propiedad Intelectual. Agradecimientos: Expresamos nuestro sincero agradecimiento a todos los que han hecho posible la realización de estos materiales, especialmente a la Subdirección General de Aprendizaje a lo largo de la vida, que ha apoyado la gestión del equipo organizador y ha contribuido a reducir las numerosas dificultades que un proyecto de estas características plantea. Imágenes: portada-deansouglass, AEMET (3,40,47) Google imagenes (43), Wikipedia (9,13,45), ITE (1 0,14,28,29,30,32,33,34,35,37,39,41,44) Flirck (1- Adriano Agulló, 2-Håkan Dahlström, 4-John Morgan, 5-Kainet, 6-eduardo.robles, 7-Vvillamon, 8-mChuca, 11-xornalcerto 12-michaelstyne, 15-jsogo, 16-Meanest Indian, 17-tibchris, 18-using Picnik, 19-tlindenbaum, 20-betty boo, 21-Lumley, 22-Christian Frausto Bernal, 23-roger4336, 24-byyourself_4, 25-astropuerta, 26-edwardyanquen, 27-fdoguzman, 31-chudsy, 36-Andres Rueda, 38-tjmwatson, 42-vns2009, 46-66_medio) NIPO: 820-11-360-9 ISBN: 978-84-694-6739-8 Prólogo Los retos planteados por una sociedad moderna, que se caracteriza por el valor creciente que adquieren la información y el conocimiento para el desarrollo económico y social del siglo XXI, requieren impulsar medidas que estimulen en la ciudadanía el aprendizaje a lo largo de la vida, para mejorar sus conocimientos, competencias y aptitudes desde una perspectiva personal, cívica, social y laboral, y para favorecer la cohesión social y la igualdad de oportunidades. Con esta intención, la Dirección General de Formación Profesional, a través de la Subdirección General de Aprendizaje a lo largo de la vida, consideró necesario elaborar una serie de materiales curriculares, cuyos planteamientos metodológicos siguen las directrices establecidas por la Unión Europea. Los principios metodológicos en los que se apoyan estos materiales vienen también determinados por el tipo de aprendizaje que plantea la Ley Orgánica 2/2006, de 3 de mayo, de Educación. Estos principios se materializan a través de una metodología basada en el aprendizaje por tareas, empleada en la elaboración de las unidades didácticas, donde cada tarea consiste en un conjunto de actividades orientadas a conseguir una finalidad u objetivos específicos y un producto final. De esta manera, el aprendizaje está contextualizado, y contribuye a desarrollar en el individuo las competencias básicas necesarias para la vida profesional y para acreditar un nivel de formación determinado. El diseño de estos materiales tiene como objetivo conseguir un aprendizaje significativo, ya que presenta situaciones de aprendizaje conectadas con la realidad social y con los diferentes agentes y perspectivas que intervienen en ella. Esta serie de materiales curriculares, ideada para adecuar la oferta educativa a las exigencias que plantea la educación para las personas adultas, se fundamenta en la Orden EDU/1622/2009, por la que se regula la enseñanza básica, presencial y a distancia, en el ámbito de gestión del Ministerio de Educación, en sus niveles de Enseñanzas Iniciales y de Educación Secundaria Obligatoria. Con esta publicación se presenta una unidad didáctica piloto del ámbito científico-tecnológico del Nivel I, Módulo I, que se espera resulte de utilidad no solo como recurso educativo docente sino también como herramienta experimental en el aula. La Subdirección General de Aprendizaje a lo largo de la vida agradece a los autores su esfuerzo y colaboración en la creación de estos materiales, que serán sin duda de gran utilidad para todos los implicados en el proceso educativo. SUBDIRECCIÓN GENERAL DE APRENDIZAJE A LO LARGO DE LA VIDA MINISTERIO DE EDUCACIÓN Índice Introducción5 Presentación de la tarea final6 Competencias, objetivos y contenidos7 Cuestionario inicial11 Tareas12 Tarea 1. Una delgada línea azul. 12 Tarea 2. Instrumentos meteorológicos. 31 Tarea 3. La información meteorológica en gráficos. 47 Resumen57 Glosario58 Bibliografía y recursos 60 Img.8 Img.7 Img.6 Img.5 Img.4 Img.3 Img.1 Img.2 Introducción En nuestra vida cotidiana somos testigos de diversos fenómenos atmosféricos, muchos de los cuales se dan de manera habitual en nuestro entorno, mientras que otros son propios solo de determinadas zonas geográficas. Aunque algunos de estos fenómenos atmosféricos pueden llegar a ser extremadamente destructivos, es muy posible que sin ellos la vida en la Tierra no existiera, o por lo menos sería muy distinta a la que conocemos. Conocer cómo se producen, qué efectos tienen sobre nosotros y el entorno, así como los aparatos e instrumentos que nos ayudan a su estudio y conocimiento, es fundamental para la prevención de sus efectos negativos y el mejor aprovechamiento de los positivos. Fenómenos atmosféricos 5 Presentación de la tarea final Preparar una exposición integrada por murales, material multimedia, instrumentos meteorológicos y gráficos, sobre la atmósfera y los fenómenos atmosféricos, que los interesados podrán visitar libremente. EL VIENTO Creacion y medición El viento es el flujo de gases a gran escala. En la Tierra, el viento es el movimiento en masa del aire en la atmósfera. En meteorología se suelen denominar los vientos según su fuerza y la dirección desde la que soplan. Los aumentos repentinos de la velocidad del viento durante un tiempo corto reciben el nombre de ráfagas, los vientos fuertes de duración intermedia turbonadas y los vientos de larga duración, dependiendo de su intensidad, se denominan brisa, temporal, tormenta, huracán o tifón. Img.10 Img.11 Img.12 Img.9 Para su medición se utilizan las magnitudes de velocidad (anemómetro) y dirección (veleta). Deporte y ocio Energía eólica Img.14 Img.13 La energía eólica es la energía obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transformada en otras formas útiles para las actividades humanas. Img.15,16, 17 El viento es utilizado para practicar diferentes deportes, hobbies y juegos. Ya sea en la tierra o en el mar, ofrece muchas posibilidades como la vela, el windsurf, kitesurf, cometas, etc. Los tornados son tormentas que pueden alcanzan una velocidad de hasta 500 km/hora. Se desplazan sobre los continentes entre los 20º y 50º de latitud en ambos hemisferios, formando una veloz corriente ascendente de aproximadamente 250 m de diámetro. Si los mismos se producen sobre las aguas marinas, se llaman trombas y representan un serio peligro para la navegación. Los huracanes son violentas perturbaciones que se producen en la troposfera. Se originan por una baja presión atmosférica (de hasta 900 hPa) y giran en forma de espiral alrededor de su centro (ojo del huracán). Por lo general, son acompañados de vientos de hasta 300 km/h, por trombas de agua (hasta 2.000 litros por m2 en un día), embravecimiento del mar y tormentas eléctricas. Img.19 Img.18 Tornados y huracanes Fenómenos atmosféricos 6 Competencias, objetivos y contenidos Competencias básicas 1. Competencia en comunicación lingüística, mediante el uso y comprensión del lenguaje específico utilizado para la información meteorológica. 2. Competencia matemática, mediante la interpretación y elaboración de tablas y gráficos, y la comprensión y empleo del lenguaje algebraico. 3. Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico, a través de la comprensión científica de los fenómenos atmosféricos y del análisis del impacto de la actividad del ser humano en el clima. 4.Competencia en el tratamiento de la información y competencia digital, utilizando Internet como fuente de información y accediendo a bases de datos e imágenes. 5.Competencia social y ciudadana, mediante el trabajo en equipo y el debate sobre la importancia de la preservación de la atmósfera. 6. Competencia cultural y artística, cuidando la estética y valorando la creatividad en la elaboración de la presentación audiovisual y la fabricación de instrumentos de medida. 7. Competencia para aprender a aprender, ofreciendo posibilidades de ampliación de conocimientos y despertando el interés por la comprensión científica de fenómenos cotidianos. 8. Competencia para la autonomía e iniciativa personal, mediante la toma de decisiones en el trabajo en equipo y la expresión de las opiniones y reflexiones propias en los debates. Fenómenos atmosféricos 7 Objetivos de aprendizaje a. Comprender y utilizar las estrategias, las destrezas y los conceptos básicos de las matemáticas, las ciencias y las tecnologías para interpretar los fenómenos atmosféricos. b. Valorar la importancia de la atmósfera para la vida y la necesidad de su preservación. c. Reconocer el impacto de la actividad humana sobre la atmósfera. d. Interpretar y utilizar diferentes formas de recogida y muestra de datos. e.Aplicar el álgebra a la resolución de problemas cotidianos relacionados con la meteorología. f. Interpretar y elaborar gráficas relacionadas con los fenómenos atmosféricos. g. Utilizar los números enteros y sus operaciones en situaciones relacionadas con los fenómenos atmosféricos. h. Comprender y manejar una estación meteorológica. i.Realizar producciones propias, individualmente y en equipo, utilizando una terminología científica adecuada y las formas gráficas de expresión de resultados. j.Utilizar Internet de manera discriminada para encontrar información con rigor científico. Fenómenos atmosféricos 8 Contenidos 1. CONTENIDOS COMUNES RAZONAMIENTO Y RESOLUCIÓN SEGURIDAD Y PROTECCIÓN AMBIENTAL MEDIOS DE COMUNICACIÓN Y TICS CONFIANZA Planificación y utilización de estrategias de resolución de problemas En el uso de materiales e instrumentos de laboratorio Para seleccionar, interpretar y transmitir información Para buscar soluciones a problemas Familiarización con las características básicas del trabajo científico Expresión verbal de argumentación 2.NÚMEROS Y ALGEBRA Necesidad de los números negativos NÚMEROS ENTEROS ÁLGEBRA Operaciones con números enteros Obtención del valor numérico de una expresión algebraica Resolución de problemas cotidianos mediante ecuaciones sencillas de primer grado con una incógnita Jerarquía de las operaciones Uso de la calculadora Lenguaje algebraico: - empleo de letras - precisión y simplicidad Fenómenos atmosféricos 9 3. FUNCIONES Y GRÁFICAS TABLAS Organización de datos COORDENADAS CARTESIANAS GRÁFICOS Representación e identificación de puntos en sistemas de ejes de coordenadas Estudio de la relación entre dos magnitudes: funciones lineales Análisis y descripción Detección de errores 4. CONOCIENDO NUESTRO PLANETA LA ATMÓSFERA Composición, propiedades, importancia Reflexión sobre los problemas y necesidad de su cuidado (impacto de las gramaticales ortográficos actividadesyhumanas) Dinámica atmosférica, fenómenos atmosféricos y Reflexión sobre de losmeteorología problemas conceptos básicos Variables atmosféricas, unidades e instrumentos de medida Fenómenos atmosféricos 10 Cuestionario inicial 1. ¿Qué sabes sobre la atmósfera? 