Presentación con notas al maestro

Este vídeo muestra cómo se ve la atmósfera desde la Estación Espacial Internacional. La capa fina color azul en el borde del planeta Tierra es la atmósfera. Según va pasando la estación sobre la Tierra se puede observar la presencia de un huracán a mano izquierda.

La atmósferaesla capagaseosaque rodeala Tierra. Se divide endistintascapasy cadaunatieneunamezclade gases diferenteimportantespara la vidaenel planeta.

La atmósfera es la capa gaseosa que rodea la Tierra y está compuesta, principalmente, de nitrógeno y oxígeno, y en menor cantidad, se compone de otros gases tales como vapor de agua y dióxido de carbono, entre otros. Aunque esta mezcla de gases se considera la más abundante, en la atmosfera también se pueden encontrar partículas solidas microscópicas suspendidas y gotas de agua. Esta capa es esencial para la vida en nuestro planeta, ya que lo protege de las radiaciones nocivas del sol e impide el calentamiento o el enfriamiento excesivo de la superficie terrestre. También, la atmósfera contiene el oxígeno que respiramos y el dióxido de carbono que necesitan las plantas para realizar fotosíntesis. Sin su presencia no existirían los lagos ni los océanos, no habrían nubes, ni sonidos.

La atmósfera se extiende 9,600 km (6,000 millas) sobre la superficie terrestre y su densidad disminuye rápidamente con la altitud. El 97% del aire se concentra en los primeros 29 km (18 millas). Tomando en consideración el parámetro de la temperatura, la atmósfera se divide en cinco capas principales: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera y exosfera.

Troposfera N2, O2, CO2,H2O 10-17 59, -68.8 Mantieneel balance de calor

Estratosfera O3 50 -68, 28.4 Previeneque losrayosUV del sol penetrenla Tierra

Mesosfera O2+, NO- 85 28.4,-133.6 No hay propagaciónde ondasde sonido

Termosfera O2+, O+, NO+ 500 -133.6, 2,192 Ionizaciónde losgases

Exosfera H+, He+ 10,000

La troposfera es la capa que está más cerca de la superficie de la Tierra. Está a una altura entre 10 a 16 km (6.21 - 9.94 millas) de la Tierra. Sin embargo, podría estar a 20 km (12.43 millas) en los trópicos y cerca de 9 km (5.59 millas) en los polos. Es en esta capa que tanto la temperatura como el vapor de agua disminuyen según aumenta la altura. Allí se encuentra el aire que respiramos y es donde se producen todos los fenómenos meteorológicos que afectan a los seres vivos, como por ejemplo, la lluvia, el viento y los huracanes, entre otros. Sobre la troposfera se encuentra la estratosfera. Esta normalmente está localizada entre 15 km a 50 km (9.32 a 31.07 millas) de altura, dependiendo de la región de la superficie terrestre. En esta capa, la temperatura es mayor que en la troposfera y mientras la altura aumenta, más incrementa esta temperatura. Esto se debe a que la estratosfera contiene la capa de ozono que absorbe la mayoría de la luz ultravioleta del sol. La función del ozono es bloquear estos rayos ultravioleta y actuar como un escudo protector permitiendo que pasen, solamente, las radiaciones que permiten la vida en la Tierra. Luego encontramos la mesosfera. Esta capa se extiende desde la estratosfera hasta 85 km (52.82 millas) de altura. Aquí, la temperatura disminuye según se va ganando altura. Tanto es así que en el límite superior se registra la temperatura más baja de la atmósfera, aproximadamente -130 oF (-90 oC).

La termosfera, también llamada ionosfera, es la capa más caliente de todas y llega hasta 500 km (310.7 millas) sobre la superficie terrestre. Las temperaturas altas en esta capa se deben a que las moléculas de oxígeno (O2) absorben energía de los rayos solares lo que ocasiona que el aire se caliente. Debido a que hay pocos átomos y moléculas en la termosfera, la absorción de una pequeña cantidad de energía solar puede producir un aumento significativo en la temperatura del aire. Esta temperatura puede llegar a más de 1,832 oF (1,000 oC). Es en esta capa en la que se desintegran la mayor parte de los meteoritos al rozar el aire. La exosfera es la zona de transición entre la atmósfera terrestre y el espacio. Aquí las moléculas y los átomos que no están sujetos a la gravedad terrestre, escapan hacia el espacio lentamente. En esta área se encuentran los satélites artificiales de la Tierra.

10,000 km

Gas Símbolo Porcientoporvolumen Nitrógeno N2 78.08 Oxígeno O2 20.95 Argón Ar 0.93 Neón Ne 0.0018

Entre cada una de las capas de la atmósfera, hay una zona de transición conocida comunmente como las “pausas”. Estas capas de transición son la tropopausa, estratopausa y mesopausa. La tropopausa la encontramos entre la troposfera y la estratosfera, siendo esta la primera zona de transición entre las capas principales. La estratopausa se encuentra entre la estratosfera y la mesosfera, mientras que la mesopausa se encuentra entre la mesosfera y la termosfera.

