Fenómenos Meteorológicos Extremos
Los fenómenos meteorológicos son eventos naturales que ocurren en la atmósfera y pueden tener un impacto significativo en el clima y el medio ambiente.
Huracanes
Los huracanes son característicos de finales de verano en los climas de latitudes bajas y se originan en el mar. Son sistemas de tormentas tropicales con vientos fuertes y lluvias intensas.
Tornados
Los tornados son fenómenos meteorológicos muy destructivos que se caracterizan por la presencia de vientos muy fuertes que giran a partir de una nube de tipo convectivo de gran desarrollo vertical. Cuando la nube toca el suelo, crea fuertes remolinos y suele ir acompañado de rayos, relámpagos, lluvia y granizo.
Están formados por:
- Nube madre: La base de la tormenta de la que desciende el tornado.
- Embudo: La columna visible de aire giratorio.
- Vórtice: El centro de baja presión y alta velocidad de rotación.
Monzones
Los monzones son vientos característicos de climas de latitudes bajas que se originan dependiendo de los desplazamientos estacionales en latitud que sufren las células climáticas y la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT). Se producen según los frentes estacionales entre el Océano Índico, África y Asia.
Monzón de Invierno
Durante el invierno, Asia sufre un fuerte enfriamiento. Este aire frío provoca situaciones de anticiclones sobre el continente, con tiempo seco y frío. Las masas de aire se desplazan hacia el sur, empujando la ZCIT por debajo del ecuador.
Monzón de Verano
En verano, el aire caliente del continente asciende y la circulación se invierte con la entrada de aire oceánico húmedo, produciendo nubosidad y lluvias. El anticiclón se deshace y la ZCIT asciende hasta situarse sobre Asia, recibiendo vientos del anticiclón índico cargados de humedad que provocan lluvias monzónicas.
Cambio Climático y sus Consecuencias
El cambio climático es una alteración significativa y duradera de los patrones climáticos globales o regionales. Sus principales consecuencias incluyen:
- Aumento de la temperatura global: Provoca la fusión de grandes masas de hielo.
- Elevación del nivel del mar: Consecuencia directa del deshielo y la expansión térmica del agua.
- Disminución del albedo: El deshielo implica una menor reflexión de la radiación solar, lo que aumenta la temperatura.
- Descongelación del Ártico: El Océano Ártico podría descongelarse por completo, provocando alteraciones en las corrientes oceánicas.
- Desplazamiento de zonas climáticas: Las zonas climáticas se desplazan hacia los polos, lo que podría llevar a la desaparición de la tundra ártica.
- Alteración de patrones de precipitación: Los anticiclones y las borrascas subpolares afectan el régimen de precipitaciones típico de una zona.
Recursos Hídricos: Aguas Continentales y Oceánicas
Aguas Continentales
Las aguas continentales son aquellas que se encuentran en la superficie terrestre o en el subsuelo, fuera de los océanos. Incluyen:
- Glaciares de montaña
- Casquetes árticos y antárticos
- Ríos y lagos
- Aguas subterráneas
- Humedad del suelo
- Agua biológica (presente en los seres vivos)
Características del Agua
Las propiedades que definen la calidad y el comportamiento del agua son:
- Salinidad: Concentración de sales disueltas.
- Temperatura: Especialmente en lagos, se distinguen capas como el epilimnion (superficial), metalimnion (intermedia) e hipolimnion (profunda).
- Acidez (pH): Medida de la concentración de iones de hidrógeno.
- Gases disueltos: Como oxígeno y dióxido de carbono.
- Luz: Penetración y absorción de la radiación solar.
El Niño y La Niña: Fenómenos Oceánicos
El fenómeno de El Niño afecta a la atmósfera y al océano Pacífico Sur, alterando los patrones climáticos globales.
Situación Normal en el Pacífico
En la costa peruana, los vientos alisios transportan el agua superficial cálida hacia el oeste, lo que produce un afloramiento de aguas frías y ricas en nutrientes, favoreciendo la pesca. El clima en esta zona es habitualmente seco. Al otro lado del océano Pacífico, en el sudeste asiático, son frecuentes las lluvias y los tifones.
El Niño
Se debe a un excesivo calentamiento superficial del agua del Pacífico. Los alisios amainan y no transportan el agua cálida hacia el oeste. Esto provoca un calentamiento del agua y la formación de una borrasca en la costa sudamericana. No hay afloramiento de aguas frías, lo que reduce drásticamente la pesca. Al otro lado del océano, en el sudeste asiático y Australia, se produce un anticiclón que genera sequías. El Niño se asocia a una reducción de los huracanes en el Atlántico Norte y un aumento en los del Pacífico Norte.
La Niña
Se denomina La Niña a una exageración de la situación normal, cuando los alisios soplan con más fuerza de lo habitual. Coincide con temperaturas del agua más bajas de la media en el Pacífico oriental. Se asocia con un aumento de tifones en Indonesia y Australia, y con un aumento en el número e intensidad de huracanes en el Atlántico Norte.
Actualmente, se pueden predecir con antelación las situaciones de El Niño y La Niña, comparando datos de presiones atmosféricas, variaciones de temperatura superficial marina, corrientes oceánicas y vientos en el Pacífico.
Glaciares
Un glaciar es una gran masa de hielo que se forma por la acumulación y compactación de nieve. Los glaciares alpinos, por ejemplo, presentan las siguientes partes:
- Circo: Depresión en forma de anfiteatro donde se acumula la nieve.
- Lengua: Masa de hielo que fluye valle abajo.
- Zona de ablación: Área donde el hielo se derrite o sublima, a menudo con morrenas (depósitos de sedimentos).
