UNIVERSID UNIVERSIDAD AD DE LA SERENA SERENA Facultad de Ciencias Sociales y Económicas Departamento de Ciencias Sociales
Modelo Modelo de Paisajes Paisajes Naturales de Patton, Alexander Alexander y Kramer aplicado a los climas terrestres. Integrantes: Juan Arancibia, Javier Gonzalez, Diego López y Leyla Simon Profesora: Ximena Cortes Asignatura: Geografía Física INTRODUCCIÓN
El Mode Modelo lo de paisa paisaje jess natu natura rales les de Patto Patton, n, Alexan Alexande derr y Kram Kramer er es uno uno de los los mecani mecanismo smoss que permite permite entend entender er en la totalid totalidad ad como como se produc producen en los distin distintos tos paisajes en la superficie del globo. Para ello, estos científicos comenzaron a estudiar los distintos procesos que se daban a en la tierra y sus fuerzas que las accionan, permitiendo explicar los distintos constituyentes físicos en base a la medida de las fuerzas y procesos aplicados en las áreas geográficas. (Patton, Alexander y Kramer, 1983)
Lo que intenta explicar este modelo entonces son los fenómenos fisicos del paisaje que dan origen al mismo, mediante cambios relativamente lentos por accion de las distintas fuerzas como lo son : 1)La 1)La ener energí gíaa sola solar, r, que que llega llega a la tierr tierraa enfo enform rmaa de una una onda onda elec electro troma magn gnet etica ica mecanica, que es transformada por la materia de la tierra en calor, esta energía es recibida de forma desigual por la tierra, debido al angulo inclinación de los rayos solares y el tiempo de exposición a estos.
2)La fuerza tectónica, que procede del interior de la tierra producto de la expansión y compresión de la corteza terrestre. 3)LA fuerza de gravedad, producto de la deformación del espacio causada por la masa concentrada del núcleo de la tierra.
Para los efectos de esta investigación, solamente se van a explicar los procesos productos de la energía solar, que consisten en la transformación de la energía solar en calor, la evaporación y la condensación, la formación de las gradientes de presión y los procesos biológicos y de formación de suelos que son producto de la energía solar, y como afectan estos a la constitución de los distintos climas terrestres. La fuerza tectónica por su parte no sera considerada debido a que aun no existen teóricas concretas con algún acervo científico que relación directamente estas fuerzas con la constitución de los distintos climas (pese a que algunas veces tienen directa influencia en fenómenos meteorológicos producto por ejemplo de la acción del vulcanismo). Por otra parte, en lo que respecta a la fuerza de gravedad, tomaremos la compresión de la atmósfera, que permite fundamentalmente, que los constituyentes del planeta tierra se mantenga unidos, debido a que precipitan constantemente hacia el núcleo.
Transformación de la energía solar en calor
La energía solar llega a través del espacio hacia la tierra en forma de radiación electromagnética, la cual tiene su génesis en los procesos de fusión nuclear que se dan en el Sol. Por otra parte, la energía solar puede ser aprovechada de dos maneras. La primera en forma de un sistema fototérmico, que consiste en la transformación de la luz en calor, y por otra parte por un sistema fotovoltaico, que se logra transformando la luz solar en electricidad. En el caso del sistema tierra, la totalidad de los procesos de que dan en el planeta tienen directa relación en cuanto de esta radiación están expuestos los componentes de un determinado lugar y por cuanto tiempo lo están. (Stahler & Strahler, 2005)
Todos los procesos vitales que se desarrollan sobre la superficie terrestre se hayan sustentados por la energía que irradia el sol. Los sistemas de circulación planetaria de la atmosfera y los océanos están gobernados por la energía solar.
Los intercambios
entre líquido y vapor de agua de un lugar a otro dependen de esta fuente de energía. El flujo de energía del sol hacia la tierra y de ella hacia al exterior, es un sistema complejo. Incluye no solo su transporte, sino también su almacenaje y transporte, todas estas formas ocurrirán en los gases, líquidos y materia sólida que se encuentra en la hidrosfera, atmosfera y litosfera. (Patton, Alexander y Kramer, 1983)
Ilustración 1 Radiación Solar
Los procesos bioquímicos y muchos orgánicos se activan gracias al calor.
