El universo

Habitamos el tercer planeta del sistema solar

Tiene unas características propias.
Algunas comunes a los otros planetas y otras específicas.

En este capítulo vamos a estudiar las características de la Tierra como un cuerpo del Sistema Solar

Periodo de rotación: 23h 56m 04 s .
Antihoraria vista desde el polo norte
Frenando por las mareas de modo que en el pasado fue más corto

Inclinación del eje de rotación: 23º 26' .
Variable con el tiempo y en su dirección en el espacio.
Responsable de las estaciones del año

La rotación terrestre hace que no todas las zonas del planeta sean iguales. Permite definir las coordenadas geográficas para localizar una zona en la Tierra.

El eje de giro es constante en el espacio Los puntos imaginarios por los que el eje de giro corta la superficie terrestre se llaman Polos geográficos. Hay, por tanto dos polos: Polo Norte (N) y Polo sur (S) La circunferencia máxima que equidista de los dos polos se demomina Ecuador Entre las circunferencias desde los polos al ecuador se denominan Paralelos Los paralelos situados a 23º23' de los polos se denominan Círculos polares Ártico (N) y Antártico (S) Los paralelos situados a 23º23' al norte y al sur del ecuador se denominan Trópicos de Cáncer (N) y Capricornio (S) Las semicírculos máximos que pasan por los dos polos se denomina Meridianos.

El ángulo que forma un paralelo con el centro de la Tierra se denomina Latitud (0º para el ecuador. 90º para los polos)
El la latitud se ha de indicar el hemisferio N o S

Para determinar el meridiano se ha de definir uno arbitrario que sirva como origen de coordenadas. Este es el meridiano 0 que pasa por el observatorio de Wreenwich en Inglaterra
Los ángulos que forma el eje de rotación con el meridiano 0 y un punto dado a la misma latitud se denomina Longitud
Las longitudes se miden al E y W del meridiano 0

Forma

Vamos a aproximarnos a la forma de nuestro planeta y conocer las causas que determinan dicha forma

Esfera

En una primera aproximación la Tierra es una esfera bastante perfecta
Esto es debido a la atracción de la gravedad que hace que todas las masas tiendan a estar lo más cercanas posibles al centro del planeta

Elipsoide de revolución Si entramos más en detalle la Tierra es un elipsoide. Más ancha en el ecuador que en los polos Radio ecuatorial : 6.378 Km. Diametro: 12.756 Km Radio polar: 6.357 Km. Diametro: 12.713 Km Relación de radios 1/300 Achatamiento 0.0034 Esto es debido a la rotación de la Tierra que hace que la aceleración de la gravedad crezca con la latitud Geoide Si entramos aún más en detalle este elipsoide no es perfecto sino que tiene desviaciones de unos cientos de metros debido a la diferente densidad de las rocas internas de la Tierra Se denomina Geoide a la superficie en que todos los puntos tienen la misma atracción terrestre. El océano se adapta al geoide El geoide terrestre se utiliza como origen de loas diferencias topográficas (0 m es el nivel del mar)

Topografía o relieve

La superficie sólida de la Tierra no es un geoide sino que tiene zonas más elevadas y más deprimidas
Sobre el elipsoide se desarrollan los accidentes topográficos.
La topografía es debida a los procesos geológicos internos (tectónica) y externos (modelado terrestre).

 

Masa y densidad

La masa terrestre es de 5.89 E12 Tm
Pierde masa por los gases que escapan de la atmósfera y la gana por impactos con meteoritos. Estas pérdidas y ganancias son del orden de Tm/día. Pero insignificantes a nivel de ma masa terrestre

Está distribuida por densidades

Densidad media 5.52 g/cm3 .
- Corteza: 3 g/cm3 .
- Manto: 4 g/cm3 .
- Núcleo: 12 g/cm3

Aceleración de la gravedad

Dada la gran masa terrestre los cuerpos tienen una importante atracción gravitatoria
La gravedad en superficie en el ecuador es de 9.78 m/s2
Disminuye con latitud y altura

Velocidad de escape

Es la velocidad que debe adquirir un cuerpo para escapar de la gravedad terrestre.
Su valor es de 11.2 Km/s

