¿Qué es el Clima? Componentes, Elementos y Tipos de Clima
El clima es la condición atmosférica en una ubicación específica durante un largo periodo; es la suma a largo plazo de los elementos atmosféricos (y sus variaciones) que, en periodos cortos, constituyen el tiempo atmosférico.
Sumario:
Estos elementos son radiación solar, temperatura, humedad, precipitación (tipo, frecuencia y cantidad), presión atmosférica y viento (velocidad y dirección).
El origen de la palabra en griego antiguo (klíma, "una inclinación o pendiente", por ejemplo, de los rayos del sol; una zona de latitud de la Tierra; un clima) y su uso inicial en inglés han implicado las condiciones atmosféricas predominantes en una región o zona dada.
En la forma más antigua, "clime", a veces se incluía todos los aspectos del entorno, incluyendo la vegetación natural. Las mejores definiciones modernas de clima lo consideran como la experiencia total del tiempo atmosférico y del comportamiento atmosférico durante varios años en una región dada.
El clima no es simplemente el "tiempo promedio" (una definición obsoleta y siempre insuficiente). Debería incluir no solo los valores promedio de los elementos climáticos que prevalecen en diferentes momentos, sino también sus rangos extremos y variabilidad, y la frecuencia de varios eventos.
Así como un año difiere de otro, se encuentran diferencias entre décadas y siglos, aunque a veces sean menores pero significativas. Por lo tanto, el clima depende del tiempo y los valores o índices climáticos no deben citarse sin especificar a qué años se refieren.
Primero vamos a diferenciar entre el Clima y el Tiempo Meteorológico, para comprender mejor qué es cada uno.
Tiempo Meteorológico vs Clima
El estudio de la atmósfera y sus patrones ha sido fundamental para entender y predecir las condiciones atmosféricas a corto y largo plazo. Dos términos que a menudo se entrelazan, pero que representan conceptos distintos, son el tiempo meteorológico y el clima.
Aunque ambos están relacionados con las condiciones atmosféricas, difieren significativamente en su alcance y perspectiva temporal.
El Tiempo Meteorológico: Cambiante y Efímero
El tiempo meteorológico se refiere a las condiciones atmosféricas observadas en un lugar específico durante un período breve y puntual.
Implica elementos como temperatura, humedad, presión atmosférica, viento, precipitación y visibilidad en un momento y lugar particulares. En resumen, el tiempo meteorológico se ocupa de lo que está sucediendo aquí y ahora en términos de condiciones climáticas.
Los pronósticos meteorológicos suelen abarcar un rango de tiempo de horas a días, proporcionando información sobre cómo se espera que cambien las condiciones atmosféricas en un área específica.
Los meteorólogos emplean datos recopilados de satélites, radares, estaciones meteorológicas y modelos computacionales para generar pronósticos precisos sobre el tiempo en un lugar determinado.
Sin embargo, debido a la naturaleza dinámica de la atmósfera, el tiempo meteorológico puede cambiar rápidamente y a veces es difícil predecir con precisión.
El Clima: Patrones a Largo Plazo
Por otro lado, el clima se refiere a los patrones promedio del tiempo en una región durante un período prolongado, que generalmente se mide en años, décadas o siglos. Implica un análisis estadístico de datos meteorológicos recopilados a lo largo del tiempo para identificar tendencias, promedios y variaciones en las condiciones atmosféricas.
El clima proporciona una visión más amplia y estable de cómo son típicamente las condiciones atmosféricas en un lugar específico.
Por ejemplo, el clima de una región puede ser catalogado como tropical, templado, desértico o polar, basándose en patrones consistentes de temperatura, precipitación y otros factores a largo plazo.
A diferencia del tiempo meteorológico, el clima se centra en las condiciones generales y recurrentes en lugar de los cambios diarios o semanales.
En resumen, la distinción entre tiempo meteorológico y clima radica en la escala temporal y el enfoque. El tiempo meteorológico se enfoca en las condiciones atmosféricas actuales y cambiantes en un lugar específico durante un corto período, mientras que el clima se refiere a los patrones climáticos a largo plazo en una región determinada.
