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Parte I Aspectos Nacionales

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  • Parte I

    Aspectos Nacionales

  • Atlas Climatolgico de Colombia 2

    P a r t e I

    A s p e c t o s N a c i o n a l e s

  • 3Instituto de Hidrologa, Meteorologa y Estudios Ambientales, IDEAM

    Introduccin: Generalidades del Tiempo y el Clima

    La atmsfera

    La atmsfera es la capa gaseosa que rodea nuestro planeta. Adems de contener el aire, incluye partculas slidas y lquidas en suspensin o aerosoles y nubes. La composicin de la atms-fera y los procesos que en ella se desarrollan tienen gran infl uen-cia en la actividad humana y en el comportamiento del medio ambiente en general, y en uno u otro grado afectan los procesos de produccin, intercambio y consumo de bienes y servicios, el bienestar y la seguridad de la poblacin, las relaciones sociedad-naturaleza y los procesos en otras esferas del medio natural. De ah la necesidad de hacer el seguimiento continuo de la dinmica de la atmsfera, su circulacin, las variaciones en su composicin y de los fenmenos que en ella ocurren.

    La atmsfera se compone de dos grupos de gases: constantes y variables. Los gases constantes se mantienen en una proporcin casi permanente. Los ms abundantes y su participacin porcen-tual en la masa total atmosfrica son: nitrgeno (78%), oxgeno (20.9%) y argn (0.9%). Los gases variables son los que cambian en mayor proporcin y los ms importantes son el vapor de agua y el dixido de carbono; ambos presentan grandes variaciones estacionales y de largo plazo.

    En cuanto a su estructura vertical, el 98% de la masa atmosfrica se ubica en una capa delgada cuyo espesor es de unos 30 km. Para efectos prcticos se divide la atmsfera en cuatro regiones segn la distribucin vertical de la temperatura: troposfera (0 a 16 km). En esta capa la temperatura disminuye con la altura a una rata de 0.65/100 m. Y se caracteriza porque en ella se originan la mayor parte de los fenmenos determinantes del estado del tiempo. A continuacin se encuentra la estratsfera (16 a 50 km), en la cual la temperatura aumenta hasta alcanzar los 0C. Luego sigue la mesosfera (50 a 85 km), en la cual disminuye la tempera-tura hasta alcanzar 95C. Por ltimo, se distingue la termosfera, en la cual se observa un aumento progresivo de la temperatura.

    El tiempo

    El tiempo es la manifestacin de la dinmica de la atmsfera en un lugar y momento determinados. La dinmica de la atmsfera al distribuir la masa (vapor de agua y otros gases) y la energa (calor y movimiento) genera variaciones espaciotemporales de elementos como la temperatura, la presin y la humedad, lo cual produce en un lugar y tiempo determinados condiciones clidas o fras, hmedas o secas, de cielo nublado o de cielo despejado, situaciones de lluvia, etc. Estos fenmenos se conocen como es-tado del tiempo.

    El clima

    El clima es el conjunto fl uctuante de las condiciones atmosfri-cas, caracterizado por los estados y evoluciones del estado del tiempo, durante un periodo de tiempo y un lugar o regin dados, y controlado por los denominados factores forzantes, factores de-terminantes y por la interaccin entre los diferentes componentes del denominado sistema climtico (atmsfera, hidrosfera, litosfe-ra, crisfera, biosfera y antropsfera).

    Aunque bsicamente las variables climticas se relacionan con la atmsfera, los procesos atmosfricos predominantes en un lugar o regin estn relacionados con la superfi cie terrestre, incluidas las cortezas continental y ocenica y parte del manto superior (li-tosfera), los ocanos, mares interiores, ros y aguas subterrneas (hidrosfera) y las zonas terrestres cubiertas por hielo (crisfera). As mismo, existe una estrecha relacin de dichos procesos con la vegetacin y otros sistemas vivos tanto del continente como del ocano (biosfera y antropsfera).

    Debido a que el clima se relaciona generalmente con las condi-ciones predominantes en la atmsfera, este se describe a partir de variables atmosfricas como la temperatura y la precipitacin, denominados elementos climticos; sin embargo, se podra iden-tifi car tambin con las variables de otros de los componentes del sistema climtico.

    A travs de la historia, se han presentado fl uctuaciones del clima en escalas de tiempo que van desde aos (variabilidad climtica interanual) a milenios (cambios climticos globales). Estas varia-ciones se han originado por cambios en la forma de interaccin entre los diferentes componentes del sistema climtico y en los factores forzantes.

    Factores climticos

    El clima de la Tierra depende del equilibrio radiativo de la at-msfera, el cual a su vez depende de la cantidad de la radiacin solar que ingresa al sistema y de la concentracin atmosfrica de algunos gases variables que ejercen un efecto invernadero (gases traza con actividad radiativa), de las nubes y de los aerosoles. Estos agentes de forzamiento radiativo varan tanto de forma na-tural como por la actividad humana y producen alteraciones en el clima del planeta.

    Algunos de los gases variables, como el vapor de agua y el CO2 , son relativamente transparentes a la radiacin solar en el rango visible, pero absorben bien la radiacin de la Tierra. La atmsfera irradia parte de la energa absorbida al espacio y parte la regresa a la superfi cie de la Tierra. Las dos terceras partes de la energa radiante atmosfrica son directamente devueltas a la superfi cie, suministran una fuente de energa adicional a la radiacin solar directa. La energa radiante absorbida es la fuente ms grande de energa absorbida por la superfi cie de la Tierra. Este intercambio de energa entre la atmsfera y la Tierra es conocido como efecto invernadero natural.

    La temperatura media global de la atmsfera cerca de la super-fi cie sera de 23C por debajo de cero, si no fuera por el efecto invernadero, gracias al cual se tiene una temperatura media de 15C, lo cual hace posible la vida en el planeta. El forzamiento radiativo puede verse alterado por cambios en la concentracin de gases de efecto invernadero y por este hecho recibe el nombre de efecto invernadero inducido.

    Los factores determinantes del clima se refi eren a ciertas condi-ciones, en general fsico-geogrfi cas, que relativamente son cons-tantes y no sufren cambios horarios, diurnos o anuales y tienen gran infl uencia en el clima por el papel que juegan en la trans-ferencia de energa y calor. Entre los factores determinantes se destacan la latitud, la altitud y la distancia al mar.

  • Atlas Climatolgico de Colombia 4

    Debido a las variaciones de la latitud y a las diferencias en la absorcin de energa por la superfi cie terrestre se forman contras-tes de temperatura y de presin atmosfrica que dan el inicio al movimiento que redistribuye la energa (calor) y la masa (vapor de agua) en la atmsfera del planeta. Es as como la radiacin solar constituye el empuje inicial de la circulacin general de la atmsfera y el factor determinante del clima.

    Por ello, el clima de la Tierra sufre cambios cuando vara la can-tidad de radiacin solar que llega al sistema climtico o cuando varan las caractersticas de refl exin-absorcin-emisin de la su-perfi cie terrestre.

