Estructura y dinámica de la atmósfera y la hidrosfera

Ordena las capas de la atmósfera desde la superficie terrestre y señala en cuál ocurre el clima cotidiano (el tiempo meteorológico) y en cuál se concentra la capa de ozono.

Cita los tres gases mayoritarios del aire seco y su proporción aproximada, y nombra dos gases traza de gran importancia climática.

¿Por qué la atmósfera es imprescindible para la vida? Cita al menos tres funciones que desempeña.

¿Qué es la presión atmosférica y cómo varía con la altitud? ¿Por qué cuesta más respirar en la cima de un cuatromil?

¿Qué es la humedad relativa del aire y qué ocurre cuando alcanza el $100\ \%$? ¿Cómo se llama la temperatura a la que eso sucede?

El gradiente térmico vertical medio de la troposfera es de unos $6.5\ \text{°C}$ por cada $1\,000\ \text{m}$. Si en la costa, a nivel del mar, la temperatura es de $24\ \text{°C}$, estima la temperatura a $2\,500\ \text{m}$ de altitud y explica qué proceso físico lo causa.

¿Qué diferencia hay entre tiempo atmosférico y clima? Pon un ejemplo de dato meteorológico y otro de dato climático.

¿Qué mide un pluviómetro y qué mide un anemómetro? ¿En qué unidades se expresa cada medida?

El esquema muestra la circulación atmosférica de un hemisferio con tres células (1–3) y cuatro posiciones de superficie marcadas con «?». Asigna a cada posición su latitud (0°, 30°, 60°, 90°), nombra las tres células y explica por qué en torno a los 30° se sitúan los cinturones anticiclónicos.

El efecto Coriolis desvía los vientos hacia la derecha en el hemisferio norte. Explica su causa, relacionada con la rotación terrestre, y cómo condiciona la dirección de los alisios y de los vientos del oeste.

¿Qué son las brisas marinas y las brisas terrestres? Explica en qué momento del día sopla cada una y por qué.

La meseta del Tíbet actúa en verano como un gigantesco calentador atmosférico a más de 4,000 m de altitud, impulsando el monzón asiático.

1. a) Predice razonadamente cómo afectaría al monzón estival de la India una primavera con nevadas excepcionalmente tardías y abundantes sobre el Tíbet, analizando el papel del albedo superficial y el calor latente de fusión de la nieve.
2. b) En las últimas décadas, el calentamiento anómalo de las aguas superficiales del océano Índico ecuatorial está reduciendo el gradiente térmico estival entre el continente asiático y el mar. Deduce la consecuencia de esta tendencia sobre la intensidad del viento monzónico en superficie y sobre la penetración de las masas de aire húmedo hacia el interior continental.
3. c) A pesar de la posible atenuación del viento medio deducida en el apartado anterior, los meteorólogos prevén un aumento en la destructividad de las inundaciones monzónicas locales debido a la relación de Clausius-Clapeyron (un aire más cálido retiene aprox. un 7 % más de vapor por cada grado centígrado de aumento). Justifica la coherencia termodinámica de esta aparente contradicción.

Compara un frente frío y un frente cálido: qué masa de aire avanza en cada uno, qué nubes genera y qué tipo de precipitación (intensa y breve frente a suave y persistente) asocia.

En el hemisferio norte, los ciclones (sistemas de baja presión) giran en sentido antihorario y los anticiclones, horario. Explica la circulación de cada sistema y el tipo de tiempo que traen consigo a Estados Unidos.

La costa de Galicia es húmeda y la de Marruecos, mucho más seca. Relaciona esas diferencias con la latitud, las corrientes marinas, los vientos dominantes y la orientación de cada costa.

Las corrientes superficiales del Atlántico norte forman un giro en sentido horario. Explica qué factores lo generan (vientos dominantes, efecto Coriolis, disposición de los continentes) y qué efecto tiene la corriente del Golfo sobre el clima de Europa occidental.

¿Qué es la circulación termohalina y qué la impulsa (diferencias de temperatura y salinidad)? Explica el papel de las corrientes profundas en el clima global.

Burdeos (Francia, 44.8° N) y Halifax (Canadá, 44.6° N) comparten latitud a ambos lados del Atlántico norte. En enero, la temperatura media de Burdeos es de +6.8 °C (rara vez nieva), mientras que la de Halifax es de -5.5 °C (con banquisas y nieve constante).

