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CALOR Y TEMPERATURA AGROMETEOROLOGÍA

Calor y Temperatura

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calor y tepmeratura universidad nacional pedro ruiz gallo

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  • CALOR Y TEMPERATURAAGROMETEOROLOGA

  • CalorEl calor en fsica, es una transferencia de energa de una parte a otra de un cuerpo, o entre diferentes cuerpos, en virtud de una diferencia de temperatura.Es energa en trnsito; siempre fluye de una zona de mayor temperatura a una zona de menor temperatura, con lo que eleva la Tde la zona mas fra y reduce la de la zona ms clida, siempre que el volumen de los cuerpos se mantenga constante. La energa no fluye desde un objeto de temperatura baja a un objeto de temperatura alta si no se realiza trabajo. La materia esta formada por tomos o molculas que estn en constante movimiento, por lo tanto tienen energa de movimiento, llamada energa cintica. El calor se define como la energa cintica total de todos los tomos o molculas de una sustancia. En el Sistema Internacional, el calor se mide en Joule, J. Otra unidad comn de energa es la calora, cal.

  • El Universo est hecho de materia y energa. La materia est compuesta de tomos y molculas (que son grupos de tomos) y la energa hace que los tomos y las molculas estn en constante movimiento - rotando alrededor de si mismas, vibrando o chocandose unas con otras. El movimiento de los tomos y molculas crea una forma de energa llamada calor o energa trmica, que est presente en todo tipo de materia. Incluso en los vacios ms fro de espacio hay materia que posee calor, muy pequeo pero medible. La energa puede presentarse de muy diferentes formas y puede cambiar de una a otra. Muchos tipos de energa pueden convertirse en calor. La energa electromagntica (luz), la electrosttica (o elctrica), la mecnica, la qumica, la nuclear, el sonido y la trmica, pueden calentar una sustancia haciendo que se incremente la velocidad de sus molculas. Si ponemos energa en un sistema ste se calienta, si quitamos energa se enfra. Por ejemplo, si estamos fros podramos ponernos a saltar para entrar en calor.

  • Imagen trmica infrarroja de una pelota de tenis antes (izquierda) y despus (derecha) de ser golpeada por la raqueta. Imagen cortesa de K.-P. Mllmann y M. Vollmer, Universidad de Ciencias Aplicadas, Brandenburg/Germany

  • Algunos ejemplos de los diferentes tipos de energa que pueden convertirse en energa trmica (calor). La energa mecnica se convierte en trmica siempre que botamos una pelota. Cada vez que rebota en el suelo parte de la energa de su movimiento (energa cintica) se convierte en calor, haciendo que la pelota cada vez rebote menos. La energa trmica puede ser transferida de unos objetos a otros haciendo que se calienten. Cuando calentamos agua en una cazuela, el calor de la estufa hace que las molculas de la cazuela empiecen a vibrar ms deprisa, haciendo que la cazuela se caliente. El calor de la cazuela hace a su vez que las molculas de agua se muevan ms deprisa calentndose. Por lo tanto cuando calentamos algo no estamos ms que incrementando la velocidad de sus molculas. La energa elctrica se convierte en energa trmica cuando usamos estufas elctricas, tostadores o bombillas.

  • Nuestros cuerpos convierten la energa qumica de los alimentos que comemos en calor. La luz del Sol se convierte en calor y hace que la superficie de la Tierra est caliente.

    Existen muchos otros ejemplos. Puedes pensar en algn otro? Cuanta ms energa se mete en un sistema, ms activas se ponen sus molculas. Cuanto ms rpidas se mueven las molculas, ms energa trmica o calor producen. La cantidad de calor en una sustancia est determinada por qu tan rpido se mueven sus molculas, que a su vez depende de cunta energa tiene el sistema.

  • TEMPERATURAConstituye el factor ecolgico ms conocido, determina el desarrollo y distribucin de las plantas y animales.Se refiere a la sensacin de fro o caliente al tocar alguna substancia. La temperatura es una medida de la energa cintica promedio de los tomos y molculas individuales de una sustancia. Es decir, constituye la unidad de medida de la intensidad de calor. Al agregar calor a una sustancia, sus tomos se mueven ms rpido y su Tse eleva, o viceversa. La temperatura se mide en Kelvin, K, o grados Celsius, C. El K es la 273,l6 parte de la Ttermodinmica del punto triple de agua pura (273.16 K) en el cual se presentan simultneamente los tres estados del agua. El punto cero de la T termodinmica (0 K) es tericamente la T ms baja que se puede medir. En Europa y Sudamerica se ha adoptado tambin la escala Celsius (C). Difiere de la Kelvin en 273.16 K, de tal manera que 0 C es el punto de fusin y 100C el de ebullicin del agua pura. En meteorologa se trabaja con la escala Celsius.

