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Summary

Cada día, en cualquier lugar del mundo, la temperatura alcanza un valor máximo y uno mínimo. La diferencia
entre esos dos valores se conoce como la oscilación o amplitud térmica diaria, y su magnitud depende de
distintos factores, algunos de los cuáles varían de un día a otro y también l...

Description

Instituto Politécnico Nacional Escuela Nacional de Ciencias Biológicas Ingeniería en Sistemas Ambientales

Unidad de aprendizaje: Climatología y Meteorología

Laboratorio de Climatología y Meteorología

PRÁCTICA 2. FACTORES QUE MODIFICAN A LA TEMPERATURA Y A LA OSCILACIÓN TÉRMICA

Grupo 4AM2

- Elaboró Cobos Castillo Karyme De la Cruz Miguel Ángel - Profesor(es) -

Araiza Ramírez Eréndira García Yee José Santos Barrera Huertas Hugo Alberto

Fecha: 07/08/2021

“La Técnica al Servicio de la Patria”

Unidad I. Introducción a la meteorología

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ENCB INGENIERIA EN SISTEMAS AMBIENTALES UDA: Meteorología y Climatología Agosto-Diciembre 2021

PRÁCTICA 2. FACTORES QUE MODIFICAN A LA TEMPERATURA Y A LA OSCILACIÓN TÉRMICA ELABORADO POR: M. EN C. JOSÉ SANTOS GARCÍA YEE

1. Introducción

Cada día, en cualquier lugar del mundo, la temperatura alcanza un valor máximo y uno mínimo. La diferencia entre esos dos valores se conoce como la oscilación o amplitud térmica diaria, y su magnitud depende de distintos factores, algunos de los cuáles varían de un día a otro y también los hay que difieren bastante de unos lugares a otros. El concepto de oscilación térmica se puede extender para otros períodos de tiempo, como el mes o el año, lo que permite caracterizar climatológicamente el comportamiento de la variable temperatura no solo espacialmente, sino en el tiempo. En general, se considera que una amplitud térmica es baja cuando es menor o igual a los 10º, media de 10 a 18º y alta por encima de los 18ºC. Entre mayor sea el valor de la oscilación térmica, el sitio será más extremoso y seguramente contará con escasos amortiguadores de la temperatura. Las temperaturas extremas se miden en los observatorios meteorológicos gracias a un par de termómetros concebidos para tal fin (el de máxima y el de mínima). Sus medidas permiten determinar cada día cuál ha sido la oscilación térmica, sin más que restando al valor de la temperatura máxima al de la mínima. Las grandes oscilaciones térmicas que se registran durante el día son el resultado de una combinación favorable de los siguientes factores: a) Latitud geográfica b) Influencia de océanos y continentes c) Altitud d) Nubosidad e) Movimiento aparente del sol sobre el horizonte y e) Particularidades locales del sitio como el viento y la humedad.

En general, la oscilación térmica anual se presenta debido a la traslación de la Tierra alrededor del Sol durante un año. Clima ecuatorial: las temperaturas son altas durante todo el año. La temperatura media es superior a 18ºC, y puede alcanzar entre 20 y 27ºC. Pero lo más llamativo es la pequeña diferencia entre el mes más frío y el mes más cálido: 3ºC o menos. Clima tropical: Las temperaturas se mantienen altas durante todo el año, por lo que es un clima sin invierno. La temperatura media del mes más frío es superior a 18ºC, y la oscilación térmica puede llegar a 10ºC. Clima mediterráneo: las temperaturas permanecen suaves prácticamente todo el año, excepto en verano cuando son muy altas y pueden alcanzar los 45ºC. La temperatura media anual es de aproximadamente 14ºC, con un rango de temperatura de entre 5ºC y 18ºC entre el mes más frío y el mes más cálido. Clima continental: las temperaturas son muy bajas en invierno y muy altas en verano. La temperatura media puede ser tan baja como -16ºC. La amplitud térmica es muy grande, más de 30ºC. Clima de alta montaña: en las montañas la temperatura disminuye con la altitud, pero aún así podemos decir que las temperaturas en invierno son bajas, pudiendo llegar a -20ºC, y las en verano son suaves. Por lo tanto, la oscilación térmica es inferior a 20ºC. Clima polar: las temperaturas son siempre bajas o muy bajas. El invierno dura ocho o nueve meses, y durante las pocas semanas que dura el verano, apenas supera los 0ºC. Con un mínimo de -50ºC, la amplitud térmica polar es enorme, más de 50ºC.

