1. Presentació
2. Objectius
3. L’atmosfera
4. La capa d’ozó
5. Temps i clima
6. Els elements del temps atmosfèric
7. Les temperatures
8. Les precipitacions
9. La pressió atmosfèrica i els vents
10. Els climogrames
11. El canvi climàtic
    • Les conseqüències del canvi climàtic

Presentació

En aquesta unitat, l’objectiu és acostar-vos a saber què és el clima i els problemes del medi ambient. Per això és començarà la unitat exposant l’estructura de l’atmosfera. A continuació, haureu de distingir entre el temps i el clima, els elements i els factors del clima, la distribució dels climes sobre la terra i la influència del clima en l’activitat humana i viceversa.

Objectius

1. Identificar les capes de l’atmosfera i explicar les característiques principals de cada capa.
2. Definir què és la temperatura de l’atmosfera i quin instrument es fa servir per mesurar-la.
3. Conèixer els factors que condicionen la temperatura i la seva distribució mundial
4. Conèixer els factors que intervenen en la formació de niguls i les precipitacions.
5. Saber com es mesuren la humitat i les precipitacions.
6. Descriure i diferenciar els diversos tipus de precipitació.
7. Reconèixer la distribució mundial de les precipitacions, les zones climàtiques i els vents
8. Conèixer els factors que condicionen la pressió atmosfèrica i els instruments necessaris per mesurar-la.
9. Reconèixer els diferents tipus de vents, la direcció en què bufen i els factors que en determinen la intensitat, i els instruments utilitzats per mesurar-los.
10. Diferenciar els anticiclons de les depressions.
11. Comentar un mapa del temps.

L’atmosfera

L’atmosfera és una prima capa gasosa que envolta la Terra . I encara que no la veiem en moltes ocasions podem sentir-la. Té un gruix d’1 000 km i està composta per nitrogen, oxigen i altres gasos com el diòxid de carboni, l’ozó i l’argó. En l’atmosfera poden distingir diverses parts: L’exosfera, la termosfera, la mesosfera, l’estratosfera i la troposfera.

L’atmosfera està composta per diferents gasos i cada gas compleix una funció determinada:

• Nitrogen: és component essencial dels aminoàcid i els àcids nucleics, vitals per als éssers vius. Els llegums són capaços d’absorbir el nitrogen directament de l’aire i transformar-lo en nitrat. El nitrat és posteriorment utilitzat per la planta per a formar el grup amino dels aminoàcids de les proteïnes que finalment s’incorporen a la cadena tròfica.
• Oxigen: participa en el procés de combustió per obtenir energia. Els éssers aeròbics el prenen de l’atmosfera.
• Diòxid de carboni: matiene la calor atmosfèric.
• Ozó: protegeix els éssers vius dels raigs ultraviolats.

Es pot resumir dient que l’atmosfera fa possible la vida sobre el planeta:

1. Els éssers vius necessiten dels seus gasos per poder viure i respirar.
2. Actua com a protector contra les radiacions ultraviolades del Sol.
3. Actua com escut , en evitar que els meteorits arribin a la superfície terrestre.

La capa d’ozó

Els gasos es localitzen a l’atmosfera en funció del seu pes específic. D’aquesta manera es creen diferents capes, cadascuna d’elles amb unes característiques particulars, al voltant dels nostres planeta. Una d’elles és la capa d’ozó. L’ozó s’acumula a la estratosfera i està compost per tres molècules d’oxigen, i es crea pel contacte directe dels raigs ultraviolats amb l’oxigen provoca la creació d’un gas Aquesta capa actua com protectorde les radiacions ultraviolades, ja que aquestes exerceixen un efecte molt negatiu per a la salut de les persones i per a la vida al planeta .

L’emissió d’altres gasos (CFC) , com els productes produïts per algunes indústries o els despresos per certs aerosols, fa que la capa d’ozó es debiliti i els raigs ultraviolats penetrin en la nostra atmosfera sense resistència. L’emissió de CFC va arribar a crear un forat a la capa d’ozó que va ser una gran preocupació per als científics. Actualment, ia causa de la prohibició d’aquests gasos, la capa d’ozó comença a recuperar-se. Observa aquest vídeo on la Nasa recull l’evolució del forat a la capa d’ozó.