    Normal y anomala climtica

    En climatologa se utilizan los valores promedios para defi nir y comparar el clima. La normal climtica es una medida utilizada con este propsito y representa el valor promedio de una serie continua de observaciones de una variable climatolgica, durante un periodo de por lo menos 30 aos. Para fi nes prcticos, se han establecido por acuerdos internacionales periodos de 30 aos a partir de 1901. La mayor parte de los valores estadsticos inclui-dos en el presente Atlas corresponde a la normal 1961-1990.

    El trmino anomala climtica es usado para describir la desvia-cin del clima desde el punto de vista estadstico, es decir, la diferencia entre el valor del elemento climtico en un periodo de tiempo determinado, por ejemplo un mes, con respecto al valor medio histrico o normal, de la variable climtica correspondien-te, durante el mismo lapso, en un lugar dado.

    Fluctuaciones climticas

    El clima vara en las escalas del tiempo y del espacio. Grandes reas de la Tierra sufren fuertes variaciones como parte normal del clima, especialmente en las zonas ridas y semiridas, donde la precipitacin experimenta cambios signifi cativos. Los extremos climticos pueden afectar a cualquier regin: por ejemplo, seve-ras sequas pueden ocurrir en zonas hmedas e inundaciones ocasionales en regiones secas.

    Para fi nes analticos, las fl uctuaciones pueden ser defi nidas como cambios en la distribucin estadstica usual utilizada para des-cribir el estado del clima. La estadstica climtica comnmente usada se refi ere a los valores medios de una variable en el tiem-po. Los valores medios pueden experimentar tendencias, saltos bruscos, aumentos o disminuciones en la variabilidad o, aun, una combinacin de tendencias y cambios en la variabilidad.

    Cambio climtico

    La variacin observada en el clima durante periodos consecutivos de varias dcadas, es decir, durante periodos relativamente largos, se llama cambio climtico. El cambio climtico determina diferen-cias en los valores medios de un elemento climtico a lo largo del tiempo; es decir, que cualquier cambio climtico signifi cativo puede dar lugar al establecimiento de un nuevo clima normal y por lo tanto, a un ajuste en las actividades humanas. Procesos ex-ternos tales como la variacin de la radiacin solar, variaciones de los parmetros orbitales de la Tierra (excentricidad o inclinacin), los movimientos de la corteza terrestre y la actividad volcnica, son factores que tienen gran importancia en el cambio climtico. Aspectos internos del sistema climtico tambin pueden producir fl uctuaciones de sufi ciente magnitud y variabilidad a travs de los procesos de retroalimentacin de los componentes del sistema climtico.

    1.1. Red Meteorolgica

    Introduccin

    Para cumplir con las demandas de informacin de la sociedad en

    relacin con el estado de la atmsfera, el tiempo y el clima, se cuenta

    con un sistema de observacin, medicin y vigilancia Meteorolgica,

    el cual se ocupa de la generacin y el acopio permanente de la infor-

    macin meteorolgica y de la dinmica y estado del medio natural;

    mediante la operacin de la red de estaciones de medicin y obser-

    vacin meteorolgica, es como el IDEAM puede orientar a la comu-

    nidad nacional sobre la mejor utilizacin de las bondades del recurso

    clima y de las condiciones favorables de los procesos atmosfricos

    para contribuir al bienestar de la poblacin.

    Antecedentes

    Con el propsito de estandarizar las mediciones y las observa-

    ciones y consolidar una red bsica nacional de estaciones me-

    teorolgicas e hidrolgicas, se organiz en 1969 el Servicio

    Colombiano de Meteorologa e Hidrologa (SCMH), con el aval de

    la Organizacin Meteorolgica Mundial, OMM.

    Tomando en cuenta los criterios recomendados por la OMM, las

    condiciones del territorio colombiano (fi siografa, clima, etc.), la

    optimizacin del uso de la red para fi nes mltiples, la necesidad

    de realizar estudios generales en la escala nacional y los intereses

    especfi cos de los diferentes sectores, el SCMH reorden y planifi c

    el desarrollo de la red bsica nacional. De esta manera se consolid

    una red meteorolgica nacional compuesta por estaciones sinpti-

    cas, de radiosondas, climatolgicas, agrometeorolgicas, hidrom-

    tricas, pluviomtricas y mareogrfi cas.

    En el ao de 1976 el SCMH se convirti en el Instituto de

    Hidrologa, Meteorologa y Adecuacin de Tierras, HIMAT, que

    orient la red a atender los programas de adecuacin de tierras,

    para cubrir las necesidades de informacin meteorolgica para

    los distritos de riego.

    En 1993, por medio de la Ley 99 se cre el Ministerio del Medio

    Ambiente y los institutos de investigacin de este ministerio, en-

    tre ellos el IDEAM (antiguos SCMH e HIMAT). Mediante el Decreto

    1277 de 1994 se le asignaron, entre otras funciones, la de obten-

    cin de la informacin y conocimiento sobre el medio natural para

    asesorar al Ministerio del Medio Ambiente, al SINA y a la comuni-

    dad nacional. Se le encarg tambin la operacin y mantenimiento

    de la red de observaciones y mediciones hidrometeorolgicas. Para

    el cumplimiento de sus funciones, el IDEAM desde su comienzo,

    en marzo de 1995, orient sus esfuerzos hacia la consolidacin de

    un sistema de observacin y medicin de todos los componentes

    del medio natural: antropsfera, atmsfera, hidrosfera, crisfera,

    biosfera y litosfera. El IDEAM fortaleci la red meteorolgica nacio-

    nal con la ampliacin de su cobertura geogrfi ca, la automatizacin

    de las mediciones en algunos puntos y el incremento del nmero

    de estaciones con transmisin automtica en tiempo real.

    Estaciones Meteorolgicas

    Se entiende como Estacin Meteorolgica el sitio donde se hacen

    observaciones y mediciones puntuales de los diferentes parme-

    tros meteorolgicos usando instrumentos apropiados, con el fi n

    de establecer el comportamiento atmosfrico en las diferentes

    zonas de un territorio. (Fig. 1).

  • 5Instituto de Hidrologa, Meteorologa y Estudios Ambientales, IDEAM

    La siguiente es una clasifi cacin detallada de las estaciones

    meteorolgicas basada en normas tcnicas de la Organizacin

    Meteorolgica Mundial, OMM y en los criterios del Instituto de

    Hidrologa, Meteorologa y Estudios Ambientales, IDEAM.

    Estacin Pluviomtrica (PM): Es una estacin meteorol-

    gica dotada de un pluvimetro o recipiente que permite

    medir la cantidad de lluvia cada entre dos observaciones

    consecutivas.

    Estacin Pluviogrfi ca (PG): Registra en forma mecnica y conti-

    nua la precipitacin, en una grfi ca que permite conocer la canti-

    dad, duracin, intensidad y periodo en que ha ocurrido la lluvia.

    Actualmente se utilizan los pluvigrafos de registro diario.

    Estacin Climatolgica Principal (CP): Es aquella en la cual se

    hacen observaciones de visibilidad, tiempo atmosfrico presen-

    te, cantidad, tipo y altura de las nubes, estado del suelo, preci-

    pitacin, temperatura del aire, humedad, viento, radiacin solar,

    brillo solar, evaporacin y fenmenos especiales. Gran parte de

    estos parmetros se obtienen de instrumentos registradores.

    Por lo general se efectan tres observaciones diarias.

