Distribución de temperaturas a nivel mundial

1. Introducción

El análisis de la temperatura tiene una gran importancia para la ingeniería ambiental ya que la temperatura desempeña un rol fundamental en el funcionamiento del ecosistemas al regular o afecta otros factores abióticos (distintos componentes que determinan el espacio físico en el cual habitan los seres vivos) del ecosistema.

El hecho de conocer el comportamiento de la temperatura en un lapso dado nos permite sacar conclusiones sobre el fenómeno que esté ocurriendo sobre cierta muestra que está siendo estudiada y de esta manera tomar las medidas necesarias para poder tratar el problema encontrado.

La ingeniería ambiental al ser una carrera que se enfoca en estudiar los problemas ambientales de forma científica e integrada, necesita conocer a detalle cada aspecto que afecte directa o indirectamente, ya sea positiva o negativamente, el medio en que vivimos puesto que su principal labor es tratar de llegar a un desarrollo sostenible; esto solo se lograría dominando cada ámbito o factor que afecte al medio ambiente.

2. Marco Teórico

2.1. Conceptos Generales

Temperatura

La temperatura es el índice o valor numérico que expresa el estado calórico e un cuerpo determinado.

Del latín temperatura, la temperatura es una magnitud física que refleja la cantidad de calor, ya sea de un cuerpo, de un objeto o del ambiente. Dicha magnitud está vinculada a la noción de frío (menor temperatura) y caliente (mayor temperatura)

La temperatura está relacionada con la energía interior de los sistemas termodinámicos, de acuerdo al movimiento de sus partículas, y cuantifica la actividad de las moléculas de la materia: a mayor energía sensible, más temperatura.

Variación diurna

Se define como el cambio de temperatura entre el día y la noche, producido por la rotación de la Tierra.

Durante el día la radiación solar es en general mayor que la terrestre, por lo tanto la superficie de la Tierra se torna más caliente. Durante la noche, en ausencia de la radiación solar, sólo actúa la radiación terrestre, y consecuentemente, la superficie se enfría. Dicho enfriamiento continúa hasta la salida del sol. Por lo tanto la temperatura mínima ocurre generalmente poco antes de la salida del sol.

Variación estacional

Esta variación se debe a la inclinación del eje terrestre y el movimiento de traslación de la Tierra alrededor del sol. El ángulo de incidencia de los rayos solares varía, estacionalmente, en forma diferente para los dos hemisferios. El hemisferio norte es más cálido en los meses de junio, julio y agosto, en tanto que el hemisferio sur recibe más energía solar en diciembre, enero y febrero.

Variaciones con la Latitud

La mayor inclinación de los rayos solares en altas latitudes, hace que éstos entreguen menor energía solar sobre estas regiones, siendo mínima dicha entrega en los polos. En tanto que sobre el Ecuador los rayos solares llegan perpendiculares, siendo allí máxima la entrega energética.

Variaciones con los tipos de superficie

En primer lugar la distribución de continentes y océanos produce un efecto muy importante en la variación de la temperatura, debido a sus diferentes capacidades de absorción y emisión de la radiación. Las grandes masas de agua tienden a minimizar los cambios de temperatura, mientras que los continentes permiten variaciones considerables en la misma.

Sobre los continentes existen diferentes tipos de suelo: Los terrenos pantanosos, húmedos y las áreas con vegetación espesa tienden a atenuar los cambios de temperatura, en tanto que las regiones desérticas o áridas permiten cambios grandes en la misma.

Variación con la altura

A través de la primera parte de la atmósfera, llamada troposfera, la temperatura decrece con la altura. Este decrecimiento se define como Gradiente vertical de Temperatura y es en promedio de 6,5ºC/1000m. Sin embargo ocurre a menudo que se registre un aumento de la temperatura con la altura: Inversión de temperatura. Durante la noche la Tierra irradia (pierde calor) y se enfría mucho más rápido que el aire que la circunda; entonces, el aire en contacto con ella será más frío mientras que por encima la temperatura será mayor. Otras veces se debe al ingreso de aire caliente en algunas capas determinadas debido a la presencia de alguna zona frontal.

2.2. Factores que influyen en el cambio de temperatura

Latitud

Es la distancia desde un punto de la superficie terrestre a la linea ecuatorial. De acuerdo a la latitud de la región, la incidencia de los rayos solares en la Tierra es mas o menos directa.

Altitud

Es la medida de la altura de un punto sobre el nivel del mar. influye en la temperatura. Puede ser medida por un instrumento llamado altímetro

Cercanía con el mar

Actúa como un regulador de temperaturas intensas. En cambio, cuanto más lejos están los mares, los inviernos y veranos son extremos. El fenómeno se da gracias a la capacidad que tiene el agua de captar la energía solar e irse calentando poco a poco y, de igual manera, perder ese calor por irradiación de forma lenta.

Viento

Es el movimiento de aire presente en la atmosfera, la incidencia de radiación solar que es absorbida de manera indirecta por la tierra es la causante de la aparición de vientos.

Características de lugar

Las características de los materiales presentes en el lugar también influye en su temperatura: los sitios cubiertos de rocas son más calientes pues absorben su energía, en cambio en las zonas cubiertas de hielo el calor se refleja.

2.3. Escalas en que se mide la temperatura

La temperatura es el nivel de calor en un gas, líquido, o sólido. Tres escalas sirven comúnmente para medir la temperatura. Las escalas de Celsius y de Fahrenheit son las más comunes. La escala de Kelvin es primordialmente usada en experimentos científicos.

Escala Celsius

La escala Celsius fue inventada en 1742 por el astrónomo sueco Andrés Celsius. Esta escala divide el rango entre las temperaturas de congelación y de ebullición del agua en 100 partes iguales. Usted encontrará a veces esta escala identificada como escala centígrada. Las temperaturas en la escala Celsius son conocidas como grados Celsius (ºC).

Escala Fahrenheit

La escala Fahrenheit fue establecida por el físico holandés-alemán Gabriel Daniel Fahrenheit, en 1724. Aun cuando muchos países están usando ya la escala Celsius, la escala Fahrenheit es ampliamente usada en los Estados Unidos. Esta escala divide la diferencia entre los puntos de fusión y de ebullición del agua en 180 intervalos iguales. Las temperaturas en la escala Fahrenheit son conocidas como grados Fahrenheit (ºF).

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