Temps i clima

Els fenòmens atmosfèrics que influeixen en el temps i en el clima es produeixen a la part baixa de l’atmosfera, anomenada troposfera.

El temps atmosfèric és l’estat de l’atmosfera en un lloc determinat i en un moment concret i és estudiat per la meteorologia. Per la seva banda, el clima fa referència a les condicions atmosfèriques generals que es van repetint de manera cíclica en un lloc, i és estudiat per la climatologia. És a dir, el clima seria la successió de temps atmosfèrics, és la situació habitual a cada moment de l’any en un lloc, mentre que temps és la situació puntual.

Els elements del temps atmosfèric

El temps està format per diferents elements.

La radiació solar és l’energia procedent del Sol que arriba a la Terra de manera constant i produeix efectes en l’escalfament de la mateixa, l’evaporació de l’aigua o els vents. A cada lloc és diferent en funció de la seva latitud i del moment de l’any i del dia ja que ells condicionen la inclinació i la distància des de la qual arriben els raigs del sol a aquest lloc i, per tant, afecten la seva intensitat. La radiació és necessària per a la vida i la capa d’ozó ens protegeix de l’excés. No obstant això, els problemes i l’exposició desmesurada al sol poden produir problemes i malalties. .

La temperatura: és el grau de calor de l’aire i depèn, com és lògic, de la radiació solar. És a dir, els raigs del sol arriben a la Terra i escalfen una determinada zona en entrar en contacte amb la superfície. Així, la temperatura està en funció de la quantitat i intensitat dels raigs en un moment concret, així com de la calor que ja contingui la superfície quan entren aquests. La temperatura es mesura en graus mitjançant el termòmetre en graus centígrads. Les temperatures baixes determinen el fred i les altes, la calor.

La humitat de l’aire : és la quantitat de vapor d’aigua que conté l’aire i que arriba des dels oceans, mars, rius, llacs i fins i tot des dels éssers vius. La humitat es mesura amb l’higròmetre i s’expressa en percentatge. .

La precipitació : és la caiguda d’aigua a la superfície procedent de l’evaporació i la condensació. La radiació solar escalfa l’aigua de la Terra i evapora una part que puja a l’atmosfera. Però s’hi refreda (es condensa) i forma petites gotes en suspensió que s’acumulen donant lloc als núvols. Quan aquestes tenen una elevada quantitat d’aigua es produeix la precipitació que pot ser en forma de pluja, boira, neu, rosada o calamarsa (o calabruix). Aquesta es mesura amb el pluviòmetre i s’expressa en mil·límetres. La caiguda d‟un mil·límetre d‟aigua significa que ha plogut un litre en una superfície d‟un metre quadrat.

Pressió atmosfèrica: és el pes de l´aire sobre la superfície terrestre. Es mesura en mil·libars (mb) o hectopascals (hPa) mitjançant el baròmetre . La pressió atmosfèrica està en funció de l’altitud, de la temperatura de l’aire a la superfície i dels corrents de vent que circulen a gran altitud anomenats corrents jet. Hi ha dos tipus de pressions:

• Una zona amb pressions elevades rep el nom d’ alta pressió o anticicló i té un temps sec i estable associat.
• Una zona amb pressions per sota dels 1013 mb rep el nom de baixa pressió, depressió o borrasca i té associat un temps inestable .

El vent és el moviment d’una massa d’aire que s’origina pels canvis de pressió i que va des de zones anticiclòniques fins a zones de borrasca. La velocitat vent es mesura amb anemòmetre i s’expressa en km/h, però la seva direcció es determina amb el penell en graus. Hi ha diferents tipus de vents:

• Permanents, és a dir, amb la mateixa direcció i recorregut.
• Estacionals, és a dir, que depenen del moment de l’any.
• Locals, és a dir, que només es donen en determinades àrees geogràfiques.

Les temperatures

La temperatura atmosfèrica és el grau d’escalfament de l’aire a causa de la radiació solar.