Comprender la diferencia entre estos conceptos es crucial para interpretar con precisión los pronósticos meteorológicos y para evaluar los efectos del cambio climático.
Ambos son aspectos vitales para la vida en la Tierra y su comprensión contribuye significativamente a la toma de decisiones en una variedad de campos, desde la agricultura y la planificación urbana hasta la conservación del medio ambiente.
En última instancia, mientras que el tiempo meteorológico influye en nuestras actividades diarias, el clima da forma a los ecosistemas, la agricultura y los patrones de vida a largo plazo en nuestro planeta.
Elementos del Clima
El clima no es más que los diferentes elementos de los que está compuesto, así como la forma en que interactúan entre sí para crear diferentes condiciones atmosféricas o eventos climáticos.
Primero, necesitamos identificar cuáles son los elementos que componen el clima. Ocho elementos/factores primarios impulsan todo el clima, los cuales veremos a continuación.
Aunque especificamos los instrumentos necesarios para la medición de cada uno de los elementos del clima, puedes consultar de manera más extensa en uno de nuestros artículos: Herramientas para medir el Clima Mundial.
Temperatura
Todos sabemos qué es la temperatura. Al hablar del clima, probablemente será uno de los primeros temas que surjan. Es porque somos muy sensibles a la temperatura y nos damos cuenta rápidamente de si sentimos frío o calor. Sabemos cómo se siente, pero ¿qué es exactamente la temperatura?
¿Qué es la temperatura?
La temperatura es una medida de la cantidad de energía cinética presente en el aire, que se manifiesta físicamente a través de la experiencia de calor o frío.
Las escalas típicamente usadas para medir la temperatura son Celsius, Fahrenheit y Kelvin. El instrumento usado para medir la temperatura se llama termómetro.
En términos más prácticos, significa que las partículas en el aire se mueven o vibran a cierta velocidad, lo que crea energía cinética. Cuando las partículas comienzan a moverse o rotar más rápido, la temperatura aumenta. Cuando las partículas empiezan a desacelerar, la temperatura también empieza a disminuir.
Como hemos mencionado antes, el termómetro es el instrumento usado para medir la temperatura. Vienen en todas las formas y tamaños, y se remontan hasta 1714. El termómetro de mercurio, bimetálico y digital son los 3 instrumentos más comúnmente usados para medir la temperatura ambiente.
Presión atmosférica
La presión atmosférica es otro elemento esencial del clima, especialmente cuando se trata de crear o cambiar condiciones atmosféricas. También es una de las variables críticas para hacer pronósticos meteorológicos precisos.
¿Qué es la presión atmosférica?
La presión atmosférica es el resultado de la presión creada por el peso del aire en la atmósfera de la Tierra. También se le llama presión barométrica, nombrada así por el instrumento usado para medir la presión del aire. Aunque no sea visible, el aire tiene peso ya que no está vacío. Está lleno de pequeñas partículas de nitrógeno, oxígeno, argón, dióxido de carbono y otros gases.
El peso de las partículas en el aire crea presión debido a la fuerza gravitacional de la Tierra. Dado que hay más aire presente sobre el aire cerca del suelo, la presión atmosférica es más alta en la superficie del planeta y disminuye a medida que aumenta la altitud.
Barómetro, Herramienta Presión Aire
El barómetro es el instrumento usado para medir la presión atmosférica. Evangelista Torricelli desarrolló el primer dispositivo en 1643. Al igual que el termómetro, el barómetro también viene en diferentes formas. Algunos ejemplos incluyen barómetros de mercurio, agua, aneroide y digitales.
Viento (Velocidad y Dirección)
El movimiento del aire (viento) es una de las principales fuerzas impulsoras del clima. La mayoría de los eventos climáticos importantes e incluso extremos, como frentes fríos y cálidos, nubes, tormentas eléctricas y huracanes, son impulsados por el viento.
¿Qué es el viento?
El viento es el movimiento a gran escala del aire desde un área de alta presión hacia un área de baja presión en la atmósfera. La velocidad y la fuerza del viento están determinadas por la distancia entre las áreas de baja presión y alta presión, así como por la diferencia en la presión atmosférica.
