X.25 Configuration Examples

• Enumerar las distintas fases de las que consta el ciclo del agua, señalando algunas repercusiones sobre el mismo de determinadas actividades humanas.

• Explicar el significado de la atmósfera como filtro protector de las radiaciones solares y como amortiguadora de la temperatura terrestre.

• Determinar las condiciones atmosféricas de estabilidad e inestabi-

lidad y explicar sus repercusiones sobre la dispersión de la conta-

minación.

• Explicar con claridad el proceso de formación de los diferentes tipos de precipitaciones.

• Interpretar mapas del tiempo.

• Analizar las características climáticas que suponen un riesgo en nuestro país y en el mundo.

• Explicar el papel de la hidrosfera como reguladora y amortiguadora del clima terrestre.

• Explicar las repercusiones climáticas de El Niño y de la NAO. • Representar e investigar las causas de la existencia de los diversos

climas en la Tierra.

• Consultar, debatir e interpretar los diferentes cambios climáticos pasados, presentes y futuros.

• Aplicar los acuerdos de Kioto a noticias de la prensa, señalando los mecanismos de flexibilidad y analizando el seguimiento actual de dichos acuerdos.

• Utilizar técnicas diversas, físico-químicas y biológicas, para la de-

tección de la contaminación del aire y del agua.

• Interpretar a partir de mapas las condiciones meteorológicas y topográficas que propician o evitan el acúmulo de contaminantes atmosféricos.

• Elaborar esquemas o informes sobre las distintas fases de depura-

ción natural o artificial del agua o del aire.

• Manejar gráficos y esquemas para explicar las funciones de la at-

mósfera y de la hidrosfera.

• Recoger datos, investigar y elaborar informes relacionados con no-

ticias de la prensa sobre la problemática relacionada con las capas fluidas y sobre sus efectos para la salud de las personas, seres vivos o materiales.

• Buscar y comentar algunas leyes o decretos básicos sobre la con-

taminación del aire y del agua.

• Valorar la necesidad de cumplir medidas encaminadas a reducir la contaminación del agua y del aire.

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j Contenidos

Conceptos

• Funcionamiento de las capas fluidas y la máquina climática. • El ciclo del agua.

• La atmósfera: composición y propiedades.

• Funciones de la atmósfera: balance de radiación solar (el efecto invernadero natural) y la atmósfera como filtro protector (la ozo-

nosfera).

• Dinámica atmosférica local: conceptos y principales parámetros. • Dinámica vertical de la atmósfera. Condiciones de estabilidad e

inestabilidad atmosférica.

• La dinámica atmosférica global: efecto de Coriolis y circulación general de la atmósfera.

• La hidrosfera y su papel en la regulación del clima. Las brisas ma-

rinas. Corrientes oceánicas superficiales y profundas.

• El océano global: la cinta transportadora y el fenómeno de El Niño.

Procedimientos

• Manejo de gráficos y esquemas para explicar las funciones de la atmósfera y de la hidrosfera.

• Interpretación de tablas de datos y gráficos sobre el ciclo del agua, su distribución global y deducción de las alteraciones causadas por la acción humana.

• Interpretación de datos para el cálculo del balance energético superficie terrestre-atmósfera a partir de los datos de la energía solar incidente y el porcentaje de calor emitido por la superficie terrestre que retorna hacia ella (efecto invernadero).

• Interpretación de gráficas sobre los diferentes tipos de gradientes verticales y deducción a partir de las mismas de las condiciones atmosféricas existentes y de su capacidad de dispersar los conta-

minantes.

• Interpretación de las condiciones meteorológicas y topográficas que propicien o eviten el acúmulo de contaminantes atmosféri-

cos.

• Análisis de la distribución en el planeta de los diferentes tipos de vientos y deducción de su dirección, teniendo en cuenta el efecto de Coriolis.

• Analizar y describir la repercusión sobre el clima de las distintas corrientes oceánicas.