L’atmosfera s’escalfa des de baix. Els raigs solars toquen l’escorça terrestre, que no reté la calor sinó que la transmet a l’aire que l’envolta.

Les temperatures es mesuren en graus centígrads amb els termòmetres i s’indiquen als mapes amb unes línies anomenades isotermes.

Els factors que fan variar les temperatures són:

La latitud o distància a l’equador: com que els raigs del Sol cauen perpendicularment a l’equador aquestes zones tenen una major insolació. A mesura que ens allunyam de l’equador, la temperatura baixa.A mesura que anem pujant en latitud cap als pols, els raigs s’inclinen cada vegada més, per la qual cosa la radiació solar es va fent menys intensa. A partir de la latitud determinem tres zones climàtiques:

• Zona freda : una situada a cada pol.
• Zona càlida : compresa entre el tròpic de Càncer i el de Carpricorni.
• Zona temperada: una a cada hemisferi situada des del tròpic de Càncer fins al cercle polar àrtic i des del tròpic de Capricorn fins al cercle porlar antàrtic.

L’altitud respecte del nivell del mar: amb l’altitud, les capes d’aire són menys denses i noretenen tant la calor, de manera que aquesta disminueix a mesura que ens elevem. Per cada 160 metres que pugem, la temperatura baixa, ordinàriament, 1 °C. Per aquesta raó, a dalt de les muntanyes fa més fred que a les planes.

La distància respecte del mar o continentalitat: el mar suavitza les temperatures de les terres situades prop de les costes perquè triga a refredar-se i a escalfar-se. La mar, de nit reté durant més temps que no pas la terra l’es- calfor acumulada durant el dia. Per això, quan el sol es pon, l’ai- re de damunt de la mar es manté calent i impedeix que els indrets propers a la costa es refredin. En canvi, els llocs que són a l’interior, lluny de la costa, de nit es refreden molt més. A l’interior dels continents, les temperatures solen ser més extremes.

L’orientació: Es relaciona amb la posició duna determinada zona respecte al Sol i als vents. Així, en una muntanya la solana sempre és més seca i càlida que l’obac. Passa el mateix amb les zones exposades als vents, que seran més càlides o fredes, humides o seques, depenent de com sigui aquesta massa d’aire.

Les precipitacions

Entenem per precipitació la quantitat d’aigua en forma de pluja, de neu o calabruix que cau en un lloc o una zona determinada.

Per què plou?

A causa de l’escalfor del Sol, l’aigua dels rius, llacs, mars, basses o gotes de suor s’evapora. La precipitació en forma de pluja, neu o calamarsa es produeix quan el vapor d’aigua de l’aire es refreda, es condensa i forma gotes d’aigua que es poden anar unint fins a formar els núvols.

Quan les gotes d’aigua que formen els núvols es fan massa grosses, precipiten sobre la superfície terrestre per la força de la gravetat.

• Si l’aire continua pujant o refredant-se, les gotes es van unint i la grandària augmenta fins que el pes les precipita en forma de pluja.
• Quan la temperatura de l’aire és molt baixa, els cristalls de glaç no es fonen quan cauen, sinó que s’uneixen entre ells i formen flocs de neu.
• El calabruix es forma quan els cristalls de glaç dels núvols són arrossegats cap amunt per un corrent d’aire ascendent: els cristalls ascendeixen, creixen i cauen.

L’aigua es pot presentar a l’atmosfera de forma diversa.

• Pluja. Gotes d’aigua que precipiten, amb un diàmetre superior als 0,5 mm; si el diàmetre és inferior, parlam de plugim o brusca. 
• Boira. Petites gotes d’aigua que queden suspeses a prop del terra, fet que redueix considerablement la visibilitat. 
• Neu. Precipitació de petits cristalls de gel. Quan la neu és aixecada del terra pel vent s’anomena torb. 
• Rosada. Condensació del vapor d’aigua en forma de gotes per la disminució brusca de la temperatura o pel contacte amb superfícies fredes. 
• Gebre, gelada. Fina capa de gel que es forma quan el vapor d’aigua s’arriba a congelar. 
• Calabruix o calamarsa: Precipitació de bolles irregulars de gel que poden tenir un diàmetre d’entre 5 i 50 mm. 

