El clima es el conjunto de los valores promedio de las condiciones atmosféricas que caracterizan una región. Estos valores promedio se obtienen con la recopilación de la información meteorológica recopilada durante una secuencia de tiempo suficientemente larga. Según se refiera al mundo, a una zona o región, o a una localidad concreta se habla de clima global, zonal, regional, clima local o microclima respectivamente. El clima es un sistema complejo por lo que su comportamiento es muy difícil de predecir. Por una parte hay tendencias a largo plazo debidas, normalmente, a variaciones sistemáticas como el aumento de la radiación solar o las variaciones orbitales pero, por otra, existen fluctuaciones caóticas debidas a la interacción entre forzamientos, retroalimentaciones y moderadores. Ni siquiera los mejores modelos climáticos tienen en cuenta todas las variables existentes por lo que, hoy día, solamente se puede aventurar una previsión de lo que será el tiempo atmosférico del futuro más próximo. Asimismo, el conocimiento de los climas del pasado es, también, más incierto a medida que se retrocede en el tiempo. Esta faceta de la climatología se llama paleoclimatología y se basa en los registros fósiles, los sedimentos, las marcas de los glaciares y las burbujas ocluidas en los hielos polares. De todo ello los científicos están sacando una visión cada vez más ajustada de los mecanismos reguladores del sistema climático.

Clima y tiempo, dos conceptos distintos

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Resulta frecuente la confusión entre ambos conceptos pero hay que destacar que se refieren a aspectos distintos de la dinámica atmosférica. La diferencia principal está en la escala de tiempo en la que se trabaja. Cuando la escala de tiempo de los cambios a los que uno se refiere es de días, semanas, meses o unos pocos años se habla de tiempo atmosférico y su estudio cae dentro de la Meteorología. A partir de una escala de décadas es cuando realmente empieza a hablarse de variaciones climáticas, cuyo estudio quedaría dentro de la Climatología. Pero incluso este periodo de tiempo es demasiado breve para considerar el cambio. Normalmente, hasta pasado un siglo no se puede apreciar si existen tendencias subyacentes en el comportamiento de los elementos climáticos. Desafortunadamente, no existe a escala planetaria una información estadística sobre el clima que abarque un siglo, ni mucho menos, por lo que a medida que se vaya progresando y almacenando esa información, se podrá afinar el conocimiento que tenemos de los parámetros climáticos.

Esta frontera entre el tiempo y el clima es un tanto borrosa. Una cosa es segura, las variaciones del tiempo están sujetas a patrones regulares de corto plazo, básicamente las variaciones anuales o estacionales y a patrones caóticos de diferentes frecuencias de variación que son los que hacen que de un año para otro así como de un día para otro el tiempo sea tan cambiante. El clima presenta también las dos facetas. Tendencias regulares que se empiezan a apreciar a las pocas décadas de realizar mediciones y oscilaciones de tipo caótico que subyacen en el fondo. A más gran escala puede permanecer oculto un patrón regular como los ciclos de Milankovich. Y si nos vamos aun a escalas mayores la variación puede tornarse caótica de nuevo ya que aumenta la dependencia de las características geofísicas de la tierra, téctonica, desgasificación natural... Los cuales son procesos caóticos a su vez.

Clima global y cambios

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Más información: Balance radiativo terrestre | Cambio climático

El clima global requiere el estudio de otro tipo de variables llamados forzamientos externos. Para conocer cómo evoluciona el clima a lo largo de los eones hay que tener en cuenta la influencia de esos aspectos capaces de alterarlo drásticamente. Según la importancia de estos factores externos en cada momento el sistema climático será más o menos caótico. En cualquier caso, a largo plazo la previsión se hace imposible ya que muchos de los forzamientos externos, por ejemplo la deriva continental, también se rigen por sistemas caóticos.

Los forzamientos externos pueden implicar cierta periodicidad variaciones orbitales y solares y a su vez presentar tendencias globales en un solo sentido por encima de las fluctuaciones de más alta frecuencia. Este es el caso de la variación solar que mientras presenta fluctuaciones regulares en cortos periodos de tiempo a largo plazo presenta, también, un aumento sistemático del brillo solar. así mismo dicha variación presenta acontecimientos caóticos, tormentas magnéticas o períodos anormales de actividad solar. En muchos casos la apariencia caótica de una variación puede encubrir una regularidad de muy baja frecuencia para la cual no ha pasado suficiente tiempo para que haya podido ser observada.

