La temperatura atmosférica es una medida de la temperatura en diferentes niveles de la atmósfera terrestre . Está regida por muchos factores, entre ellos la radiación solar entrante , la humedad y la altitud . La abreviatura MAAT se utiliza a menudo para la temperatura media anual del aire de una ubicación geográfica.
La temperatura del aire cerca de la superficie de la Tierra se mide en observatorios meteorológicos y estaciones meteorológicas , generalmente utilizando termómetros colocados en un refugio como una pantalla Stevenson , un refugio estandarizado, bien ventilado y pintado de blanco para instrumentos. Los termómetros deben colocarse a 1,25–2 m por encima del suelo. Los detalles de esta configuración están definidos por la Organización Meteorológica Mundial (OMM).
Se puede obtener una media diaria real a partir de un termógrafo de registro continuo . Por lo general, se aproxima mediante la media de lecturas discretas (por ejemplo, lecturas cada 24 horas, cuatro lecturas cada 6 horas, etc.) o mediante la media de las lecturas mínimas y máximas diarias (aunque esta última puede dar como resultado temperaturas medias hasta 1 °C más frías o más cálidas que la media real, según el momento de la observación). [2]
La temperatura media del aire en la superficie del mundo es de unos 14 °C.
La temperatura varía mucho a diferentes alturas con respecto a la superficie de la Tierra ; es esta variación la que caracteriza las cuatro capas que existen en la atmósfera. Estas capas son la troposfera , la estratosfera , la mesosfera y la termosfera .
La troposfera es la más baja de las cuatro capas y se extiende desde la superficie de la Tierra hasta unos 11 km (6,8 mi) dentro de la atmósfera, donde se encuentra la tropopausa (el límite entre la troposfera y la estratosfera). El ancho de la troposfera puede variar según la latitud: por ejemplo, la troposfera es más gruesa en los trópicos (unos 16 km (9,9 mi)) porque los trópicos son generalmente más cálidos, y más delgada en los polos (unos 8 km (5,0 mi)) porque los polos son más fríos. Las temperaturas en la atmósfera disminuyen con la altura a una tasa promedio de 6,5 °C (11,7 °F) por kilómetro. Debido a que la troposfera experimenta sus temperaturas más cálidas más cerca de la superficie de la Tierra, hay un gran movimiento vertical de calor y vapor de agua, lo que causa turbulencia. Esta turbulencia, junto con la presencia de vapor de agua, es la razón por la que el clima ocurre dentro de la troposfera. [3] [4]
Después de la tropopausa se encuentra la estratosfera. Esta capa se extiende desde la tropopausa hasta la estratopausa, que se encuentra a una altitud de unos 50 km (31 mi). Las temperaturas se mantienen constantes con la altura desde la tropopausa hasta una altitud de 20 km (12 mi), después de lo cual comienzan a aumentar con la altura. Esto se conoce como inversión térmica y es debido a esta inversión que la estratosfera no es turbulenta. La estratosfera recibe su calor del sol y de la capa de ozono que absorbe la radiación ultravioleta.
La siguiente capa, la mesosfera, se extiende desde la estratopausa hasta la mesopausia (ubicada a una altitud de 85 km (53 mi)). Las temperaturas en la mesosfera disminuyen con la altitud y son las más frías de la atmósfera terrestre. [5] Esta disminución de la temperatura se puede atribuir a la disminución de la radiación recibida del Sol, después de que la mayor parte de ella ya haya sido absorbida por la termosfera. [3]
La cuarta capa de la atmósfera se conoce como termosfera y se extiende desde la mesopausia hasta la "cima" de la atmósfera de colisión. Algunas de las temperaturas más cálidas se dan aquí, debido a la recepción de una fuerte radiación ionizante a nivel del cinturón de radiación de Van Allen .
La variación de temperatura que se produce desde las máximas del día hasta las frescas de la noche se denomina variación térmica diurna . Los rangos de temperatura también pueden basarse en períodos de un mes o un año.
La magnitud de los rangos de temperatura atmosférica a nivel del suelo depende de varios factores, tales como:
La figura de la izquierda muestra un ejemplo de las temperaturas mensuales registradas en la ciudad de Campinas , Brasil, que se encuentra aproximadamente a 60 km al norte del Trópico de Capricornio a 22 grados de latitud . La temperatura media anual es de 22,4 °C, con un rango de mínima media de 12,2 °C a máxima de 29,9 °C. El rango de temperatura media es de 11,4 °C. [6] La variabilidad a lo largo del año es pequeña (desviación estándar de 2,31 °C para la media mensual máxima y 4,11 °C para la mínima). El gráfico también muestra el fenómeno típico de aumento de los rangos de temperatura durante el invierno.
En Campinas, por ejemplo, la amplitud térmica diaria en julio (el mes más frío del año) puede variar típicamente entre 10 y 24 °C (rango de 14 °C), mientras que en enero puede variar entre 20 y 30 °C (rango de 10 °C).
El efecto de la latitud, el clima tropical, el viento suave constante y las ubicaciones costeras muestran rangos de temperatura promedio más pequeños, variaciones de temperatura más pequeñas y una temperatura promedio más alta (el gráfico de la derecha, tomado para el mismo período que Campinas, en Aracaju , también en Brasil y ubicado a una latitud de 10 grados, más cerca del Ecuador ). La temperatura máxima promedio anual es de 28,7 °C y la mínima promedio de 21,9 °C. El rango de temperatura promedio es de solo 5,7 °C. La variación de temperatura a lo largo del año en Aracaju es muy amortiguada, con una desviación estándar de 1,93 °C para la temperatura máxima y 2,72 °C para la temperatura mínima. [6]
Se ha observado que la temperatura mínima en noches tranquilas y despejadas no se produce en el suelo, sino a unas pocas decenas de centímetros por encima del suelo. La capa de temperatura más baja se llama capa de Ramdas en honor a Lakshminarayanapuram Ananthakrishnan Ramdas , quien informó por primera vez sobre este fenómeno en 1932 basándose en observaciones a diferentes alturas de pantalla en seis centros meteorológicos de toda la India. [7] [8] El fenómeno se atribuye a la interacción de los efectos de la radiación térmica sobre los aerosoles atmosféricos y la transferencia de convección cerca del suelo.
El concepto de temperatura global se utiliza comúnmente en climatología y denota la temperatura media de la Tierra basada en mediciones de la superficie [9] , cercanas a la superficie o troposféricas. Estos registros y mediciones de temperatura se adquieren normalmente utilizando mediciones de temperatura satelitales o instrumentales terrestres , y luego se compilan utilizando una base de datos o un modelo informático . Las temperaturas globales a largo plazo en el paleoclima se disciernen utilizando datos proxy .
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