Cuando la
energía que irradiada por el sol llega a la tierra el nivel de energía calorífica tiende a crecer, pero cuando la tierra irradia energía al espacio exterior el nivel de energía calorífica tendera a disminuir. La región ecuatorial recibe a través de la radiación solar mucha más energía de la que pueden radiar luego hacia al espacio (por lo tanto
tendrían un superávit de energía), en cambio en las regiones polares pierden mucha más energía de la que reciben por la radiación solar. La recepción de energía solar de onda corta por una superficie expuesta a la energía solar corresponde al proceso de insolación, en consideración que la radiación de onda corta corresponde a la máxima intensidad, de esta radiación yace la luz visible, siendo el sol quien emite este tipo de radiación. La insolación depende de dos factores: el Angulo de incidencia de los rayos solares sobre la tierra, siendo estos ángulos los que determinan el flujo de energía que alcanza una unidad dada de superficie terrestre, esto condicionara el medio térmico donde se desarrollara la vida subyacente; y el tiempo de exposición a los rayos solares. Ambos factores varían según la latitud y los cambios estacionales en la trayectoria del sol en el cielo. (Stahler & Strahler, 2005)
La intensidad de la insolación es mayor donde los rayos inciden perpendicularmente o verticalmente, pero la intensidad baja cuando el Angulo de incidencia disminuye de esta forma la cantidad de calor se extiende sobre una superficie mayor (constante solar vertical y oblicua). En cuanto la radiación solar penetra la atmosfera terrestre su energía es absorbida o desviada
de diferentes formas: a través del proceso de
difusión que es cuando las moléculas de gases profundizan en la densa capa atmosférica , de este modo las moléculas de gases se dispersan enviando parte de la energía hacia al espacio exterior y otra parte hacia la superficie de la tierra; Absorción es otra forma de perdida de energía, la absorción tiene lugar cuando los rayos solares penetran la atmósfera , el dióxido de carbono y el vapor de agua se encargan de la absorción directa de los rayos infrarrojos; reflexión de las nubes, las nubes pueden sumar a través de la reflexión una cantidad de 30 a 60% de la energía que entra; Albedo que es el porcentaje de radiación de onda corta reflejada por la superficie de la tierra y el mar; y por último la radiación terrestre que consiste en un proceso que se da cuando una superficie de la tierra tiene almacenada cierta cantidad de energía, que obtuvo a partir de la insolación, pero este depósito de calor empieza a perder de forma continua a través de la radiación de onda larga hacia la capa de la atmósfera. Los mecanismos de transferencia de energía están para transportar excedente energético
desde las regiones donde hay abundancia hacia las que tienen deficiencias energéticas. Los movimientos producidos por la atmósfera y los océanos actúan como mecanismos de transferencia de calor. (Stahler & Strahler, 2005)
Evaporación y condensación
La evaporación y condensación tienen directa relación con la energía solar emanada desde el astro rey. La absorción de la energía solar por las distintas masas de aguas que se encuentran dispuestas en el globo, son causantes tanto de los fenómenos meteorológicos a los cuales nos enfrentamos y con ello los climas terrestres. (Patton, Alexander y Kramer, 1983)
Ilustración 2: Formación de la niebla producto de la insolación
Tanto el proceso de evaporación y condensación son fases que operan dentro del denominado ciclo hidrológico o ciclo del agua, el cual describe el movimiento continuo y cíclico de las masas de agua en el planeta Tierra. Digamos que el ciclo hidrológico se basa en el permanente movimiento o transferencia de las masas de agua, tanto de un punto del planeta a otro, como entre sus diferentes estados (líquido, gaseoso y sólido). Está animado por dos causas: La energía solar y la gravedad. La
naturaleza ha creado una especie de máquina insuperable, regulando y gestionando las necesidades de cada uno de los seres vivos. El ciclo hidrológico, es un modelo conceptual que describe el almacenamiento y movimiento del agua entre la Biosfera, Atmósfera, Litosfera, Hidrosfera, lo que se denomina Sistema Climático. (Stahler & Strahler, 2005)
El agua en nuestra atmosfera, se mueve desde un depósito o reservorio a otro, a través de los diferentes procesos entre los cuales tenemos: Evaporación, Condensación, Precipitación, Sedimentación, Escorrentía, Infiltración, Sublimación, Transpiración, Fusión, y flujo de agua subterránea. (Stahler & Strahler, 2005)
Ilustración 3: La Condensación de masas de agua causando precipitaciones
La evaporación se define como el proceso mediante el cual se convierte el agua líquida en un estado gaseoso, esta puede ocurrir solamente cuando el agua está disponible. También se requiere que la humedad de la atmósfera sea menor que la superficie de evaporación (a 100% de humedad relativa no hay evaporación más). El
proceso de evaporación requiere grandes cantidades de energía, por ejemplo, la evaporación de un gramo de agua a una temperatura de 100 ° Celsius requiere 540 calorías de energía de calor (600 calorías a 0 ° C).
La evaporación en cambio es la transformación de vapor a liquido que se produce con el enfriamiento. El vapor de agua se enfría al subir a la atmósfera, pasa de gas a líquido. Este proceso se conoce como condensación. Al condensarse, el agua forma millones de gotas muy pequeñas, estas gotas forman las nubes. Mediante este proceso se liberan energía de calor latente al ambiente.
Formación de las gradientes de presión
Las gradientes de presión son ocasionadas por las diferencias presión (fuerza que ejerce la atmósfera sobre la superficie de la tierra) entre dos puntos, lo cual genera un movimiento de las masas de aire desde las zonas de alta presión a las de baja presión. (Stahler & Strahler, 2005)
Ilustración 4: Altas y Bajas presiones
La temperatura juega un papel en la presión atmosférica, en términos simple, un fluido como el aire al enfriarse o calentarse, varía su densidad y a su vez la presión, a mayor temperatura mayor presión y a menor temperatura menor presión.