2. ¿Conoces algunas de las razones de su importancia para la vida en la Tierra? 3. ¿Qué acciones del hombre repercuten negativamente en la atmósfera? ¿Y cuáles contribuyen a su preservación? 4. ¿Podrías explicar en qué consiste el efecto invernadero? 5. ¿De qué sustancia están hechas las nubes? ¿En qué estado físico está esta sustancia? 6. ¿Es lo mismo lluvia que precipitación? 7. Si en una clase hay 30 alumnos y el 10% son extranjeros, ¿cuántos alumnos extranjeros hay en la clase? 8. Un termómetro indica en un determinado lugar el valor – 8º C, y siete horas más tarde el valor 2º C. ¿Qué variación de temperatura se ha producido? 9. En un almacén se deposita una cantidad indeterminada de cajas. Posteriormente se sacan 14 de esas cajas, para más tarde, volver a depositar cuatro más. ¿Sabrías expresar matemática- mente la cantidad de cajas que hay en el almacén? 10.¿Qué es la Meteorología? ¿Qué utilidad tiene la información meteorológica? Fenómenos atmosféricos 11 Una delgada línea azul Tarea 1 A lo largo de esta tarea aprenderemos sobre la atmósfera y los fenómenos atmosféricos, recopilaremos material multimedia y elaboraremos murales que reservaremos para la exposición final. Introducción Vamos a ver un fragmento de un vídeo muy interesante de la cadena BBC. Presta mucha atención, porque después de su visualización te propondremos que respondas a una serie de preguntas al respecto. Actividad 1 • Contesta a las siguientes cuestiones en relación al video que acabas de ver: 1.1 En el vídeo se define a la atmósfera como una línea . 1.2 El profesor Brian Cox vuela hasta alcanzar los 9 km de altura: 1.2.1 ¿Qué nombre tiene la capa atmosférica en la que dice que se encuentra? 1.2.2 ¿Y qué dice de ella? 1.3 ¿Qué ocurre con la atmósfera cuanto más alto vuela? 1.4 En el video se repite en varias ocasiones que la atmósfera nos protege, ¿sabes cómo lo hace? 1.5 ¿A qué llama el pegamento que hace posible que la atmósfera permanezca unida a la Tierra? 1.6 ¿Por qué Mercurio sufre una variación de temperatura tan alta? (recuerda que pasa de 450 ºC durante el día a - 180 ºC por la noche) 1.7 ¿Qué diferencia principal encuentras entre los números 450 y - 180? Fenómenos atmosféricos 12 Composición de la atmósfera Como has visto en el vídeo, nuestro planeta es increíble. Pero para poder conservarlo de manera adecuada, y poder relacionarnos con nuestro entorno de manera provechosa para nosotros, sin causar perjuicios en el mismo, debemos conocerlo suficientemente. ¿Qué tal si Atmósfera Mezcla de gases Nitrógeno Oxígeno COMPOSICIÓN ATMOSFÉRICA Partículas en suspensión Otros gases - Argón - Ozono - Dióxido de Carbono 78% 21% 1% Partículas líquidas - Gotitas de agua (nubes) Partículas sólidas - Polen - Cenizas volcánicas - Residuos de combustión - Cristalitos de hielo (nubes) - Polvo La atmósfera es una mezcla de gases que se vuelve cada vez más tenue hasta alcanzar el espacio; rodea al planeta Tierra y nos protege impidiendo la entrada de radiaciones peligrosas del Sol. Está formada por el aire, que es una mezcla de diferentes gases, con diferentes propiedades, acompañados de partículas sólidas y líquidas en suspensión como polen, cenizas volcánicas, residuos de combustión, agua, etc. Los gases que componen el aire seco son: nitrógeno (78%), oxígeno (22%) y argón y otros gases (1%). Estos porcentajes no tienen en cuenta un componente importante, el vapor de agua, cuya cantidad varía de un lugar a otro e incluso de un día para otro, por lo que no es cuantificable. El aire no está repartido de manera uniforme por toda la atmósfera, sino que se encuentra concentrado cerca de la superficie terrestre, comprimido por la atracción de la gravedad, disminuyendo su densidad con gran rapidez conforme aumenta la altitud. Así, por debajo de los 15 kilómetros está el 95% de toda la materia atmosférica. Fenómenos atmosféricos 13 Actividad 2 • Contesta a las siguientes preguntas en relación al texto anterior: 2.1 ¿Cómo se define el aire en el texto anterior? 2.2 ¿Cuáles son los gases más abundantes en la atmósfera? 2.3 ¿Qué porcentaje de la materia atmosférica se encuentra por debajo de los 15 km más cercanos a la superficie de la Tierra? 2.4 ¿Qué componente del aire no está representado en el diagrama anterior? 2.5 Calcula los volúmenes de oxígeno y nitrógeno que hay en una habitación de 27 m3. La información que expresa la ilustración del texto anterior está presentada como un esquema y la composición del aire mediante un diagrama. Ambos recursos ayudan a que dicha información sea más accesible y comprensible. Fíjate en cómo los mismos datos se pueden presentar en una diagrama de sectores y en una tabla respectivamente: 1% Oxígeno Otros gases Componente 21% 78% Nitrógeno % en volumen de aire seco Nitrógeno 78 Oxígeno 21 Otros gases 1 Actividad 3 • A continuación se recogen los datos referidos a las medias mensuales de la temperatura en grados (ºC), durante el año 2010, en la ciudad de Melilla. Representa dichos datos en una tabla similar a la del ejemplo anterior: MELILLA (2010) ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO 14,9 ºC 16,2 ºC 15,7 ºC 17,8 ºC 20,3 ºC 23,5 ºC JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE 26,5 ºC 27,4 ºC 24,4 ºC 20,7 ºC 17,1 ºC 15,6 ºC Fenómenos atmosféricos 14 Capas de la atmósfera La atmosfera no es uniforme, sino que está compuesta de diferentes capas, cada una de las cuales presenta características propias. 9.600 km Exosfera 500 km Termosfera 90 km Mesosfera 50 km Estratosfera Troposfera 10 km 0 km La troposfera, la capa inferior, alcanza unos 10 km de altitud. El sol calienta la superficie terrestre y esta transmite el calor a las capas de aire más bajas. Conforme ascendemos nos alejamos del foco de calentamiento y por eso la temperatura disminuye progresivamente, hasta llegar a -70 ºC en su límite superior. La troposfera es la zona donde se forman las nubes y se producen las precipitaciones. La estratosfera es la capa siguiente y alcanza un límite de 50 km de altitud. La temperatura cambia su tendencia y va aumentando hasta llegar a ser de alrededor de 0ºC en su límite con la capa siguiente. En esta parte de la atmósfera, entre los 30 y los 50 km, se encuentra el ozono, importante porque absorbe las dañinas radiaciones ultravioleta de los rayos de sol. La mesosfera, que se extiende entre los 50 y los 90 km de altitud, contiene sólo un 0,1% de la masa total del aire. La temperatura vuelve a cambiar su tendencia y va disminuyendo hasta valores bajísimos. La termosfera se extiende entre los 90 y los 500 km. A esta altura, el aire está muy enrarecido (la densidad es muy baja porque las moléculas están muy separadas entre sí) y la temperatura cambia con la actividad solar. Si el Sol está activo, la temperatura puede llegar a alcanzar los 1.500 ºC. La región que hay más allá de la termosfera recibe el nombre de exosfera y se extiende hasta los 9.600 km, lo que constituye el límite exterior de la atmósfera. En esta zona las pocas moléculas de aire que existen están continuamente escapando al espacio. Fenómenos atmosféricos 15 Actividad 4 • Contesta a las siguientes preguntas en relación al texto anterior: 4.1 ¿En qué capa atmosférica tienen lugar los fenómenos meteorológicos? 4.2¿En qué capa tiene más densidad el aire? ¿Por qué? 4.3 ¿Por qué parte del aire de la atmósfera se escapa hacia el espacio en la exosfera? 4.4 ¿En qué capa se producen las temperaturas más bajas? 4.5 ¿En qué capa se producen las temperaturas más elevadas? 4.6¿En qué capa se encuentra el ozono? 4.7 ¿Por qué crees que los escaladores llevan con ellos oxígeno cuando escalan montañas muy altas? Actividad 5 • Observa la siguiente gráfica y completa la tabla de la página siguiente: -100 Cº -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 Cº Termosfera 80 Km 60 Km Mesopausa Mesosfera Estratopausa Capa de ozono Estratorfera 10 Km Tropopausa Troposfera Fenómenos atmosféricos 16 CAPAS Temperatura mínima (aproximada) Temperatura máxima (aproximada) Troposfera Estratosfera Mesosfera Termosfera Actividad 6 • Además de valores relacionados con la temperatura, ¿qué otros casos conoces en los que sea necesario el uso de números enteros negativos para expresar un valor? Nombra, al menos, dos ejemplos. Los fenómenos atmosféricos Son los fenómenos que ocurren en la atmósfera: viento, nubes, precipitaciones (lluvia, nieve,granizo), tormentas, auroras polares, etc. Aquí estudiaremos las precipitaciones y el viento. Precipitaciones Llamamos precipitación al agua que cae de la atmósfera en forma de lluvia, nieve o granizo. Pero ¿cómo se produce este fenómeno? La atmósfera contiene vapor de agua. Esta agua procede del agua de los ríos, lagos y mares que se evapora al ser calentada por el Sol 1 . La cantidad de este vapor de agua que hay en la atmósfera constituye su humedad. Cuando el aire está caliente, asciende, por ser menos denso. Al ascender a mayor altitud se enfría. Entonces, el vapor de agua se condensa 2 y pasa a formar pequeñas gotas de agua líquida, o se congela y forma pequeños cristales de nieve en forma de copos. Estas partículas suspendidas en el aire, ya sea en forma de gotas o en forma de cristales, forman las nubes. Cuando el tamaño de los cristales de nieve o de las gotas de agua es lo bastante grande, estos caen en forma nieve o lluvia 3 . El granizo se origina cuando las gotas de lluvia atraviesan una zona a una temperatura inferior a 0 ºC, produciéndose su congelación. 