  • Temperatura Promedio. Temperatura Mediana. Es el valor que ocupa el lugar medio luego de haber ordenado todos los datos de mayor a menor o viceversa. Si el nmero de valores es par, la mediana corresponde al promedio aritmtico de los dos valores medios.Temperaturas Extremas absolutas. Valores mximos y mnimos de una serie de datos. Tmx = mxima absoluta o extrema. Tmn = mnima absoluta o extrema.Temperatura Mxima Media o Tmx promedio.Temperatura Mnima Media o Tmn promedio.Oscilacin Extrema. Diferencia existente entre Tmx y Tmn.Oscilacin Media. Diferencia Tmx prom. y Tmn prom.Temperatura Media Diaria o Tpromedio. Es el promedio de las extremas diarias. O Promedio de tres observaciones diarias O Promedio de las observaciones de las 24 horas del da.Variacin interdiurna. Variacin Tpromedio entre un da y el siguiente.

  • TRANSPORTE DE CALOR ConduccinOcurre cuando se ponen en contacto dos cuerpos con diferentes T. El calor se transmite del cuerpo ms caliente al cuerpo ms fro mientras exista diferencias de temperaturas.Es importante slo entre la superficie y el aire en contacto inmediato con la superficie. Los objetos malos conductores como el aire o plsticos se llaman aislantesDurante las horas de sol, la tierra, alcanza una T ms elevada que el estrato de aire ms cercano. La tierra irradia energa al estrato y ste eleva su T, pero como el aire es mal conductor, transmite muy lentamente su energa a los estratos superiores.Asimismo como una tierra caliente eleva la T del estrato de aire con que est en contacto, en invierno una tierra fra produce un fuerte enfriamiento del suelo. La radiacin y conduccin, en invierno, producen inversiones trmicas y heladas locales que se ven acentuadas por la topografa

  • Conveccin.Transmisin de calor por movimiento propio del aire. El aire calentado por radiacin y conduccin, aumenta de volumen, disminuye su densidad y asciende una parte de l, la ms caliente, disminuyendo la presin en la superficie terrestre. Aumenta la presin en el aire adyacente, ms fro. El aire ms fro y pesado de los estratos altos empuja y desplaza al ms caliente y menos denso de la superficie, producindose la circulacin conocida como de conveccin.La conveccin junto con calentar porciones considerables de atmsfera, lleva consigo las fases adicionales de la evaporacin y la condensacin. Las grandes cantidades de energa que consume el proceso de evaporacin en la superficie terrestre se pierden para la tierra y permanecen como calor latente en el vapor de agua, que asciende a la atmsfera. El vapor de agua al condensarse pasa a formar las nubes y nieblas, cede su energa latente a la atmsfera y sta aumenta su temperatura

  • Adveccin. En el caso de la conveccin en la atmsfera (y los ocanos) el aire puede moverse horizontal y verticalmente. En meteorologa se llama conveccin al movimiento del aire vertical hacia arriba, subsidencia al movimiento vertical hacia abajo y adveccin al movimiento horizontal del aire, que es uno de los procesos ms importantes de transferencia de calor.Los procesos advectivos pueden, en invierno, transportar calor de latitudes bajas a medias y altas produciendo inviernos benignos; y en el verano, olas de calor con la consiguiente acentuacin de los procesos de evaporacin. Del mismo modo pueden en invierno, transportar masas fras y secas de altas latitudes hasta las medias y bajas, produciendo heladas de gran extensin y profundidad.

  • RadiacinEntre el sol y la tierra, es la nica forma importante de transferir calor. El medio que la deja atravesar se dice que es transparente a la radiacinLa energa solar, que absorbe la tierra, se transforma en calor. La tierra pasa a ser un cuerpo radiante y la atmsfera, por el vapor de agua, capta hasta el 90 % de la radiacin terrestre. La radiacin es un proceso de transmisin de ondas o partculas a travs del espacio o de algn medio. Diferente a los casos anteriores, las ondas electromagnticas no necesitan un medio material para propagarse.Desde la salida del sol hasta media tarde, la tierra recibe ms energa de la que emite y ello se manifiesta en el aumento de la Tdel aire. En el atardecer y durante la noche, cuando cesa el suministro de energa solar, la tierra se enfra al producirse una continua prdida de energa. Estas condiciones pueden producir fuertes inversiones trmicas con las heladas del caso.

  • Variacin de la temperatura La diaria depende del balance o equilibrio entre la RS y la RT y de la presencia de algunos elementos metereolgicos como la nubosidad, precipitacin, evaporacin, condensacin etc.Si con los valores de las Tmedias mensuales se trazan curvas de la variacin anual en varios lugares de la tierra se observa que aunque varan mucho entre ellas. Sin embargo, conservan cierta analoga. La diferencia que hay entre las amplitudes anuales de Tde un lugar a otro tienen la misma causa que la de las amplitudes diarias. La proximidad al mar reduce las amplitudes (clima rnaritimo); en cambio, aumenta en el interior de los continentes (clima continental).La amplitud anual de la Tde un lugar a otro en relacin con su distancia a la costa y a su latitud da la posibilidad de utilizarla como una caracterstica climtica de vital importancia.