El anemómetro es el instrumento utilizado para medir la velocidad del viento. Consiste en 3-4 medias tazas en brazos que rotan alrededor de un eje central, típicamente se encuentra en la parte superior de una estación meteorológica o en una posición elevada. Una veleta (o gallardete) es el instrumento utilizado para medir la dirección del viento.
Anemómetro
Es un objeto de forma plana que gira libremente sobre un eje. Muy a menudo tiene forma de flecha o gallo, también se puede encontrar en la parte superior de una estación meteorológica u objetos altamente elevados. Es común verlas en las chimeneas de los techos, torres de iglesias e incluso torres de comunicación.
Humedad
La humedad es otro elemento del clima que no se puede ver pero se puede sentir. No solo juega un papel importante en la formación del clima, sino que también influye directamente en nuestros niveles de confort físico.
¿Qué es la humedad?
La humedad es la cantidad de vapor de agua presente en la atmósfera en un momento específico. El vapor de agua no es más que agua en estado gaseoso (después de que el líquido se ha evaporado).
Aunque la humedad y sus efectos suelen sentirse, normalmente es invisible a simple vista. La humedad puede ser difícil de entender e interpretar correctamente. También es necesario hacer una clara distinción entre la humedad absoluta y relativa.
Higrómetro
El higrómetro es el instrumento utilizado para medir la humedad. También existen más de un tipo de este dispositivo, como el psicrómetro y el higrómetro de resistencia.
Precipitación
No hay discusión de que el agua en cualquiera de sus formas es una necesidad absoluta para que exista vida en la Tierra. Humanos, animales y plantas necesitan agua para crecer o mantenerse vivos, y la precipitación es la única manera de reponer las presas, ríos, embalses y aguas subterráneas en las que confiamos.
¿Qué es la precipitación?
La precipitación es agua en todas sus diferentes formas, que se forma después de que la condensación convierte el vapor de agua en su forma sólida, y cae al suelo después de volverse demasiado pesada para permanecer suspendida en el aire.
La precipitación puede tomar la forma de lluvia, nieve, granizo o graupel. La precipitación es principalmente el resultado de la evaporación y la condensación.
Pluviómetro
Un pluviómetro es el instrumento utilizado para medir la lluvia. Esencialmente, es un recipiente medido que captura la lluvia y mide la cantidad que cae durante un período de tiempo determinado.
Visibilidad
La visibilidad puede parecer un elemento muy improbable del clima, pero es especialmente importante al discutir y medir condiciones climáticas como niebla, neblina, llovizna congelante y smog.
¿Qué es la visibilidad?
La visibilidad es la medida del grado a través del cual un objeto puede ser observado sobre una cierta distancia. Esta medida es crucial cuando están presentes condiciones como niebla, neblina, niebla y llovizna congelante, que pueden impedir severamente la visibilidad.
La importancia de poder medir este elemento a menudo se subestima. Es especialmente aplicable en áreas donde la visibilidad juega un papel crucial, como aeropuertos y puertos donde puede ser literalmente una cuestión de vida o muerte.
Los sensores de visibilidad, como el "sensor de dispersión frontal", son los instrumentos utilizados para medir la visibilidad. En el pasado, usar tu propia visión (ojos) para medir el grado hasta el cual puedes observar un objeto era el estándar.
Nubes (Tipo y Cobertura)
No es ningún secreto que las nubes son una de las formas más rápidas de determinar las condiciones climáticas actuales y futuras. Estudiarlas con más detalle utilizando equipamiento científico es muy valioso para realizar evaluaciones precisas de las condiciones atmosféricas presentes y futuras.
¿Qué son las nubes?
Las nubes son gotas de agua o agua en diferentes estados (como cristales de hielo y nieve), que se forman después de que el vapor de agua alcanza el nivel de condensación y ya no puede permanecer en estado gaseoso.
Saber cómo identificar un cierto tipo de nube y el clima asociado con ella puede resultar valioso al evaluar las condiciones climáticas solo con referencias visuales.