1 2 3 Fenómenos atmosféricos 17 Actividad 7 • Razona si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: AFIRMACIONES VERDAD 1 Las nubes están formadas por vapor de agua 2 El vapor de agua se congela o se condensa dependiendo de si la temperatura es menor o mayor que 0 ºC 3 Cuando el aire caliente asciende, siempre se enfría 4 El granizo y la nieve tienen la misma composición 5 El granizo y la nieve tienen la misma forma FALSO (Pista: El vapor de agua es invisible) El régimen de precipitaciones en una zona determinada depende de varios factores: - De la altitud o altura con respecto a nivel del mar, ya que a mayor altitud, el aire es más frío, y se producen más precipitaciones. - De la latitud, que es la distancia en grados entre cualquier punto de la Tierra y el ecuador (línea imaginaria que divide el planeta en dos hemisferios). Se producen más precipitaciones en las zonas cercanas al ecuador que en las zonas polares. - De la proximidad al mar, ya que se producen más precipitaciones en las zonas cercanas al mar que en las alejadas, situadas en el interior. latitud norte altitud con respecto al mar cercanía al mar latitud sur Fenómenos atmosféricos 18 Actividad 8 • Observa la siguiente tabla donde se recogen los datos de la cantidad de agua precipitada mensualmente en Melilla durante los años 2009 y 2010, así como la diferencia entre un año y otro y responde a las siguientes cuestiones: MELILLA PRECIPITACION POR AÑOS (mm) MES 2009 2010 DIFERENCIA ENERO 59, 21 132, 07 72, 80 FEBRERO 41, 91 47, 74 5, 83 MARZO 18, 28 96, 26 77, 98 ABRIL 19, 3 49, 53 30, 23 MAYO 0, 25 6,1 5, 85 JUNIO 1, 02 1,01 -0, 01 JULIO 0 0 0 AGOSTO 2, 03 22, 09 20, 06 SEPTIEMBRE 39, 63 2, 55 ‒-37, 08 OCTUBRE 3, 05 39, 63 36, 58 NOVIEMBRE 4, 06 46, 73 42, 67 DICIEMBRE 72, 14 39, 73 ‒-32, 41 8.1 En la columna correspondiente a los meses de septiembre, la diferencia que se recoge entre los años 2009 y 2010 es de -37,08. ¿Qué significa este valor negativo? 8.2 Expresa la información correspondiente a cada mes por escrito. Puedes hacer uso del siguiente modelo: En el mes de del año 2009, se produjo una precipitación total de (o aumentando) esta cantidad en mm disminuyendo mm en el año 2010. Fenómenos atmosféricos 19 Importancia de la lluvia Img.21 Img.20 La lluvia es una importante fuente de agua potable, por lo que en la mayoría de los lugares se dispone de una adecuada red de embalses, que permiten recoger dicha agua para su posterior consumo. En nuestro país son numerosos estos embalses. Actividad 9 •Accede al siguiente enlace donde encontrarás la información en tiempo real de la situación de numerosos embalses por comunidades y provincias. •Escribe en la pestaña que aparece en el lado superior derecho “San Juan”, selecciona la primera opción (se trata de un embalse en Madrid) y calcula la diferencia entre la primera medida que aparece y la última. ¿Es un valor positivo o negativo? ¿La capacidad aumentó o disminuyó? En actividades anteriores has visto que en ocasiones es necesario utilizar números negativos. Es necesario saber operar con ellos. Para sumar y restar ten en cuenta la siguiente regla: Suma y resta de números enteros Si tienen igual signo Se suman los valores absolutos y se mantiene el signo Si tienen distinto signo Se restan los valores absolutos y se mantiene el signo del número de mayor valor absoluto Fenómenos atmosféricos 20 Actividad 10 • En la siguiente tabla, la primera columna recoge las cantidades de agua en nueve depósitos que recogen el agua de lluvia. Estas cantidades pueden aumentar por la lluvia (cantidades positivas) o disminuir por su consumo o su evaporación (cantidades negativas). En la primera columna se indica la variación durante un cierto día y en la segunda columna la variación al día siguiente. Completa las otras columnas. CANTIDAD INICIAL DÍA 1 DÍA 2 28 litros +5 ‒-3 45 litros ‒-8 -‒5 56 litros -3 +9 78 litros ‒-2 -15 63 litros ‒-1 +7 60 litros -5 +6 39 litros -‒5 +5 59 litros ‒-4 -‒4 Ha aumentado o disminuido en CANTIDAD FINAL • Calcula en cuánto aumentó o disminuyó la cantidad de agua de cada depósito transcurridos 52 litros ‒-9 +3 los dos días, en función del consumo que se hizo y de la lluvia recogida y determina la cantidad final. El problema ambiental de la lluvia ácida A pesar de la importancia de la lluvia como fuente de agua potable, hay veces que, como consecuencia de la acción humana, esta se acompaña de elementos dañinos para nuestro entorno. Es la llamada lluvia ácida. La lluvia ácida es una de las consecuencias de la contaminación del aire. Cuando cualquier tipo de combustible se quema, diferentes productos químicos se liberan al aire. El humo de las fábricas, el que proviene de un incendio o el que genera un automóvil, no sólo contiene partículas de color gris (fácilmente visibles), sino que además posee una gran cantidad de gases invisibles altamente perjudiciales para nuestro medio ambiente. Centrales eléctricas, fábricas, maquinarias y coches “queman” combustibles, por lo tanto, todos son productores de gases contaminantes. Algunos de estos gases (en especial los óxidos de nitrógeno y el dióxido de azufre) reaccionan al contacto con la humedad del aire y se transforman en ácido sulfúrico y ácido nítrico. Fenómenos atmosféricos 21 Estos ácidos se depositan en las nubes. La lluvia que producen estas nubes se conoce con el nombre de lluvia ácida. Actividad 11 •Da cinco ejemplos que muestren cómo puede llegar a dañar la lluvia ácida el entorno. Para ayudarte puedes consultar los siguientes enlaces en Internet. Enlace 1 Enlace 2 Enlace 3 DAÑOS DE LA LLUVIA ÁCIDA EN EL ENTORNO Ejemplo 1 Ejemplo 2 Ejemplo 3 Ejemplo 4 Ejemplo 5 Fenómenos atmosféricos 22 El viento Img.22 El viento es el desplazamiento horizontal del aire, que se mueve siempre desde zonas de alta presión (anticiclones) a zonas de baja presión (borrascas). Puedes entender esta idea si piensas en lo que ocurre si hinchas un globo, reteniendo el aire a presión en su interior, y luego lo dejas escapar. Se produce un “chorro de aire” desde el interior, donde hay más presión, hacia el exterior, donde hay menos presión. Cuanto más hinches el globo, mayor será la presión dentro y el aire saldrá con más fuerza, es decir, con más velocidad. Por tanto, los vientos serán más fuertes y veloces cuanto mayor sea la diferencia de presión atmosférica entre dos zonas. Pero, ¿por qué hay zonas con diferente presión en la superficie terrestre? El origen está en el diferente calentamiento de distintas zonas del planeta: las zonas donde los rayos de sol inciden perpendicularmente se calientan más que aquellas donde los rayos inciden oblicuamente. En las zonas calientes, el aire en contacto con la superficie se calienta, volviéndose más ligero y, por tanto, elevándose: se crea una zona de baja presión. El espacio que deja libre es ocupado por el aire que lo rodea. Las zonas de alta presión se crean cuando el aire frío de capas altas desciende por ser más pesado. BORRASCA Masa de aire cálido que asciende. Su “vacío” es rellenado por el aire que lo rodea. ANTICICLÓN Masa de aire frio que desciende. Rellena el vacío dejado por el aire caliente ascendente. Fenómenos atmosféricos 23 Actividad 12 • ¿Qué zonas del planeta crees que reciben mayor insolación, es decir, los rayos de sol llegan más perpendicularmente? ¿Cuáles reciben menor insolación? • Razona por qué en las zonas donde hay ascenso de aire se crea una baja presión y aquellas donde hay descenso del aire se crea una alta presión. Img.23 Img.24 El movimiento del aire puede ser el de una ligera brisa o el de un fuerte huracán, dependiendo de la velocidad. Existe una escala, la escala de Beaufort, que clasifica los vientos según su velocidad. El valor máximo es 12 y corresponde al huracán, donde el viento supera los 120 km/h. Un huracán se forma sobre océanos tropicales cerca del ecuador; al llegar a la costa se va desvaneciendo, pero antes puede provocar inmensos daños. Para que se forme un huracán la temperatura del agua debe ser superior a los 26 ºC, lo que acelera la evaporación. Esto origina una zona central de muy baja presión llamada ojo del huracán. Fuertes vientos comienzan a soplar hacia esta zona, y debido a la rotación terrestre giran en sentido contrario a las agujas del reloj. Esta es la razón por la que un huracán tiene forma de espiral. Cortina de lluvia Pared del ojo Ojo Cortina de lluvia Fenómenos atmosféricos 24 Actividad 13 • Anteriormente hemos recogido qué factores han de darse para que pueda generarse un huracán. Uno de ellos era la temperatura, la cual debía ser superior a 26 ºC. 13.1Resuelve las operaciones que se recogen en la tabla, que representan la variación térmica en zonas de riesgo durante un periodo de tiempo determinado. 