1. a) Un estudiante afirma: «Esa diferencia de más de 12 °C se debe única y exclusivamente a que la corriente del Golfo calienta Europa y no llega a América». Evalúa críticamente esta afirmación: demuestra por qué es incompleta integrando en tu respuesta la dirección de los vientos del oeste y el carácter continental o marítimo de las masas de aire que inciden en cada costa.
2. b) Explica el papel complementario que desempeña la corriente fría de Labrador en el litoral norteamericano y predice qué pasaría con las temperaturas invernales de Burdeos si un aporte masivo de agua dulce de deshielo colapsara la rama noratlántica de la cinta transportadora oceánica.
3. c) Si la masa continental euroasiática no existiera y el Atlántico se extendiera sin barreras hacia el este, ¿cómo afectaría esto al clima invernal de la fachada atlántica europea? Justifícalo.

Se analizan los datos termopluviométricos de dos estaciones meteorológicas de la península ibérica situadas prácticamente a la misma latitud (aprox. 42.2° N):

• Estación 1: T.ª media de enero = 8.8 °C; T.ª media de julio = 19.5 °C; oscilación térmica anual = 10.7 °C. Precipitación anual = 1,250 mm.

• Estación 2: T.ª media de enero = 3.2 °C; T.ª media de julio = 22.4 °C; oscilación térmica anual = 19.2 °C. Precipitación anual = 410 mm.

1. a) Asigna razonadamente cada estación a la costa atlántica gallega o a la meseta norte castellana, fundamentando tu respuesta en el calor específico del agua frente al de la litosfera y en la circulación general del oeste.
2. b) Justifica por qué la presencia de relieves montañosos intermedios agudiza el contraste higrométrico y pluviométrico mediante el efecto Föhn.
3. c) Predice cómo cambiarían la oscilación térmica y las temperaturas invernales de la Estación 1 si la Tierra rotase en sentido opuesto (de este a oeste), manteniendo la misma distribución de tierras y mares.

Imagina una franja costera a 22° S en la fachada occidental de un continente. Una empresa minera proyecta verter en alta mar efluentes térmicos que elevarían de forma permanente la temperatura superficial del mar en +4.5 °C a lo largo de 300 km de costa.

1. a) Predice razonadamente cómo afectará este calentamiento localizado a la inversión térmica marina de subsidencia, a la estabilidad de la capa límite atmosférica y a la precipitación del desierto litoral adyacente.
2. b) Un informe ambiental afirma: «Como el agua estará más caliente, aumentará la evaporación y lloverá más en las cumbres montañosas del interior, pero la costa inmediata seguirá siendo igual de hiperárida porque la latitud subtropical determina por completo el clima». Rebate o matiza con argumentos termodinámicos esta afirmación comparando el mecanismo de una corriente fría con el de una corriente cálida.

En la estación meteorológica de Darwin (norte de Australia) se registra durante varios meses una anomalía barométrica de +3.5 hPa respecto a la media, mientras que en Tahití las presiones son inusualmente bajas. Al mismo tiempo, en el litoral peruano las capturas pesqueras de anchoveta colapsan y los sensores satelitales registran vientos alisios anómalamente débiles o invertidos.

1. a) Interpreta estos registros en el marco del fenómeno ENSO: deduce en qué fase se encuentra la célula de Walker y describe la reorganización espacial de sus ramas ascendente y descendente respecto al patrón neutral.
2. b) Justifica la aparente paradoja de que esta alteración atmosférica provoque simultáneamente lluvias e inundaciones torrenciales en el litoral desértico de Perú y graves sequías con incendios en los bosques de Indonesia.
3. c) Predice qué ocurrirá con la profundidad de la termoclina ecuatorial y con la inclinación del nivel del mar entre las costas este y oeste del Pacífico durante este evento.

Durante un trimestre invernal se registran de forma persistente los siguientes valores anómalos de presión atmosférica al nivel del mar:

• Reikiavik (Islandia): anomalía de -18 hPa (presión mucho más baja de lo habitual, en torno a 985 hPa).

• Ponta Delgada (Azores): anomalía de +12 hPa (anticiclón muy reforzado, en torno a 1,036 hPa).

1. a) Diagnostica en qué fase de la Oscilación del Atlántico Norte (NAO) se encuentra el sistema y describe cómo se encuentra posicionado y organizado el chorro polar (jet stream) sobre el Atlántico.
2. b) Predice de forma justificada las consecuencias de esta configuración sobre:

1) Las precipitaciones y la recarga de acuíferos en el cuadrante suroeste de la península ibérica.

2) El régimen de tormentas, precipitaciones y producción de energía eólica e hidroeléctrica en las islas británicas y el oeste de Escandinavia.

1. c) Un portavoz de regantes del sur peninsular achaca la sequía de ese invierno a que «la corriente de El Niño ha bloqueado el paso de las nubes en España». Corrige sus errores conceptuales distinguiendo la NAO y el ENSO en cuanto a cuenca oceánica, mecanismos directos de teleconexión y escalas espaciales.