En cada una de las capas principales y sus zonas de transición se encuentran unos gases en particular. Esta mezcla de gases puede ser permanente o variable. Los gases permanentes son los que forman una proporción constante de la masa atmosférica. Por otro lado, los gases variables serán aquellos que su distribución en la atmósfera cambia en tiempo y en espacio. Por ejemplo, el vapor de agua, el dióxido de carbon y el ozono son considerados gases variables. El nitrógeno, el oxígeno y el argón son gases permanentes.

 Esescencialpara la vidaporqueprotegeal planetaTierra de la radiaciónemitidaporel sol.  Ayudaa impedirel calentamientoo enfriamientoenexcesode la superficie terrestre.  Contieneoxígeno, importantepara la respiraciónhumanay dióxidode carbono, importantepara la fotosíntesisde las plantas.  Sin la atmósferano existiríavidaenla Tierra.

La atmósfera cumple una función fundamental en nuestro planeta ya que esta regula la entrada de la luz del sol, protegiendo nuestro planeta de los efectos nocivos de la radiación solar. Cuando la energía solar pasa a través de la atmósfera, el 34% es devuelta al espacio, el 19% es retenida en la atmósfera y el 47% se extiende eventualmente, a través de la superficie terrestre. La mayor parte de los procesos que se llevan a cabo en la Tierra utilizan energía solar ya sea directa o indirectamente.

Es la acumulación de eventos climáticos diarios y estacionales durante un largo periodo

 Temperaturadel aire  Presión atmosférica  Humedad  Nubes  Precipitación  Visibilidad  Viento

Son las condiciones de la atmósfera en cualquier momento y un lugar en particular; cambia constantemente.

El clima describe las condiciones atmosféricas en un lugar por periodos de tiempo largos o extensos. Por otro lado, las condiciones del tiempo se refiere a las condiciones de la atmósfera en periodos de tiempo corto o actuales. Por ejemplo: el clima en Puerto Rico es tropical (no cambia), mientras que las condiciones del tiempo pueden variar entre soleado, nublado, lluvioso, etc. (cambia constantemente).

Tanto en el clima como en el tiempo, se consideran las mismas variables, sin embargo en el caso del clima se toma el cuenta el valor promedio de mediciones como la temperatura del aire, precipitación, humedad relativa, entre otros.

Conocer las condiciones del tiempo y las condiciones climáticas es importante para la vida diaria. El tipo de ropa que se utiliza, las actividades que se pueden realizar y hasta qué alimentos se pueden consumir son determinados por las condiciones atmosféricas.

Es importante establecer que las condiciones del clima o climáticas y las condiciones del tiempo no son lo mismo. Aunque en ambos se utilizan las mismas variables o parámetros de medición, el tiempo que se utiliza para analizarlos y establecer diferencias es distinto. En el clima consideramos largos periodos de tiempo (años, décadas, siglos), mientras que en las condiciones del tiempo consideramos periodos de tiempo cortos (horas, días, semanas).

90o

66o

23o

0o

23o

90o 66o

Tipode clima Características

Polar Su temperatura permanece pordebajo de los 10 C (50 F) casi permanentemente. Los vientos son muy fuertes y hay muy poca precipitación y humedad. Templado La temperaturamedia estácercade los15 C (59 F), sin embargo puede fluctuar entre los 10 ºC(50 F) y 18 ºC(64.4 F). La precipitación anual puede estar entre 20 y 40 pulgadas. Las estaciones del año pueden distinguirse entre sí. Cálido Se divide entrestiposde climas: ecuatorial, tropical o desértico. Dependiendodel climacálidoque sea, la temperatura estáporencimade los18 C (64.4 F) y la precipitación puede ser abundante o nula.

Las dis ntas zonas climá cas se deben a la penetración de la luz solar. Debido a que el eje de rotación de la Tierra ene un ángulo de inclinación de 23.5º con respecto al plano de su órbita alrededor del sol, este penetra la superfi cie terrestre en dis ntos ángulos. Por esta razón, las temperaturas no son extremas en ningún lugar, produciendo así estaciones moderadas que permiten la vida en este planeta. Sobre el ecuador, la luz del sol entra en línea recta (perpendicular) por lo que el clima es más cálido. Según nos vamos alejando del ecuador, la luz llega a diferentes ángulos y al pasar por la atmósfera la energía se va perdiendo, lo que produce un clima más frío.

Condicionesdel tiempo

Lluvioso

Nublado

Soleado Características

Abundantepresenciade nubesencapasbajasde la atmósferay temperaturasmásfrías. Lluvias persistentespuedenocasionarinundacionesrepentinas.

Extensacoberturade nubesque presentaaumentoenla humedaddel airey aumentoenel índice de calor.

Cielosdespejadosdondese puedenobservarmayor presenciade nubesencapasaltasde la atmósfera. La temperaturasuelesermáscáliday la humedadpuedevariar.

Imágenestomadasde: https://www.ncdc.noaa.gov/sotc/synoptic/201709

Las condiciones del tiempo dependen de las condiciones atmosféricas. Sistemas de baja presión, alta presión, vaguadas, frentes fríos o cálidos, determinan las condiciones en la superficie terrestre. Los meteorólogos utilizan distintas herramientas para hacer sus pronósticos, ya sean instrumentos para mediciones o mapas para representar los datos obtenidos de forma gráfica. Utilizar símbolos para representar las distintas condiciones del tiempo facilita el entendimiento de los datos obtenidos.