13.2Calcula la temperatura final (sumando o restando el resultado a la temperatura inicial) e indica si se cumple el requisito de temperatura para la formación de huracanes. Ten en cuenta las siguientes reglas: Producto y cociente de números enteros Se multiplican o dividen los valores absolutos con normalidad Si tienen igual signo Si tienen distinto signo El resultado será de signo positivo TEMPERATURA INICIAL (EN º C) VARIACIÓN 19 (-12) : (-3) 21 18 : (-3) 18 ‒(-24) : (-12) 23 60 : 12 32 52 : (-13) 56 (-8) • 3 36 6 • (-2) -2 3•9 El resultado será de signo negativo TEMPERATURA INICIAL (EN º C) TEMPERATURA MAYOR DE 26º (SÍ/NO) Fenómenos atmosféricos 25 La atmósfera en peligro Vista desde el espacio, la atmósfera es una fina capa azul que, sin embargo, es vital. La contaminación del aire está cambiando su composición y supone una seria amenaza para el futuro. Si no protegemos la atmósfera, las consecuencias pueden ser catastróficas. Anteriormente aprendiste sobre la lluvia ácida. Ahora veremos otras consecuencias negativas de la actividad humana: el efecto invernadero y el smog. El efecto invernadero es consecuencia de un exceso de dióxido de carbono en la atmósfera. La temperatura de nuestro planeta es perfecta para la vida. Es decir, no es ni demasiado fría, como en Marte, ni demasiado caliente, como en Venus. Gracias a estas condiciones idílicas, la vida es posible en nuestro planeta. Esto es así debido a que parte del calor que recibe la Tierra del Sol, es retenido por algunos gases de la atmósfera llamados gases de efecto invernadero (entre ellos, el dióxido de carbono), evitando que dicho calor se escape en su totalidad de retorno al espacio. Si no fuera así, se estima que la temperatura global de nuestro planeta sería 20º C menos. Hoy día, esta situación de equilibrio delicado está en peligro a causa de la contaminación de la atmósfera. La generación de energía a través de los más variados recursos, como el carbón, el petróleo o el gas natural, libera importantes cantidades de dióxido de carbono, ocasionando que el efecto invernadero sea mucho mayor y, por tanto, que la temperatura global del planeta se incremente. A su vez, la tala y quema de árboles –que atrapan el dióxido de carbono- agravan aún más esta situación. EL EFECTO INVERNADERO Es el calentamiento natural de la Tierra. Los gases de efecto invernadero presentes en la atmósfera, retienen parte del calor del sol y mantienen una temperatura apta para la vida. Energía solar La energía solar atraviesa la atmósfera. Parte de ella es retenida por los gases de efecto invernadero y absorbida por la superficie y otra parte vuelve al espacio. EL CALENTAMIENTO GLOBAL Es el incremento a largo plazo en la temperatura promedio de la atmósfera. Se debe a la emisión de gases de efecto invernadero que se desprenden por actividades del hombre. Energía solar La atmósfera modificada debido al exceso de gases de efecto invernadero retiene más calor. Así se daña el equilibrio natural y aumenta la temperatura de la Tierra. Fenómenos atmosféricos 26 Actividad 14 • Mira el siguiente video sobre el calentamiento global. Tras verlo, enumera a modo de resumen las consecuencias negativas que pueden suponer para el planeta. El smog es otro problema que afecta al aire de grandes ciudades. La palabra es un vocablo inglés que proviene de los términos smoke (humo) y fog (niebla), es decir, es niebla sucia. La niebla está formada por gotitas de agua en suspensión, igual que las nubes pero a nivel del suelo. En grandes ciudades, los gases contaminantes y el humo emitidos por coches, industrias, calderas, etc. se combinan con estas gotitas formando una especie de nube marrón sobre las ciudades. Img.27 Img.26 Img.25 El smog es dañino para la salud de las personas: irrita los ojos, la nariz y la garganta y disminuye nuestras defensas. Incluso puede ser mortal para personas con problemas respiratorios o cardíacos. Fenómenos atmosféricos 27 Actividad 15 •Lee el siguiente artículo publicado en el diario “El Mundo” y debate con tus compañeros sobre qué medidas tomarías para reducir este grave problema de salud pública. Actividad 16 • En esta actividad trabajarás en grupo para seleccionar los materiales y elaborar los murales que se reservarán para el momento de la exposición final. Cada grupo elegirá un tema de entre los siguientes: 1) Composición y capas de la atmósfera 2) Precipitaciones 3) El viento Para cada tema se realizarán murales con dibujos, fotografías, gráficos, etc. que se pueden complementar con sonidos y vídeos. Todo ello se puede mostrar en pequeños stands donde ofreceréis explicaciones y aclaraciones al visitante. Internet será la fuente de estos recursos. Tu profesor puede sugerirte sitios web en los que encontrar imágenes, sonidos y vídeos. En el siguiente enlace te presentamos un banco de recursos que puede resultarte útil: Fenómenos atmosféricos 28 • Para hacerte más fácil localizar aquello que te interesa, selecciona en primer lugar si lo que deseas son sonidos, imágenes o ilustraciones (en la parte rodeada en rojo). A continuación, escribe en el recuadro del buscador (la parte rodeada en azul) la palabra clave que te ayude a acotar el resultado de la búsqueda (por ejemplo: viento, lluvia, huracán, etc.). Encontrarás numerosos recursos. Img.30 Img.2 9 Img.28 2 Img.3 1 Img.33 Img.3 Fenómenos atmosféricos 29 Para recordar Autoevaluación •Razona si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: AFIRMACIONES VERDAD FALSO La atmósfera es una mezcla de gases La atmósfera está compuesta por siete capas diferentes Llamamos precipitaciones a la cantidad de agua que cae de la atmósfera exclusivamente en forma de lluvia El viento es aire en movimiento provocado por diferencias de presión La lluvia ácida no está relacionada con la contaminación del aire El dióxido de carbono es un gas nocivo Para afianzar •Si te quedan dudas sobre las capas de la atmósfera, accede al siguiente enlace. •Describe brevemente cómo se produce el fenómeno meteorológico del viento. •Razona si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: AFIRMACIONES VERDAD FALSO Las precipitaciones se producen solo en la troposfera En las zonas cercanas al ecuador hay más precipitaciones En las zonas situadas a mayor altitud se producen menos precipitaciones que en las zonas bajas En las zonas cercanas a la costa se producen más precipitaciones que en las zonas de interior Para ampliar Gotas de lluvia en una nube Huracanes El granizo Efecto invernadero Fenómenos atmosféricos 30 Instrumentos meteorológicos Tarea 2 A lo largo de esta tarea aprenderemos más aspectos importantes de la atmósfera: su importancia para la vida, la necesidad de su cuidado y cómo se miden los factores que determinan el tiempo meteorológico. Finalmente, fabricaremos instrumentos meteorológicos caseros que se reservarán para mostrar en la exposición final. La importancia de la atmósfera Sin la atmósfera nuestro planeta no sería habitable. Te presentamos una serie de razones por las que es tan importante: 1 4 7 Protege del impacto de objetos procedentes del espacio. Los cuerpos que caen continuamente del espacio se desintegran en la mayoría de los casos al penetrar en nuestra atmósfera. Regula la temperatura. El vapor de agua y el dióxido de carbono se comportan igual que el cristal de un invernadero evitando los cambios bruscos de temperatura, lo que hace habitable nuestro planeta. Contiene el oxígeno que respiramos y el dióxido de carbono que necesitan las plantas. 6 2 3 Permite el transporte a través del aire. Aves, nubes, semillas, aviones, etc. pueden desplazarse gracias a la resistencia que ofrece el aire. Filtra las radiaciones solares. La capa de ozono protege a los seres vivos de la acción dañina de los rayos ultravioleta. Permite la transmisión del sonido, que no puede propagarse a través del vacío. 5 Modifica el suelo y determina el clima. Como agente geológico externo, la atmósfera modela el paisaje. En ella se producen los fenómenos meteorológicos. También es esencial al aportar algunos elementos inorgánicos que forman el suelo, como por ejemplo ciertos minerales que las plantas necesitan. Fenómenos atmosféricos 31 Actividad 17 • Indica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: AFIRMACIONES VERDAD 1 El elemento más abundante en la atmósfera es el oxígeno 2 Todas las radiaciones solares llegan a la superficie terrestre 3 El efecto invernadero lo produce la capa de ozono 4 Los aviones necesitan aire para desplazarse 5 La atmósfera puede desintegrar meteoritos 6 Las aves pueden volar sin aire 7 Los fenómenos meteorológicos que se producen en la atmósfera determinan el clima FALSO Conceptos básicos de meteorología El clima es el valor medio del tiempo meteorológico o atmosférico. Los meteorólogos calculan este promedio durante un período de treinta años con el fin de conseguir cifras representativas en las que poder basar sus clasificaciones. Así, distinguimos entre: Clima: Corresponde al promedio del tiempo atmosférico, observado en forma científica durante un largo período de tiempo. Tiempo meteorológico o atmosferico: Es la condición de la atmósfera, en un lugar determinado y en un instante preciso. Valencia tiene un clima mediterraneo. Valencia, 23 de Diciembre de 2011: Cielo despejado. Temperatura: 8 Cº / 17 Cº En cualquier parte de nuestro planeta se puede observar que no hace el mismo tiempo todos los días. Sin embargo, a lo largo de los años predomina una regularidad meteorológica, que es lo que se llama clima. El clima es el resultado de numerosos factores que actúan conjuntamente. Los accidentes geográficos, como montañas y mares, influyen decisivamente en sus características. El tiempo atmosférico viene determinado por una serie de variables. Aquí estudiaremos cómo se miden: la temperatura, la presión atmosférica, la humedad del aire, la pluviosidad (cantidad de agua que cae en forma de precipitación) y el viento. Sus combinaciones definen tanto el tiempo meteorológico en un momento concreto como el clima de una zona de la Tierra. Veamos cada una de estas variables atmosféricas, así como los instrumentos para su medición. Fenómenos atmosféricos 32 La temperatura y su medida Es el indicador de la cantidad de energía calorífica acumulada en el aire. La temperatura de un determinado lugar varía en función de los siguientes factores: De la latitud o distancia al ecuador: cuanto más cerca esté un lugar del ecuador, más altas son las temperaturas. De la altitud o altura sobre el nivel del mar: la temperatura baja al aumentar la altitud. Es decir, la temperatura en la cima de una montaña es más baja que en la falda de dicha montaña. Img.35 Img.34 De la proximidad al mar: en las zonas más cercanas al mar la temperatura varía menos entre el día y la noche, o entre el verano y el invierno, que en las zonas de interior alejadas del