Acuíferos
Los acuíferos son formaciones geológicas subterráneas donde circula o se recoge agua.
Acuíferos Libres
En los acuíferos libres, el agua desciende libremente a través de la zona de aireación (donde no hay acumulación de agua) hasta la zona de saturación. Esta zona suele estar sobre una capa impermeable, y su límite superior es el nivel freático, que varía según la cantidad de agua. Si el nivel freático está por encima de la zona de aireación, da lugar a una fuente; si está por debajo, hay que excavar para alcanzar el agua. Un acuífero puede estar aislado del nivel freático regional si una capa impide que el agua siga filtrando, denominándose entonces acuífero colgado.
Acuíferos Confinados
En los acuíferos confinados, el agua se infiltra entre dos capas impermeables, acumulándose en la zona de saturación. El plano al que llega el agua si no existe esta capa superior es el nivel piezométrico, que marca el límite de construcción de un pozo. Si la presión del agua confinada es mayor que la atmosférica, el agua brota espontáneamente, formando un pozo artesiano.
Gestión y Conservación del Agua
Usos del Agua
El agua es un recurso esencial con múltiples aplicaciones:
Consumo Primario
- Consumo doméstico
- Uso público urbano
- Agricultura y ganadería
- Consumo industrial
Consumo Secundario
- Deporte y recreación
- Generación de energía (hidroeléctrica)
- Usos industriales (refrigeración, procesos)
- Aprovechamiento de recursos pesqueros
- Transporte (navegación)
Mejora del Aprovechamiento del Agua
Para optimizar el uso del agua, se implementan diversas estrategias:
- Construcción de presas y embalses
- Trasvases de agua entre cuencas
- Explotación sostenible de acuíferos
Contaminación del Agua
La contaminación del agua es la introducción de sustancias o formas de energía que desequilibren su composición, dificultando su posterior utilización por los seres vivos.
Alteraciones Físicas
- Color, sabor y olor
- Conductividad y temperatura
- Incremento de la radiactividad
- Turbidez y espuma
Alteraciones Químicas
- Cambios en el pH
- Presencia de elementos como oxígeno, nitrógeno o fósforo
- Presencia de iones y compuestos orgánicos
Tipos de Contaminantes del Agua
- Microorganismos patógenos: Bacterias, virus y protozoos que causan enfermedades.
- Residuos orgánicos: Aguas fecales y desechos de la industria cárnica y ganadera.
- Metales pesados y ácidos: Mercurio y plomo, ácido sulfúrico y clorhídrico que alteran el pH.
- Nitratos y fosfatos: Nutrientes que provocan eutrofización.
- Compuestos orgánicos: Gasolina, diésel, insecticidas, plaguicidas.
- Materiales en suspensión: Dificultan los procesos fotosintéticos y la vida acuática.
- Isótopos radiactivos: Procedentes de actividades nucleares.
- Contaminación térmica: Aumento de la temperatura del agua que afecta la calidad y la vida acuática.
Tratamiento del Agua
Planta Potabilizadora
Proceso para hacer el agua apta para el consumo humano:
- Floculación: Adición de floculantes para agrupar partículas en cámaras de decantación.
- Decantación: Separación de los flóculos por gravedad en cámaras de decantación.
- Filtración: Paso del agua por depósitos de arena y filtros de carbón para eliminar partículas finas.
- Desinfección: Eliminación de microorganismos con desinfectantes como cloro o hipoclorito.
Depuración de Aguas Residuales
Proceso para limpiar el agua antes de devolverla al medio ambiente:
- Aguas residuales: Entrada del agua sucia.
- Cribado: Eliminación de sólidos grandes.
- Desengrasado o desarenado: Separación de grasas y arenas.
- Neutralización: Ajuste del pH si es necesario.
- Decantador primario: Separación de sólidos suspendidos.
- Tratamiento biológico: Eliminación de materia orgánica mediante microorganismos.
- Decantador secundario: Separación de los lodos biológicos.
- Agua depurada: Salida del agua tratada.
Ciclo Hidrológico y Corrientes Marinas
Ciclo Hidrológico del Agua
El ciclo hidrológico describe el movimiento continuo del agua en la Tierra:
- Evaporación: La radiación solar calienta el agua de océanos, ríos y lagos, convirtiéndola en vapor.
- Condensación y Precipitación: El vapor de agua se enfría en la atmósfera, formando nubes que luego liberan agua en forma de lluvia, nieve o granizo.
- Escorrentía Superficial: Parte del agua de lluvia discurre por la superficie, formando arroyos y ríos.
- Infiltración: Otra parte del agua atraviesa la superficie del terreno y ocupa poros y huecos en el subsuelo.
- Evapotranspiración: Parte del agua retenida en la superficie o en las plantas se evapora de nuevo a la atmósfera.
- Escorrentía Subterránea: El agua subterránea también circula a través de poros y huecos, alimentando ríos y océanos.
Balance Hídrico
Para conocer el balance hídrico de una zona (países, regiones, etc.) en un periodo de tiempo, es fundamental conocer y cuantificar las entradas (precipitación) y las salidas (evaporación, escorrentía) para comprobar que existe equilibrio. Este balance está influenciado por gradientes térmicos y la atracción gravitatoria.
Funciones de las Corrientes Marinas
Las corrientes marinas son movimientos de masas de agua en los océanos que desempeñan un papel crucial en el clima global. Entre sus funciones destacan:
- Producen afloramientos marinos, que traen aguas profundas ricas en nutrientes a la superficie, favoreciendo la vida marina y la pesca.
- Distribuyen el calor por el planeta, moderando las temperaturas costeras.
- Influyen en los patrones climáticos y meteorológicos a escala global.