  • A base de estas relaciones se han establecido varias frmulas para el grado de continentalidad y donde la latitud geogrfica y la amplitud anual de la temperatura constituyen variables.Segn Hann, es de 4 tipos fundamentales la variacin anual :El tipo ecuatorial se caracteriza por una amplitud anual de 7C en el interior de los continentes; de 3C en las costas y de 1C en el mar. Presenta 2 mx. y 2 mn.El tipo tropical se caracteriza por una amplitud en las costas del orden de 6C y algo ms en el interior de los continentes. Presenta 1 mx. y 1 mn.En las zonas templadas se distingue por presentar en el interior de los continentes, una amplitud de 39C, y en las costas de 8C. Se divide en 3 sub-zonas: subtropical, templada y subpolar.El tipo polar presenta una gran amplitud que es muy significativa, la mnima anual se registra cuando esta en equinoccio de primavera.

  • Amplitud anual de los valores medios mensuales de la temperatura La amplitud anual de los valores medios mensuales de la temperatura es la diferencia entre las temperaturas medias del mes ms caliente y del mes menos caliente. Amplitud diaria de la temperatura La amplitud diaria de la temperatura es la diferencia entre las temperaturas mxima absoluta y mnima absoluta registradas en un mismo da.

  • DISTRIBUCIN MUNDIAL DEL CALOR La insolacin est estrechamente relacionada con la latitud. La figura muestra la cantidad de RS absorbida por la Tierra y la atmsfera (lnea punteada) en comparacin con la onda larga de radiacin que sale de la atmsfera (lnea negra). La cantidad de insolacin recibida anualmente en el ecuador es cuatro veces mayor que la recibida en cualquiera de los polos. Para la Tierra como un todo, las ganancias de energa solar equivalen a las prdidas de energa que regresan al espacio (balance trmico). Sin embargo, como la regin ecuatorial obtiene ms calor que el que pierde y como los polos pierden ms calor que el que obtienen, algo debe suceder para que el calor se distribuya de manera ms uniforme alrededor de la Tierra. De otro modo, las regiones ecuatoriales seguiran calentndose y los polos enfrindose. Por lo tanto, para lograr un equilibrio, las circulaciones atmosfricas y ocenicas realizan una transferencia continua de calor a larga escala (de latitudes bajas a altas).

  • Distribucin latitudinal del calor

  • La atmsfera conduce el aire clido hacia los polos y el aire fro hacia el ecuador. La transferencia de calor de los trpicos a los polos se produce durante todo el ao pero en una escala mucho menor en verano que en invierno. En verano, la diferencia de temperatura entre las latitudes bajas y altas es considerablemente menor que en invierno (50% menos en el hemisferio norte). Los ocanos desempean un papel importante en el intercambio de calor. El agua caliente fluye hacia los polos a lo largo del lado occidental de una cuenca del ocano y el agua fra hacia el ecuador en el lado oriental. En latitudes ms altas, el agua caliente se mueve hacia los polos en el lado oriental de la cuenca del ocano y el agua fra hacia el ecuador en el lado occidental. Las corrientes ocenicas se encargan de transportar aproximadamente 40 por ciento de la energa del ecuador hacia los polos. El 60 por ciento restante se atribuye al movimiento del aire.

  • La distribucin HorizontalLas diferencias de temperatura de un lugar a otro son tan importantes como las diferencias en tiempo. Existen dos mtodos para el trazado de las isotermas. (i) considerar los valores de las T reales sin aplicar ninguna correccin. Se emplea para fines agrcolas o industriales: por ejemplo, cuando el agricultor necesita conocer las T reales de un lugar donde quiere cultivar o si arquitecto o ingeniero cuando desea emplear ciertos materiales y sistemas de construccin. (ii) aplicar a los valores reales de T la reduccin al nivel del mar, empleando la correccin por altura.La disposicin irregular de los mares y continentes tiende a alterar la distribucin latitudinal de la temperatura. Las reas terrestres se calientan y se enfran ms rpidamente que las masas de agua, con el resultado de que las amplitudes anuales de temperatura son mayores en tierra que en el mar.

  • Hay tres razones fundamentales para este contraste de T: El agua tiene movimientos horizontales y verticales con los cuales distribuye la energa absorbida por su masa, mientras que en tierra la energa es transmitida ms lentamente hacia abajo por conduccin. El agua es transparente y deja penetrar la energa radiante a profundidades mucho mayores que la tierra que es opaca. De modo que la cantidad de insolacin que llega a ella es distribuida en una gran extensin de agua.El calor especfico del agua es mayor que el de la tierra. Por tanto, una masa dada de agua requiere ms energa para elevar un grado de temperatura que una masa igual de tierra seca. El efecto general del contraste en el calentamiento de la tierra y del agua es producir inviernos ms fros y veranos ms clidos en el interior de los continentes que a lo largo de las costas y sobre los ocanos.