mar. Actividad 18 •En el siguiente enlace tendrás acceso a archivos correspondientes a los datos climatológicos de diferentes estaciones meteorológicas ubicadas en los distintos municipios y provincias. •Accede al archivo anual y de ahí al correspondiente al año 2011 llamado 2011.CSV.gz y fijándote en los datos del mes de enero (aquellos en los que en la columna “Mes” figura el número 1) copia la temperatura media de diez estaciones ubicadas a más de 600 metros de altitud. Copia ahora la temperatura media de diez estaciones ubicadas a menos de 100 metros de altitud. ¿Qué observas? ENERO 2011 ESTACIONES (>600m) ESTACIONES (<100m) Fenómenos atmosféricos 33 El instrumento usado para medir la temperatura es el termómetro, y las unidades en que expresaremos su valor son los grados Celsius (ºC). Los termómetros son instrumentos muy habituales en nuestra vida diaria. Los hay de muchos tipos, pero quizás los más habituales hayan sido los que contienen un líquido en su interior que se dilata o contrae con los cambios de temperatura. Este líquido puede ser mercurio, alcohol coloreado, etc. Img.37 Img.36 En esta imagen podemos observar dos termómetros diferentes. El de la izquierda es un termómetro clínico de mercurio y el de la derecha un termómetro de pared que contiene alcohol coloreado. Este tipo de termómetros funciona gracias a que los líquidos tienen la propiedad de dilatarse al aumentar la temperatura y contraerse cuando disminuye. De forma que cuando aumenta la temperatura, el líquido se dilata y sube por el interior del tubo. Img.38 Además de estos termómetros, otros muy populares en los últimos años, por su comodidad, son los termómetros digitales como el de la siguiente imagen. Hemos de saber que el mercurio es un elemento tóxico que no se degrada y que, si se dispersa, contamina el entorno y llega fácilmente a la cadena alimentaria. En dosis elevadas puede ser fatal, pero incluso en pequeñas cantidades puede provocar enfermedades nerviosas. Si los termómetros de mercurio se tiran a la basura o al vertedero, pueden acabar en el mar, donde el mercurio se acumula en los peces (sobre todo en los de mayor tamaño que suelen vivir más tiempo). Se han encontrado restos de mercurio en las poblaciones de peces más típicas de las zonas costeras del Mediterráneo. Por estas razones, los estados de la UE dejaron de comercializar termómetros de mercurio desde 2009. Fenómenos atmosféricos 34 Actividad 19 •Completa la siguiente tabla en la que se recogen las temperaturas medias mensuales (de enero a diciembre, numerados del 1 al 12) de Melilla durante el año 2000. Halla los valores que faltan resolviendo las expresiones algebraicas correspondientes, sabiendo que las letras que aparecen tienen los siguientes valores: a=2 x=4 y=6 z=8 MES TEMPERATURAS MELILLA 2010 ENERO 2a + y + x – 2,3 FEBRERO ax + y + 0,5 MARZO 15,4 ABRIL y + a + z + 0,6 MAYO – 0,3 + 3z/2 + x + a JUNIO xy – 1 JULIO 1,1 – 4y + 6z AGOSTO 25,4 SEPTIEMBRE 2z – (6 – 2a) + 12/y • 5 – 0,7 OCTUBRE – 3y + 3(z + 4) + 0,7 NOVIEMBRE 16,4 DICIEMBRE 14,8 •Comprueba que tus datos coinciden con los reales accediendo al siguiente enlace (archivo 6000A.CSV.gz): Actividad 20 •Para nuestra exposición, mostraremos un termómetro casero construido por nosotros mismos. Encontrarás un modelo de sencilla creación en el siguiente enlace: Fenómenos atmosféricos 35 Otras escalas de temperatura En algunos países, como Estados Unidos, se utiliza otra escala de temperatura diferente: la escala Fahrenheit. Existe una fórmula que nos permite pasar de grados Celsius (ºC) a grados Fahrenheit (ºF) o viceversa: F = 9 • C + 32 5 En esta expresión F representa la temperatura Fahrenheit y C la temperatura Celsius Actividad 21 •Expresa la temperatura de fusión del hielo y la de ebullición del agua en ºF. • ¿Estarán pasando frío o calor los habitantes de Nueva York si un termómetro en la calle marca 41ºF? Actividad 22 •Si has dudado para hacer la actividad anterior, tendremos que repasar un poco de matemáticas. Se trata de tener presente la llamada jerarquía de las operaciones según la cual, deberemos primero resolver los productos o divisiones, y luego las sumas y restas. Fíjate en los siguientes ejemplos y completa el resto: 4 • 3 + 2 = 12 + 2 = 14 2 + 7 • (-3) -12 : (-2) = 2 + (-21) + 6 = -13 5 + 10 – 2 • 4 + 9 = = 2+3•5–7•2= = 15 + 16 • 2 - 3 • 5 • 2 + 4 – 3 = = 6 – 4 • (-3) + 15 : (-3) = = 3 • (-5) + 8 : 2 – 9 : 3 = = Por tanto, para pasar de ºC a ºF usando la fórmula anterior tendrás primero que multiplicar por 9/5, y al resultado le añades 32. Si usas una calculadora no tendrás problema: ella “sabe” qué operación tiene que hacer primero. Fenómenos atmosféricos 36 Despejando la incógnita en una ecuación ¿Supiste pasar de ºF a ºC? En caso afirmativo, obtendrías un valor de 5ºC. Hacía frío en Nueva York. Si has dudado, tendremos que repasar cómo se despeja un valor de una ecuación. Imagina que queremos saber a qué temperatura Celsius equivalen 50ºF. Tenemos que despejar C, que es el valor desconocido o incógnita: 9 • C + 32 = 50 5 Lo que hay a la izquierda de la igualdad se llama primer miembro, y a la derecha se llama segundo miembro. Para despejar la incógnita debemos dejarla sola en el primer miembro, siguiendo los siguientes pasos: 1º) Los números que están sumando o restando pasan con signo contrario al otro miembro: 9 • C = 50 - 32 5 9 • C = 18 5 2º) Los números que están dividiendo pasan multiplicando: 9 • C = 18 • 5 9C = 90 Observa que cuando un número multiplica una letra no es necesario el símbolo del producto (el símbolo “•”no se suele poner) 3º) Los números que están multiplicando pasan dividiendo: C= 90 9 C = 10 La temperatura es, por tanto, de 10ºC Actividad 23 •En muchas ecuaciones se suele representar la incógnita mediante la letra x. Para practicar, ten en cuenta la explicación anterior y resuelve las siguientes ecuaciones: 2x +1 = 19 x= 3x – 5 = 22 x= 2 x – 4 = 14 3 x= Fenómenos atmosféricos 37 La presión atmosférica y su medida El aire sobre nuestras cabezas pesa, aunque no lo percibamos al estar habituados a ello. El peso de este aire por unidad de superficie es lo que llamamos presión atmosférica. Si imaginamos una columna de aire de 1 centímetro cuadrado de base que fuese desde la superficie de la Tierra hasta los confines de la atmósfera, su peso sería de 1 kg aproximadamente. Asi, podemos decir que la presión de la atmósfera es de 1 kg por cm2. ¡Esto parece ser bastante presión! Pero la presión se ejerce por igual en todas direcciones, por eso los objetos no quedan aplastados por la atmósfera. Basándose en esta propiedad, Torricelli midió por primera vez la presión atmosférica en un famoso experimento. Actividad 24 •Visita el siguiente enlace que se describe el experimento de Torricelli, y responde las cuestiones: 24.1. ¿Por qué la presión atmosférica se comenzó a medir en milímetros de mercurio? 24.2. ¿Qué unidades se utilizan actualmente? 24.3. ¿Qué equivalencia existe entre las distintas unidades? Debido a que la presión atmosférica se debe al peso del aire sobre un cierto punto de la superficie terrestre, cuanto más alto está el punto menor es la presión, ya que también es menor la cantidad de aire que hay encima. Por ejemplo, en una montaña la cantidad de aire que hay en la parte más alta es menor que la que hay sobre una playa, debido a la diferencia de altura. Este hecho hace pensar que podríamos calcular la presión atmosférica en un punto determinado conociendo su altitud y viceversa. Para pequeñas alturas (las típicas de montañas), la relación es sencilla. Representando gráficamente la presión a diferentes alturas obtenemos una gráfica muy sencilla: una línea recta. Su pendiente nos indicará el ritmo al que disminuye la presión con la altura. 12.000m (presión atmosférica de 150mm de mercurio) Cima del Everest 8.848m (presión atmosférica de 300mm de mercurio) Ascenso al Everest (presión atmosférica de 500mm de mercurio) Nivel del mar (presión atmosférica de 760mm de mercurio) Fenómenos atmosféricos 38 Actividad 25 •Veremos cómo varía la presión atmosférica con la altura, usando datos reales de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET). Para ello, pulsa el siguiente enlace, localiza el directorio anual, y de ahí el directorio 2011.CSV, y sigue los pasos: PASO 1: Localiza en primer lugar la estación meteorológica ubicada a mayor altitud y aquella a menor altitud. PASO 2: Selecciona un número suficiente de estaciones cuyos valores abarquen de manera gradual el recorrido de la estación de menor a mayor altitud. Cuantos más valores, más precisa será la gráfica. PASO 3: Calcula la media anual de las presiones medias mensuales de cada una de las esta ciones, haciendo uso de los valores que para cada mes aparecen en la columna AH. PASO 4: Conociendo la altitud y la presión media anual de cada una de las estaciones, representa los valores por medio de puntos en una gráfica como la siguiente, y después únelos. •¿Qué tipo de gráfica obtienes? Altura (m) • Deduce mediante esta gráfica la presión atmosférica media en un punto situado a 2000m de altitud. Fenómenos atmosféricos 39 Actividad 26 • Accede al siguiente enlace y pon en práctica alguno de los experimentos que aparecen. Haz elección de aquel que más fácilmente puedas realizar en la exposición final. El instrumento usado para medir la presión atmosférica es el barómetro. El primer barómetro fue inventado por Torricelli como acabas de aprender. Este tipo de instrumento puede ser usado en un laboratorio o una estación meteorológica, ¡pero no es fácil de trasladar! Un barómetro aneroide puede ser usado en lugar de uno de mercurio. Es más fácil de trasladar, y de leer. Consiste en una caja cilíndrica de cobre, de paredes delgadas, en la que se ha hecho el vacío, es decir, se ha extraído el aire. Las variaciones de presión atmosférica deforman esta caja a modo de acordeón. Estos movimientos se transmiten a una aguja que marca la presión atmosférica sobre una escala