Geofrik's Blog

Esquema que muestra cómo se genera el calor atmosférico, debido a la llegada a la superficie terrestre de la radiación solar. Las flechas rojas indican la radiación infrarroja emitida por la superficie terrestre al calentarse. Autor: Okanagan University College in Canada, Department of Geography, University of Oxford.

Se puede definir la temperatura atmosférica (también conocida como temperatura del aire o ambiental) como el parámetro climático que se refiere al grado de calor específico del aire en un lugar y momento determinados, así como a su evolución temporal y espacial en las distintas zonas climáticas. Constituye el elemento meteorológico más importante en la delimitación de la mayor parte de los tipos de climas, estando en función directa de la mayor o menor cantidad de radiación solar recibida.

A partir de esta definición, se pueden definir a su vez una serie de conceptos derivados:

• Temperatura máxima: Es la mayor temperatura atmosférica del aire alcanzada en un lugar en un día (máxima diaria), en un mes (máxima mensual) o en un año (máxima anual). También puede referirse a la temperatura máxima registrada en un lugar durante mucho tiempo (máxima absoluta). En condiciones normales, y sin tener en cuenta otros elementos del clima, las temperaturas máximas diarias se alcanzan en las primeras horas de la tarde; las máximas mensuales suelen alcanzarse durante julio o agosto en la zona templada del hemisferio norte y en enero o febrero en el hemisferio sur.

• Temperatura mínima: Se trata de la menor temperatura atmosférica alcanzada en un lugar en un día (mínima diaria), en un mes (mínima mensual) o en un año (mínima anual). También puede referirse a la temperatura mínima registrada en un lugar durante mucho tiempo (mínima absoluta). En condiciones normales, las temperaturas mínimas diarias se registran en horas del amanecer, las mínimas mensuales se obtienen en enero o febrero en el hemisferio norte y en julio o agosto en el hemisferio sur.

• Temperatura media: Se trata de los promedios estadísticos obtenidos entre las temperaturas máximas y mínimas. Con las temperaturas medias mensuales (promedio de las temperaturas medias diarias a lo largo del mes) se obtiene un gráfico de las temperaturas medias de un lugar para un año determinado. Y con estos mismos datos referidos a una sucesión de muchos años (30 o más) se obtiene un promedio estadístico de la temperatura atmosférica en dicho lugar. Estos últimos datos, unidos al promedio de los montos pluviométricos mensuales de ese mismo lugar ofrecen los datos necesarios para la elaboración de un gráfico climático (a veces identificado como climograma) de dicho lugar.

Relación de la temperatura atmosférica con el calor atmosférico:

La radiación solar es la principal fuente de energía (y prácticamente la única) de la atmósfera terrestre. Esta radiación llega en forma de insolación, es decir, rayos de luz y calor de diferentes longitudes de onda que constituyen el espectro visible (rayos luminosos) o que tienen una longitud de onda menor (rayos ultravioleta) o mayor (rayos infrarrojos). La radiación solar en su conjunto atraviesa la atmósfera sin calentarla, porque el aire es diatérmano; pero esta radiación, al llegar a la superficie terrestre, se transforma aumentando su longitud de onda y calentando tanto las aguas como el suelo y las capas inferiores del aire. Por tanto, este calentamiento de la atmósfera terrestre no es directo sino indirecto, produciéndose a partir de los rayos infrarrojos de mayor longitud de onda que son re-emitidos por la superficie terrestre caliente.

Este calor se define como calor atmosférico, pudiéndose reconocer dos tipos atendiendo al tipo de radiación emitida: el calor claro (el calor atmosférico correspondiente al espectro visible de la luz solar, en el que su longitud de onda está directamente relacionada con la mayor o menor capacidad de transportar calor –por eso se llaman colores cálidos a los más próximos al rojo y fríos al de los colores azules o violetas–) y el calor oscuro (el de los rayos infrarrojos).

El alcance de los rayos infrarrojos re-emitidos por la superficie terrestre es muy limitado hacia arriba, ya que calientan sólo el aire en contacto con dicha superficie. A su vez, esta capa inferior del aire genera un cambio significativo de su densidad, por lo que actúa como una especie de espejo, produciéndose el fenómeno conocido como espejismo (el típico aspecto mojado o de charco que se puede ver en un desierto o en una carretera durante el verano, o la especie de reverberación luminosa que puede verse en las superficies muy calientes, en la que puede apreciarse la deformación de los rayos luminosos al atravesar el aire más caliente, que tiene menor densidad). Este fenómeno no deja de ser una manifestación de la refracción de la luz solar al atravesar capas de aire de distinta densidad.