  • La distribucin verticalLas observaciones de la Ten la alta atmsfera, por medio de instrumentos tales como radiosondas, etc., demuestran que hay un decrecimiento de la Tcon la altura. Esta condicin se extiende en la vertical hasta la tropopausa. El promedio de descenso de la Tes alrededor de 1C por cada 100 metros de altura y se le llama gradiente vertical de temperatura.Las inversiones pueden producirse de las maneras siguientes:(i) La irradiacin de calor desde la superficie del suelo en noches despejadas y serenas origina un enfriamiento del suelo y de la capa de aire ms baja. Este tino de inversin por irradiacin se desarrolla mucho mejor en superficies cubiertas de nieve. (ii) El aire fro de las cimas de las montaas y laderas tiende a desplazarse hacia las partes ms bajas de los valles, a causa de su mayor densidad, creando un gradiente trmica invertido en las capas adyacentes.

  • (iii) Cuando se juntan dos masas de aire con diferentes caractersticas de Tel aire fro, como es ms denso, tiende a incrustarse como una cua debajo del aire clido. La zona de contacto a lo largo de estas masas de aire, se llama frente y el gradiente invertido que resulta es una inversin frontal. (iv) La adveccin del aire clido sobre una superficie crea una inversin en las caras ms bajas de la masa de aire a medida que el aire clido es enfriado por conduccin. (v) La inversin de subsidencia se produce cuando una masa de aire desciende y se desplaza sobre una capa de aire ms baja. El aire que desciende se calienta dinmicamente ms en la parte superior que en su base. Este tipo pueden ocurrir a grandes alturas.

  • Flujo de calor sensible y latenteUn vaso con agua al fuego, aumentar su T; este es calor sensible. Ms calor hasta que el agua hierva; no aumenta ms la T y el calor se emplea en su evaporacin, es el calor latente (de vaporizacin). Volver a ser calor sensible si se condensa. Otro ejemplo: si se pone en una habitacin clida un vaso con hielo, su temperatura aumentar, pero cesar cuando se alcance el punto de fusin, mantenindose en este punto fijo la temperatura en 0C hasta que se derrita todo el hielo.- El calor empleado durante la fusin es el calor latente (de fusin) y se puede recuperar como calor sensible si el agua se congela. Si no no hay cambio de fase se tiene calor sensible; la ganancia o perdida de calor en los cambios de fase se llama calor latente (de fusin, vaporizacin, condensacin, etc). En la atms. hay procesos de evapor. y condensacin (formacin de nubes) y procesos de fusin (formacin cristales de hielo, nieve y granizo.

  • Calor latente.Se da un cambio de T cuando se transfiere calor entre una sustancia y los alrededores. Pero hay situaciones donde no hay cambio en la T. Ocurre si las caractersticas fsicas de la sustancia cambian de una forma a otra (cambio de fase = de slido a lquido (fusin), de lquido a gas (ebullicin). La energa requerida se conoce como calor de transformacin.Un cambio de fase, implica una transferencia de calor. Si L es el calor latente de cambio de fase, entonces el calor absorbido durante el cambio de estado es: Q =mLL depende de la naturaleza del cambio de fase, as como de las propiedades de la sustancia. El calor de fusin Lf se usa cuando el cambio de fase es de slido a lquido, y el calor de vaporizacin Lv es el calor latente correspondiente al cambio de fase de lquido a gas. En cada caso para los cambios de fase en sentido opuesto se tiene calor de solidificacin y calor de condensacin. L se mide en J/kg.

  • Capacidad calorfica y calor especficoCalor es energa que se transfiere de un lugar a otro. Flujo de calor es la transferencia de energa que se lleva a cabo como consecuencia de las diferencias de temperatura. La cantidad de calor que se comunica a un cuerpo se puede expresar en varias unidades: btu, erg, joule o calora. La calora (cal) es la ms usada, se define como la cantidad de calor que se necesita para elevar la temperatura de un gramo de agua en 1C, desde 14.5 a 15.5 C. Una calora es igual a 4.186 J.Si se entrega calor en la misma cantidad a masa iguales de distintas sustancias, los aumentos de temperatura son diferentes. Por ejemplo si se entrega una calora a un gramo de plata, la elevacin de temperatura ser mayor (10C) que en el caso de un gramo de agua.- Se dice que las sustanciastienen diferentes calores especficos.Si se entregan caloras a un gramo de una sustancia y la temperatura aumenta en T, entonces ambas magnitudes estn ralacionadas por un factor C que es la capacidad calorfica, esto es: la capacidad calorfica C de cualquier sustancia se define como la cantidad de energa calrica que se requiere para elevar la temperatura de la sustancia en un grado Celcius. Si se agrega Q unidades de calor a un cuerpo le producen un cambio de temperatura .T, entonces:Q = C. TLa capacidad calorfica de un cuerpo es proporcional a su masa. Por esto es conveniente definir la capacidad calorfica por unidad de masa, c, llamada calor especfico, c = C/mLas unidades de medida son C (J/C) y c (J/kgC).Prximamente veremos como los cambios de temperatura estn relacionados con la capacidad calorfica y la conductividad de la tierra y de la atmsfera .Combinando estas dos expresiones se puede expresar la energa calrica Q transferida entre un cuerpo de masa m y los alrededores para un cambio de temperatura como:Q = mc T