2. Objetivos •

Calcular la oscilación térmica en diferentes lugares del mundo para compararlos, describiendo a que factores (latitud, altitud, distancia al mar, otro), se deben esas diferencias o similitudes.

•

Establecer que implicaciones tiene una oscilación térmica grande o pequeña diaria y anual en el clima de un lugar.

3. Procedimiento para desarrollar la práctica 3.1. Oscilación térmica diaria. Obtén el valor de la oscilación para este día: 34.8 – 19.4 = 15.4

¿Qué factor influyo en la oscilación de este sitio? ___En primer lugar tenemos la altitud de 1,300 msm, además que se encuentra alejado de zonas costeras, presenta un clima continental semicálido y semiseco, presenta diferentes alturas debido a la prolongación de la sierra del rosario, En su territorio se presentan valles y llanuras y en particular en estas fechas es la temporada más calurosa y que puede durar 4 meses, de acuerdo con W.Spark (2017) su temporada con mayor nubosidad dura alrededor de 9 meses por lo que este factor influye de manera significativa a que en este periodo de tiempo el lugar presente temperaturas elevadas y con una oscilación térmica significante._______________________________

Temperatura del Aire (°C) 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Figura 1. Oscilación térmica 28/08/2021 para estación en Mapimi, Durango México, datos tomados de la EMA. 3.2. Oscilación térmica anual 3.2.1. Calcular las oscilaciones térmicas de los cuatro sitios de la tabla 1 y escribir su valor en la última columna de esa misma tabla. Después, con base en el comportamiento de los datos de la tabla 1 y los nombres que vienen escritos en el planisferio de la figura 2, escribir en la última columna de la tabla 1, el nombre correcto de cada sitio de acuerdo con cada conjunto de datos. Deben recordar que: en el hemisferio norte generalmente los meses con mayor temperatura se registran de junio a septiembre, mientras que en el hemisferio sur esto sucede de noviembre a febrero. En lugares cercanos al Ecuador, la oscilación térmica es reducida, mientras que en los polos es amplia. Tabla 1. Datos de cuatro estaciones ubicadas en diferentes partes del mundo Temperaturas en grados Celsius. ESTACIÓN

E

F

M

A

M

J

1 2

19 26

25 26

-24

-3

4

28

21 26 12 25

23 26

3

20 26 17 27

20

J

A

S

O

N

D

27 27 27 27

28 28

27 28

25 28

8

15 16

13

6

-3

16

12 12

14

18

23

21 27 16 25

20 27 22 28

Oscilación térmica anual y nombre del lugar 9 Miami 2 Manaus 40 Fairbanks 16 Alice Springs

Figura 2. Ubicación de cuatro estaciones climatológicas en el mundo. Fuente Lutgens, 2004 3.2.2. Ejemplos de Oscilación térmica

1) Obtener la oscilación térmica (con base en los datos de la tabla 2), así como la latitud, la longitud y la altitud de sus dos sitios.

Oscilación térmica Latitud Longitud Altitud

Arica, Chile 7 °C 18° 28' 60” S 70° 19' 60” O 2 msnm

Rio de Janeiro, Brasil 6 °C 22° 54′ 13” S 43° 12′ 35” O 2,13 msnm

2) Elaborar la gráfica conjunta de sus dos sitios en el paquete Excel colocando los nombres de los meses en el eje X y los datos de temperatura de ambos sitios en el eje Y.