previamente graduada. La presión del aire la abomba Img.39 La presión del aire la abomba Actividad 27 • Con todo lo que sabemos sobre la presión atmosférica, ahora estamos en disposición de elaborar nuestro propio barómetro. En los siguientes enlaces encontrarás los pasos para elaborar dos sencillos barómetros caseros (uno de agua y otro de aire). Barómetro de agua Barómetro de aire Fenómenos atmosféricos 40 El viento y su medida Ya vimos cómo el viento consiste en una masa de aire que va de un sitio de mayor presión a uno de menor presión. Para medir el viento, lo que nos interesa conocer en primer lugar es su velocidad, que será mayor cuanto mayor sea la diferencia de presión atmosférica entre dos puntos. La mediremos en metros por segundo o en kilómetros por hora. Y en segundo lugar, su dirección, que es de dónde procede el viento. Se expresa en grados, contados en el sentido de las agujas del reloj a partir del Norte geográfico; a ese punto se le asigna el valor de 0º o 360º, al Este 90º, al Sur 180º y al Oeste 270º. Tanto la velocidad como la dirección del viento se representan en los mapas meteorológicos con unas flechas, cuyo sentido y dirección indican la procedencia del viento. Las flechas contienen unas rayitas perpendiculares, llamadas barbas, de modo que cuantas más barbas hay, mayor será la velocidad del viento. Los aparatos utilizados para medir el viento son el anemómetro y la veleta, siendo el primero el que mide su velocidad y el segundo su dirección, que es hacia donde apunta la flecha. Actividad 28 • Consulta la página de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) en el siguiente link y observarás el mapa del tiempo para hoy en España. • Observa las flechas que expresan la dirección y la velocidad del viento y responde: 28.1 ¿En qué zonas la intensidad del viento es mayor? 28.2 En el área del estrecho de Gibraltar, ¿sopla viento de levante o de poniente? Fenómenos atmosféricos 41 Actividad 29 • Para nuestra exposición, además de los instrumentos que nos pueda proporcionar nuestro profesorado, mostraremos otros de elaboración propia que, aunque más rudimentarios, serán más útiles para poder explicar a otros su funcionamiento y utilidad. A continuación os facilitamos dos enlaces en los que se explica cómo construir dichos instrumentos de forma casera para que los puedas fabricar fácilmente. Veleta Anemómetro Actividad 30 • En mapas más completos que los de la actividad 28, aparece más información. Accede al siguiente enlace para aprender a interpretarla, y responde a las preguntas a continuación: 30.1 ¿Cómo se denominan las zonas de alta presión? 30.2 ¿Y las de baja presión? 30.3 ¿Qué son las isobaras? 30.4 ¿Cómo se representan los frentes? 30.5 ¿Qué diferencia hay entre un frente frío y uno cálido? 30.6 Se consideran altas presiones a valores superiores a 1013 hPa. Clasifica las presiones señaladas en el mapa en altas y bajas presiones. Img.40 30.7 Comprueba cómo se corresponden las bajas presiones con borrascas y las altas con anticiclones. Fenómenos atmosféricos 42 La humedad del aire y su medida La humedad indica la cantidad de vapor de agua procedente del aire, la evaporación del vital elemento desde los océanos, lagos y ríos. Depende, en parte, de la temperatura, ya que el aire caliente contiene más humedad que el frío. La humedad relativa se expresa en forma de tanto por ciento (%). Consiste en la relación porcentual entre la cantidad de vapor de agua que contiene el aire y la que necesitaría contener para saturarse a idéntica temperatura. Por ejemplo, una humedad relativa del 70% quiere decir que si una cierta masa de aire puede contener hasta 100 l de vapor de agua, en este momento solo contiene 70 litros. Es un factor importante para la comodidad personal, ya que cuando es baja hace que se resequen la piel y las membranas mucosas. Cuando la humedad es alta, el sudor no se evapora con facilidad y el cuerpo no puede enfriarse adecuadamente. Img.41 Img.42 La humedad absoluta se refiere a la cantidad de vapor de agua presente en una unidad de volumen de aire y se expresa en gramos por centímetro cúbico (g/cm3). Actividad 31 • Realiza los siguientes ejercicios: 31.1 Si sabemos que un metro cúbico de aire a 40ºC puede contener un máximo de 52 gramos de vapor de agua, ¿qué porcentaje de humedad relativa diremos que tiene una cantidad similar de aire y a igual temperatura, si contiene 26 gramos de vapor de agua? 31.2 A 20º C, la cantidad máxima de vapor de agua que puede contener 1 m3 de aire es de 17 gramos, ¿cuál será la humedad relativa de 1 m3 de aire a esta temperatura si tiene 14 gramos de vapor de agua? Fenómenos atmosféricos 43 Cuando la humedad relativa alcanza el 100 %, no “cabe” más vapor de agua en el aire. Decimos que se ha alcanzado la saturación: es el punto a partir del cual una cantidad de vapor de agua no puede seguir creciendo y mantenerse en estado gaseoso, sino que se convierte en líquido y se precipita (se produce la lluvia). Conocer este factor meteorológico es importante, porque, junto a otros, ayuda a los científicos a predecir cuándo se producirá la lluvia. Img.43 El instrumento usado para medir la humedad del aire es el higrómetro. Los primeros higrómetros estaban constituidos por sensores de tipo mecánico, basados en la respuesta de ciertos elementos sensibles a las variaciones de la humedad atmosférica, como el cabello humano. Existen diversos tipos de higrómetros. En el siguiente enlace podrás encontrar más información sobre este aparato de medida y sus diversas versiones: Actividad 32 • Observa el higrómetro de la imagen anterior y responde a las siguientes cuestiones: 32.1 ¿Crees que mide la humedad relativa o la humedad absoluta? 32.2 ¿En qué unidades se expresan estos valores? 32.3 ¿Piensas que la probabilidad de lluvia en esa zona será alta o baja? Actividad 33 • En esta actividad os proponemos que construyáis vuestro propio higrómetro para mostrar en la exposición, siguiendo las instrucciones dadas en el siguiente enlace: Fenómenos atmosféricos 44 La pluviosidad y su medida La pluviosidad de una zona se expresa como los litros de agua precipitada por metro cuadrado en un cierto periodo de tiempo, normalmente un mes. Img.44 Para medirla se utiliza el pluviómetro, que no es más que un recipiente cilíndrico graduado abierto por arriba para recoger el agua, con la ayuda de un embudo. Podrías pensar que haría falta un recipiente cuyo fondo fuera de 1 metro cuadrado, pero esto sería incómodo e innecesario. Matemáticamente se puede demostrar que, sea cual sea el fondo del recipiente, la altura en milímetros que alcanza el agua recogida se corresponde con los litros por metro cuadrado. Por tanto, el resultado se puede expresar en milímetros (mm) o litros por metro cuadrado (l/m2) indistintamente, pues son unidades equivalentes. Actividad 34 • Para nuestra exposición vamos a construir un sencillo pluviómetro casero. Accede al siguiente enlace en el que encontrarás información al respecto: Fenómenos atmosféricos 45 Para recordar Autoevaluación 1. Indica tres razones por las que la atmósfera es fundamental para la vida en la Tierra. 2. Explica cuál es la diferencia entre tiempo y clima. 3. Enumera los factores que determinan la temperatura. 4. ¿Cuál es el valor normal de presión atmosférica a nivel de mar? 5. ¿Por qué razón la presión atmosférica disminuye con la altitud? 6. Conocer la humedad relativa ayuda a poder predecir las posibilidades de precipitación, ¿cómo se denomina al punto en el que el aire no puede seguir acumulando vapor de agua? 7. Une cada instrumento de medida con la magnitud que se relaciona: A Higrómetro Temperatura B Veleta Humedad del aire C Barómetro Velocidad del viento D Termómetro Presión atmosférica E Pluviómetro Dirección del viento F Anemómetro Cantidad de lluvia Para afianzar Tiempo y clima Instrumentos de una estación meteorológica Para ampliar Diferencia entre temperatura y sensación térmica Es importante distinguir entre estos dos conceptos. Aunque el termómetro marque la misma temperatura, la sensación que percibimos depende de factores como la humedad del aire y la fuerza del viento. Por ejemplo, se puede estar a 15º en manga corta en un lugar soleado y sin viento. Sin embargo, a esta misma temperatura a la sombra o con un viento de 80 km/h, sentimos una sensación de frío intenso. Satélites meteorológicos Fenómenos atmosféricos 46 La información meteorológica en gráficos Tarea 3 En esta tercera y última tarea aprenderemos a interpretar la información meteorológica expresada mediante gráficos, como el mapa del tiempo, y elaboraremos nuestros propios gráficos para mostrar la evolución de la presión, temperatura y humedad de la atmósfera en nuestra zona. Img.45 Lectura de gráficos Esta foto ilustra el municipio de Bielsa, situado en la provincia de Huesca. Observemos ahora los siguientes gráficos pertenecientes a esta localidad. Cada uno de ellos recoge la información en un periodo determinado en relación a una variable atmosférica determinada: Temperatura (ºC) Fenómenos atmosféricos 47 Humedad (%) Presión (hPa) Como puedes observar, en el eje vertical se recogen unidades de medida de la variable en cuestión, mientras que en el eje horizontal encontramos el periodo de tiempo al que se refiere la recogida de datos. Actividad 35 • Practica la lectura de estos gráficos contestando a las siguientes cuestiones: 35.1 En el periodo comprendido en la primera tabla, ¿cuál fue la temperatura máxima registrada en Bielsa? ¿A qué hora se alcanzó? 35.2 ¿Y la temperatura mínima? ¿A qué hora se alcanzó? 35.3 En el caso de los datos relacionados con la humedad recogidos en la segunda tabla, ¿en qué momento se registró un mayor tanto por ciento de humedad relativa? ¿Cuál fue su valor aproximado? 