Les precipitacions al planeta també varien en funció de la zona climàtica, els vents i la pressió atmosfèrica i el relleu.

• La latitud o les zones climàtiques :
  • Zona càlida : les pluges són molt abundants durant tot l’any a l’equador. Es distribueixen en dues estacions (humida i seca) als tròpics i són gairebé inexistents als deserts.
  • Zona temperada : solen ser més abundants a les zones properes als mars i oceans, des d’on provenen els núvols carregats de l’aigua de l’evaporació, i més escassos a les regions interiors.
  • Zona freda : són molt escasses ja que a causa de la poca radiació solar no es produeix gairebé evaporació i per tant es generen pocs núvols.
• Vents i pressió atmosfèrica. La circulació, la intensitat i les característiques de les masses d’aire condicionen les precipitacions formant anticiclons i borrasques.
  • Anticicló o alta pressió : l’aire fred pesa més que el càlid, per la qual cosa baixa i es fa més sec, i no genera precipitacions.
  • Borrasca, depressió o baixa pressió: l’aire calent pesa menys que el fred, per la qual cosa ascendeix. En pujar baixa la temperatura i es condensa formant núvols que després es podran convertir en precipitació.
• Relleu: condiciona les precipitacions ja que serveix de barrera o facilita el pas a les diferents masses d’aire. Així, si un núvol xoca amb una muntanya haurà de pujar per poder travessar-lo, però en aquest ascens baixarà la seva temperatura i es comtessarà, per la qual cosa podrà generar pluges a un costat de la muntanya ia l’altre no (precipitació orogràfica).

Hi ha tres tipus de mecanismes que produeixen les precipitacions: les pluges de convecció, les pluges orogràfiques i les pluges frontals.

• Precipitacions orogràfiques. La massa daire humit, ascendeix i condensa pel relleu.
• Precipitacions convectives. La massa d’aire humit, puja i condensa perquè el terra s’escalfa i l’aire proper, en ser més lleuger, també puja.
• Precipitacions frontals. La massa d’aire humit puja en entrar en contacte amb una altra massa d’aire més freda. Es tracta de front càlid si la massa d’aire calent és la que avança, front fred si és la freda, i front oclòs quan el front fred arriba a un de calent i la massa d’aire calent queda aïllada en alçada.

La precipitació es recull i es mesura amb uns recipients anomenats pluviòmetres. Quan ha acabat de ploure, es mesuren els mil·límetres (mm) d’alçària de l’aigua de dins del pluviòmetre. Aquests mil·límetres equivalen al nombre de litres que han caigut per metre quadrat (l/m²) de superfície. Per saber quan ha plogut durant un mes o un any, se sumen els mil·límetres indicats en el pluviòmetre de tots els dies que hi ha hagut precipitacions al llarg del període estudiat.

La pressió atmosfèrica i els vents

La pressió atmosfèrica és el pes o la força que fa l’aire sobre la superfície terrestre s’anomena pressió atmosfèrica.

La pressió atmosfèrica depèn de l’altitud, de la temperatura de l’aire i dels corrents d’aire que circulen al voltant de la Terra (corrents jet).

• L’aire càlid produeix zones de baixes pressions (depressió o borrasca).
• L’aire fred origina zones d’altes pressions (anticiclons).

La pressió atmosfèrica es mesura amb el baròmetre i s’expressa en hectopascals (hPa).

El vent és una massa d’aire en moviment que s’origina quan entre dues zones es registren pressions atmosfèriques diferents. L’aire sempre bufa des de la zona d’altes pressions cap a la zona de baixes pressions.

Els anticiclons dibuixen isòbares més o manco concèntriques amb valors màxims al centre, mentre que en les depressions les isòbares es configuren amb valors mínims al centre.

El vent bufa amb més intensitat allà on les isòbares són més juntes, es a dir, allà on la diferència entre pressions atmosfèriques és més gran.