  • Fluctuaciones diurna y anual de la temperatura del suelo a diferentes profundidades.El tema ser tratado desde el punto de vista de la transmisin de calor desde la superficie hacia abajo, pero los mismos principios son aplicables a los casos en que, la capa superficial se enfra y el calor fluye, y por lo tanto las ondas trmicas se desplazan, desde las capas inferiores hacia la superficie.El de Ten cualquier nivel del suelo, despus que recibe energa en la superficie ser: mayor y tendr lugar ms rpidamente, cuanto ms grande sea el pulso de calor en la superficie; pero menor cuanto mayor sea la capacidad calrica volumtrica.

  • Las observaciones aun cuando slo sean realizadas en un perodo limitado a un ao por el calendario revelan que:a) una variacin diurna de la T en superf., que se extiende hasta una profundidad de alrededor de un metro, debajo son tan pequeas que no se miden con equipo convencional;b) se superpone a una variacin estacional en fase con las estaciones. La variacin estacional se hace desestimable a profundidades entre 5 m a 20 m, segn las condiciones y el tipo de suelo. Se podra admitir como razonable una cifra promedio de entre 7 a 10 m de profundidad;c) Los grficos de fluctuacin diaria y ms aun de la fluctuacin estacional de la temperatura del suelo demuestran que:i) la amplitud de la fluctuacin disminuye al aumentar la profundidad;ii) con el aumento de profundidad los instantes en que se registran el mximo y el mnimo se producen con retardo creciente respecto de los de superficie.

  • Esto muestra ms claramente la curva anual, y con menor nitidez con la mnima, en la curva diaria.Una teora sencilla que explica gran parte de las variaciones de la temperatura con la profundidad y conduce a resultados de valor prctico se basa en las siguientes hiptesis:a) los cambios de temperatura de la superficie siguen una curva sinusoidal simple: los cambios diurnos se deben al curso diario del Sol, y los estacionales a la variacin estacional de la incidencia de onda corta (solar);b) la conductividad trmica k del suelo involucrado considerado en su conjunto como un bloque, es constante con la profundidad y con la hora del da y poca del ao.A nivel de humedad del 50%, los tres tipos de suelo presentan una capacidad calrica casi igual. Por lo tanto, si no se dispone de mediciones concretas se puede considerar un valor de 0,5 cal cm3 C-1 para una amplia gama de suelos comunes.

  • Efectos de las propiedades del suelo superficial y cercano a la superficie y de la cubierta vegetal sobre la temperatura del suelo.La parte superior del suelo cubierto de vegetacin absorbe considerable radiacin incidente. El resto de la radiacin atraviesa la cubierta vegetal y es absorbida por las hojas inferiores y por la superficie del suelo. El transporte de calor en la superficie del suelo por debajo de una cubierta vegetal se realiza de la misma manera que en suelo desnudo.La T en las capas superiores del suelo muestra variaciones diurnas y anuales e irregularidades debido la estado del tiempo. Segn el tipo de suelo y su estructura, las T del suelo se mantienen constantes a profundidades de alrededor de 10 metros o ms. Debajo de esta capa existe una capa fretica que tiene una temperatura constante aproximadamente igual a la temperatura media anual.

  • El intercambio de aire entre la atmsfera y el suelo no influye la T de este, por la baja densidad del aire respecto al suelo.Una cada repentina de la T del suelo puede ser causada por lluvias abundantes o chaparrones. (se debe a ms a la disminucin de la RN que al agua misma). En suelos arenosos donde el agua se percola rpidamente, es medible un efecto de enfriamiento por lluvia, que dura tanto como la humedad en el suelo y su capacidad calrica se modifica.La influencia de la R en la T del suelo es evidente en las pendientes. Debido a la turbulencia y a la fuerza ascensional del aire en das soleados, la exposicin y la inclinacin de estas pendientes tienen efectos mucho ms importantes en la temperatura mxima diaria del suelo que en la del aire.

  • La RN del suelo puede cambiarse alterando el color de la superficie. Este mtodo es usado en la agricultura para calentar las capas ms altas del suelo, especialmente en los climas templados con una estacin fra, donde se utilizan materiales oscuros para aumentar la T del suelo en primavera para tener una germinacin precoz; o para evitar las altas T pulverizando finas capas de polvo blanco (limo) sobre la tierra lo que hace descender la T del suelo, antes de que el viento y la lluvia reduzcan la efectividad del polvo.Las fluctuaciones peridicas de la T del suelo se deben a las fluctuaciones diarias y anuales de RS recibida en la superficieLa T mxima en la superficie se alcanza cuando el flujo de calor hacia el interior del suelo contrarresta exactamente el flujo hacia afuera, y por lo tanto depende no slo de la radiacin incidente sino tambin de la transferencia de calor en el suelo y el aire que esta por encima de la superficie.