Los instrumentos avanzados que los meteorólogos utilizan para estudiar las nubes en detalle son los satélites meteorológicos y los radares. Las imágenes de satélite y radar pueden medir con precisión la densidad de las nubes, la cantidad de humedad, la temperatura y el movimiento de las nubes.
Duración de la luz solar
La cantidad de luz solar que recibe la Tierra (que es una característica de la radiación solar) influye considerablemente en otros elementos del clima como la temperatura ambiente y, de manera más indirecta, en la humedad y la presión atmosférica.
¿Qué es la duración de la luz solar?
La duración de la luz solar es el tiempo durante el cual la superficie terrestre está directamente expuesta a la radiación solar. También se conoce como horas de sol y mide la cantidad de exposición durante un período establecido (generalmente en horas por día o año).
Como ya se ha mencionado, la duración de la luz solar influye en otros elementos climáticos, lo que puede cambiar completamente la composición de las condiciones climáticas. Esta capacidad la convierte en un factor más poderoso e influyente de lo que se podría pensar.
Los registradores de luz solar, específicamente los registradores Campbell–Stokes, son los instrumentos utilizados para registrar la duración de la luz solar. Los registradores Campbell–Stokes consisten básicamente en una lente esférica que enfoca la luz solar en un tipo específico de cinta para realizar la medición.
Componentes del Sistema Climático
Atmósfera
La atmósfera es básicamente el aire que envuelve la superficie de la Tierra. Medido en volumen, el aire seco de la atmósfera contiene un 78.08 por ciento de nitrógeno, un 20.95 por ciento de oxígeno, un 0.93 por ciento de argón y un 0.038 por ciento de dióxido de carbono.
Aunque no hay un límite concreto que defina la atmósfera, ésta no ejerce ningún efecto visible en el clima después de aproximadamente 75 millas sobre la superficie terrestre. De todos los cinco componentes del clima, la atmósfera es la más dinámica y cambiable.
Por ejemplo, el calentamiento y enfriamiento del aire crea corrientes de viento que transportan vapor de agua y mueven el calor de una parte de la Tierra a otra.
Hidrosfera
Las aguas dulces y saladas de la Tierra, incluyendo lagos, ríos, aguas subterráneas y océanos, conforman la hidrosfera. El océano representa aproximadamente el 70 por ciento de la superficie del planeta.
Las aguas de la hidrosfera almacenan y transportan energía, descomponen minerales, almacenan dióxido de carbono y, especialmente en el caso de los océanos, retienen una enorme cantidad de calor.
Este calor, al ayudar a prevenir cambios drásticos de temperatura, hace que los océanos actúen como reguladores climáticos del planeta.
Criosfera
La criosfera es el hielo en la superficie terrestre. Esto incluye capas de hielo, glaciares, permafrost, hielo marino y cobertura de nieve. Además de almacenar grandes cantidades de agua, el hielo de la criosfera refleja la radiación solar de regreso al espacio.
Quizás lo más importante, la criosfera contribuye a la circulación de las aguas profundas del océano. A medida que se acumulan grandes volúmenes de hielo y se derriten, este proceso provoca variaciones en el nivel del mar.
Litosfera
La litosfera es la capa sólida de la Tierra. Como la capa más externa del planeta, la litosfera incluye suelos, llanuras, montañas y todo lo geológicamente conectado a ellos.
En comparación con los otros cuatro componentes, la litosfera ejerce relativamente poca influencia en el clima, aunque la composición de la tierra y el suelo afecta la forma en que la radiación solar es absorbida o reflejada de nuevo a la atmósfera.
Además, la textura de la litosfera afecta el impacto del viento a medida que viaja sobre la superficie terrestre. La textura superficial de la tierra, por ejemplo, crea desiertos de sombra de lluvia.
Biosfera
Todas las plantas y animales vivos en la Tierra componen la biosfera, incluyendo organismos marinos y terrestres. Las criaturas vivas ejercen una gran influencia en la absorción y liberación de gases de efecto invernadero.
