Las capas fluidas

Llamamos capas fluidas a la Atmósfera (aire) y a la Hidrosfera (agua), porque ambas están constituidas por fluidos, aire y agua respectivamente.

La Atmósfera y la Hidrosfera son los subsistemas terrestres que más influyen en el funcionamiento de la máquina climática. Debido a su complejidad su estudio se realiza a partir de modelos.

Se llama gradiente a la diferencia existente entre dos puntos, situados a una cierta distancia, en los valores de la temperatura, humedad, presión o densidad (tanto en sentido vertical como horizontal) en el interior de la Atmósfera o de la Hidrosfera.

Este gradiente o contraste va a generar un movimiento de circulación del fluido mediante el cual se tienden a amortiguar las diferencias.

En el caso de la Atmósfera el transporte entre los dos puntos lo realiza el viento; en el de la Hidrosfera, las corrientes oceánicas.

Cuanto mayor sea el gradiente entre dos puntos más fuerte será la circulación del viento o de las corrientes oceánicas.

Cinta transportadora oceánica

El comportamiento de la atmósfera y de la hidrosfera es distinto debido a sus diferencias en:

-Densidad: la del aire mucho menor (800 veces).

-Compresibilidad: el agua es muy poco compresible.

-Movilidad: el aire es de más fácil movilidad.

-Capacidad para almacenar el calor: el agua es capaz de almacenar una gran cantidad.

-Capacidad para conducir el calor: el aire es muy mal conductor, el agua es mejor conductora.

Los movimientos del aire y del agua pueden ser de dos tipos:

-Movimientos verticales

- Movimientos horizontales

Movimientos verticales:

Dependen de la Tª a la que se encuentren, lo que, además de generar un gradiente térmico, afecta también a su densidad, ya que tanto el agua como el aire son más densos cuanto menor sea la Tª a la que se encuentren.

Densidad = Masa/Volumen

mayor Tª mayor volumen (se dilatan) menor densidad

menor Tªmenor volumen (se contraen) mayor densidad

El sentido en que se inician dichos movimientos depende de la capacidad para conducir calor:

- El aire es muy mal conductor. La densidad del aire es muy baja, por lo que absorbe muy poco calor. Los primeros km de la Atmósfera (la que está en contacto con el suelo) apenas se calientan por radiación solar directa. Lo hacen por la parte inferior gracias al calor irradiado por la superficie terrestre previamente calentada por el Sol. La atmósfera recibe también calor de la hidrosfera con la llegada del agua evaporada por el calor solar, que, al condensarse, libera el calor latente que permitió su evaporación.

Así, el aire superficial, más caliente y menos denso, tenderá a subir, enfriándose a medida que asciende, por su parte, el aire frío y más denso, de altura, tenderá a bajar, calentándose durante el descenso.

- El agua es mejor conductora del calor, por eso la parte superficial de la Hidrosfera se calienta, permaneciendo más fría la del fondo. En este caso, no puede haber movimientos verticales, ya que el agua menos densa superficial no tenderá a descender.

+ ---------------------------- Mayor temperatura en la superficie- densidad

Hidrosfera

- ---------------------------- Menor temperatura en profundidad+ densidad

El movimiento vertical sólo será posible en aquellos lugares en los que debido al clima, el agua de la superficie esté más fría que la del fondo; en cuyo caso tenderá a bajar haciendo que la profunda se eleve.

Movimientos horizontales:

El desplazamiento de los vientos o de las corrientes oceánicas entre dos zonas geográficas determinadas se debe al contraste térmico horizontal generado por la desigual insolación de la superficie terrestre (mayor en el ecuador y menor en los polos). Gracias a este transporte de calor se amortiguarán las diferencias térmicas entre los polos y el ecuador terrestre.