Temperatura del aire(F, C) Termómetro

Presiónatmosférica(mb, Pa, hPa) Barómetro

Viento(m/h, km/h, knots) Anemómetro

Precipitación(In)

Humedadrelativa Pluviómetro

Higrómetro

Llevar a cabo mediciones diarias ayudan a determinar las condiciones del tiempo en un lugar específico. Cuando estas mediciones se toman por largos periodos de tiempo y se almacenan en una base de datos sirven para determinar el clima en un lugar o región. Colocar estos instrumentos en un mismo lugar ayuda a generar datos científicos útiles para el estudio de las condiciones atmosféricas.

Comúnmente podemos encontrar todos estos instrumentos en una estación meteorológica. Las estaciones meteorológicas son puestos de observación donde se monitorean y registran las condiciones y los datos meteorológicos. En estas estaciones podemos encontrar instrumentos como: termómetro para medir la temperatura del aire, barómetros para medir la presión atmosférica o fuerza del aire sobre la superficie terrestre, pluviometro para medir la precipitación. Otros instrumentos pueden ser los anemómetros para medir la velocidad del viento y la veleta para conocer la dirección de este.

Es la medida de la energía cinética promedio de las moléculas de un cuerpo (intensidad). Cuando una sustancia se calienta, sus átomos vibran más rápido y su temperatura aumenta. La temperatura se refiere a la energía de las moléculas individuales y se puede medir con un termómetro.

El calor es el total de la energía cinética de las moléculas o átomos de una sustancia. Esta energía se transfiere de un objeto a otro debido a una diferencia de temperaturas. El calor fluye espontáneamente desde un objeto caliente a uno frío. La cantidad de calor depende de la masa de la sustancia.

http://fisica.cubaeduca.cu/media/fisica.cu baeduca.cu/medias/interactividades/11FetcTer modinmica/res/calentamiento_calentamiento_termodinamica.webm

Esta ilustración muestra el comportamiento de las moléculas dentro de un líquido cuando a este se le aplica calor. A medida que las moléculas se van excitando, la temperatura comienza a aumentar. Mientras más excitadas estén las moléculas, mayor será la temperatura.

https://svs.gsfc.nasa.gov/20093

La Tierra realiza dos movimientos simultáneamente: el movimiento de traslación alrededor del Sol y otro de rotación alrededor de su eje. El tiempo que se tarda en llevar a cabo un giro completo alrededor del Sol es de 1 año, mientras que un giro completo alrededor de su propio eje lo realiza en 1 día. El eje de rotación de la Tierra tiene un ángulo de inclinación de 23.5º con respecto al plano de su órbita alrededor del Sol. Esto ocasiona que el sol entre a la superficie terrestre a ángulos distintos.

En la región ecuatorial la luz solar incide perpendicularmente, mientras que en las regiones polares esta incide en ángulo. La energía solar que llega a la superficie de la Tierra perpendicularmente es mucho más intensa que la energía que incide en ángulo. La luz del Sol que llega con cierto ángulo se dispersa más que la que llega perpendicular. Esto permite que una zona más amplia se caliente.

 El sol esla principal fuentede energíade la Tierra.  Estácompuestoprincipalmentede hidrógenoy helio.  La cantidadde energíaque se recibe del sol eslo que determinalas estacionesdel año, lo que regulael ciclodel agua, ayudaa circular las corrientesocéanicas, entre otros.

El Sol es la principal fuente de energía de la Tierra. Está compuesto de hidrógeno y helio. Dado que la circulación es elíptica, esta tarda 365 días en completar una vuelta alrededor del Sol. Sin embargo, como la Tierra gira en su propio eje, para completar una vuelta en sí, solo tarda 24 horas.

La cantidad de energía que se recibe del Sol es lo que determina las estaciones del año, lo que regula el ciclo del agua y ayuda a circular las corrientes de agua en el océano.

Para determinar los diferentes tipos de clima existe un sistema empírico para la clasificación de los climas que fue desarrollado por el botánico y climatólogo alemán WladimirKöppenen 1884. Este sistema toma en consideración la temperatura, la precipitación y la distribución de la vegetación. Divide los climas del mundo en cinco grupos principales, cada grupo se divide en subgrupos y cada subgrupo en tipos de clima.

Wladimir Köppen nació el 25 de septiembre de 1846 en St. Petersburg, Rusia. Trabajó en el campo de la climatología y meteorología por más de 70 años. No fue hasta 1900 que Köppen cumplió su mayor logro en la climatología geográfica al introducir su sistema matemático de clasificación climática. En aquel entonces, a cada uno de los cinco climas principales se le asignó un valor matemático de acuerdo a la temperatura y la precipitación. De aquí en adelante, muchos de los sistemas realizados por otros científicos se han basado en el trabajo de Köppen. Wladimir Köppen murió en Austria el 22 de junio de 1940, a los 94 años.