Otras características

Campo magnético

Es biporar y muy importante para el tamaño de la Tierra: 5 E-5 T
Responsable de desviar las partículas cargadas que vienen del Sol hacia los polos causando auroras boreales
Marnetizan minerales ricos en hierro

Albedo

Cantidad de luz reflejada. Es actualemente 0.39
Principales elementos reflectantes son las nubes de la atmósfera y el hielo
Tiene importancia sobre la temperatura del planeta

Radiación solar

Una media de 330 cal/m2/s
Luz y calor recibido del sol.
Distribución muy asimétrica en hora del día, nubosidad, latitud y estación del año

Emisión de calor interna

Una media de 1.4 E-2 cal/m2/s
Responsable de la tectónica y el vulcanismo terrestre

Temperatura superficial

Media de 15ºC. Unos 15 a 20ºC más alta que la que correspondería por su distancia al sol debido a gases invernadero de la atmósfera
Muy variable del ecuador a los polos. Muy variable en altitud
Muy variable en estaciones del año sobre todo en latitudes altas

Capas externas fluidas

Atmósfera

Gaseosa con cantidades variables de agua disuelta
Disminuye rápidamente en densidad
Presión a nivel del mar 1016 gr/cm2 = 1 atmósfera
Densidad nivel del mar 6 E-4 g/cm3 = 0.6 g/l Si toda aatmósfera tuviera la misma densidad ocuparía unos 16 Km
Casi toda la masa de la atmósfera se encuentra en la Troposfera que alcanza entre 8 y 16 Km de altitud
El contacto entre la infruencia de la Tierra y el Solk se denomina Magnetopausa. Alcanza 64.000 Km muy variable

Hidrosfera

Capa líquida. Mayoritariamentre agua con algunos solutos.
Densidad 1 g/cm3
Adaptada al geoide
No es una capa contínua. Se interrumpe en los continentes emergidos (29% de la superficie terrestre)
Espesor 0 - 12 Km. Media unos 4 Km

Capas internas : Geosfera

Corteza

Delgada 10-80 Km
Formada por silicatos
Sólida

Manto

Gruesa 2900 Km
Formado por silicatos
Sólida hasta los 100 km. Luego plástica

Núcleo

Grueso
Formado por aleaciones de hierro
Primera parte líquido
Interior sólido
Hasta más de 6000ºC

La Tierra tiene un satélite muy grande para su tamaño: la Luna
Se supone formada por impacto durante las últimas etapas de formación de la Tierra

Características de la Luna Masa 7.3 E19 Tm : 1/81 terrestre Órbita 385.000 Km Afelio 356.000 Km Perihelio 407.000 Km Rotación: 27d 7h 43m Coincide con traslación: siempre presenta la misma cara a la Tierra Gravedad ejercida sobre la Tierra: 2 E-6 m/s2 Suficiente para provocar mareas de varios metros y un lento frenado de la rotación terrestre Los periodos lunares que observamos corresponden a la parte iluminada por el sol

Los movimientos orbitales terrestres no son constanes sino que sigen ciclos o cambian lentamente

Precesión

Cambio de orientación en el espacio del eje de giro.
Periodo de 26.000 años al ritmo de 1´ anual

Perturbación

Cambio en órbita circular a elíptica.
Periodo de 90 a 100 años

Nutación

Cambio en la inclinación del eje de giro: Varía de 21,8º a 24,4º .
Periodo de 40.000 años. Ahora está disminuyendo

Frenado de rotación

La Tierra se frena a un ritmo aproximado de 2 milisegundos/siglo
La principal causa de este frenado son las mareas lunares y solares
También influye la distribución de masas en el planeta que son modificadas por terremotos, núcleo terrestre y glaciares
Este cambio no es muy constante debido a que parte de su variación es tectónica y climática, no solo astronómica.

Campo gravitatorio. Energía potencial

Radiación - Principalmente en forma de luz solar

Calor interno - Remanente de formación y radioactividad

Movimiento de las mareas por gravedad lunar y solar

Energía química en forma de enlaces entre átomos en determimadas moléculas.

Campo magnético

La atmósfera y la hidrosfera al ser capas fluidas y haber fuentes de energía disponibles son capaces de moverse.
Sus moviminetos son muy importantes pues determinan las características externas del planeta.