  • Temperatura del Suelo Existe informacin sobre la T de la superficie del suelo y muy poca sobre lo largo del perfil. Se dice que las fluctuaciones diarias y estacionales de la T del suelo se reducen rpidamente hasta que a un metro o dos de profundidad, suelen ser desdeables. Recordemos que a esa distancia de la superficie aun viven muchos microorganismos, tienen lugar numerosas reacciones biogeoqumicas y se desarrollan profusamente los sistemas radicales de las plantas Qu significa tal hecho? Simplemente que el suelo es un medio muy refractario a las fluctuaciones de temperatura, por lo que su ambiente trmico resulta ser extremadamente regular y estable para el desarrollo de la vida y el metabolismo edfico.

  • Cambio de la temperatura del suelo con la profundidad

  • La cobertura vegetal afecta notablemente a la temperatura superficial del suelo, por cuanto disminuye por la accin directa de los rayos solares, como puede observarse en las dos figuras de abajo (suelo con vegetacin y denudo).

  • Fluctuaciones superficiales en suelo desnudo

  • Con la T ocurre lo contrario que con la hidrologa de los suelos: la primera es bastante estable salvo en los centmetros superficiales, mientras que la segunda vara ampliamente.Adems de la profundidad, la composicin de los materiales del suelo resulta tener una notable influencia, por cuanto segn su naturaleza difieren a la hora de trasmitir el calor.La capacidad calrica C se define como la cantidad de energa calrica que se requiere para elevar la T de la sustancia en un grado Celsius.Luego Porta y coautores muestran como la capacidad calorfica de la arcilla y el cuarzo son prcticamente iguales, pero inferiores a la de los componentes orgnicos y estos que la del agua (aunque la del hielo es ligeramente inferior a la de cuarzo y arcillas). La T del suelo es una medida de la que se dispone de muy pocos datos. Se acepta que la T del suelo a 50 centmetros de profundidad es equivalente a la del aire atmosfrico ms 1 grado centgrado

  • Cambio de la temperatura del suelo con la profundidad

  • El suelo no es un verdadero slido, sino que consta de partculas individuales y agregados, junto con aire, agua o hielo. La conductividad de un bloque de suelo no es constante, sigue la secuencia: mineral > agua > aire, depende de varios factores como: a) la conductividad de las partculas del material del suelo; b) el tamao de las partculas del suelo; c) la compactacin de la mezcla, es decir la porosidad y el grado de contacto entre partculas; d) la humedad del suelo.Si la superficie del suelo se calienta su T aumenta y se transfiere calor hacia abajo por conduccin. Como cada capa recibe calor, su T aumenta, pero el punto hasta el cual aumenta depende de la capacidad de calor de la unidad de volumen del suelo, lo que a su vez depende del calor especfico del material. El agua tiene el calor especfico ms alto de las sustancias comunes, por lo que el aumento de temperatura ser menor que para igual volumen de cualquier otro material.

  • Esto significa que el calor especfico de un volumen de suelo aumenta con el contenido de agua. Tambin vara con la densidad del suelo. El calor especfico grande del agua es responsable de las Tmoderadas que se encuentran en regiones cercanas a grandes masas de agua. Por ejemplo, al descender la T de la masa de aire en el invierno, se transfiere calor del agua al aire, el cual a su vez transporta calor hacia la tierra si los vientos son favorables.En agricultura son los cambios de Tms que el flujo calrico los que tienen gran importancia para las partes subterrneas de las plantas, y esto se halla determinado por la difusividad trmica K:

  • MEDICIN DE LA TEMPERATURAAGROMETEOROLOGA

  • Termmetros de dilatacinTermmetros lquidosFabricados de mercurio, alcohol, toluol, etc. Se emplean en las observaciones rutinarias de la Tdel aire, suelo, y del agua.Termmetro de mxima: Es de mercurio y presenta un estrechamiento. Cuando el mercurio se dilata y al no tener otra salida pasa por este estrechamiento hasta indicar la Tdel momento. Cuando la Tdisminuye la columna de mercurio no puede vencer la resistencia que le ofrece el estrechamiento, por tanto, el mercurio queda estacionado sealando la Tmxima. Termmetro de mnima: Es de alcohol y presenta, en su capilar, un ndice de esmalte sumergido en el alcohol. Cuando la Tbaja el alcohol arrastra el ndice, debido a la tensin superficial del menisco, as el ndice siempre permanece dentro del lquido. Cuando la T sube el alcohol se expande sin arrastrar el ndice que queda sealando la Tmnima.