Esun conjuntode condiciones atmosféricascaracterísticode una zona específica. Estascondiciones dependende factorestales comola topografía, la temperatura, la humedady la altura, entre otros elementos. Para entendermejorlos microclimasde Puerto Rico es importantecomprenderel comportanmientode losvientos alisios.

Se considera microclima al área superficial de la Tierra que a una cierta altura o elevación ya no se logra distinguir del clima local general. Por ejemplo, aunque el clima en Puerto Rico sea tropical, algunas áreas o regiones son más secas o húmedas dependiendo de su localización geográfica. Si comparamos el área de El Yunque con el Bosque Seco de Guánica veremos que ambos son muy distintos entre sí. El Yunque es el área con mayor precipitación anual en Puerto Rico, mientras que el Bosque Seco de Guánica es una de las áreas con menos precipitación. Esto lo podemos observar al comparar la vegetación y los animales que viven en cada zona.

Esel flujode aireque se genera en la superficieterrestredebidoa las diferenciasenpresiónentre las latitudes medias y el Ecuador.

• Debidoal efectoCoriolis, losvientos alisiostienenunadirección predominantedel esteenel hemisferio

Norte.

https://svs.gsfc.nasa.gov/11501

Al hablar de los vientos alisios es importante entender cómo se comporta una masa de aire en la atmósfera en términos generales. Cuando una masa de aire se calienta, esta se expande y, por lo tanto, se vuelve menos densa. Esto permite que esa masa de aire sea menos pesada (liviana) y pueda ascender con facilidad. Cuando una masa de aire se enfría, pasa lo contrario. También es importante entender cómo se mide el viento. Por ejemplo, cuando queremos conocer la dirección del viento debemos entender que esta siempre se describe desde donde viene, hacia donde va. Otro punto importante es la fuerza que realiza el aire sobre la superfi cie de la Tierra. Esta fuerza se conoce como presión atmosférica. La presión atmosférica siempre va de un área de alta presión a un área de baja presión y depende directamente de la altura. Esto quiere decir que a mayor altura, menor será la presión del aire. Sin embargo, su densidad será menor. Por otro lado, el efecto Coriolis es la fuerza que se produce debido a la rotación de la Tierra. En términos del viento, si tomamos el Ecuador como referencia y observamos hacia el polo norte, veremos que esta fuerza es la que se encarga de desviar la trayectoría de estos vientos hacia la derecha en el hemisferio Norte y hacia la izquierda en el hemisferio Sur. Por el efecto de Coriolis es que observamos que los huracanes que salen del oeste de África hacia el este (el Caribe), eventualmente se dirigen hacia el norte del Atlán co.

Debido a la incidencia de los rayos del Sol, la zona central del planeta se calienta más que los polos. Esta zona de calentamiento permite que se genere un fl ujo de aire par cular, donde el aire más caliente sube y el más denso baja. Esa área cerca del centro de la Tierra se conoce como Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT). En esta región los vientos que vienen del noreste convergen con los vientos que vienen del sureste. La gran can dad de vapor de agua que se genera, hace que se forme una baja presión en la superfi cie; es decir, forma una masa de aire caliente cerca del Ecuador. Este aire sube y llega a la troposfera. Parte de este se enfría, se hace más denso y comienza a bajar, mientras que otra parte de este aire que subió hasta la troposfera sigue calentándose y, por lo tanto, con núa subiendo. Este fl ujo del aire genera dis ntas rotaciones conocidas como celdas. Por ejemplo, el fl ujo antes descrito se conoce como celda de Hadley. La celda de Hadley describe la rotación del fl ujo del aire en las la tudes de 0˚ a 30˚N. La rotación del fl ujo del aire entre los 30˚N y 60˚N se conoce como celda de Ferrel y entre los 60˚N hasta el polo se conoce como celda Polar. Estas la tudes son dadas para el hemisferio Norte, sin embargo, cada celda se repite en el hemisferio Sur. La porción del aire que decendió dentro de la celda de Hadley, es lo que defi nimos anteriormente como vientos alisios. Mientras más cerca del Ecuador se encuentren estos vientos, más hacia el este será su dirección.

 Debido a la localizacióngeográficade

Puerto Rico, losvientosalisiosson de gran importanciaenla determinaciónde los microclimasenel archipiélago puertorriqueño.  Son losresponsablesde impulsarlas nubes de polvodel Sahara desdeÁfricahaciael

Caribe. La presenciadel polvodel Sahara esimportantepara determinarlas condicionesatmosféricasde un lugaro región.

En Puerto Rico, debido a su localización geográfica, recibimos gran parte de estos vientos alisios. Al venir desde el este, le tocan atravesar gran parte del Océano Atlántico. Esto permite que recojan bastante humedad. Al llegar a la isla, los vientos alisios lo primero que encuentran es el área montañosa de El Yunque. Esto hace que los vientos choquen con estas montaña y parte de esa humedad se quede en esa porción. Este aire húmedo al ir de una temperatura caliente en la superficie, a una más fría en el tope de la montaña, hace que el aire se condense. Por ende, la nubosidad que se genera en esa región es abundante. El viento que continúa es menos húmedo, sin embargo, va recolectando más humedad de los alrededores a su paso. Por esto y otros factores es que en Puerto Rico se pueden identificar distintos microclimas.