35.4 ¿Cada cuánto tiempo se toman los datos en las tres tablas? Fenómenos atmosféricos 48 Actividad 36 •Habrás observado que en las tablas anteriores se han tomado medidas cada hora. Nosotros vamos a elaborar nuestros propios gráficos de evolución de la temperatura, humedad y presión pero referidos a un periodo de un mes, es decir, se van a representar los valores medios diarios. Y lo vamos a hacer para nuestra zona geográfica, haciendo uso de la información que nos proporciona la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET). •Accede al siguiente enlace y sigue las pautas: PASO 1: Identifica el código de la estación meteorológica más próxima a tu ciudad o zona geográfica en el directorio datos_observacion, maestro.csv. PASO 2: Una vez localizado accede al directorio series_climatologicas, valores_diarios, estación. En este último directorio aparece una relación de archivos identifi cados por códigos. PASO 3: Introduce el código de la estación que hayas elegido. En él tendrás acceso a los datos diarios por meses. Con la información correspondiente al último mes que aparece, elabora un gráfico mensual de cada variable. Funciones lineales Como has podido observar, las gráficas nos sirven para representar información diversa. Las más utilizadas son aquellas en las que se relacionan dos variables (por ejemplo temperatura y tiempo). La forma de la gráfica no siempre es sencilla. Sin embargo, la relación entre las dos variables puede ser muy simple: al unir los puntos obtenemos una línea recta. En estos casos la relación entre las dos variables es una función lineal. En la tabla que figura más adelante se recoge el coste del agua en diversas ciudades europeas. Una forma de calcular lo que costaría el consumo de una determinada cantidad de agua en m3 es hacer uso de una sencilla relación matemática de variables, en la que dichas variables podrían ser: x = la cantidad de agua consumida en metros cúbicos. f(x) = el coste del consumo de agua en euros. Fenómenos atmosféricos 49 Dicha relación matemática (a la que llamaremos función) sería diferente para cada país, pues en cada país el agua tiene un precio diferente. De esta forma, la función con la que podríamos calcular el coste de una determinada cantidad de agua, por ejemplo, sería: Roma: f(x) = 0,83 • X Londres: f(x) = 2,49 • X Lisboa: f(x) = 1,43 • X PRECIOS DEL AGUA EN DIVERSAS CIUDADES EUROPEAS (Para un consumo doméstico anual de 200 m3. IWA datos 2007) Ciudad €/m3 Ciudad €/m3 Roma 0,83 Oslo 1,86 Bilbao 1,04 Bruselas 2,01 Madrid 1,10 Helsinki 2,12 Sevilla 1,22 Viena 2,45 Valencia 1,42 Londres 2,49 Lisboa 1,43 París 2,62 Budapest 1,54 Ámsterdam 3,08 Estocolmo 1,56 Berna 3,17 Barcelona 1,69 Copenhague 4,54 Retomando el ejemplo anterior de Lisboa, si una persona consume en un tiempo determinado 50 m3 (metros cubicos) de agua en dicha ciudad, su coste sería de f(x) = 1,43 • 50 = 71,5 €. Si el consumo fuera de 80 m3, el coste ascendería a f(x) = 1,43 • 80 = 114,40 € Actividad 37 •Expresa en forma de función el coste del consumo de agua en las cinco ciudades españolas de la tabla según la cantidad consumida. Actividad 38 •Teniendo en cuenta los datos de la tabla mostrada, calcula cuánto pagarías por un consumo de 60 m3 si vivieras en Valencia. Fenómenos atmosféricos 50 Como ves, calcular el coste del consumo de agua es tan sencillo como sustituir la variable x por su valor y calcular el valor de la función. Sin embargo, calcular todos los valores posibles de una función como la que nos ocupa sería imposible. Por ello, y con el fin de tener una visión rápida de la información que queremos mostrar, podemos hacer una representación gráfica de dichos valores. En el caso de las funciones que estamos tratando, su representación gráfica corresponde a una línea recta, por lo que tan solo necesitamos determinar dos puntos que correspondan a dicha recta. Siguiendo con el mismo ejemplo, representemos la función: f(x) = 1,43 • x Para ello, como hemos dicho, necesitamos al menos dos puntos; es decir, dos valores de x y sus correspondientes valores de la función en cada caso, que corresponderían al valor y. Dado que disponemos de esta información usada en el ejemplo anterior, haremos uso de ella. El primer punto sería, pues, el correspondiente a las coordenadas x = 50 e y = 71,5. Es decir, el punto (50, 71,5) y el segundo sería el punto (80, 114,40) Coste en euros A continuación debemos plasmar estos puntos en unos ejes de coordenadas como el de abajo, representándose en el eje horizontal los valores correspondientes a la variable x y en el eje vertical los valores de la función y. Por último sólo, nos queda unir dichos puntos para obtener así la recta correspondiente a la función que representamos y en la que quedarían recogidos todos los valores posibles de sus variables. Consumo de agua en metros cúbicos Fenómenos atmosféricos 51 Actividad 39 •Fíjate en la gráfica anterior y contesta a las siguientes preguntas: 39.1 ¿Cuál sería el coste aproximado de un consumo de 70 m3? 39.2 ¿Y de 25 m3? 39.3¿Qué cantidad habrá consumido de agua una persona que haya tenido que pagar 105€? Actividad 40 •Como has podido comprobar, es muy fácil representar gráficamente una función lineal. Prueba tú a representar gráficamente la función correspondiente al coste del consumo de agua en una de las ciudades que figuran en la tabla, diferente a la de los ejemplos. Compara tu trabajo con el de tus compañeros. El climograma Es un gráfico que representa las precipitaciones y las temperaturas a lo largo de un año. Al lado izquierdo del gráfico colocamos las precipitaciones, o sea la cantidad de agua caída, en milímetros (mm). Al lado derecho, las temperaturas en grados Celsius (ºC). Abajo, los meses del año, indicados cada uno de ellos con su letra inicial. Observemos a continuación un ejemplo de climograma. Por las barras azules conoceremos las precipitaciones mes a mes típicas de la zona en cuestión y por los puntos rojos sabremos cuales son las temperaturas. Precipitaciones (mm) Temperatura (ºC) 50 40 30 30º 20 20º 10 10º 0 E F M A M J J A S O N D 0º Fenómenos atmosféricos 52 Actividad 41 •Elabora un climograma de tu ciudad o zona geográfica. Para ello, accede al siguiente enlace de la AEMET y sigue las indicaciones: Localiza el directorio anual. Seguidamente selecciona el archivo correspondiente al último año transcurrido. Ahí encontrarás los datos necesarios para realizar la actividad. Mapa meteorológico Un mapa meteorológico es un mapa geográfico al que se añade una serie de símbolos que nos permiten conocer de forma visual el tiempo actual o el pronosticado para otros días. Aparecen a diario en prensa, televisión y páginas web. Una de las variables que mayor información nos proporciona a la hora de conocer una situación meteorológica es la presión atmosférica, cuyos valores sobre la superficie terrestre quedan representados en los denominados mapas de isobaras. Las isobaras son líneas que unen puntos con la misma presión atmosférica. Nos dan idea de la intensidad del viento (a mayor proximidad entre isobaras, mayor intensidad del viento), así como de su procedencia. Cuando en un mapa de isobaras existe una zona en la que la presión es más alta que su alrededor, aparece una “A” y decimos que hay un anticiclón. En esta zona la estabilidad atmosférica será alta, es decir, los cielos estarán despejados y no habrá precipitaciones. Si por el contrario la presión empieza a decrecer, en el punto en el que alcanzan su valor mínimo aparece una “B” y decimos que hay una zona de baja presión o borrasca (también llamada ciclón). En este caso habrá mayor inestabilidad y si se dan otra serie de condiciones podría llover fácilmente. Otra información que suele aparecer en los mapas de isobaras es la representación de los frentes. Un frente es el encuentro de una masa de aire frío con una de aire caliente, lo que produce gran inestabilidad atmosférica. Un frente frío es una franja de mal tiempo que ocurre cuando una masa de aire frío se acerca a una masa de aire caliente. El aire frío, más denso, genera una cuña y se mete por debajo del aire cálido que es menos denso, lo que provoca en esa zona un descenso de temperaturas y precipitaciones de lluvia o nieve. Un frente cálido es la parte frontal de una masa de aire caliente que avanza para reemplazar a una masa de aire frío, que retrocede. En esta zona se producirá nubosidad, pero las temperaturas serán más suaves y, como mucho, habrá precipitaciones débiles. Fenómenos atmosféricos 53 En los mapas, los frentes se representan mediante pequeños triángulos en el caso de los frentes fríos, o semicírculos en el caso de los frentes cálidos, unidos por una línea que se prolonga a lo largo de toda su extensión geográfica. B A Img.46 B Img.47 Toda la información que nos aporta un mapa de isobaras es la que nos permitirá la confección del denominado mapa significativo, muy común en los medios de comunicación, y en el que se recoge de manera específica y mediante una simbología determinada el tiempo previsto para lugares y momentos determinados. Seguro que has visto infinidad de ellos y que reconoces su simbología fácilmente. Veamos un ejemplo de un mapa significativo de un día determinado en España: Fenómenos atmosféricos 54 Para entender mejor la simbología que representa el tiempo en cada lugar, observa la siguiente tabla. Despejado Nuboso Muy nuboso Llovizna Lluvia Chubasco Granizo Nieve Bruma Cubierto Calima Flojo Moderado Fuerte Muy fuerte Rizada Marejadilla Marejada Montañosa 2m Tormenta Mar de fondo Niebla Fuerte marejada Gruesa Muy gruesa Arbolada Actividad 42 •Accede a la página de la AEMET y verás el mapa significativo previsto para hoy. Interpreta todos los símbolos que aparecen. Actividad 43 •En la misma página, a la derecha tienes un menú desplegable en el que podrás consultar la previsión del tiempo en tu comunidad autónoma, provincia o ciudad. Elige la opción Predicción y luego CCAA. Selecciona tu comunidad autónoma e interpreta toda la información del mapa significativo. Actividad 44 • ¿Te atreves a elaborar un mapa significativo? Accede al siguiente enlace y podrás elaborar diversos mapas significativos de acuerdo al