Movimientos de la atmósfera

La atmósfera se mueve principalmente por los cambios de temperatura producidos por la diferente incidencia de los rayos solares
Los movimientos de la atmósfera se conocen como vientos

Los vientos transportan calor, producen oleaje y son importantes en la evaporación y precipitación del agua en la atmósfera

Precipitaciones

El agua es soluble en el aire
La cantidad de agua que es capaz de disolver el agua depende de manera muy importante de la temperatura
- Cuando el aire se calienta es capaz de evaporar agua
- Cuando el aire se enfría precipita el agua que lleva disulta . Produce nieblas, nubes, agua o nieve.

El aire se enfría y por tanto se produce nubosidad por::

• Ascenso por convección
  El sol calienta el terreno. El aire caliente asciende. Al ascender se enfría por tener menor presiuón
  Si el descenso e temperatura es importante se produce nubosidad (la propia generación de nubes genera más calor)
  La nubosidad produce precipitaciones de tipo tormentoso
• Ascenso topográfico.
  Una zona elevada del terreno fuerza al aire a ascender
  El ascenso hace que disminuya la temperatura y se condense el agua
  Este es el motivo por el que las zonas montañosas son más húmedas
  La zona de descenso de la masa de aire es más seca
• Choques de frentes de masas de aire
  El aire de procedencia ecuatorial es más cálido que el de procedencia polar
  Cuando una masa de aire cçalido se encuentra con una de aire frío se produce nubosidad en la zona de contacto porque el aire caliente se enfría
  • Frentes fríos
    Una masa de aire frío desplaza a una de aire caliente
  • Frentes cálidos
    Una masa de aire cçalido desplaza a una de aire fríoi
• Enfriamiento en el lugar
  En determinadas circunstancias y lugares con abundante humedad la propia pérdida de calor del terreno produce nubosidad cercana al suelo en forma de nieblas o brumas.

Las masas de aire más cargadas de agua se acentúa estos procesos

Movimiento general de la atmósfera

Corriente de convección ecuatorial Desciende el los trópicos Mezcla de frentes en latitudes medias Aire frío desciende de los polos Zonas humedas y secas alternantes Las franjas se desplazan con las estaciones

Movimientos de la Hidrosfera .Movida principalmente por la atmósfera
Olas Ondas en la superficie de contacto con atmósfera. Genaralmente originadas por el viento. También por seismos (sumami) por deslizamientos o popr impacto. Corrientes superficiales Grandes masas poco profundas movidas por el viento. Transportan calor. Corrientes oceánicas profundas

Movimientos lentos de granbdes masas de agua fría por los fondos oceánicos.

Mareas

Ascensos y descensos periódicos del nivel del mar debido a la atracción lunar y solar

Los movimientos de las capas fluídas, la situación de las masas de agua y la inclinación del eje de giro condicionan los climas de la Tiera

Temperaturas

Más elevadas en zonas más próximas al ecuador por radiación solar

Más bajas en zonas más elevadas. Gradiente de temperatura en la atmósfera aprox 3ºC cada 1000 m ?

Precipitaciones

Zona de convergencia ecuatorial. Nubosidad por convección

Zona árida tropical. Descenso de la convección ecuatorial

Zona de confluencia de frentes fríos y cálidos

Zona seca polar

Estacionalidad

Las bandas de temperatura y precipitaciones se desplazan al norte en verano y al sur en invierno

Influencia de masas de tierra y océanos

El calor específico del agua es muy superior al de las rocas superficiales. Esto significa que el agua se calienta y se enfría con más dificultad que las áreas continentales.

Este diferente ritmo de calentamiento da lugar a:

• Brisas marinas que atemperan en clima costero
• Climas monzónicos
  

Los océnos además transportan calor de zonas ecuatoriales a las polares mediante las corrientes marinas superficiales.
Estas corrientes producen

• Mayor aridez en zonas ecuatoriales situadas al oeste de los continentes
• Menor aridez al este
• Calentamiento de zonas N y S
• Corrientes frías

El manto y el núcleo externo también sufren convección

En el manto se generan corrientes desde el núcleo a la litosfera Son lentas del orden de cm/año Son de gran importancia pues dan lugar a los movimientos litosféricos que: - Desplazan continentes - Levantan montañas - Crean fosas oceánicas - Provocan vulcanismo - Provocan la sismicidad terrestre

Las corrientes de convección del núcleo externo generan en campo magnético de la Tierra