    Estacin Climatolgica Ordinaria (CO): Este tipo de estaciones

    poseen obligatoriamente un pluvimetro, pluvigrafo y psi-

    crmetro. Es decir, miden lluvias y temperaturas extremas e

    instantneas.

    Estacin Sinptica Principal (SP): En este tipo de estacin se

    efectan observaciones de los principales elementos meteoro-

    lgicos en horas convenidas internacionalmente. Los datos se

    toman horariamente y corresponden a nubosidad, direccin y

    velocidad de los vientos, presin atmosfrica, temperatura del

    aire, tipo y altura de las nubes, visibilidad, fenmenos espe-

    ciales, caractersticas de humedad, precipitacin, temperaturas

    Tabla No. 1

    Tipo de instrumental por categora de estacin

    extremas, capas signifi cativas de nubes, recorrido del viento y

    secuencia de los fenmenos atmosfricos. Esta informacin se

    codifi ca y se intercambia a travs de los centros mundiales, con

    el fi n de alimentar los modelos globales y locales de pronstico y para el servicio de la aviacin.

    Estacin Sinptica Secundaria (SS): Al igual que en la estacin anterior, las observaciones se realizan a horas convenidas in-ternacionalmente y los datos corresponden comnmente a visibilidad, fenmenos especiales, tiempo atmosfrico, nubo-sidad, estado del suelo, precipitacin, temperatura del aire, humedad del aire y viento.

    Estacin Agrometeorolgica (AM): En esta estacin se reali-zan observaciones meteorolgicas y otras observaciones que ayudan a determinar las relaciones entre el clima, por una parte, y la vida de las plantas y los animales, por la otra. In-cluye el mismo programa de observaciones de la estacin CP, ms registros de temperatura a varias profundidades (hasta un metro) y en la capa cercana al suelo (0, 10 y 20 cm sobre el suelo).

    Estacin de Radiosonda (RS): La estacin de radiosonda tiene por fi nalidad la observacin de temperaturas, presin, hume-dad y viento en las capas altas de la atmsfera (tropsfera y baja estratsfera), mediante el rastreo, por medios electrni-cos o de radar, de la trayectoria de un globo meteorolgico que asciende libremente.

    Estacin Mareogrfi ca (MM): Estaciones para observacin del estado del mar. Mide nivel, temperatura y salinidad de las aguas marinas. Se incluyen en la categora de estaciones

    meteorolgicas especiales.

    En la tabla No. 1 se detalla el instrumental que debe llevar cada estacin.

    Tipo de Instrumental PM PG CO SS SP CP AM MM

    Pluvimetro X X X X X X X

    Pluvigrafo X X X X X X

    Sicrmetro X X X X X

    Anemgrafo X X X X

    Heliografo X X X

    Termografo X X X

    Higrgrafo X X X

    Tanque de Evaporacin X X

    Actingrafo X X X

    Anemmetro X X

    Geotermmetros X

    Rocigrafo X

    Suelo (ss) X

    Microbargrafo X X

    Barmetro X X

    Limnmetro X

    Maxmetro X

    Limngrafo X

    Maregrafo X

    Salinmetro X

  • Atlas Climatolgico de Colombia 6

    Red Meteorolgica

    Una red meteorolgica es el conjunto de estaciones, convenien-temente distribuidas, en las que se observan, miden y/o regis-tran los diferentes fenmenos y elementos atmosfricos que son necesarios en la determinacin del estado del tiempo y el clima en una regin, para su posterior aplicacin a diversos usos y objetivos.

    Composicin y Situacin Actual del Sistema

    En la actualidad el sistema de observacin, medicin y vigi-lancia meteorolgica nacional tiene los componentes que se pre-sentan resumidamente en la tabla No. 2. Se relacionan el nmero de estaciones de cada tipo, operadas por el IDEAM. Para efectos administrativos, la red es operada a travs de 11 reas Operativas, localizadas en las principales ciudades del pas. (Tabla No. 3).

    Por su importancia, vamos a destacar algunas de las redes que

    conforman la Red Meteorolgica Nacional.

    Red Pluviomtrica: Es la red de mayor cubrimiento a nivel na-cional y la componen 1.315 estaciones activas, donde se hace la medicin de la precipitacin con registros continuos (141 pluvi-grafos) o por lectura una vez al da (1.174 pluvimetros).

    Red Climatolgica: Esta red la componen las denominadas esta-ciones climatolgicas en las cuales se miden, adems de la preci-pitacin, otras variables meteorolgicas como la temperatura, las caractersticas de humedad del aire, el brillo solar, el viento (di-reccin, recorrido y velocidad) y la evaporacin, con el propsito de obtener las variables usadas para el seguimiento y estudio del clima. En las estaciones climatolgicas se toman datos tres veces al da o se registran continuamente.

    Red Agrometeorolgica: Las estaciones se encuentran distri-buidas en las zonas agrcolas existentes y localizadas dentro de estaciones experimentales o institutos de investigacin aplicada dedicados a la agricultura, horticultura, ganadera, silvicultura y edafologa.

    REAS OPERATIVAS CLIMATOLGICAS PLUVIOMTRICAS RESUMEN NACIONAL

    No. Ciudad Sede AM RS SP SS ME CP CO PG PM MET PMS Total IDEAM %

    1 Medelln 4 4 1 2 8 34 17 128 53 415 198 11

    2 Barranquilla 4 2 2 2 14 18 10 139 42 149 191 10

    3 Villavicencio 3 3 1 1 4 19 11 79 31 90 121 7

    4 Neiva 4 2 7 31 9 109 44 118 162 9

    5 Santa Marta 1 4 1 9 19 5 132 34 137 171 9

    6 Boyac 4 2 13 23 28 80 42 108 150 8

    7 Pasto 4 3 1 2 8 20 20 83 38 103 141 8

    8 Bucaramanga 1 4 14 40 7 152 59 159 218 12

    9 Cali 3 7 1 2 4 29 4 117 46 121 167 9

    10 Ibagu 1 1 3 4 6 27 17 82 42 99 141 8

    11 Bogot 1 5 5 23 8 41 13 73 83 86 169 8

    TOTALESY PORCENTAJES

    30 5 33 11 39 95 301 141 1.174 514 1.315 1.829 100

    6% 1% 6% 2% 8% 18% 59% 11% 89%

    514 1.315

    28% 72%

    1.829

    Tabla No. 2

    Composicin de la red de observaciones, mediciones y vigilancia meteorolgica nacional (a dic/2004)

    Tabla No. 3.

    Distribucin de reas Operativas del IDEAM

    No. rea Ciudad Sede Departamentos

    1 Medelln Antioquia, centro y norte de Choc

    2 Barranquilla Atlntico, norte y centro de Bolvar, Sucre, Crdoba

    3 Villavicencio Meta, Casanare, Vichada, Guaina, Vaups, Guaviare

    4 Neiva Huila, Caquet

    5 Santa Marta Magdalena, Guajira, norte y centro de Cesar

    6 Duitama Boyac

    7 Pasto Nario, Putumayo, sur de Cauca

    8 Bucaramanga Santanderes, Arauca, parte de Cesar, Bolvar y Boyac

    9 Cali Valle, sur de Choc, Eje Cafetero, norte de Cauca

    10 Ibagu Tolima

    11 Bogot Cundinamarca, San Andrs, Amazonas

  • 7Instituto de Hidrologa, Meteorologa y Estudios Ambientales, IDEAM

    Figura 1.Estacin Climatolgica.Leticia, Amazonas

    Red Sinptica: Es la red bsica para el seguimiento, diagns-tico y pronstico del tiempo, compuesta actualmente por 44 estaciones denominadas sinpticas, las cuales estn localizadas principalmente en los aeropuertos del pas. En estas estaciones se realizan observaciones y mediciones horarias de la tempe-ratura, humedad, presin atmosfrica, vientos, precipitacin y fenmenos atmosfricos principalmente.