Estos forzamientos muchas veces son demasiado pequeños o muy lentos para causar cambios que sean perceptibles en el clima. Por otra parte, no debemos olvidar que la Climatología se basa en un análisis estadístico de la información meteorológica que se va recopilando, por lo que las variaciones temporales que se presentan en los parámetros del clima, se van incorporando a los promedios estadísticos, los cuales no suelen mostrar el efecto retroalimentador o feedback (tanto positivo como negativo) de esos forzamientos.

Breve resumen de las causas de la variación climática

• Efectos propios de la Tierra
  • Deriva continental
  • Emisiones naturales, Vulcanismo
  • Corrientes oceánicas
• Efectos antropogénicos
  • Emisiones humanas:
  • Deforestación:
  • Invierno nuclear
• Efectos de origen astronómico
• Variaciones orbitales de la Tierra o del Sol como:
  • Precesión,
  • Variación de la Excentricidad
  • Variación de la Inclinación del eje de rotación
• Variaciones en la luminosidad solar y en el viento solar.

Parámetros climáticos

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Para el estudio del clima local hay que analizar los elementos del tiempo: la temperatura, la humedad, la presión, los vientos y las precipitaciones. De ellos, las temperaturas medias mensuales y los montos pluviométricos también mensuales son los datos más importantes que normalmente aparecen en los gráficos climáticos.

Hay una serie de factores que pueden influir sobre estos elementos: la latitud geográfica, la altitud del lugar, la orientación del relieve con respecto a la incidencia de los rayos solares o a la de los vientos predominantes, las corrientes oceánicas y la continentalidad, que es la distancia al océano o al mar.

Latitud geográfica

La latitud determina el grado de inclinación de los rayos del Sol y la diferencia de la duración del día y la noche. Cuanto más directamente incide la radiación solar, más calor aporta a la Tierra.

Las variaciones en latitud son causadas, de hecho, por la inclinación del eje de rotación de la Tierra. El ángulo de incidencia de los rayos del Sol no es el mismo en verano que en invierno siendo la causa principal de las diferencias estacionales.

Una mayor inclinación en los rayos solares provoca que estos tengan que atravesar mayor cantidad de atmósfera atenuándose más que si incidieran perpendicularmente. Por otra parte, a mayor inclinación mayor será la componente horizontal de la intensidad de radiación. Mediante sencillos cálculos trigonométricos puede verse que: I(incidente) = I(total) • cosθ

Altitud

La altitud de una región determina la delimitación de los pisos térmicos respectivos. A mayor altitud con respecto al nivel del mar, menor temperatura.

En la zona intertropical existen 4 pisos térmicos: a) Macrotérmico (0 a 1 km): su temperatura varía entre los 20° y 29°. Presenta una lluviosidad variable. b) Mesotérmico (1 a 3 km): presenta una temperatura entre los 10° y 20°, su clima es montañoso. c) Microtérmico (3 a 4,7 km): su temperatura varía entre los 0° y 10°. Presenta un tipo de clima de Páramo. d) Gélido (más de 4,7 km): su temperatura es menor de -0° y le corresponde un clima de nieve de alta montaña.

El cálculo aproximado que se realiza, es que al elevarse cada 180 m, la temperatura baja 1ºC.

Orientación del relieve

La disposición de las cordilleras más importantes con respecto a la incidencia de los rayos solares determina dos tipos de vertientes o laderas montañosas: de solana y de umbría. En el hemisferio Norte, sobre todo, al norte del Trópico de Cáncer, las vertientes de solana son las que se encuentran orientadas hacia el sur, mientras que al sur del Trópico de Capricornio las vertientes de solana son, obviamente, las que están orientadas hacia el norte. En la zona intertropical, las consecuencias de la orientación del relieve con respecto a la incidencia de los rayos solares no resultan tan marcadas ya que una parte del año el sol se encuentran incidiendo de norte a sur y el resto del año en sentido inverso.