Temperatura anual de Rio de Janeiro (Brasil) y Arica (Chile) 20 18

Temperatura

16 14 12 10 8 6

4 Enero

Febrero

Marzo

Abril

Mayo

Junio

Julio

Agosto

T (Rio)

18

19

18

16

15

14

13

14

14

15

16

17

T (Arica)

14

14

13

11

10

8

7

7

8

9

11

12

Mes T (Rio)

3)

Septiem Noviemb Diciembr Octubre bre re e

T (Arica)

Ubicar estos sitios en un planisferio

Arica, Chile Rio de Janeiro, Brasil

Vista de Arica a 10km, recuperado 05/09/2021 de https://www.google.com/maps/place/Arica

Vista de Rio de Janeiro a 10km, recuperado 05/09/2021 de https://www.google.com/maps/place/Río+de+Janeiro

4) Incluir una foto de cada uno de los lugares Arica, Chile

Rio de Janeiro, Brasil

5) Explicar que factor(es) generan las diferencias de oscilación de los sitios asignados. (Latitud, altitud, continentalidad o distancia de cuerpos de agua o diferencia de calentamiento entre mares y tierras, corrientes oceánicas, vientos dominantes (barlovento y sotavento) o posición geográfica de cada uno de los dos sitios con respecto a las montañas) Factores que generan la diferencia de oscilación en Arica, Chile: En Arica, Chile, la oscilación térmica es de 7°C , es decir, el valor de la amplitud térmica es baja. Esto gracias a factores que la ubicación geográfica de la región determina, como la humedad, el viento, la altitud, la latitud y la influencia de las masas de agua. Arica se encuentra cerca del trópico de Capricornio. En Arica, los veranos son calientes, áridos y mayormente nublados y los inviernos son largos, frescos, secos y mayormente despejados. La

topografía en un radio de 3 kilómetros de Arica tiene variaciones muy grandes de altitud, con un cambio máximo de altitud de 305 metros y una altitud promedio sobre el nivel del mar de 59 metros. Arica tiene variaciones estacionales leves de viento durante todo el año, los vientos alcanzan 12.5 km aproximadamente. Factores que generan la diferencia de oscilación en Rio de Janeiro, Brasil: Debido a que se encuentra cercano al ecuador su oscilación térmica no es tan grande por lo que podríamos decir que tiene un clima tropical, y debido a su cercanía a una gran masa de agua provoca el aumento de su temperatura. Sumando a esto que de acuerdo W.Spark(2018) los meses con mayor nubosidad y precipitación son de octubre a enero, lo que ayuda a tener una temperatura mayor a los otros meses. El lugar presenta una elevación de 5m sobre el nivel del mar, pero tiene grandes variaciones de altitud llegando hasta los 195 m y presenta una velocidad de viento promedio entre los 12 km con pocas variaciones en todo el año. W.Spark (2018) Indica: ¿Cuál es el sitio que tiene una mayor (menor) oscilación térmica? ¿En cuál de los dos lugares se presenta el verano más cálido o el invierno más frío? Rio de Janeiro presento una oscilación térmica menor que la de Arica, considerando que se pueda deber a las regiones montañosas que se presentan en Rio, lo cual ayudan a mantener una temperatura estable y no tan extremas. Tabla 2. Temperatura de los climogramas para diferentes lugares del mundo Series En Ma Ma Ju Ag Oc Feb Abr Jul Sep climáticas e r y n o t Dulce Ambriz, Brisa Amador Vancouver, 1 3 4 6 9 12 16 17 17 15 11 Canadá Winnipeg, -18 -16 -8 3 11 17 20 19 13 6 2 Canadá Ivonne Brindis, Kevin Calihua San Antonio, 10 12 16 21 25 28 29 29 25 20 3 Texas San Francisco, 4 9 11 12 13 15 16 17 17 18 16 California Olivia Calixto, Lesli Canela Quito, 5 15 15 15 15 16 15 15 15 16 15 Ecuador Guayaquil, 26 26 27 27 25 25 24 24 24.5 25 6 Ecuador Guadalupe Cano, Marco Castro San Diego, 13 14 15 16 17 19 19 22 21 19 7 Cal. 8 10 14 18 23 27 29 29 26 20 8 Dallas, Texas Karyme Cobos, Miguel Ángel de la Cruz 14 14 13 11 10 8 7 7 8 9 9 Arica Río de 10 18 19 18 16 15 14 13 14 14 15 Janeiro