    Para el diagnstico y pronstico del tiempo es necesario realizar el seguimiento de los procesos de escala sinptica (escala espa-cial del orden de los 1.000 kilmetros y temporal de 3 a 5 das).

    La funcin de una red sinptica es producir datos para el diagns-tico del tiempo actual y para alimentar los modelos de pronstico meteorolgico. El estado del tiempo en un pas o regin es el resultado de procesos de escala sinptica controlados por una dinmica global de la atmsfera. Por ello, para la comprensin y la prediccin de su evolucin se necesitan datos globales. De esta forma, para realizar predicciones meteorolgicas a medio plazo es necesario alimentar los modelos de prediccin numrica con datos de observacin que den cuenta del estado de la atmsfera en toda su globalidad, no pudindose limitar solo a los datos ob-tenidos en un pas determinado. Debido a esta particularidad, las redes sinpticas nacionales conforman redes regionales y mun-diales en las que los datos se intercambian por los pases a travs de una red internacional conocida como el Sistema Mundial de Telecomunicaciones.

    Red Aerolgica o de Radio Sonda: Los 5 puntos previstos para hacer mediciones de las variables meteorolgicas a diferentes al-turas en la atmsfera por medio de radiosondeos constituyen la red aerolgica colombiana y opera en San Andrs, Bogot, Leticia, Riohacha y Puerto Carreo.

    Red de Mareografa: En la actualidad est compuesta por 2 ma-regrafos en la Costa Pacfi ca colombiana y 2 en la Costa Caribe. Estos tienen como objetivo hacer el seguimiento del nivel, la tem-peratura superfi cial, la salinidad y algunos otros parmetros fsi-cos del mar. Este componente de la red es una herramienta para la prestacin del Servicio Mareogrfi co, que es una de las fun-

    ciones del IDEAM. De igual manera, los maregrafos del Pacfi co apoyan el Programa del Estudio Regional del Fenmeno El Nio, ERFEN, y junto con los maregrafos del Caribe forman parte de la red mundial de seguimiento del nivel del mar.

    Proyeccin futura de la red

    En el periodo 2004-2005, el IDEAM ha desarrollado el Proyecto de Fortalecimiento de la Red Ambiental para Colombia, me-diante la instalacin de 235 estaciones automticas distribui-das en sitios representativos de los principales ecosistemas y reas vulnerables del pas. Busca aumentar la capacidad operativa para obtener informacin bsica en las reas de hidrologa y meteorologa, a travs de la modernizacin del instrumental de observacin y medicin, del equipamiento de laboratorios y del equipo de transporte, la introduccin de nuevas tecnologas de observacin y medicin, de transmi-sin, asimilacin y procesamiento de datos, para lograr mayor calidad y oportunidad de la informacin difundida en la pres-tacin del Servicio de Informacin Ambiental a nivel nacional y el intercambio de datos a nivel regional y mundial. Esta red cuenta con un total de 185 estaciones meteorolgicas, 50 estaciones hidrolgicas automticas con transmisin satelital y 355 registradores automticos de nivel, clasificados por sus reas de cubrimiento as:

    Tipo de Estacin Nmero Estaciones

    Agrometeorolgicas 40

    Alta Montaa (Glaciares y Pramos) 22

    Ciudades (Urbano) 25

    Deslizamientos 50

    Ecosistemas 42

    Mareogrfi cas 6

    Hidrolgicas 50

    Total 235

  • Atlas Climatolgico de Colombia 8

    Mapa No. 1

  • 9Instituto de Hidrologa, Meteorologa y Estudios Ambientales, IDEAM

    Los principales criterios que se utilizaron para su localizacin fueron:

    1. Representar los procesos ambientales de las subzonas clima-tolgicas del territorio nacional.

    2. Cubrir las zonas de mayor importancia socioeconmica.

    3. Superar la insufi ciencia en cobertura de estaciones en deter-minadas reas.

    4. Conocer el comportamiento climtico de los diferentes eco-sistemas, ampliacin de la cobertura a zonas de inters nacio-nal sin informacin meteorolgica, que sirva para caracterizar el clima de las altas montaas y las reas protegidas como los Parques Nacionales.

    5. Cubrir las coberturas vegetales dominantes en el pas, los principales puertos martimos, el seguimiento de procesos biometeorolgicos importantes identifi cados, etc.

    6. Representar los procesos ambientales de los principales conglo-merados urbanos.

    Con estas estaciones meteorolgicas automticas satelitales orientadas hacia la toma de datos en alta montaa, ciudades, eco-sistemas, reas agrcolas y reas vulnerables a deslizamientos, el IDEAM busca un cubrimiento en tiempo real del comportamiento meteorolgico de la atmsfera sobre el territorio nacional.

    1.2. Circulacin General de la Atmsfera en Colombia

    La posicin estratgica del pas en la zona tropical hace que su territorio sea partcipe de las mayores proporciones de energa

    que el Sol le transfi ere a la Tierra. Justamente en los trpicos se

    absorbe la mayor parte de la energa solar que luego se transfi ere

    a la atmsfera, confi gurndose de esa forma el motor que deter-

    mina el desplazamiento del aire entre las latitudes ecuatoriales y

    polares, mediante una circulacin meridional.

    Cerca de superfi cie, en la zona tropical se desarrollan vientos pro-

    venientes del noreste y del sureste, denominados Alisios, como

    consecuencia del efecto Coriolis generado por la rotacin terrestre

    en torno al eje que pasa por sus polos. El encuentro de estos vien-

    tos cerca al Ecuador obliga al aire clido ecuatorial a elevarse (Fig.

    2), segn la denominada rama ascendente de la Celda de Hadley.

    Figura 2. Esquema de la circulacin general de la atmsfera: en los trpicos predominan los Alisios. (Fuente: www.geography.sierra.cc.ca.vs).

    Figura 3. Distribucin de la lluvia mundial. (Fuente: www.geography.berkeley.edu)

    Este movimiento ascendente provoca un enfriamiento del aire por

    expansin, condicin que favorece la condensacin y por ende, el

    desarrollo de las nubes.

    En la alta tropsfera, ese aire se aleja del Ecuador bajo la forma de

    una corriente de retorno hacia los polos y de nuevo la fuerza de

    Coriolis interviene provocando una desviacin de esta corriente.