La orientación del relieve con respecto a la incidencia de los vientos dominantes (los vientos planetarios) también determina la existencia de dos tipos de vertientes: de barlovento y de sotavento. Llueve mucho más en las vertientes de barlovento porque el relieve da origen a las lluvias orográficas, al obligar al ascenso forzado de las masas de aire húmedo.

Continentalidad

La proximidad del mar modera las temperaturas extremas y suele proporcionar más humedad en los casos en que los vientos procedan del mar hacia el continente. Las brisas marinas atenúan el calor durante el día y las terrestres limitan la irradiación nocturna. En la zona intertropical, este mecanismo de las brisas atempera el calor en las zonas costeras ya que son más fuertes y refrescantes, precisamente, cuanto más calor hace (en las primeras horas de la tarde).

Una alta continentalidad, en cambio, acentúa la amplitud térmica. Provocará inviernos fríos y veranos calurosos. El ejemplo más notable de la continentalidad climática lo tenemos en Rusia, especialmente, en la parte central y oriental de Siberia: Verjoyansk y Oimyakon rivalizan entre sí como los polos del frío durante los largos inviernos boreales (menos de 70º C bajo cero). Ambas poblaciones se encuentran relativamente cerca del Océano Glacial Ártico y del Océano Pacífico, pero muy lejos del Atlántico, que es de donde proceden los vientos dominantes (Vientos del Oeste).

La continentalidad es el resultado del alto calor específico del agua, que le permite mantenerse a temperaturas más frías en verano y más cálidas en invierno. Lo que es lo mismo que decir que el agua posee una gran inercia térmica. Las masas de agua son, pues, el más importante agente moderador del clima.

Corrientes oceánicas

Las corrientes marinas o, con mayor propiedad, las corrientes oceánicas, se encargan de trasladar una enorme cantidad de energía en el sentido de los meridianos y explican en algunos casos, las anomalías climáticas más importantes del hemisferio Norte. Por ejemplo, no se explicaría que Islandia, la costa norte de Noruega y la costa de la península de Kola hasta Múrmansk, en Rusia, permanezcan libres de hielo durante los fríos inviernos de la zona ártica, si no fuera por la influencia muy poderosa de la Corriente del Golfo, que trae aguas cálidas desde las latitudes intertropicales. En cambio, las costas de Labrador, Terranova, Nueva Escocia y otras partes de las costas orientales norteamericanas, ubicadas a una latitud mucho menor, tienen unas temperaturas invernales mucho más frías.

Y las corrientes frías también ejercen una poderosa influencia sobre el clima. En la zona intertropical producen un clima muy árido en las costas occidentales de África y América, tanto del Norte como del Sur. Estas corrientes frías no se deben a un origen polar de las aguas, que no se explicaría en el caso de las corrientes frías de California y de Canarias ya que ambas están ubicadas entre corrientes cálidas a mayor y a menor latitud. La frialdad de las corrientes se debe al ascenso de aguas profundas en dichas costas occidentales de la Zona Intertropical. Ese ascenso lento pero constante es muy evidente en el caso de la Corriente de Humboldt o del Perú, una zona muy rica en plancton y en pesca, precisamente, por el ascenso de aguas profundas, que traen a la superficie una gran cantidad de materia orgánica. Como las aguas frías producen alta presión atmosférica, como se explica en el artículo sobre la Guayana Venezolana, la humedad relativa en las áreas de aguas frías es muy baja y las lluvias son muy escasas o nulas: el desierto de Atacama es uno de los más áridos del mundo. Los motivos de la surgencia de las aguas frías se deben a la dirección de los vientos planetarios en la zona intertropical y a la propia dirección de las corrientes ecuatoriales (del Norte y del Sur). En ambos casos, es decir, en el caso de los vientos y de las corrientes marinas, el desplazamiento se produce de Este a Oeste (en sentido contrario a la rotación terrestre) y alejándose de la costa. A su vez, este alejamiento de la costa de los vientos y de las aguas superficiales, crea las condiciones que explican el ascenso de las aguas más profundas, que vienen a reemplazar a las aguas superficiales que se alejan. Por último, en la zona intertropical, los vientos son de componente Este debido al movimiento de rotación de la Tierra, por lo que en las costas occidentales de los continentes en la zona intertropical soplan del continente hacia el océano, por lo que tienen una humedad muy escasa. A una escala mucho más reducida, este fenómeno puede comprobarse en las playas levantinas españolas: cuando sopla el viento de Poniente, el Mediterráneo se encuentra sin olas (rizado, cuando mucho) pero las aguas en la playa se notan mucho más frías de lo normal. Y en el caso de la isla de Margarita es mucho más evidente, porque en ella soplan los vientos del Este durante todo el año y a cualquier hora: la temperatura de la playa de La Galera en Juan Griego es mucho más fría, aunque sin ningún oleaje perceptible, que la de Playa El Agua o la Playa de El Tirano, en las costas orientales de la isla, ubicadas apenas a unos 15 km. hacia el Este.