No v

Dic

7

4

-5

-13

15

11

13

10

15

16

26

27

16

14

14

9

11

12

16

17

Lucero Fidel, Hilary García, Phoenix, 11 11 13 16 Arizona Flagstaff, -2 -1 1 12 Arizona Xóchitl Hernández, Fernanda Jacobo Eureka, 9 9 9.5 13 California Nueva York, 14 0.5 4.9 0.6 EUA Jacqueline Jara, Agle Jiménez Edimburgo, 2.9 3 5 15 Esc Nueva York, 0.5 4.9 16 0.6 EUA Eduardo Loyola, Evelin Medrano 6 8 17 Seattle, Wash 5 Spokane, 18 -2 0 4 Wash Brandon Modesto, Fátima Morales 26. 27. Manaos, 27 19 9 1 Brasil Buenos Aires, 23. 20. 22.8 20 6 6 Argentina Jimena Pérez, Sarit Reyes 12. 16. CDMX, 13.8 21 México 6 2 23. Veracruz, Ver. 21. 22.1 22 7 9 México Jazmín Rivero, Leonardo Rodríguez 10. Marsella, 23 6.3 7.3 1 Francia 19. 18. Johannesbur 19.5 24 go, Sudáfrica 9 6 Alexandra Rosales, Diana Sarmiento Helsinki, -5.8 25 5.5 2.3 Finlandia 17. Mexicali, B.C. 12. 14.8 26 4 2 México Israel Rodrigo Rojas Nereida Sánchez,

25

30

34

32

29

23

17

12

5

10

16

19

18

15

9

3

-0.5

11

12

13

14

14

14

11

9

10.6

16. 5

21. 5

24.5

23. 8

19.5

7.9

2.2

10. 2 16. 5

13. 1 21. 5

11

13

16

18

11

14

17

22

27. 1 13. 5

27. 1 11. 0

18. 2 27. 7

18. 3 28. 1

16. 6 12. 8

20. 4 10. 0

7.5 10.6

27.1 16.4

17.5 26.2

12.2 16.0

3.3

9.7

20.9

24. 8

14. 7 29. 3

19. 9 18. 5

24. 3 16. 4

29. 3

29. 0

-1.4

5.4

13.5

22. 23 2 Zeltzin Serna, Leonardo Tinajero Villahermosa, 23. 24.7 29 Tab. México 3

22. 5

20.9

26. 5

28.4

27 28

Beijing, China Lima, Perú

-4

20

14.8 24.5

27.7 10.6

17.4 27.3

23.1 10.3

17 33.2

26.3 15.7

28.7

14. 4 23. 8

12. 5 13. 5

12.3

9.5

5.7

4

19.5

13. 5

7.9

2.2

18

16

12

9

7

21

17

11

4

0

28.2

28

13.5

16. 4

28. 2 11. 5 17. 6 27. 6 22. 6 12. 8 15. 8 32. 6 24. 9 15. 3 28. 9

17 27.3

15. 9 26. 3

27. 5 19. 5

27.4 22.0

14

12.7

24. 3

22.5

15. 2 18. 1

10. 3 18. 6

10.7

5.9

0.9

-3.1

29.9

24. 0

17. 4

12.8

4.7

-1.8

18

19.6

25. 4

24.0

19.3 15.8

19.9 15.7

28.4

13. 1 16. 7 27. 2

7.0 19.4

Mexicali, B.C. 12. 14.8 4 México Natalia Urrutia y Alejandra Zarco Nueva York, -1 0 31 E.U.A. Madrid, 4.8 6 32 España 30