Els vents es poden classificar en

• Vents permanents. Són constants tot l’any i bufen sempre en la mateixa direcció. Un exemple són els vents alisis, que van des dels tròpics fins a l’equador. 
• Vents no constants o estacionals. Canvien de direcció segons l’estació de l’any de què es tracti. Els vents monsònics són d’aquest tipus. 
• Vents locals. Són els que afecten petites àrees geogràfiques i bufen amb una intensitat variable segons l’hora del dia. El cerç o el  llevant a la Península Un exemple és el xaloc d’Eivíssa o la tramuntana a Menorca. 

Els climogrames

Els climogrames són gràfics de doble entrada en les quals es presenten resumits els valors de precipitació i temperatura recollits en una estació meteorològica determinada.

Exemple de climograma estàndard. Pot comprovar-se que el més sec és el juliol.
Generalment es representen els valors mitjans de cada mes de l’any tenint en compte els valors de precipitació atmosfèrica i la temperatura mitjana recollits al llarg de la darrera sèrie climatològica completa.

Una sèrie climatològica recull els valors de 30 anys definits per convenció, de manera que puguin ser comparades les dades dels observatoris de tot el món. La sèrie climatològica vigent és la que comprèn les dades dels anys 1961-1990, vigent fins a l’any 2021, moment en què la sèrie 1991-2020 estarà completa i passarà a ser la vigent.

El canvi climàtic

El canvi climàtic són les variacions de les temperatures i dels altres elements atmosfèrics que es donen a llarg termini; és a dir, és un canvi en les característiques generals del clima. Aquesta alteració es produeix per elements naturals molt a llarg termini, cosa que significa que el canvi climàtic és un procés normal del planeta. La Terra s’ha escalfat i refredat diverses vegades, però aquest procés ha durat milions d’anys.

Tot i això, des del segle XIX, amb l’expansió de la industrialització i dels motors, els éssers humans hem accelerat aquests processos de canvi. La principal causa de l’escalfament global és la crema de combustibles fòssils, com el carbó, el petroli i el gas . Aquests productes desprenen gasos d’efecte hivernacle, com el diòxiode de carboni i el metà, que augmenten la retenció dels raigs del Sol a la Terra i, per tant, eleven les temperatures.

Com en el terme anterior, l’escalfament global o efecte hivernacle és un fenomen natural al planeta, que vas cosir a resguardar part de la calor procedent de la radiació solar. Però, de la mateixa manera, l’acció humana incrementa aquest fenomen de manera negativa.

Així doncs, quan parlem a canvi climàtic, generalment, ens referim als efectes en el clima que té la contaminació atmosfèrica produïda per les persones. Alhora, és important distingir aquest concepte de l’escalfament global, ja que aquest segon és la causa del primer.

Les conseqüències del canvi climàtic

Actualment ja hem pogut evidenciar els efectes del canvi climàtic. Per això, Greenpeace ha difós algunes dades publicades per l’Organització Meteorològica Mundial (OMM). En concret:

• La temperatura mitjana mundial ja ha augmentat 1,2°C des de l’època preindustrial.
• Els sis anys transcorreguts des del 2015 són els més càlids dels que es tenen dades.
• La dècada del 2011 al 2020 va ser la més càlida mai registrada.
• 2021 ja està considerat com un dels anys més calorosos de la història.
• Els fenòmens meteorològics extrems, com ara danes, tempestes i huracans, es donen amb més freqüència i intensitat.
• Les onades de calor són més intenses, duradores i freqüents que mai abans.
• Es produeixen més megaincendis i sequeres.
• En el pitjor dels casos, els experts calculen que la temperatura podria elevar-se 4,8º a final de segle.

ARTICLES

• Article: “En 6 claus: Com funciona un huracà?”
• La capa d’ozò (fragment del programa Meteo K, de TV3)
• Anticiclons i depressions (fragment del programa Meteo K, de TV3)
• Canvi climàtic (fragment del programa Meteo K, de TV3)

Bibliografia

• Francisco Ayen Tiempo y clima. Profesorfrancisco.es
• Neus Colomer Perpiná. Itinerario. Tiempo y clima. Geografía e Historia 1º ESO. Colección “Itinerarios didácticos”