  • Geo termmetro: A base de mercurio, se emplea para medir la temperatura del suelo, a diferentes profundidades, generalmente a 05, 10, 20, 50, 100 cm.Hidrotermmetro : De mercurio es un termmetro espacial diseado con un recipiente de plstico o bronce para el agua. Se utiliza para medir la Tdel agua ya sea en mar, lagos o ros.Catatermmetro: Para investigaciones climatolgicas y fisiolgicas cuyo objeto es determinar condiciones ptimas para el bienestar fsico en los lugares de trabajo. Suministra la indicacin del intercambio trmico entre el cuerpo humano y el ambiente que le circunda, cambio que esta en funcin de la Ty humedad del aire, de la ventilacin y la radiacin. Termmetros bimetlicosSe emplean para medir Tmuy altas que, generalmente no pueden efectuarse con los termmetros de mercurio, p.e. en hornos, etc. Los termgrafos se basan en el principio de los termmetros bimetlicos.

  • Termmetros elctricosTermmetros de resistencia elctricaSe basan en la resistencia que ofrece un alambre de platino o niquel en espiral al paso de la corriente elctrica y que vara con la temperatura. Termmetros termocuplasUsan dos metales diferentes generalmente hierro y constatan (aleacin de cobre y nquel) que al ponerse en contacto producen una corriente elctrica que es proporcional a la diferencia de temperaturas entre los dos metales en sus dos contactos.

  • UnidadesKelvin (K). La temperatura absoluta la defini lord Kelvin con la siguiente expresin:

    T = Temperatura absoluta y = temperatura centgrada = coeficiente de dilatacin de los gases ideales a presin constante, = 0.003663 Donde: 1/ = 273 T = + 273As, la escala da el valor de 273 al punto de fusin del hielo y 373 al punto de ebullicin del agua.

  • UnidadesLa temperatura termodinmica (), con sus unidades Kelvin (K), es la temperatura bsica. El Kelvin es la fraccin 1/273.16 de la temperatura termodinmica del punto triple del agua. La escala Celsius (t), definida se utiliza para la mayora de los fines meteorolgicos.Las escalas de temperaturas que comnmente se utilizan son la Celcius, Fahrenheit y la Kelvin, algebraicamente expresadas en la siguiente forma;

    C F - 32 K-273 __________ = ___________ = ________ 100 180 100

  • Se pueden obtener las dems relaciones, tomando en cuenta siempre que la escala que se va a relacionar debe partir de cero y tomarse su amplitud.F = 1.8C +32 = 1.8 (K-273) + 32 (1.8 K - 1.8*273) + 32 (1.8 K - 491.4) + 32 1.8 K - 491.4 + 32 1.8 K - 459.4 F = 1.8 K - 459.4F + 459.4 = 1.8 K (F + 459.4) / 1.8 = K K = (F + 459.4) / 1.8 = (F + 459.4) / 1.8 K = (F + 459.4) / 1.8

  • Ejemplos de conversin de una escala a otra.Convertir 22 C a grados Fahrenheit, y Kelvin.F = 1.8C +32 = 1.8*(22) +32 = 1.8*(22) +32 = 39.6 + 32 = 71.6 F22C = 71.6 FK = C +273 = 22 +273 = 295 K 22C = 295 K

    Convertir 75 F a grados Centgrados, y Kelvin.K = (F + 459.4) / 1.8 = (75 + 459.4) / 1.8 = 534.4 / 1.8 = 54.53 K75F = 54.53 KC = 5/9 (F-32) = 5/9 (75-32) = 5/9 (75-32) = 5/9 (43) = 47.777 F = 1.8C +32 F 32 = 1.8C(F 32) / 1.8 = CC = (F 32) / 1.8 C = (75 32) / 1.8 = (43) / 1.8 = (43) / 1.8 = 23.89 C75F = 23.89 C

  • TermmetrosCualquier propiedad fsica de una sustancia que sea funcin de la temperatura puede ser utilizada como base de un termmetro.

    Las propiedades ms ampliamente utilizadas en los termmetros meteorolgicos son la dilatacin trmica y el cambio de resistencia elctrica con la temperatura.

  • En meteorologa se mide la temperatura de:El aire cerca de la superficie,El suelo a distintas profundidadesLa superficie del mar y de los lagos,La atmsfera superior.

  • Medida de la temperatura del AireLa RS, las nubes, el terreno y otros objetos circundantes pasa a travs del aire sin cambio apreciable alguno de temperatura, mientras que un termmetro expuesto libremente a la intemperie puede absorber considerable radiacin, y como consecuencia de ello su Tpuede diferir de la temperatura verdadera del aire. Para algunos sensores termomtricos, tales como el fino alambre utilizado en un termmetro de resistencia, la diferencia puede ser muy pequea, pero en la mayora esta diferencia puede llegar a ser de hasta 25C. En consecuencia es necesario proteger el termmetro de la radiacin mediante una garita que sirva de soporte y tambin lo proteja de la precipitacin, permitiendo al mismo tiempo la libre circulacin del aire.