Clasificaciones climáticas

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El clima puede clasificarse en:

Clasificación climática clásica

Describe los climas del mundo en función de su régimen de temperaturas y de precipitaciones.

• Clima árido: precipitaciones escasas. se produce gracias a las cadenas montañosas y las corrientes marinas, estas últimas condensan la humedad y originan desiertos .
• Clima intertropical: cálido, las temperaturas fluctúan poco durante el año. Con o sin período(s) de sequía.
• Clima mediterráneo: caracterizado por veranos cálidos y secos e inviernos húmedos y moderados de temperatura.
• Clima alpino: frío a causa de la altitud.
• Clima continental: característico de las regiones interiores. La variación de temperaturas entre estaciones puede ser muy grande.
• Clima oceánico:: característico de las regiones de temperaturas templadas cercanas al mar. Precipitaciones a lo largo de todo el año y temperaturas que no varían mucho a lo largo del año.
• Clima polar: temperaturas generalmente bajo 0° C, escasas precipitaciones.

En función de la temperatura

• Climas sin inviernos: el mes más frío tiene una temperatura media mayor de 18º
• Climas de latitudes medias: con verano e invierno
• Climas sin verano: el mes más caluroso tiene una temperatura media menor a 10º

En función de la altitud

En la Zona Intertropical existen 4 pisos térmicos (también llamados pisos climáticos o bisos bióticos) ya que los cinco elementos o parámetros del clima que se han indicado varían con la altitud. Como se ha indicado, estos 4 pisos son:

• Macrotérmico, con las temperaturas siempre elevadas y constantes, ubicado entre el nivel del mar y los 800 a 1000 metros, según los criterios de distintos autores.

• Mesotérmico o piso templado, entre los 800 a 1000 m., hasta los 2500 a 3000 m. de altitud.

• Microtérmico o piso frío (llamado en algunos países hispanoamericanos como "piso de páramo"), desde los 2500 ó 3000 m. hasta el nivel de las nieves perpetuas (aproximadamente, a los 4700 m. de altitud.

• Gélido, Helado o de nieves perpetuas, a partir de los 4700 m. de altitud, cota donde se ubica, aproximadamente, la isoterma de los 0º C.

Y a medida que avanzamos en latitud, el número de pisos climáticos va disminuyendo porque la influencia de la altitud va siendo sustituida por la de la misma latitud. Esto significa que el primer piso que desaparece (ya en las zonas templadas) es el piso macrotérmico. Y la diferencia esencial entre los pisos térmicos o climáticos en la zona intertropical y en otras zonas geoastronómicas es que en aquella sólo encontramos climas isotermos, es decir, con las temperaturas semejantes a lo largo de todo el año.

En función de la precipitación

• Árido
• Semiárido
• Subhúmedo
• Húmedo
• Muy húmedo

Con relación a los umbrales que separan unos climas de otros según las precipitaciones respectivas, existen diversas interpretaciones (según distintos autores), que deberían estar basadas, además de los montos pluviométricos de las estaciones ubicadas en un clima dado, en las temperaturas medias mensuales de esas mismas estaciones, tal como se indica en el artículo sobre el índice xerotérmico de Gaussen ya que no es lo mismo una pluviosidad de 40 mm. para un mes determinado en una estación meteorológíca de un clima cálido que si se trata de un clima frío. De hecho, una escasa precipitación en un mes de apenas un litro de agua por m² (es decir, 1 mm.) no tendría ningún efecto cuando se trata de un climá cálido, ya que ese valor de la precipitación quedaría anulado rápidamente por la evaporación: pero si hablamos de un clima de tundra durante el invierno, en el que las temperaturas medias fueran inferiores a los 0º C, ese litro de agua permanecería en el suelo en forma líquida o sólida, por la casi ausencia de evaporación que se presenta con esas temperaturas.