tiempo que se te propone en cada caso. Luego, pide a un compañero que lo interprete. Actividad 45 • Ha llegado el momento de exponer los materiales que hemos ido elaborando, y compartir los conocimientos que hemos adquirido con otras personas de nuestro centro. No olvides estar cerca de tus propios materiales para poder aclarar dudas a los visitantes. ¡Ahora eres tú el profesor! Fenómenos atmosféricos 55 Para recordar Autoevaluación •En las representaciones gráficas de variables atmosféricas como la temperatura, la humedad o la presión, en un eje de la misma se representan los valores referidos a dichas variables. ¿Qué variable se representa en el otro eje? •¿Qué forma tiene la representación gráfica de una función lineal? •Explica qué información aporta un climograma. •¿Qué diferencia hay entre la información que aporta un mapa de isobaras y la información que aporta un mapa significativo? •Define los siguientes conceptos: isobara, anticiclón, borrasca. Para afianzar Elaborar un climograma Frentes frios y cálidos Anticiclones, borrascas e isobaras Para ampliar Los mapas meteorológicos hoy día Los mapas meteorológicos han evolucionado desde su aparición, cuando eran dibujados con tiza en una pizarra por el meteorólogo, o se utilizaban otros soportes similares. Actualmente los meteorólogos y los artistas gráficos trabajan con programas informáticos para crear simulaciones, cuadros y “vistas aéreas” tridimensionales del terreno local. Una tecnología de montaje llamada chroma key crea una imagen compuesta, que es la que la audiencia ve, mientras que, en realidad, el meteorólogo está de pie frente a una pared o panel liso de color verde o azul, siguiendo las imágenes a través de un monitor oculto a la audiencia. Por medio del programa informático se elimina el color verde o azul, y se inserta el mapa meteorológico. AEMET Fenómenos atmosféricos 56 Resumen En esta Unidad Didáctica hemos aprendido que: 1 La atmósfera es una capa de gases que envuelve la Tierra, contribuyendo a la regulación de su temperatura. Está formada sobre todo por nitrógeno y oxígeno. 2 Las capas de la atmósfera son la troposfera, la estratosfera, la mesosfera, la termosfera y la exosfera. Los fenómenos atmosféricos más importantes son: 3 4 - Las precipitaciones: cantidad de agua que cae de la atmósfera en forma de lluvia, nieve o granizo. - El viento: aire en movimiento que se desplaza desde zonas de alta presión a zonas de baja presión. El aire caliente se eleva y el espacio que queda libre es ocupado por una masa de aire frío. El tiempo es la condición de la atmósfera en un lugar determinado y en un instante preciso, mientras que el clima es el promedio del tiempo atmosférico durante un largo periodo de tiempo. La variables atmosféricas más significativas y los instrumentos de medida son: 5 - La temperatura, que es la cantidad de energía calorífica acumulada en el aire. El principal instrumento para su medida es el termómetro. - La presión atmosférica; se trata de la fuerza que ejerce el aire y que actúa “empujando” en todas direcciones. Se mide por medio de los barómetros. - La humedad del aire; es la cantidad de vapor de agua presente en el aire. Se mide con el higrómetro. 6 Los climogramas son gráficos que representan las precipitaciones y las temperaturas a lo largo de un año. Al lado izquierdo del gráfico figuran las precipitaciones en milímetros (mm). Al lado derecho, las temperaturas en grados Celsius (ºC). Abajo, los meses del año. 7 Un mapa meteorológico presenta información, analizada o pronosticada, para un momento específico, con el propósito de describir las condiciones atmosféricas de una zona geográfica determinada. Fenómenos atmosféricos 57 Glosario A Altitud: altura respecto del nivel del mar. Aneroide: que no contiene aire. Aurora polar: fenómeno luminoso nocturno que se produce en las regiones polares y que se atribuye a partículas procedentes del Sol. La aurora polar recibe el nombre de ‘aurora austral’ en el hemisferio Sur, y el de ‘aurora boreal’ en el hemisferio Norte. C Combustible: sustancia que arde fácilmente. Normalmente se emplea este término para aquellas sustancias que se queman para obtener energía, como la gasolina, el gas natural, el carbón, etc. Comprimir: reducir el volumen. Condensación: paso de gas a líquido. Congelación: paso de líquido a sólido. Coordenadas: datos que sirven para determinar la posición de un punto. D Densidad: magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo. Desintegrar: destruir por completo. Dilatar: aumentar el volumen. D Embalse: depósito artificial en el que se recoge y retiene el agua de un río o de un arroyo, generalmente cerrando la boca de un valle con un dique o con una presa, para su posterior aprovechamiento. Estación meteorológica: instalación destinada a medir y registrar regularmente diversas variables meteorológicas. Estos datos se utilizan para la elaboración de predicciones meteorológicas. Erosión: desgaste de la superficie terrestre por agentes externos, como el agua o el viento. Evaporación: paso de líquido a gas de forma lenta. F Fenómeno atmosférico: toda manifestación que se hace presente en la atmósfera como consecuencia de su carácter cambiante. G Gravedad: fuerza que sobre todos los cuerpos ejerce la Tierra hacia su centro. Inerte: sin vida. I Inorgánico: que no procede de seres vivos. Insolación: nivel de exposición de una superficie a los rayos solares. Fenómenos atmosféricos 58 M Magnitud: propiedad física que puede ser medida. Meteorología: parte de la física que estudia los fenómenos naturales de la atmósfera terrestre y los factores que producen el tiempo atmosférico. O Ozono: molécula compuesta por tres átomos de oxígeno. Partícula: parte muy pequeña de materia. P Perpendicular: referido a una línea o a un plano, que forman ángulo recto con otros. Porcentaje: cantidad que representa proporcionalmente una parte de un total de cien. Precipitación: agua atmosférica que cae en la Tierra en forma líquida o sólida. Presión: en física, fuerza que ejerce un cuerpo sobre cada unidad de superficie. R Radiación: ondas de luz que se propagan a través del espacio. Rayos ultravioleta: tipo de luz invisible al ojo humano, de longitud de onda inferior a la de la luz violeta. S Stand: instalación dentro de un mercado o feria, para la exposición y venta de productos. U Uniforme: que no cambia en sus características. Vapor de agua: agua en estado gaseoso. V Variable: magnitud que puede tener un valor cualquiera de los comprendidos en un conjunto. Volátil: referido a un líquido, que se evapora con facilidad. Fenómenos atmosféricos 59 Bibliografía y recursos Bibliografía general BARRY, R. G., CHORLEY R. J., Atmósfera, tiempo y clima, Barcelona, Ed. Omega, 1999. BURROUGHS, J. et ál., Observar el Tiempo, Madrid, Ed. Planeta, 1998. ECHARRI, Luis. Ciencias de la tierra y del medio ambiente. Barcelona, Editorial Teide, 1998. GARCÍA AGUILAR, J.M. Propuestas didácticas y prácticas académicas para Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente. Madrid, Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 1998. VV. AA., Elementos básicos para educación ambiental. Madrid, Ayuntamiento de Madrid, 1988. Recursos generales http://www.aemet.es http://www.ite.educacion.es/ http://www.educaplus.org http://www.proyectoagrega.es http://www.es.wikipedia.org http://clave.librosvivos.net/ http://www.dailymotion.com/video/xgntg9_1-3-wonders-of-the-solar-system-cap-3-the-thin-blue-line_tech http://www.embalses.net http://www.quimica.urv.es/~w3siiq/DALUMNES/01/siiq3/efectos.htm http://lluviacida.blogspot.es/1244383140/ http://www.nationalgeographic.es/medio-ambiente/calentamiento-global/acid-rain-overview http://www.youtube.com/watch?v=QD-18YqEPVM&feature=player_embedded http://www.elmundo.es/elmundo/2007/10/02/ciencia/1191331417.html http://www.natureduca.com/util_bancoimag_marco.php http://www.youtube.com/watch?v=JXW1TMzCqVw http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/naturaleza/2009/06/07/185799.php http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/naturaleza/2006/08/09/154576.php http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/naturaleza/2004/08/26/140161.php http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/practica2/pajita/Termomet/term-2.htm http://naturaleseso1.blogspot.com/2009/11/el-experimento-de-torricelli.html http://experimentoscaseros.net/2010/10/experimento-con-presion-atmosferica/ http://es.wikihow.com/hacer-un-bar%C3%B3metro-casero http://www.rena.edu.ve/TerceraEtapa/Fisica/swf/VELETA_DRCCN_VIENTO.swf http://www.k12science.org/curriculum/weatherproj2/es/docs/anemometro.shtml http://www.maquinariapro.com/maquinas/higrometro.html http://ireneu.blogspot.com/2010/05/como-hacer-un-pluviometro-casero.html Fenómenos atmosféricos 60 http://www.cienciapopular.com/n/Experimentos/Barometros_Caseros/Barometros_Caseros.php http://www.juanjoromero.es/eso/anim/tiempo.swf http://www.educaplus.org/cat-74-p1-Atmósfera_Ciencias-de-la-Tierra.html Ilustraciones web http://www.iagua.es/sites/default/files/images/precio-ciudades.jpg http://ntic.educacion.es/w3/eos/MaterialesEducativos/primaria/conocimiento/climas/htm/climogramas.htm http://www.kalipedia.com/kalipediamedia/cienciasnaturales/media/200709/24/fisicayquimica/2007 0924klpcnafyq_179.Ges.SCO.png http://www.aemet.es/es/eltiempo/prediccion/espana http://andresylourdes.blogspot.com/ http://4.bp.blogspot.com/_3ZnEGgTp8_s/Sju4AY_FIwI/AAAAAAAAAAc/y2jAIIobxxs/s1600-h/CromaLed.jpg http://www.aemet.es/es/divulgacion/varios/detalles/videos_divulgativos 22ff12f2-ab9f-37ab-b514-db12d1b01718/414_borrascas_y_anticiclones.html http://www.astroyciencia.com http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/presion2/medir3.htm http://icaroyelviento.blogspot.com/2009/06/el-arco-iris-curiosidades.html http://elizpi1c.blogspot.com/2009/11/fenomenos-atmosfericos.html http://www.tuambientenatural.com/desastresnaturales/ninoynina.html Fenómenos atmosféricos 61