    En el hemisferio norte, la direccin de esa corriente se orienta

    progresivamente hacia el Noreste; en el hemisferio sur se orienta

    al Sureste. Una parte de este aire de retorno desciende en los

    cinturones de altas presiones subtropicales, hacia los 30 grados

    de latitud, provoca el calentamiento del aire por compresin y re-

    duce el desarrollo de las nubes. En las proximidades de la super-

    fi cie, los vientos en dichas regiones son generalmente variables y

    dbiles antes de constituirse en vientos alisios que luego alcanzan

    el Ecuador. De esta manera se forma en cada hemisferio un circui-

    to meridional en el movimiento del aire, a travs de una amplia

    clula convectiva conocida como Celda de Hadley.

    Otra parte de la corriente de retorno que viene del Ecuador no

    sufre ese movimiento de descenso en las latitudes de 30 grados

  • Atlas Climatolgico de Colombia 10

    y contina su desplazamiento hacia latitudes ms altas, hasta que la accin persistente de la fuerza de Coriolis transforma esta co-rriente de retorno en un fl ujo del oeste en las latitudes medias.

    En la circulacin zonal a lo largo de los paralelos, se destacan tres zonas de conveccin y lluvia localizadas sobre el trpico (Fig. 3): la primera sobre la regin del Congo en frica, la segunda sobre la Amazonia y la tercera sobre el Sudeste Asitico donde tambin se encuentran las aguas ocenicas ms clidas.

    Vientos Alisios

    Los Alisios soplan en casi todas las regiones tropicales que se ex-tienden entre los cinturones de altas presiones subtropicales y las bajas presiones ecuatoriales. En el hemisferio norte, el aire que se dirige hacia el Ecuador es desviado hacia la derecha por la fuerza de Coriolis y forma los Alisios del noreste. De la misma manera, en el hemisferio sur, la desviacin hacia la izquierda origina los Alisios del sureste (Fig. 4).

    Estos vientos pueden variar de direccin por efectos locales de topografa y rozamiento; sin embargo, son conocidos por su per-sistencia y regularidad. Sobre los ocanos, se caracterizan por la presencia de nubes cmulos cuya base est alrededor de un ki-lmetro y su cima hacia los dos kilmetros de altura. El limitado desarrollo de las nubes y el tiempo generalmente bueno que est asociado con los Alisios dependen de la inversin de los Alisios. El descenso de aire (subsidencia) en los cinturones de altas pre-siones subtropicales provoca la formacin de una inversin de temperatura que persiste en una parte del trayecto del aire hacia el Ecuador, la cual separa el aire hmedo de los Alisios, situado abajo, del clido y muy seco situado arriba. Esta inversin acta como una especie de tapa que limita el desarrollo de las nubes, especialmente sobre los ocanos.

    Cuando el aire se acerca al Ecuador, los vientos Alisios del noreste y sureste convergen sobre una estrecha zona a lo largo de l, de-nominada Zona de Confl uencia Intertropical; en ella la inversin se debilita y el aire se eleva, el desarrollo vertical de las nubes aumenta y la inestabilidad se extiende a mayores altitudes. Las precipitaciones se hacen ms fuertes y ms frecuentes.

    La Zona de Confl uencia Intertropical

    La Zona de Confl uencia Intertropical (ZCIT) est defi nida como una estrecha banda zonal de vigorosa conveccin, que se ma-nifi esta por el desarrollo de cmulos, ampliamente confi rmado mediante el uso de las imgenes de satlite, y seala la conver-gencia entre el aire de los hemisferios norte y sur. En la ZCIT los

    vientos Alisios del noreste, originados como un fl ujo alrededor de la alta del Atlntico Norte, se renen con los vientos alisios del sureste, formados como un fl ujo alrededor de las altas del Pacfi co Sur y Atlntico Sur. El fl ujo proveniente de la alta del Pacfi co Sur rutinariamente cruza el Ecuador y se recurva hacia el Oriente, en tales casos se conocen como los suroestes u oes-tes ecuatoriales, tal como se aprecia frecuentemente sobre la costa Pacfi ca colombiana. La penetracin de este aire depende de la poca del ao y de la localizacin de la alta del Pacfi co Sur. Debido al fl ujo convergente, la ZCIT es la zona de mxima nubosidad y lluvia.

    Las observaciones indican que dentro de la ZCIT, la precipitacin excede grandemente la humedad suministrada por la evapora-cin desde el ocano, situado por debajo de ella. As pues, gran parte del vapor necesario para mantener la conveccin en la ZCIT es suministrado por el fl ujo convergente de los vientos tropicales del Este (Alisios) en la baja tropsfera: de esta forma, el fl ujo a gran escala proporciona el calor latente necesario para la convec-cin, y el calentamiento convectivo produce a su vez el campo de presin a gran escala que mantiene el fl ujo de bajo nivel. En rea-lidad, la ZCIT sobre los ocanos rara vez aparece como una larga banda continua de nubosidad convectiva compacta y casi nunca se encuentra centrada en el Ecuador. Ms bien consiste en un n-mero de distintos conglomerados de nubes con escalas del orden de los cientos de kilmetros, que estn separadas por regiones de cielos relativamente despejados. La intensidad de la ZCIT es tambin muy variable, tanto en el espacio como en el tiempo.

    La Zona de Confl uencia Intertropical se mueve latitudinalmente, siguiendo el desplazamiento aparente del Sol con respecto a la Tierra, con un retraso aproximado de dos meses. Sobre Colombia y reas vecinas (Fig. 5), el segmento del ocano Pacfi co oriental alcanza su posicin extrema meridional en los 2 grados de latitud norte entre enero y febrero, mientras que en diciembre est un poco ms al norte, pero esta posicin extrema puede alcanzar los 5 grados de latitud sur durante eventos El Nio-Oscilacin del Sur; el segmento continental aparece fraccionado e independien-te del anterior y se ubica entre los 5 y 10 grados de latitud sur. Entre marzo y mayo el segmento del Pacfi co se mueve hacia el norte y su posicin cerca de la costa est entre 2 y 7 grados de latitud norte; la rama continental se conecta entre marzo y abril con el segmento del ocano Atlntico formando un solo sistema que se ubica entre los 5 grados de latitud sur y 1 grado de latitud norte al Oriente del pas; estos dos segmentos se unen a travs de conglomerados convectivos no muy bien organizados sobre la regin Andina. Entre junio y agosto el segmento del Pacfi co, al inicio del perodo se localiza en los 8 grados de latitud norte y al fi nal del perodo en los 10 grados de latitud norte, penetra a la

    Figura 4. Campos medio del viento en superfi cie para los meses de febrero y agosto, con base en los datos del Reanalysis NCEP/NCAR, para el perodo 1968-1996.

  • 11Instituto de Hidrologa, Meteorologa y Estudios Ambientales, IDEAM

    regin Caribe; el segmento continental presenta una inclinacin Suroeste-Noreste sobre el oriente del territorio nacional, despla-zndose tambin hacia el norte y pasando del Ecuador a los 8 grados de latitud norte. Entre septiembre y noviembre el segmen-to del Pacfi co comienza su desplazamiento hacia el sur y se re-gistran posiciones desde 11 a 7 grados de latitud norte; la rama continental tambin inicia su recorrido hacia el sur, movindose de los 8 grados de latitud norte al Ecuador sobre la Orinoquia y Amazonia, perdiendo lentamente la inclinacin hasta casi coinci-dir con las lneas de los paralelos; en este caso tambin los dos segmentos de la ZCIT se conectan por medio de conglomerados convectivos. A su paso por las distintas regiones, la ZCIT va deter-minando las temporadas lluviosas en Colombia.