Las plantas de la Tierra almacenan cantidades significativas de dióxido de carbono, convirtiéndolas en actores clave en el ciclo del carbono. La biosfera también afecta el clima del planeta a través del albedo superficial, es decir, la reflexión de la luz.
La textura a gran escala del crecimiento de las plantas en la biosfera influye en el proceso de transferencia de agua de la tierra a la atmósfera, al igual que influye en el movimiento del viento. Los bosques grandes contribuyen a la creación de sus propios climas locales.
Tipos de Clima
La mayoría de las personas consideran que el clima consiste en el clima habitual en una ubicación particular. Como regla general, los científicos observan el clima promedio durante al menos 30 años para describir el clima de una ubicación, en lugar del pronóstico local.
La zona climática puede determinarse por muchos factores, incluida la presencia de montañas o grandes masas de agua. Además, la distancia de una ubicación al ecuador ayuda a determinar su clima porque el sol está más directamente sobre el ecuador. Por lo general, hay cinco zonas.
Clima tropical
Una zona de clima tropical generalmente tiene un promedio de 18 grados Celsius durante todo el año. En promedio, caen 1.500 mm. de lluvia anualmente. Estas áreas incluyen la franja de 20 grados a cada lado del ecuador.
Áreas con climas tropicales incluyen Malasia, Indonesia, Brasil, Camerún, la República Centroafricana, la República del Congo, la República Democrática del Congo, Guinea Ecuatorial y Gabón. Puedes encontrar una variedad de selvas tropicales, sabanas y matorrales en esta zona.
Clima seco
Como indica el nombre, hay muy poca humedad en climas secos. Las posibilidades de evaporación son mayores que las posibilidades de precipitación. Estos climas incluyen elevaciones más bajas en el oeste de Estados Unidos.
Algunos científicos utilizan el sistema de Clasificación Climática de Köppen para dividir esta categoría en diferentes tipos de climas secos.
Los desiertos de baja latitud generalmente reciben menos de 2,5 mm. de lluvia anualmente. Puedes encontrar esta zona climática en el suroeste de Estados Unidos, en el centro de Australia, el norte de México y en muchos otros lugares.
También pueden describir un área como con clima estepario o clima seco de altitud media. Estas áreas generalmente reciben menos de 100 mm. de lluvia al año, y la temperatura promedio es de 6 grados Celsius.
Puedes encontrar este clima en las Grandes Llanuras de Estados Unidos, áreas interiores de Europa y Asia, y en el norte de China. En general, verás un desierto o estepa en una zona de clima seco.
Clima templado
El término "templado" se utiliza para describir el clima típico en áreas con veranos cálidos y húmedos e inviernos suaves. Si los vientos predominantes vienen del oeste, entonces las zonas templadas se describen como un clima templado marítimo.
Estas áreas incluyen la costa oeste de la mayor parte de Europa y el oeste de América del Norte entre 40 y 60 grados de longitud. Principalmente encontrarás bosques caducifolios y praderas en zonas templadas.
Clima continental
Las personas que viven en una zona de clima continental experimentan veranos cálidos e inviernos fríos. También pueden haber poderosas tormentas de nieve y temperaturas por debajo de -30 grados Celsius.
Algunas zonas continentales tienen estaciones de monzones. Puede haber períodos intensos de lluvia durante el verano o el invierno.
Clima polar
Permanece muy frío en la zona climática polar, con temperaturas que nunca superan los 10 grados. Encontrarás esta zona climática cerca de ambos polos. Köppen divide esta zona en dos tipos diferentes.
Hay zonas climáticas de casquete polar donde la temperatura nunca supera los0 -18 grados Celsius y zonas de tundra. La tundra ártica es la más grande en términos de superficie terrestre en el mundo, pero también puedes encontrar zonas de tundra alpina.
Clasificación de Zonas de Vida de Holdridge
El sistema de clasificación climática de Köppen no es el único sistema de clasificación utilizado por los científicos. El esquema de Clasificación de Zonas de Vida de Holdridge utiliza la latitud, altitud y humedad para dividir áreas en zonas. Bajo este sistema, hay 30 clasificaciones únicas.
¿Por qué importa?