En el caso del polvo del Sahara, se ha encontrado que la presencia de este particulado puede hacer que la atmósfera pierda humedad. Esto aumenta la presencia de aire seco y a su vez hace que el desarrollo de huracanes y tormentas tropicales se limite.

¿Por qué el viento no siempre viene del este y en cambio tiene otras variaciones en dirección? Dado que la atmósfera es un sistema dinámico y está en constante cambio, patrones sinópticos pueden influenciar en la dirección del viento en la superficie terrestre. Los patrones sinópticos son los fenómenos o sistemas que ocurren a gran escala en la atmósfera. Pueden medir miles de kilómetros en extensión y durar días o semanas. Estos pueden ser los huracanes, tormentas tropicales, frentes fríos o calientes y sistemas de alta o baja presión.

Esun proceso natural del planetaTierra mediante el cual algunos gases que se encuentran en la atmósfera, retienen la energía luego de haber recibido radiación solar. Sin esteprocesola temperaturade la

Tierra no seríaconstante. De hecho, la

Tierra seríamucho másfría.

El efecto invernadero es el proceso mediante el cual algunos gases que se encuentran en la atmósfera, como por ejemplo el dióxido de carbono, retienen la energía de la tierra luego de haber recibido radiación solar. Parte de la luz solar que entra a la Tierra es absorbida por esta y por los océanos. Cuando la tierra se calienta, devuelve al espacio ese calor en forma de radiación infrarroja. Antes de que todo ese calor pueda escapar del planeta, pasa por la atmósfera, donde varios gases que allí se encuentran (llamados gases de invernadero) atrapan parte de esta radiación y la refleja nuevamente hacia la Tierra. Esto provoca las temperaturas cálidas del planeta. La presencia de estos gases de invernadero es esencial para la vida en la Tierra. Algunos de estos gases son: el vapor de agua, el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O), los clorofluorcarbonos (CFC) y el ozono (O3).

Se refiere al calentamiento ejercido por la atmósfera en la superficie de la Tierra. Este calentamiento se genera debido a la radiación infrarroja que absorben y emiten las nubes, el vapor de agua y el dióxido de carbono, entre otros.

Permite que ciertos rayosdel sol entren hasta la superficie. Los gases presentesabsorbenla energíaentrantede estosrayosy hacenque la temperaturade la Tierra se mantengaconstante. Pero impideque otros salgande vueltaa la atmósfera.

En esta secuencia de figuras se muestra el proceso que lleva a cabo la radiación que emite el Sol. Las líneas azules representan los rayos que salen del Sol y entran hasta la superficie del planeta Tierra. Al estos rayos penetrar, interactúan con los gases de invernadero que atrapan parte de esta radiación y la refleja nuevamente hacia la Tierra (líneas rojas). Por último, las líneas amarillas son los rayos que lograron salir de regreso a la atmósfera.

https://svs.gsfc.nasa.gov/20114

Esta animación ilustra el proceso antes explicado sobre la interacción de la radiación del Sol y los gases de efecto invernadero. Aquí se puede ver de forma animada el efecto que tiene aumentar los gases de efecto invernadero en la atmósfera.

Gas Símbolo Porcientopor volumen

Vapor de agua H2O 0-4

Dióxidode carbono CO2 0.039

Metano

Óxidonitroso CH2 0.00018

N2O 0.00003

Ozono O3 0.000004

Particulas(polvo, hollín, etc.) 0.000001

Clorofluorocarbonos CFCs 0.00000002

http://svs.gsfc.nasa.gov/3057

Esta animación muestra diversas concentraciones de H2O cerca del polo antártico. El vapor de agua, las nubes y el dióxido de carbono son los principales componentes atmosféricos en el intercambio de radiación terrestre en la troposfera. Estos actúan como un regulador de las temperaturas planetarias a través del efecto invernadero. Los gases permanentes en la atmósfera (nitrógeno, oxígeno y argón) son diferentes a los gases variables, no solo en composición, sino también en concentración. Los gases de efecto invernadero son aquellos gases que tienen una gran capacidad de absorber el calor y se han generado naturalmente desde hace millones de años. Estos son producto de las erupciones volcánicas y de los océanos. Las plantas y los animales cuando respiran también contribuyen a la producción de estos gases. Su función en la atmósfera es mantener la temperatura del planeta lo suficientemente estable para que exista la vida en la Tierra. A pesar de que los gases de invernadero son muy beneficiosos, si la cantidad de estos en la atmósfera aumenta considerablemente, pueden resultar perjudiciales para nuestro planeta. Las actividades antropogénicas (de los seres humanos) que se han estado llevando a cabo durante los últimos años, a raíz de la industrialización, han causado un incremento significativo de estos gases. Los niveles de dióxido de carbono, por ejemplo, han aumentado un 38% aproximadamente. También los niveles del gas metano han aumentado un 148% desde la Revolución Industrial hasta el 2009, creando así una atmósfera más eficiente al almacenamiento de los gases de invernadero. Con la deforestación, las prácticas agrícolas inadecuadas, la quema de combustibles fósiles, entre otros comportamientos, se está provocando un mayor calentamiento de la superficie terrestre. Los estudios que se han estado realizando en años recientes, han relacionado el aumento de la concentración de la mayoría de estos gases de invernadero, observados desde el comienzo de la industrialización, con el alza en la temperatura media de la Tierra en este último siglo. Este calentamiento global está causando grandes cambios en el clima terrestre.