    Ondas del Este del Caribe

    Son esencialmente perturbaciones de tipo ondulatorio en la pro-funda corriente del Este tropical, los que en su mayora presentan curvatura ciclnica y deforman el campo de presin. La impor-tancia de las ondas del este, frecuentes en la temporada lluviosa del norte del pas, radica en que el paso de una de ellas sobre un lugar dado produce alteraciones en el estado del tiempo, el cual se va deteriorando paulatinamente. Adems, aunque slo un nmero reducido de ellas se intensifi ca, una gran parte de los huracanes tiene su origen en ellas. Tienen espesores de 6 a 8 kilmetros, en promedio unos 2.000 kilmetros de longitud y se desplazan a velocidades de 15 a 30 kph.

    En las imgenes de satlites meteorolgicos estas ondas apa-recen como una agrupacin o conglomerado nuboso con una dimensin aproximada de 500 km2, formado esencialmente por nubes cirrus que cubren la lnea o zona de mayor actividad, don-de se observan cumulonimbus.

    La mayora estn precedidas por la cada de valores de presin at-mosfrica con pocas nubes, sin lluvias ni nieblas. La nubosidad se incrementa a medida que se aproxima el eje de la onda y luego comienzan a observarse ncleos con nubosidad de altura media y alta y algunos chubascos. El viento cambia de direccin del nores-te al este. La temperatura no sufre mayores cambios o pasa a ser ligeramente ms alta. A la derecha del eje, el viento gira del este al sureste acompaado de tormentas, sube la presin y aumenta el contenido de humedad de la masa de aire. Una vez que la onda en su avance hacia el oeste ha cruzado sobre determinado lugar y se aleja del mismo, las condiciones del tiempo se normalizan y se imponen nuevamente los vientos Alisios.

    Cuando se presentan tormentas al oeste de la vaguada, es decir antes del cruce del eje de la misma, estas manifestaciones son in-dicativas de la inestabilizacin que se presenta en la onda, la cual puede intensifi carse hasta niveles en los cuales se originan los hu-racanes. Las ondas dbiles son a menudo difciles de localizar con exactitud, pues van acompaadas de poco cambio en el tiempo y

    Categora RiesgoPresin

    (hPa)Vientos(kph)

    Marea de tormenta(metros)

    1 Mnimo > 980 118 -153 1.0 - 1.5

    2 Moderado 965 - 980 154 -177 1.6 - 2.2

    3 Extensivo 945 - 964 178 -209 2.3 - 3.3

    4 Extremo 920 - 944 210 - 250 3.4 - 4.5

    5 Catastrfi co < 920 > 250 > 4.5

    solamente producen un incremento en la nubosidad sobre tierra en horas diurnas y sobre el mar en horas nocturnas.

    Ciclones Tropicales

    En la cuenca del Caribe y sobre el ocano Pacfi co oriental, entre los 5 y 20 grados de latitud norte, se forman ciclones que se des-plazan al noroeste cuando las aguas clidas alcanzan temperatu-ras de 27C o ms y la estructura vertical de la atmsfera no favo-rece la produccin de cortantes de viento (Fig. 6). Generalmente, estas condiciones se presentan entre mayo y noviembre, espe-cialmente entre agosto y octubre, y pueden incidir fuertemente en el estado del tiempo en el norte de Colombia con precipitacio-nes o vientos muy fuertes.

    Los ciclones tropicales se clasifi can de acuerdo con la intensidad de sus vientos en: Depresin Tropical, con vientos mximos sostenidos inferiores a 62 kph; Tormenta Tropical, con vientos mximos sostenidos entre 63 y 117 kph pero circunscritos a la parte ms interna y prxima al centro, en esta categora al cicln tropical se le asigna un nombre de persona en espaol, ingls o francs, en sucesin alfabtica, alternando los nombres mascu-linos y femeninos, y Huracn, con vientos mximos sostenidos que exceden los 118 kph alrededor de la parte central, llamada ojo del huracn. Los huracanes de acuerdo con su peligrosidad se clasifi can segn la escala Saffi r-Simpson y conservan el nombre que les fue asignado cuando adquirieron la categora de tormen-ta tropical. Cuando el huracn decae, la tormenta es degradada invirtiendo esa misma clasifi cacin.

    Figura 5. Posicin media de la ZCIT para los perodos de enero a febrero y de julio a agosto.Fuente: www.enrs.fr

    El huracn tiene un promedio anual de ocurrencia de 5 por ao y se caracteriza por bandas de nubes en forma de espiral que producen abundantes lluvias, las cuales se extienden a distancias entre 300 y 500 kilmetros de su centro. A pesar de que es baja la probabilidad de afectacin del paso de huracanes sobre Colombia, no se pueden descartar los efectos indirectos producidos por sus bandas nubosas en espiral.

    Los huracanes se desplazan como remolinos, generalmente de este a oeste con una ligera tendencia hacia el norte. Su centro, de-nominado ojo del huracn, es un rea casi libre de nubosidad con vientos dbiles en un radio de accin de 10 a 30 km. Bordeando el ojo del huracn se encuentra la pared del ojo, constituida por un anillo de nubes cumulonimbus que producen lluvias intensas y vientos muy fuertes. La parte ms peligrosa y destructiva est cerca del ojo, en general, en el lado norte. Los mayores daos y prdidas de vida resultan de las inundaciones en reas costeras debido a marejadas y brisas fuertes. El ciclo de vida medio es de 9 das, aunque parece que en agosto tienen una mayor duracin, con periodos de 12 das en promedio.

    Intensos huracanes incluyen paredes concntricas de nubes con-vectivas cuando la presin central est por debajo de los 920 hPa, aunque en algunos casos se han observado estas paredes con valores de presin central cercana a los 950 hPa. La pared circular exterior de nubes convectivas se sita entre unos 80 a 120 km del centro del ojo. Por varios das este anillo de nubes se contrae

  • Atlas Climatolgico de Colombia 12

    hacia el interior, progresivamente se debilita la estructura de la pared de nubes. Este fenmeno deforma la distribucin normal de la precipitacin y de los vientos. En el interior del ojo los vien-tos son dbiles, alrededor del ojo los vientos se incrementan y la intensidad mxima est muy cerca de l.

    Sistemas Sinpticos del Pacfi co

    La circulacin atmosfrica en el Pacfico tropical oriental, duran-te el perodo centrado en el verano del hemisferio norte, entre los meses de marzo y diciembre y particularmente entre junio y septiembre, frente al litoral colombiano, est caracterizada por el recurvamiento de los vientos Alisios del sureste al nor-te del Ecuador, tomando direcciones del sur con componente oeste. En conjunto con el flujo de los Estes dominantes sobre el Mar Caribe favorece el desarrollo de movimientos verticales ascendentes, la formacin de un sistema de baja presin y la formacin de nubes de gran dimensin vertical. Por otro lado, las condiciones trmicas de las aguas clidas del ocano en esa zona, la humedad proporcionada por el mismo y las condiciones fisiogrficas dadas por los Andes Colombianos re-fuerzan los movimientos verticales del aire en esa regin.