Las gradientes de presión son causadas por diferencias barométricas, que ponen en movimiento las masas de aire, en búsqueda de un equilibrio bárico, al igual como ocurre con la temperatura que tiende al equilibrio térmico.
Ilustración 5 Equilibrio Bárico
Es necesario aclarar que las gradientes de presión y sus fenómenos ocurren en el primer nivel de la atmósfera (troposfera), en donde suceden tanto los movimientos horizontales de masas de aire como los verticales, que no alcanzar a llegar a niveles superiores de la atmósfera debido al equilibrio hidroestatico, que actúa mediante el equilibrio de las fuerzas de gradiente vertical de presión y la fuerza de gravedad. (Stahler & Strahler, 2005)
En resumen, las gradientes de presión son causadas por las diferencias de presión existente entre dos puntos de la superficie terrestre, las cuales a su vez esta directamente relacionadas con la cantidad de energía absorbida por dichas áreas. Por otra parte las fuerza ejercida por las gradientes de presión, sera inversamente proporcional a la densidad del aire entre las zonas involucradas, radicando su importancia en la intensidad de los vientos (movimiento horizontal del aire).
(Patton,
Alexander y Kramer, 1983)
Procesos biológicos
La energía solar tiene una incidencia directa en la totalidad de los procesos biológicos que acontecen. Los seres vivos, necesitan para desarrollarse la energía proveniente del sol, ya que facilita (como un catalizador) los distintos procesos metabólicos que suceden al interior de las células, tanto animales como vegetales. (Stahler y Strahler, 2005)
Tanto la luz como el calor son proporcionados por el sol, permitiéndole a los organismos vegetales en primera medida, absorber la luz para poder llevar a cabo la fotosíntesis, el cual funciona básicamente como su medio de alimentación y desarrollo, por otra parte el calor les permite resistir y desarrollarse de mejor manera a la exposición, debido a que en lugares de altas latitudes, pese a estar expuestos al sol de manera constante, la frío quema las plantes antes de que puedan desarrollarse.
Los animales a su vez, consumen muchas de estas plantes, aprovechando de manera indirecta la energía solar que hizo posible su crecimiento, pero este no es el unico ejemplo, ya que los combustibles fósiles y sus derivados que usamos a diario son producto de los seres que consumieron a en el pasado esta energía y quedo almacenada en su materia. (Stahler y Strahler, 2005)
Ilustración 6: Fotosíntesis
La fotosíntesis, que es el proceso característico que llevan a cabo las plantas y que permiten el desarrollo de la vida gracias al oxígeno,
es posible mediante varios
pasos, la primera, e cuando la energía solar captada por la clorofila rompe los enlaces químicos del agua liberando el oxigeno al medio ambiente, conservando las moléculas de hidrógeno y la energía solar sobrante en el ATP
para la próxima fase.
En una segunda instancia, y ahora en ausencia de luz solar, se utilizan el hidrógeno y el ATP que contiene la energía solar, serán utilizados por los cloroplastos en conjunto del CO2 de la atmósfera a la glucosa que servirá como alimento para la planta permitiéndole su desarrollo. (Stahler y Strahler, 2005)
Compresión de la atmósfera
La compresión de la atmósfera es producto de la fuerza de gravedad que afecta a toda la materia cercana a la tierra producto de la deformación del Espacio causando de que precipiten al centro del planeta, de modo tal que los elementos más densos de van hacia el fondo y los menos densos hacia la superficie. (Strahler y Strahler, 2005)
Los gases de la atmósfera son materia y por lo cual también se encuentran sujetos a la tierra por la gravedad y se disponen al igual que el resto de acuerdo a su densidad.
Ilustración 7 Deformación del Espacio por el planeta Tierra.
La atmósfera, que es una capa gaseosa que rodea al planeta Tierra de aproximadamente 10.000 Km de altura. Su composición es tanto de gases como de partículas solidas y liquidas que se encuentran suspendidas en el aire y siendo atraídas por la gravedad
terrestre, y se puede dividir en cinco partes de acuerdo a sus
características y propiedades, como lo son: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera y exosfera. En ella, se producen tanto los fenómenos meteorológicos, la absorción de la energia solar y protección de las ondas electromagneticas dañinas para los seres vivos.
El mayor porcentaje de la masa atmosférica se encuentra concentrada en los primeros niveles de la troposfera. Provocando que cerca del 70% de
esta masa localice
prácticamente en los primeros 10 kilómetros de altura, solo una milésima parte en los niveles superiores, haciendo que los primeros niveles de la Atmósfera tengan una composición uniforme y homogénea.
Bibliografía:
Strahler, A. y Strahler, A. (2005).Geografía Física. Ediciones OMEGA. Barcelona.España Patton, D.P.; L. E. Alexander y L. Kramer. 1983: Curso de Geografía Física.