En el caso de España, por ejemplo, la lluviosidad disminuye de noroeste a sureste, desde unos 1500 mm. anuales en una gran parte de Galicia hasta los 300 mm. o menos en las costas de Almería, con una aridez extrema en los valles internos de la provincia por el efecto de sotavento de las alineaciones montañosas como sucede, por ejemplo, en el valle de Tabernas. Y el ejemplo de las laderas occidentales de la Sierra de Grazalema, en Cádiz, con una lluviosidad aún mayor que la de Galicia servirían para aclarar un poco la idea ya indicada de la influencia de la temperatura con respecto a la efectividad de las lluvias. Si no se toma en cuenta la Sierra de Grazalema en lugar de Galicia para definir la gradación progresiva de los climas según su mayor o menor aridez es porque esta Sierra, que fue declarada en 1977 Reserva de la biosfera por la UNESCO, representa un caso especial y muy localizado, e inverso al de Tabernas, en el sentido de que se trata de un área expuesta a los vientos del oeste, es decir, a barlovento, lo que incide en la ocurrencia de lluvias orográficas.

Clasificación climática de Köppen

Basada en límites de temperatura y precipitación y en la observación de la vegetación nativa de cada región de estudio.

Clasificación genética

Clasifica en función de las masas de aire que la origina:

• Clima I: vaguada ecuatorial y clima seco.
• Clima II: controlado por la zona de contacto de viento tropical y polar.
• Clima III: controlado por vientos polares y árticos.

Diferentes tipos de clima

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En el mundo los tipos de clima se clasifican en cuatro grupos.

Calurosos

• Clima ecuatorial (región amazónica, parte oriental de Panamá, Península del Yucatán, centro de África, occidente costero de Madagascar, sur de la Península de Malaca e Insulindia)
• Clima tropical (Caribe, Llanos de Colombia y Venezuela, la mayor parte de Brasil, este de Bolivia, norte de Argentina, Paraguay, centro y sur de África, sudeste asiático, norte de Australia, sur de la India, Polinesia).
• Clima tropical árido (suroeste de América del Norte, norte y suroeste de África, oriente medio, costa de Perú, norte de Chile, centro de Australia.

Templados

• Clima subtropical (sureste de Estados Unidos y Australia, sur de China), este de Argentina, sur de Brasil y Uruguay, norte de la India y Pakistan, Japón y Corea del Sur.
• Clima mediterráneo (zona del Mediterráneo, California, centro de Chile, sur de Sudáfrica, suroeste de Australia)
• Clima oceánico o atlántico (zona atlántica europea, costas del Pacífico del noroeste de Estados Unidos y de Canadá, sureste de Australia, Nueva Zelanda, sur de Chile).
• Clima continental (centro de Europa y China y la mayor parte de Estados Unidos)
• Clima continental árido (Asia Central, centro-oeste de América del Norte, Mongolia, norte y oeste de China).

Fríos

• Clima continental frío o continental extremado (norte y noreste de Europa, sur y centro de Siberia, Canadá y Alaska).
• Clima de tundra (región ártica y subantártica subglaciar, Groenlandia, parte de Siberia).
• Clima polar (en el Artico y en la Antártida).
• Clima montañoso (zonas montañosas de más de 3.500 m cerca del ecuador terrestre, hasta unos 2.000 m. en las zonas polares).

=Microclimas=

• Climas urbanos:
• Incendios: Ver Tormenta ígnea
• Erupciones:

• Cambio climático
• Canícula
• Geografía
• Zona Intertropical
• Cuenca del Orinoco

Climatología

• Temperaturas extremas en el mundo

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