Los científicos observan los diferentes tipos de clima por muchas razones diversas. Diferentes plantas crecen en diferentes zonas climáticas, y la Tierra contiene diferentes minerales dependiendo de la zona.
Además, los científicos pueden tener una idea del cambio climático al estudiar diferentes ubicaciones. Si te estás preparando para viajar, entonces también puedes saber qué ropa empacar según el clima típico de la ubicación, pero aún así querrás prestar atención al pronóstico local.
Radiación solar
Distribución de energía radiante desde el sol
La fusión nuclear en el interior del Sol libera una tremenda cantidad de energía que se transfiere lentamente a la superficie solar, desde donde se irradia al espacio.
Los planetas interceptan pequeñas fracciones de esta energía, la cantidad dependiendo de su tamaño y distancia del Sol.
Por ejemplo, un área de 1 metro cuadrado perpendicular (90°) a los rayos del sol en la parte superior de la atmósfera terrestre recibe alrededor de 1,365 vatios de potencia solar. (Esta cantidad es comparable al consumo de energía de un calentador eléctrico típico.)
Debido a la ligera elipticidad de la órbita terrestre alrededor del Sol, la cantidad de energía solar interceptada por la Tierra sube y baja constantemente en un ±3.4 por ciento a lo largo del año, alcanzando su pico el 3 de enero, cuando la Tierra está más cerca del Sol.
Aunque aproximadamente el 31 por ciento de esta energía no se usa y se dispersa de vuelta al espacio, la cantidad restante es suficiente para alimentar el movimiento de los vientos atmosféricos y las corrientes oceánicas, y para mantener casi toda la actividad biosférica.
La mayoría de las superficies no son perpendiculares al sol, y la energía que reciben depende de su ángulo de elevación solar. (La elevación solar máxima es de 90° para el sol en lo alto.)
Este ángulo cambia sistemáticamente con la latitud, la época del año y la hora del día. El ángulo de elevación al mediodía alcanza un máximo en todas las latitudes al norte del Trópico de Cáncer (*) (23.5° N) alrededor del 22 de junio y un mínimo alrededor del 22 de diciembre.
(*) El Trópico de Cáncer es un círculo imaginario que marca la latitud máxima donde el sol puede encontrarse directamente sobre la cabeza en el solsticio de verano del hemisferio norte. Este paralelo está situado aproximadamente a 23.5 grados al norte del ecuador y pasa por varios países como México, India, Arabia Saudita y China. El término "Cáncer" proviene del signo zodiacal del mismo nombre, ya que cuando fue nombrado hace siglos, el sol estaba en esa posición durante el Solsticio de verano en la constelación de Cáncer.
Al sur del Trópico de Capricornio (*) (23.5° S), ocurre lo contrario, y entre los dos trópicos, el ángulo de elevación máximo (90°) ocurre dos veces al año. Cuando el sol tiene un ángulo de elevación más bajo, la energía solar es menos intensa porque se dispersa sobre un área más grande.
(*) El Trópico de Capricornio es otro círculo imaginario de la Tierra, similar al Trópico de Cáncer, pero ubicado en el hemisferio sur. Este paralelo está situado aproximadamente a 23.5 grados al sur del ecuador terrestre. Marca la latitud máxima donde el sol puede encontrarse directamente sobre la cabeza durante el Solsticio de verano del hemisferio sur. Al igual que el Trópico de Cáncer, el nombre "Capricornio" proviene del signo zodiacal que ocupaba esa posición hace varios siglos durante el Solsticio de verano en la constelación de Capricornio. Este trópico atraviesa regiones de países como Australia, Chile, Brasil y Sudáfrica, entre otros.
Por lo tanto, la variación de la elevación solar es uno de los principales factores que explican la dependencia del régimen climático con la latitud.
El otro factor principal es la duración del día. Para latitudes hacia los polos de 66.5° N y S, la duración del día varía desde cero (Solsticio de invierno) hasta 24 horas (el Solsticio de verano), mientras que el ecuador tiene un día constante de 12 horas durante todo el año.
Por consiguiente, el rango estacional de temperatura disminuye desde altas latitudes hacia los trópicos, donde se vuelve menor que el rango diurno de temperatura.
