Respuesta climática ante los cambios en la corteza continental del planeta

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EI-2001- Taller de Proyecto: Modelación Climática

Prof. Maisa Rojas, Aux. Valeria Moreno R.

Respuesta climática ante los cambios en la corteza continental del planeta

Paula Ramírez - Daniel Vega 

Ingeniería y Ciencias, Plan Común de la FCFM

Abstract

      The continental crust is the most rigid and cold layer of the Earth.It occupies 41.2% of the land area, but accounts for only 0.35% of the total mass of the planet. Although its origins date back to the Archaic period, it is constantly changing as a result of  the movement of tectonic plates  and erosion.The  present  paper  shows the analysis of current conditions on the Earth using a global climate model where we’ve changed the continental crust to simulate a supercontinent on the tropical zone, as the Pangaea, a planet with only the Antartica continent and also an Earth without oceans; to relate them to the observations made in the first report.  The images obtained with IDV show  that the variations made in the continental crust generate changes on both components of the Wind : Zonal and Meridional, making this variable very important for the atmospheric science.

1.- Introducción

      La corteza continental terrestre es la capa de rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas que forma a los continentes y las zonas de los fondos marinos de poca profundidad cerca de sus orillas. Se moldea (y se destruye también) a lo largo de períodos de tiempos geológicos producto de la erosión de su superficie, la tectónica de placas y la subducción de sedimentos, las cuales constantemente van provocando cambios en la cantidad de corteza continental. Son estos desgastes y deslizamientos tectónicos los que justifican los ciclos de formación de los distintos continentes y supercontinentes que han existido en el planeta, los que se han ido  fragmentando para conducir a los continentes actuales, un proceso que se mantiene en marcha hasta el día de hoy.

     Este informe está centrado en el análisis de 3 experimentos distintos en los que se alteraron diferentes condiciones de la geografía terrestre. Uno de ellos corresponde al mismo de la experiencia del informe anterior: la llamada Tierra Unicontinental que se extiende desde la longitud 100°Este hasta la 120°Oeste y desde la latitud 40°Norte hasta la 40°Sur. El segundo de ellos se refiere a la Tierra Unicontinental Antártica, que simula la existencia en el planeta de sólo el continente antártico; y el tercero se sitúa en el escenario de un planeta sin océanos, es decir, la existencia de sólo corteza terrestre en toda la superficie de la Tierra.

        El viento es una variable climática que representa el movimiento atmosférico producido por la diferencia de presión entre las diferentes zonas del planeta. Para este informe consideramos solo el viento horizontal, debido a que la componente vertical es despreciable respecto a la horizontal. Para este informe, analizaremos el viento horizontal descomponiendolo en zonal y meridional. El viento zonal es la componente del viento horizontal que se mueve a lo largo de una latitud en la dirección Oeste-Este, mientras que el viento meridional es la componente que se mueve a lo largo de una longitud en la dirección Sur-Norte.

2.- Metodología

        Para realizar esta experiencia, recolectamos los resultados de otros grupos que realizaron simulaciones diferentes a la nuestra, especificamente el que dejó solo el continente antártico y el que eliminó los océanos del planeta, aparte de utilizar la simulación que nosotros hicimos y que consistía en simular la Tierra con un solo continente(descrito en la introducción).

        Estas simulaciones las hicimos gracias al modelo climático PLASIM y posteriormente las leímos con el programa IDV, donde calculamos la diferencia entre cada experimento y la corrida control, representando cada situación gráficamente.

3.- Resultados y Discusión

3.1 Viento Zonal

• Tierra Unicontinental

        En estas figuras podemos observar un aumento vectorial del viento en la zona intertropical y una disminución del mismo entre los trópicos y los respectivos círculos polares. Además notamos por las figuras 2 y 3, que esta variación es mayor en el trimestre Diciembre-Enero-Febrero.

        El aumento en la zona intertropical se debe al aumento de la temperatura en la zona continental y a la estabilización de la misma en la zona oceánica. Por otra parte, la disminución en la zona comprendida entre los trópicos y los respectivos círculos polares se debe a la estabilización de la temperatura, generando menos corrientes convectivas que antes.

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Figura 1. Mapa de Viento Zonal Anual en Tierra Unicontinental a un nivel de 900 [hPa]

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Figura 2. Mapa de Viento Zonal en los meses de Dic-Ene-Feb en Tierra Unicontinental a un nivel de 900 [hPa]

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Figura 3. Mapa de Viento Zonal en los meses de Jun-Jul-Ago en Tierra Unicontinental a un nivel de 900 [hPa]

• Tierra Unicontinental Antártica

        En estas figuras podemos observar un aumento vectorial del viento en las zonas tropicales, más acentuado en el trópico de Cáncer, y una disminución del mismo en la zona intertropical y en los círculos polares. Además notamos por las figuras 5 y 6, que esta variación es mayor en el trimestre Diciembre-Enero-Febrero.

        La variación en la zona al norte del círculo polar antártico se debe al carácter termorregulador del agua, produciendo un aumento del viento en los trópicos y una disminución del mismo en las otras regiones. Por otra parte, observamos variaciones en el viento al sur del círculo polar antártico, que se deben principalmente a la adaptación del planeta a las nuevas condiciones atmosféricas, y no necesariamente a un cambio geográfico en dicha zona[pic 5]

Figura 4. Mapa de Viento Zonal Anual en Tierra Unicontinental Antártica a un nivel de 900 [hPa]

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