17. 2

20.9

24. 8

4.1

10.4

16

9.2

12.2

16. 7

29. 3 21. 3 22. 8

33.2

24.5 26

32. 6 23. 6 25. 6

29.9

20.1 20.9

24. 0 13. 7 15. 1

17. 4

12.8

7.7

2.5

8.6

5.5

4. Discusión (30 %) Existe una relación similar entre ambos lugares, ya que tanto Arica como Rio de Janeiro presentan una oscilación térmica teóricamente baja, por lo que ambos tipos de climas fueron muy similares, debido a sus posiciones geográficas y los fenómenos que suceden en ambos casos, así como las características de la región, como fue la nubosidad, la precipitación, los vientos, etc. En el caso de Rio de Janeiro no se consideraron las actividades humanas debido a que se encontró poca información sobre ellas en la región, sin embargo no se descarta que puedan ser un factor que ayude a la variación de la temperatura pues es bien sabido que las emisiones de CO2 y otros contaminantes, ayudan a el aumento de la temperatura en la zona donde se concentran los contaminantes.

5. Conclusión (20 %) El valor de la oscilación o amplitud térmica anual para ambos lugares, tanto Arica como Rio de Janeiro, fueron 7°C y 6°C, respectivamente, lo cual nos dice que son valores bajos, las condiciones climáticas de ambos lugares no son extremas, una razón es porque ambos países, Chile y Brasil, se encuentran cerca del Trópico de Capricornio, ambos lugares son regiones costeras donde las masas de agua juegan un papel importante en la humedad que presentan ambas regiones, esto se explica porque el elevado contenido de vapor de agua que se concentra en las masas de aire superficiales, al elevar las temperaturas, reduce la amplitud de la oscilación térmica. También juegan un papel importante la dirección y velocidad de los vientos en cada región, así como también es un factor la topografía y altitud de ambos sitios lo que les permite presentar una oscilación térmica baja.

6.

Cuestionario (10 %)

6.1. Busca en la literatura como los factores enlistados en la introducción afectan a la oscilación térmica diaria. La decreciente densidad del aire con la altura influye en la cantidad de radiación recibida. Las superficies expuestas a la luz solar se calientan rápida e intensamente, en cambio; las superficies umbrías se calientan menos y se enfrían en forma rápida. Existen grandes diferencias de temperatura que se deben principalmente a la distribución de tierras y mares. La conductividad calorífica de los continentes es muy pequeña en relación con los océanos. El calor se propaga a grandes profundidades por movimientos convectivos de las masas de agua, de lo que resulta una mayor capacidad conductiva de los océanos que de la tierra. (Influencia de las masas de tierra y masas de agua) El valor del gradiente térmico de las variaciones de temperatura, presión y volumen de las masas de aire con la altura depende de varias circunstancias, entre ellas la temperatura del suelo, la liberación de calor latente por condensación del vapor de agua y la velocidad con que se mueve el aire. (Influencia de la altitud) La cantidad de radiación que llega a la Tierra varía con la latitud, porque depende de la altura del sol en el horizonte y de la diferente inclinación con que inciden los rayos solares en la superficie terrestre. A medida que

la incidencia es más vertical (Ecuador), es mayor la cantidad de radiación recibida, pero cuando la incidencia es oblicua (polos), los rayos se distribuyen en una mayor superficie, y corresponde a menor cantidad de calor por cm2. (Influencia de latitud) 6.2. En la sección 1.2 ¿Explica por qué se presenta la oscilación térmica anual por latitud y por altitud? La oscilación térmica anual se presenta debido a la traslación de la Tierra alrededor del Sol durante un año. Por latitud. Esta oscilación térmica en las bajas latitudes (cerca del Ecuador) es mínima y en las zonas polares es máxima.

•

Por altitud. Mientras ...