•Cambios en la radiación del sol

•Emisiones de ceniza volcánica

• Industrialización

• Deforestación

• Transportación • Quemade combustible (petróleo)

Existen muchos contribuyentes a los gases de invernadero. Es importante enfatizar entre las causas que son de origen no antropogénico (naturales) y las causas antropogénicas. Decimos que las causas antropogénicas son aquellas creadas o generadas por el ser humano o prácticas de este. Las que no son generadas por los seres humanos, se entienden que son causas naturales o del mismo ambiente.

El calentamiento global es un término utilizado para referirse al aumento de la temperatura media global de la atmósfera terrestre y de los océanos.

El calentamiento global es el rápido incremento en la temperatura terrestre debido a la emisión de gases de efecto invernadero a la atmósfera. Debido al calentamiento global los glaciares se derriten poco a poco, ocurre un aumento en el nivel del mar, los corales se blanquean debido al alza en temperatura, los océanos se acidifican, el hábitat de muchas especies se limita o se reduce, hay sequías y precipitaciones extremas, fenómenos naturales más intensos (huracanes, tornados, marejadas) y la extinción de fauna y flora, entre otras.

La luz solar atraviesa la atmÛsfera de la Tierra, donde parte de ella es absorbida por la superficie y otra es reflejada. Los gases de efecto invernadero retienen parte de la luz reflejada. Muchas de las actividades que realiza el ser humano actualmente, tales como la quema de combustibles fÛsiles, la deforestaciÛn, la ganaderÌa, entre otras, est·n aumentando los gases de efecto invernadero en la atmÛsfera terrestre.

Otra parte de la luz reflejada vuelve al espacio. Debido a este incremento de los gases de efecto invernadero, la atmÛsfera retiene m·s calor de lo usual. Esto causa que el equilibrio natural se desestabilice y aumente la temperatura.

En esta ilustración podemos ver la diferencia entre el efecto invernadero y el calentamiento global. Tanto el efecto invernadero como el calentamiento global son procesos naturales del planeta Tierra que se ven influenciados o relacionados directamente con los gases de efecto invernadero, siendo uno de los gases más influyentes el dióxido de carbono.

Es el cambio estable y durable en la distribución de los patrones de clima en periodos de tiempo que van desde décadas hasta millones de años. Pudiera ser un cambio en las condiciones climáticas promedio o la distribución de eventos en torno a ese promedio (por ejemplo más o menos eventos climáticos extremos).El cambio climático puede estar limitado a una región específica, como puede abarcar toda la superficie terrestre. -IPCC

Se debeprincipalmenteal aumentoen la temperaturade la Tierra. Debido a esteaumento, se generancambiosen los patronesdel clima.

El calentamiento global es el rápido incremento en la temperatura terrestre debido a la emisión de gases de efecto invernadero a la atmósfera. Mientras que el cambio climático es el cambio en el clima de la Tierra a lo largo del tiempo.

A diferencia del calentamiento global, el cambio climático es provocado por causas no antropogénicas y causas antropogénicas. Las causas no antropogénicas son aquellas que se deben a cambios en el mismo ambiente. La actividad solar y la actividad volcánica son algunos ejemplos de estas. Las causas antropogénicas, por su parte, son las provocadas por la actividad humana. Entre estas se encuentran las emisiones del dióxido de carbono (CO2) y otros gases de invernadero, la deforestación, las prácticas inadecuadas en la agricultura y el desparrame urbano, entre otras.

Aquelloque se considera como fundamentou origen de algo. Enel casodel cambioclimático, las causas puedenserno antropogénicaso antropogénicas.

Es la consecuencia de algo; estas presentan cambios significativos.

Esla expresión,

demostración de la consecuenciao del efecto.

En la tabla se definen las diferencias entre las causas, efectos y manifestaciones del cambio climático. A continuación, se muestran algunos ejemplos de cada uno de estos.

No antropogénicas:

• Actividad solar • Actividad volcánica • Inclinaciónde la Tierra

Antropogénicas:

• Aumentoenlas emisionesde

CO2 • Deforestación • Agricultura • Desparrameurbano

• Cambiosencorrientesocéanicas • Huracanesmásintensos • Aumentoenla temperaturadel océano • Aumentoenla precipitacióny sequías

• Blanqueamientode corales • Aumentoenel niveldel mar

No antropogénicas

Actividadsolar

Actividad volcánica

Inclinaciónde la Tierra Antropogénicas

Aumento emisionesde CO2

Deforestación

Agricultura

Desparrame urbano

Cambiosencorrientes océanicas

Huracanesmásintensos Blanqueamiento de corales

Aumentoenel niveldel mar

Aumentoenla temperaturadel océano

Aumentoenla precipitacióny sequías

Este diagrama de flujo muestra algunos ejemplos de las causas, efectos y manifestaciones del cambio climático.