• Detectar y valorar las repercusiones del El Niño y de La Niña sobre el clima de las distintas regiones del planeta.

Actitudes

• Valoración de la necesidad de cumplimiento, por parte de la ciu-

dadanía, de las normas para reducir la emisión de gases de efecto

invernadero encaminadas a evitar el calentamiento generalizado del planeta.

• Toma de conciencia de la importancia de la atmósfera y de la hi-

drosfera por sus funciones protectoras y reguladoras, inductoras de la existencia de vida.

• Actitud crítica respecto a las actividades humanas que originan un aumento de las emisiones de dióxido de carbono a la atmós-

fera.

j Orientaciones metodológicas

y resolución de actividades

8.1 Introducción

Creemos necesario, para comenzar esta unidad, introducir el concep-

to de máquina climática que se pone en funcionamiento mediante el ciclo del agua.

Un interrogante que nos planteamos es: ¿qué es un sistema caótico? Según Edward N. Lorenz, descubridor del caos, un sistema caótico es aquel cuyo comportamiento parece debido al azar pero en realidad es determinista, es decir, es orden disfrazado de casualidad y su estado futuro no es aleatorio, sino que, a pesar de las apariencias, se puede determinar.

El sistema atmosférico es caótico, ya que sigue unas pautas ma-

temáticas aunque estas nunca se repitan y puedan cambiar en el transcurso de un corto periodo temporal. Además, el funcionamiento del sistema atmosférico es impredecible puesto que, aunque exis-

tan ecuaciones que liguen sus principales variables: temperatura- presión-humedad, su resolución no sigue la norma newtoniana de la exactitud matemática. El propio Lorenz, en sus cálculos sobre el comportamiento atmosférico, descubrió que, con solo cambiar unas cifras de seis decimales, por otras de tres, con la finalidad de sim-

plificar operaciones, desaparecía toda similitud con las pautas an-

tiguas del comportamiento del sistema. Esto le llevó a concluir que cualquier error numérico, por ínfimo que fuera, daría lugar a resul-

tados muy diferentes de los esperados, denominándose este hecho el efecto mariposa. En virtud de este efecto, aunque se midieran las condiciones atmosféricas (humedad, temperatura, presión y vientos) en todos los puntos terrestres, tomados a una distancia de treinta centímetros unos de otros y, suponiendo que cada una de las medi-

das fuera totalmente precisa; aun en ese caso, no se podrían hacer predicciones fiables sobre el tiempo atmosférico, debido a cualquier fluctuación de los valores medidos entre los puntos estudiados, que daría lugar a errores, que, a pesar de ser ínfimos, serían muy relevan-

tes para el comportamiento del sistema.

Al representar en forma de espacio de fases un sistema dinámico, como el del modelo depredador/presa (Unidad 5), a partir de las gráficas temporales de la Figura 5.8 obteníamos como resultado unos atractores circulares (Fig. 5.10) en los que el sistema se estabiliza-

ba. A partir de los citados atractores, podíamos predecir el compor-

tamiento futuro del sistema, aunque existiese un periodo transitorio de inestabilidad; en palabras de James Gleick: «Los sistemas lineales poseen una virtud modular: se pueden desmontar y montarlos de nuevo. Las piezas siempre casan».

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DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS

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Por el contrario, en un sistema caótico como el representado en las figuras que exponemos a continuación, la primera de ellas en su for-

ma temporal y, la segunda, en la trayectoria seguida en el espacio de fases, observamos que toman forma de atractores extraños, similares a las alas de una mariposa.

La conclusión es que, en los sistemas formados por fluidos, se obtienen ecuaciones mecánicas y termodinámicas no lineales y extremadamente difíciles de calcular, ya que los valores de las variables son sumamente cambiantes, como se ve en la represen-

tación gráfica temporal (el sistema nunca repite sus pautas). Lo mismo se observa en la figura del espacio de fases: la trayectoria jamás se corta a sí misma, ya que el sistema nunca se repite de un modo exacto.