De la energía radiante que alcanza la parte superior de la atmósfera, en promedio, el 46 por ciento es absorbido por la superficie terrestre, pero este valor varía significativamente de un lugar a otro, dependiendo de la nubosidad, tipo de superficie y elevación.
Si hay una cobertura de nubes persistente, como sucede en algunas regiones ecuatoriales, gran parte de la radiación solar incidente se dispersa de vuelta al espacio y muy poco es absorbido por la superficie terrestre.
Las superficies acuáticas tienen una baja reflectividad (4-10 por ciento), excepto en elevaciones solares bajas, y son los absorbentes más eficientes. Por otro lado, las superficies nevadas tienen una alta reflectividad (40-80 por ciento) y son los absorbentes más pobres.
Las regiones desérticas de gran altitud absorben consistentemente cantidades superiores al promedio de radiación solar debido al efecto reducido de la atmósfera sobre ellas.
Alrededor de un 23 por ciento adicional de la radiación solar incidente se absorbe en promedio en la atmósfera, especialmente por vapor de agua y nubes a altitudes más bajas, y por el ozono (O3) en la estratosfera.
La absorción de radiación solar por el ozono protege la superficie terrestre de la dañina luz ultravioleta y calienta la estratosfera, produciendo temperaturas máximas de -15 a 10 °C a una altitud de 50 kilómetros.
La mayor parte de la absorción atmosférica ocurre en longitudes de onda ultravioleta e infrarroja, por lo que más del 90 por ciento de la porción visible del espectro solar, con longitudes de onda entre 0.4 y 0.7 μm (micrómetro), llega a la superficie en un día sin nubes.
Sin embargo, la luz visible es dispersada en diversos grados por gotas de nubes, moléculas de aire y partículas de polvo. Los cielos azules y las puestas de sol rojas se deben principalmente a la dispersión preferencial de longitudes de onda cortas (azules) por las moléculas de aire y pequeñas partículas de polvo.
Las gotas de nubes dispersan longitudes de onda visibles de manera imparcial (por eso, las nubes suelen aparecer blancas) pero de manera muy eficiente, por lo que la reflectividad de las nubes a la radiación solar es típicamente del 50 por ciento y puede llegar al 80 por ciento para nubes densas.
La energía solar constante absorbida por la superficie terrestre se devuelve sistemáticamente al espacio en forma de radiación térmica emitida en la porción infrarroja del espectro.
Las longitudes de onda emitidas se encuentran principalmente entre 5 y 100 μm (0.0002 y 0.004 pulgadas), e interactúan de manera diferente con la atmósfera en comparación con las longitudes de onda más cortas de la Radiación Solar.
Muy poca radiación emitida por la superficie terrestre pasa directamente a través de la atmósfera. La mayor parte es absorbida por nubes, dióxido de carbono y vapor de agua, y luego es reemitida en todas direcciones.
La atmósfera actúa como una manta radiativa sobre la superficie terrestre, dificultando la pérdida de calor hacia el espacio. Este efecto de aislamiento es mayor en presencia de nubes bajas y es más débil en cielos fríos despejados que contienen poco vapor de agua.
Atmósfera de la Tierra
Sin este efecto, la temperatura superficial media de 15 °C sería unos 30 °C más fría. Por el contrario, a medida que las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono, metano, clorofluorocarbonos y otros gases absorbentes continúen aumentando, en gran parte debido a actividades humanas, las temperaturas superficiales deberían aumentar debido a la capacidad de dichos gases para atrapar radiación infrarroja.
Sin embargo, la cantidad exacta de este aumento de temperatura sigue siendo incierta debido a cambios impredecibles en otros componentes atmosféricos, especialmente la cobertura de nubes.
Un ejemplo extremo de tal efecto (comúnmente llamado efecto invernadero) es el producido por la densa atmósfera del planeta Venus, que resulta en temperaturas superficiales de alrededor de 475 °C. Esta condición existe a pesar de que la alta reflectividad de las nubes venusianas hace que el planeta absorba menos Radiación Solar que la Tierra.
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