• Aumentoen el niveldel mar • Aumentoen la temparaturaglobal del planeta • Calentamientoen los océanos • Desprendimientode capasde hielo • Declivedel hielomarinoen el Ártico • Retirode los glaciares • Eventosatmosféricosextremos • Acidificaciónde los océanos • Disminuciónen la coverturade hielosuperficial

http://climate.nasa.gov/evidence/

Durante el último siglo los científicos han estado observando cambios sustanciales en el planeta. Existe un consenso general entre la comunidad científica de que las actividades humanas están acelerando el cambio climático. La mayor parte de los científicos, expertos en el tema del clima, señalan que el calentamiento global causado por la emisión a la atmósfera de gases de invernadero, como el CO2, está provocando un alza gradual en la temperatura promedio del planeta. Esto, a su vez, ocasiona el derretimiento de los glaciares, el alza en el nivel del mar, huracanes más intensos, grandes sequías e inundaciones significativas, entre otros efectos.

Acidificaciónde los océanos

 Las concentraciones de los iones de carbono disminuyen considerablemente, reduciendo los ritmos de calcificación en los corales

Créditode la foto: XL Catlin Seaview Survey http://www.bbc.com/travel/story/20160125-the-leper-that-saved-a -reef?ocid=global_travel_rss

La absorción de CO2 en los océanos hace que se lleve acabo una reacción química donde el pH de este se reduce por lo que se hace más ácido. Esto, a su vez, genera que los corales mueran por distintas enfermedades. Entre las consecuencias está el blanqueamiento de los corales. Una vez el coral comienza a blanquearse, dificilmente se recupera; por lo tanto, tiende a morir eventualmente. En la foto se muestra cómo el coral Acropora cervicornis (cuerno de ciervo) va deteriorándose con el pasar del tiempo, hasta que finalmente muere.

La imágen pertenece a la barrera de arrecifes de coral de Samoa Americana, una pequeña isla ubicada en el archipiélago del Sur del océano Pacífico.

 Ayudaría a las hierbas a crecer en aguas más profundas, debido a que los altos niveles de CO2 les permitiría compensar la escasez de luz.

Cuando el dióxido de carbono disuelto en el océano aumenta, el proceso de fotosíntesis también aumenta. Al generarse mayor fotosíntesis en el océano, la productividad en los ecosistemas incrementa. Esta alta productividad genera que las hierbas marinas puedan crecer en aguas más profundas. Esto último se debe a que los altos niveles de CO2 compensan la escasez de luz solar en el fondo marino.

Proliferaciónde algasepífitasen praderasde hierbasmarinas

 Bloqueanla luz solar que llegaa las hojas.

https://biophysics.sbg.ac.at/ct/ct-4.htm

El aumento del dióxido de carbono en el océano favorece la proliferación y el aumento de las algas epífitas sobre las hojas de las hierbas marinas. Las algas epífitas son aquellas algas que pueden crecer sobre otra planta, en este caso pueden crecer sobre las hierbas marinas, pero no se alimenta de estas, sino que solo lo usa como soporte para alojarse. Altas concentraciones de estas poblaciones afectan las praderas de hierbas marinas porque reducen los nutrientes en el agua y bloquean la luz solar que llega a sus hojas.

Video: Angela Ferrá

Durante los últimos años se ha observado un aumento sustancial en la intensidad de los huracanes. Las imágenes presentadas corresponden al paso del huracán María por Puerto Rico en septiembre 2017. El vídeo fue tomado en horas de la tarde el 20 de septiembre de 2017, en el área de Mayagüez, Puerto Rico.

http://www.caricoos.org/map/storm-surge

Existen herramientas que nos ayudan a predecir inundaciones causadas por marejadas ciclónicas. En la figura podemos observar un mapa interactivo en el que se puede seleccionar distintas categorías de huracanes y ver la inundación que se generaría en las áreas costeras de Puerto Rico. Este mapa se puede acceder en la página de CariCOOS: http://www.caricoos.org/map/storm-surge.

Estas fotos muestran los efectos de la erosión costera en Rincón, Puerto Rico. La foto presentada a la izquierda muestra cómo era la playa antes de que se llevara a cabo el proceso de erosión en el área. En la imagen de la derecha podemos observar el resultado de una fuerte marejada que duró varios días. Para una major comparación se puede tomar como punto de referencia el acondicionador de aire en la parte superior del edificio color crema al fondo de cada foto.

Mitigación

Adaptación Resiliencia

El cambio climático no afecta solamente a la naturaleza, sino que también tiene un impacto significativo en la forma de vida de los seres humanos. Estos cambios producen alteraciones en la economía, la salud, la alimentación, la seguridad y el entorno social, entre otros sectores. Es importante conocer los efectos que los cambios en el clima causan en las distintas áreas para poder desarrollar estrategias que nos ayuden a mitigar estos impactos y adaptarnos a ellos. Aquí un ejemplo en Puerto Rico.