    La conjuncin de estas condiciones propicia el desarrollo de con-glomerados nubosos con gran actividad convectiva, los cuales originan precipitaciones fuertes, incluso en las horas de la noche, acompaadas de tormentas elctricas (Fig. 7). Este sistema en promedio tiene un radio de accin de 1.000 kilmetros y afecta no solo a la parte ocenica colombiana sino tambin la parte continental correspondiente al litoral Pacfi co y a sectores de la Cordillera Occidental. Cuando este sistema es bastante intenso puede extenderse hasta la Cordillera Oriental y modifi car signifi -cativamente el tiempo de la regin Andina.

    Sistemas Sinpticos de la Amazonia

    Entre mayo y noviembre, particularmente a mediados de ao, es relativamente comn que las zonas frontales fras se muevan a reas cercanas a los 20 grados de latitud. Sobre los ocanos, el aire fro se modifi ca signifi cativamente a travs del calentamiento que sufre en las superfi cies marinas lo cual debilita al frente en su movimiento hacia el Ecuador, mientras que sobre superfi cies

    terrestres su transformacin es ms lenta, convirtindose en una zona frontal cada vez menos profunda. En los extremos de esas zonas frontales, los vientos tienden a ser del este en ambos lados del frente pero las velocidades tienden a ser mayores del lado fro, por ello a estas zonas se les ha referido como zonas de ciza-lladura. Estos extremos de la masa fra pueden ocasionar grandes alteraciones del tiempo a nivel local.

    En Suramrica las masas fras con frecuencia se mueven entre los 5 grados de latitud atravesando en algunas ocasiones el Ecuador. Las temperaturas del aire fro tienden a mantenerse durante ms tiempo sobre esta zona que sobre el ocano y tambin comn-mente las masas fras avanzan ms rpido y ms hacia el norte a lo largo de los lados orientales de la barrera constituida por la cordillera de los Andes. Al incursionar en zonas tropicales este aire se inestabiliza y forma lneas de inestabilidad, las cuales dan lugar a conveccin organizada en la Amazonia colombiana. Eventualmente cuando estos sistemas son intensos pueden lle-gar a modifi car el estado del tiempo a lo largo de la Cordillera Oriental y en parte de la Orinoquia colombiana.

    Esta situacin est reforzada por condiciones dinmicas de la alta tropsfera, caracterizada por vientos fuertes del oeste, corriente en chorro subtropical, en la cual el aire se mueve hacia el noreste cruzando hacia zonas de ms baja presin, lo cual intensifi ca los vientos durante el invierno del hemisferio norte.

    Otro sistema que incide sobre la circulacin atmosfrica del sureste del pas corresponde al sistema de baja presin en niveles bajos de la cuenca amaznica, conocida con el nombre de baja amaznica, el cual tiene su origen en el calor latente de condensacin y en el efecto complementa-rio que surte la cordillera de los Andes al canalizar el flujo de los Alisios del noreste. Este sistema semipermanente se desplaza desde el norte de Bolivia (1.008 hPa) en enero hasta el extremo sureste de Colombia (1.011 a 1.015 hPa) en julio. Este movimiento combinado con la marcha del ciclo solar hacia el norte resulta en un debilitamiento de la baja sobre la cuenca amaznica. Esta baja contribuye a in-tensificar la conveccin y en consecuencia la precipitacin en el sur de Colombia y al desplazamiento temporal de la

    Figura 6. El 21 de octubre de 1998 se form una depresin tropical en el sur del Mar Caribe, en aguas colombianas. Un da despus la depresin se convirti en una tormenta tropical y se le dio el nombre de Mitch. La tormenta tropical se movi poco durante los prximos das, virando hacia el noroeste y tomando fuerza. Entre la tarde del 23 de octubre y el 26 de octubre la intensidad aument bruscamente, y Mitch pas de ser una tormenta tropical con vientos de 60 nudos a un huracn de categora 5 (escala Saffi r-Simpson) con vientos de 155 nudos (Fuente: NOAA).

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    Figura 7. Imgenes de satlite en el canal infrarrojo trmico realzado

    del 10 de julio y 7 de agosto de 2002 a las 12:15 UTC y 15:15 UTC,

    respectivamente, donde los colores amarillo, azul y blanco corresponden

    a topes de nubes convectivas, el rosado y el verde a nubes bajas y medias.

    (Fuente: IDEAM)

    Zona de Confluencia Intertropical hacia el sur. Durante es-tos inusuales eventos se observan vientos del sur sobre el suroriente de Colombia y sur de Venezuela.

    Infl uencia de Vaguadas de Latitudes Medias del Hemisferio Norte

    Un tipo especial de ondas en los estes tropicales, que se suelen de-signar ondas inducidas en los estes, se produce principalmente du-rante el invierno del hemisferio norte cuando hay vientos del este en la tropsfera inferior y vientos del oeste en la tropsfera superior.

    Con el avance del aire fro que acompaa a los frentes de lati-tudes medias, se observa que el eje de baja presin (vaguada) correspondiente a la onda en los oestes se ubica en altura sobre la parte delantera del frente en latitudes tropicales. Esta vaguada induce una onda en el fl ujo de los estes en la tropsfera inferior (Fig. 8), el sistema acoplado de vaguadas se desplaza hacia el este. La onda inducida presenta viento relativo del este abajo y del oeste arriba. Al este de la vaguada habr convergencia abajo y divergencia arriba. El movimiento ascendente y el mal tiempo ocurren, por lo tanto, al este de la vaguada.

    Vaguada Tropical de la Alta Tropsfera TUTT

    Es una vaguada de niveles altos en la tropsfera, que separa la dorsal subtropical de la cua ecuatorial en el Pacfico Norte o en el Atlntico Norte cerca a Suramrica. En el Atlntico Norte y el Caribe (10N a 20N) se presenta entre junio y noviembre y se traslada desde el noroccidente de la costa de frica hasta el extremo suroccidental del Caribe (Fig. 9) y en ocasiones al-canza el oriente del Pacfico ecuatorial. En la vaguada, algunas veces se observa vrtices que viajan en direccin suroeste.

    Este sistema genera ncleos nubosos que dependen de la disponibilidad de calor y de humedad. Muchas veces aparece como una lnea de cortante de viento sin las clulas ciclni-cas o tambin puede tener muy poco desarrollo en las capas superiores de la tropsfera. Sin embargo, puede aparecer como una cadena de clulas ciclnicas de cientos de kilmetros de largo y en algunas ocasiones puede ser tan profunda, que puede ser observada en superfi cie. Los mayores ncleos nubosos estn al sur de la lnea de vaguada. La conveccin ms intensa est asociada con circulacin ciclnica bien desarrollada en niveles

    Figura 8. Lneas de corriente para el nivel de 850 hPa los das a) 11 y b) 12 de diciembre de 1993, donde se exhibe una onda inducida, con

    base en los datos del Reanalysis NCEP/NCAR.

    Figura 9. Lneas de corriente para el nivel de 200 hPa el da 3 de octubre de 1993, donde se observa la vaguada tropical de la alta tropsfera, con base en los datos del Reanalysis NCEP/NCAR.

  • Atlas Climatolgico de Colombia 14

    altos y con la pendiente vertical al suroriente decreciendo con la altitud.