Fotografía de un espejismo (arriba) e imagen real sin espejismo (abajo) en las arenas de un desierto. Autor y copyright: Javier Dahl.

Así pues, el calor atmosférico (y por tanto la temperatura atmosférica) depende indirectamente de la cantidad de insolación recibida en la superficie terrestre. Pero esta cantidad no es fija, sino que depende de varios factores:

• Factores planetarios: El movimiento de rotación terrestre (que origina el día y la noche, con las diferencias térmicas que ello conlleva) y el movimiento de traslación de la Tierra alrededor del Sol, que da origen a las estaciones (épocas de mayor o menor exposición a la radiación solar debido a la inclinación del eje terrestre con respecto a la órbita terrestre).

• Factores geográficos: Son aquellos que dependen de las condiciones específicas del lugar con respecto a las características térmicas del aire en dicho lugar (no afectan solamente a la temperatura atmosférica, sino también al resto de los parámetros climáticos). Estos factores son:
  1. la latitud (que explica la mayor o menor radiación solar recibida en función de la inclinación del eje terrestre a lo largo del año);
  2. la altitud, que da origen a la diferenciación térmica de la atmósfera dando origen a lo que se conoce como pisos térmicos, aspecto fundamental en el estudio del clima;
  3. la mayor o menor distancia al mar, que afecta a la mayor o menor oscilación o amplitud térmica del aire, respectivamente;
  4. la orientación del relieve de acuerdo a la insolación (vertientes o laderas de solana, más cálidas, y de umbría, más frías, ambas consideradas a una altitud y latitud equivalentes);
  5. las corrientes marinas, que proporcionan una forma muy importante de trasladar calor de la zona intertropical a las zonas templadas y polares, haciendo más suave el clima en estas últimas zonas geoastronómicas; y
     
  6. el albedo, que es el porcentaje de radiación que cualquier superficie refleja respecto a la radiación que incide sobre la misma (y que por tanto, no se transforma en radiación infrarroja), el cual depende del color de los materiales: las superficies claras tienen valores de albedo superiores a las oscuras, y las brillantes más que las mates. El albedo medio de la Tierra es del 37-39% de la radiación que proviene del Sol, pero es muy diferente en lugares como los desiertos o selvas o los casquetes de hielo polares.

Con todo lo expuesto, se pueden reconocer dos fuentes principales para el calor atmosférico:

1. el contacto del aire con la superficie rocosa del planeta (continentes e islas); y
2. el contacto que tiene con la hidrosfera (océanos, mares y aguas continentales), siendo este el que tiene más importancia por dos razones: (1) la mayor superficie de los océanos en comparación con los continentes e islas y (2) la masa mucho mayor de la hidrosfera en comparación con la atmósfera; además, las corrientes marinas constituyen el mayor vehículo de transporte de calor y explican en su mayor parte la regulación de los fenómenos atmosféricos en la Tierra.

Figuras:
Las siguientes figuras tienen copyright. Para la publicación de las mismas en otros medios se debe solicitar permiso al autor correspondiente (indicado, en el texto, debajo de cada figura) y referenciarlas correctamente, mostrando su página web o, en su defecto, la página correspondiente que aquí abajo se indica.
–Dahl, J. (2013). «Los Espejismos Salen en las Fotos». Cómo Hacer Mejores Fotos. [link]
–Dahl, J. (2013). «Los Espejismos Salen en las Fotos». Cómo Hacer Mejores Fotos. [link]

Es probable que la siguiente figura tenga copyright. Para la publicación de la misma en otros medios se debe solicitar permiso al autor (indicado, en el texto, debajo de la figura) y referenciarla correctamente, mostrando su página web o, en su defecto, la página que aquí abajo se indica.
–Anónimo (1995). “Temperatura atmosférica 4”. De Imágenes y Fotos. [link]

Referencias:
–Colaboradores de Wikipedia (2014). “Clima”. Wikipedia, la enciclopedia libre. [link]
–Colaboradores de Wikipedia (2014). “Diatermancia”. Wikipedia, la enciclopedia libre. [link]
–Colaboradores de Wikipedia (2014). “Temperatura atmosférica”. Wikipedia, la enciclopedia libre. [link]