Atenuar o suavizar algo negativo. En el caso del calentamiento global la mitigación se refiere a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) o combustibles fósiles hasta su total erradicación. También incluye la mejora de los sumideros para incrementar la capacidad de absorción de dichos gases. Igualmente, se consideran programas como impuestos al carbono e incentivos para la disminución voluntaria de GEI y sustitución por energías limpias.

Se refiere a las acciones que se deben realizar para prevenir cambios que pueden producir efectos no deseados. En el caso del calentamiento global la adaptación se refiere a iniciativas y medidas que reduzcan la vulnerabilidad de los sistemas naturales y humanos frente al cambio climático. Los países y comunidades deben implementar medidas y prácticas preventivas para evitar daños probables. Se deben contemplar medidas a corto y largo plazo, mediante la administración ambiental, la planificación y el manejo de desastres.

Es la capacidad de adaptación de un ser vivo para enfrentar a un agente perturbador o un estado o situación adversos. En el caso del calentamiento global y el cambio climático, resiliencia se refiere a la capacidad de un ecosistema para absorber perturbaciones, sin alterar de manera significativa sus características estructurales y funcionales, pudiendo regresar a su estado original luego de que el factor de perturbación haya cesado.

Accionestomadasporlos sereshumanospara reduciry limitar las emisionesde gases de efectoinvernadero.

Los resultadosse observanentérminos

Mitigación Adaptación

Resiliencia

Accionespuestasen prácticapara reducirla

(exposición) ante el cambioclimático.

Los resultadosse observanen términos

La capacidad que tienen los sistemas ambientales, económicos y sociales de resistir, recuperarse y autoorganizarse ante los efectos de eventos extremos.

En términos del cambio climático, podemos decir que la mitigación se realiza mayormente a escala global o gran escala. Esto es debido a que la capacidad de mitigación se refiere a los esfuerzos o acciones de la sociedad, a todos los niveles, para reducir las emisiones de los gases de efecto invernadero y mejorar la captura de estos.

Por otro lado, para saber la capacidad de adaptación de una población se evalúa la habilidad de las instituciones de un país, su economía y su sociedad de ajustarse a los cambios generados o causados por el cambio climático. Por esto podemos decir que la adaptación al cambio climático son las acciones tomadas en términos de la comunidad. Esto último se refiere a qué estrategias nosotros como comunidad podemos desarrollar o llevar a cabo para lograr ser resilientes.

Un pueblo o ser humano resiliente es aquel que tiene la capacidad para resistir, adaptarse y recuperarse frente a cualquier situación. Para el cambio climático, la resiliencia representa la capacidad que tiene un sistema de reorganizarse. Esta reorganización debe mantener lo más posible sus funciones esenciales, su identidad y su estructura original o inicial. Al mismo tiempo, debe conservar su capacidad de adaptación, aprendizaje y transformación.

• Eficienciaenergética • Energíarenovable • Transporteeficiente • Infraestructuramássegura • Reforestación • Agricultura

• Sistemassociales, ecológicosy estructuras másfuertesy resistentes ante eventosextremos.

En la tabla se muestran algunos de los ejemplos más comúnes de mitigación, adaptación y resiliencia al cambio climático.

Vulnerabilidad al cambio climático: es el grado de susceptibilidad de unsistema para recibir daños debido a los efectos adversos del cambio climático, incluyendo la variabilidad climática y los fenómenos extremos.

Mitigación

Adaptación

Resiliencia

La evaluación de vulnerabilidad es el análisis de los impactos esperados, los riesgos y la capacidad de adaptación de una región o sector a los efectos del cambio climático. La evaluación de la vulnerabilidad abarca más que una simple medición del daño potencial causado por los eventos resultantes del cambio climático: incluye una evaluación de la capacidad de adaptación de la región o sector. El término “vulnerabilidad” se usa de manera diferente en el contexto del cambio climático. El Glosario del Quinto Informe de Evaluación del IPCC define la vulnerabilidad al cambio climático de la siguiente manera: “La propensión o predisposición a verse afectada negativamente. La vulnerabilidad abarca una variedad de conceptos que incluyen la sensibilidad o la susceptibilidad al daño y la falta de capacidad para enfrentar y adaptarse”.

Esta foto muestra un ejemplo de las estructuras existentes en el litoral costero de la zona turística de La Parguera, mayormente conocido como las casas flotantes de La Parguera en Lajas, Puerto Rico. Estas residencias están ubicadas dentro de la Reserva Natural de La Parguera, una zona protegida por el Departamento de Recursos Naturales y Ambientales (DRNA).

La frecuente construcción de casas y edificios en zonas cercanas al mar representa una gran amenaza para todos los ecosistemas marinos y costeros. Para minimizar el impacto en los ecosistemas presentes, es necesario retroceder la infraestructura costera y establecer planes para el manejo de estas zonas.

Esta secuencia de fotos muestra cómo una residencia en el área de Rincón, Puerto Rico, con el pasar del tiempo fue colapsando. Esto es un ejemplo claro de los procesos de erosión costera, el aumento en el nivel del mar y el mal manejo de nuestras costas en términos de construcción.