    La TUTT es uno de los sistemas ms importantes en la convec-cin del Caribe, ya que se desempea como un canal de sali-da para organizar dicha conveccin. Su ubicacin y orientacin tambin puede jugar un papel importante en la formacin de ciclones tropicales en el Caribe occidental.

    Sistemas Convectivos de Mesoescala

    La conveccin es el principal proceso de lluvia en los trpicos por ser el mecanismo ms importante de transporte de calor hacia niveles superiores; adems, provee el enlace bsico para el mantenimiento de la circulacin general de la atmsfera. Las nubes convectivas en los trpicos cambian su distribucin, altura y espesor da a da. A menudo se organizan en bandas paralelas o perpendiculares al viento, aunque tambin en otros casos no muestran organizacin aparente.

    La imagen de satlite (Fig. 10) muestra grandes conglomera-dos convectivos, casi estacionarios, en el interior de Suramrica, particularmente sobre el Amazonas y sobre la parte oriental del ocano Pacfi co tropical, durante la estacin lluviosa, especial-mente entre mayo y junio. Estos sistemas convectivos son muy similares a los de latitudes medias, tienen un ciclo mnimo de vida de 18 a 36 horas, y dan lugar a cielos nublados con precipi-taciones de variada intensidad y por lo tanto hacen disminuir la amplitud diurna de la temperatura por la ausencia de radiacin solar directa.

    1.3. Factores Locales

    El estado del tiempo y las caractersticas que identifi can el clima, no solo dependen de la circulacin atmosfrica de gran escala sino que tambin estn condicionados por las particularidades locales, entre las cuales se destacan aquellas que resultan de los efectos asociados con la diferenciacin entre el comportamiento fsico de las superfi cies de tierra y agua o de valle y montaa, como tambin las ocasionadas por las barreras montaosas a la circulacin atmosfrica o por la modifi cacin del uso del suelo, como sucede con el desarrollo urbano acelerado.

    Brisa Tierra-Agua

    Las propiedades trmicas de la tierra y el agua son diferentes. La tierra y los objetos que se encuentran sobre ella se calentarn y enfriarn rpidamente; el agua lo hace lentamente. Las tempera-turas del agua no varan mucho de un da a otro o de una semana a otra; los cambios ms signifi cativos son de tipo estacional.

    Mientras el sol irradia sobre la interfaz tierra-agua, la radiacin solar penetra varios metros a travs del agua. Por otro lado, la ra-diacin solar que alcanza la superfi cie terrestre solo calentar los primeros metros, y de manera rpida. El aire adyacente se calien-ta, se hace menos denso y se eleva. El aire fro sobre el agua se desplaza tierra adentro y se desarrolla una circulacin local desde el agua (mar, lagos y anchos ros), conocida como brisa marina o brisa agua-tierra (Fig. 11).

    Por la noche, el aire que est sobre la tierra se enfra rpidamente debido a la irradiacin, que hace que la temperatura de la tie-rra disminuya ms rpidamente que la del cuerpo adyacente de agua. Esto crea un fl ujo de retorno llamado brisa terrestre. Las velocidades del viento en una brisa terrestre son ligeras; mien-tras que las velocidades del viento en el mar pueden ser muy aceleradas. La presin diferencial sobre la tierra y el agua causa las brisas marinas. Con estas (durante el da), la presin sobre la tierra calentada es menor que la presin sobre el agua ms fra. En cambio, con las brisas terrestres (durante la noche) ocurre lo contrario.

    Brisa Montaa-Valle

    Las montaas y los valles se calientan de manera desigual a lo largo del da. En las primeras horas de la maana, el sol calienta e ilumina un lado oriental de la montaa, en tanto que el otro lado todava permanece oscuro y fro. El aire se eleva sobre el lado ilu-minado y desciende sobre el lado oscuro. Al medioda, los rayos del sol caen sobre los dos lados y los calienta. Al fi nal de la tarde, la situacin es similar a la de la maana, pero de manera inversa. Despus de la oscuridad, a medida que el aire se enfra debido al enfriamiento terrestre, el aire desciende al valle desde las colinas ms altas (Fig. 12).

    Este calentamiento diferencial genera vientos ascendentes duran-te el da y descendentes a lo largo de las laderas de montaa.

    Ascenso Orogrfi co

    El aire tiende a elevarse sobre un obstculo que se presente en su camino, aunque una parte trata de abrirse paso por los diferentes lados. Si una inversin de temperatura elevada (aire clido sobre aire fro) cubre la mayor elevacin, entonces el aire tratar de encontrar su camino por los costados de la montaa. Cuando el fl ujo de aire es bloqueado, se produce una recirculacin del aire. Durante la noche, los cerros y las montaas producen fl ujos de vientos descendentes porque el aire es ms fro en grandes ele-vaciones. Por lo general, los vientos descendentes son ligeros. Sin

    Figura 11. Brisa tierra-mar

    Brisa marinadiurna

    Mar Mar TierraTierra

    Brisa nocturnao terral

    Figura 10. Imagen de satlite en el canal infrarrojo trmico realzado del 16 de marzo de 2003 a las 23:45 UTC, donde los colores amarillo y azul corresponden a topes de nubes convectivas, el rosado y el verde a nubes bajas y medias. (Fuente: IDEAM).

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    embargo, bajo condiciones correctas, se pueden producir vientos ms rpidos (Fig. 13).

    Islas de Calor

    Las reas urbanas se distinguen de las dems regiones geogrfi ca por los accidentes adicionales y por las diferencias en las carac-tersticas trmicas debidas a la mano del hombre. Materiales de construccin como el ladrillo y el concreto absorben y retienen el calor de manera ms efi ciente que el suelo y la vegetacin de las reas rurales, produciendo un rpido aumento de la temperatura del aire desde la periferia de la ciudad hacia el centro urbano, du-

    Figura 12. Brisa valle-montaa. (Fuente: Korc, 1999).

    a.m. medioda p.m.

    Iluminado

    Aire AireAire Aire

    Aire Aire

    IluminadoOscuro IluminadoOscuro

    Figura 13. Imgenes Modis del satlite Terra en infrarrojo y

    en falso color del 13 de marzo a las 15:10 UTC y del 26 de

    abril de 2004 a las 23:45 UTC, respectivamente, donde los colores blancos corresponden a las nubes ortogrfi cas formadas a sotavento

    de las Cordilleras Central y oriental y sobre las estribaciones de la

    Sierra Nevada de Santa Marta. (Fuente: GSFC-NASA)

    Figura 14. Isla de calor

    rante el da. Este calentamiento diferencial provoca vientos locales desde el exterior hacia el interior, obligando al ascenso del aire en el centro clido, y si el aire es muy hmedo se puede generar con-veccin y lluvias en torno a este centro clido. Cuando el Sol se pone, el rea urbana contina irradiando calor desde los edifi cios, las superfi cies pavimentadas, etc. El aire clido de este complejo urbano asciende y crea un domo sobre la ciudad. Este fenmeno es llamado efecto de isla de calor. La ciudad emite calor durante toda la noche. Recin cuando el rea urbana empieza a enfriarse, sale el Sol y empieza a calentar el complejo urbano nuevamente. Por lo general, debido al continuo calentamiento, las reas urba-nas difcilmente recobran condiciones estables (Fig. 14).

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