  • Garita termomtricaLa garita debe ser diseada para que constituya un lugar con temperatura uniforme dentro e igual a la del aire exterior. Debe rodear completamente a los termmetros e impedir que entre el calor y la precipitacinLas paredes deben ser dobles en forma de persianas.La cubierta debe ser de doble capa, con un espacio de ventilacin entre ambasDebe tener doble piso con rejillas traslapadas.En climas fros el piso debe tener la posibilidad de quitar o inclinar de modo que se pueda sacar la nieve.El tamao debe ser suficiente para contener los instrumentos manteniendo espacio entre estos y las paredes. Esto es muy importante en zonas tropicales en donde la insolacin puede causar gradientes importantes de las paredes al interior de la garita.Debe estar pintada de blanco por fuera y por dentro con pintura no higroscpica,

  • Garita termomtricaEl aire que circula a travs de la garita permanece algn tiempo en contacto con las paredes exteriores y, por tanto, puede alterar su T, este efecto es ms apreciable cuando el viento es dbil, por lo que es factible esperar que la temperatura registrada dentro de la garita sea superior a la verdadera del aire en un da de fuerte sol y de calma.Se pueden producir errores adicionales por el enfriamiento debido a la evaporacin del agua de la garita despus de una lluvia, lo cual puede afectar tambin a higrmetros o evapormetros.La altura de los termmetros se recomienda entre 1.25 y 2.0 m sobre el nivel del terrenoLas medidas de la temperatura en las azoteas de los edificios son de dudosa significancia.En lugares en donde se presente nieve, es posible utilizar un soporte que permita levantar o bajar la garita para mantener una altura adecuada por encima de la superficie de nieve. La puerta debe orientarse de tal modo de evitar que los rayos del sol penetren al interior. En zonas tropicales se recomiendan dos puertas y en zonas polares utilizando una pantalla montada de tal manera que pueda girarse para proteger mientras se hacen las lecturas.Los soportes de la garita deben ser robustos para evitar vibraciones por el viento que pueden afectar los termmetros.

  • Fig.1Garita meteorolgica. Fig.2.Interior de la garita meteorolgica.

  • Caseta de madera cuyas paredes estn provistas de celosas, a manera de persianas, que permiten la libre circulacin del aire a travs de ellas. Su funcin bsica es permitir la medicin y el registro de la humedad relativa y la temperatura del aire (instantnea, mxima y mnima), con el mismo fin, el fondo de la caseta est formado por tablillas traslapadas con un doble piso, impidiendo la transmisin del calor y la luz que se refleja del suelo hacia el interior. Los instrumentos que generalmente estn dentro del cobertizo son: Termmetro de Mxima, Termmetro de Mnima, Psicrmetro e Higrtermgrafo.

  • Consiste en dos termmetros de mercurio iguales puestos verticalmente y de un aspirador que va instalado en la parte superior. El bulbo de uno de los cuales llamado termmetro mojado est envuelto en una tela fina (muselina) humedecida, y el otro, llamado termmetro seco queda al descubierto. El termmetro seco seala la temperatura actual del aire, mientras que el termmetro mojado, a consecuencia del enfriamiento debido a la evaporacin provocada por la corriente de aire generada por el aspirador, llega a una temperatura tanto ms baja cuanto ms seco se encuentra el aire ambiente. De la diferencia entre ambas lecturas se obtiene por clculo, o bien, usando las tablas psicromtricas la humedad relativa

  • Termmetros de lquido en tubo de vidrio

    En observaciones habituales de temperatura se utilizan termmetros de lquido en vidrio. Utilizan la diferencia de dilatacin de un lquido puro en un recipiente de vidrio, se utiliza alcohol y/o mercurio. Esto depender del rango de temperaturas que se requiera medir, el mercurio se utiliza para temperaturas por encima de su punto de congelacin (38.8C) y el alcohol etlico se utiliza para temperaturas ms bajas.

  • Termmetros de lquido en tubo de vidrioLa columna sobre la cual se mide la temperatura es un tupo hueco con dimetro interior muy pequeo (capilar), el cual esta unido al depsito del termmetro. Los cambios de volumen del lquido se indican mediante cambios en la longitud sobre el microtubo, y con la ayuda de un termmetro patrn se puede imprimir la escala de temperaturas sobre el vidrio. El espesor del vidrio en el depsito debe ser del menor grosor posible sin descuidar una resistencia adecuada, para que permita un intercambio de calor.La graduacin puede estar impresa detrs dentro o sobre el vidrio. En algunas ocasiones puede agregarse un efecto de lente con el mismo vidrio, para ampliar la imagen de la escala, aunque esta caracterstica es ms utilizada en termmetros clnicos. En las estaciones sinpticas los termmetros deber ser verificados con un instrumento patrn cada uno o dos aos. Los termmetros que se utilicen en los psicrmetros deben elegirse de modo que se reduzcan al mnimo las diferencias entre ambos, debidas a los mismos termmetros, las diferencias aceptadas es de 0.2C para temperaturas mayores de 0C y de 0.1C para temperaturas menores de 0C.

  • Medida de la temperatura del suelo

    Las profundidades normalizadas para medir la temperatura del suelo son; 5, 10, 20, 50 y 100 cm de profundidad, se pueden agregar profundidades adicionales. Cuando el terreno esta cubierto regularmente con nieve es necesario medir la temperatura en la capa de nieve tambin. Se debe anotar el tipo de suelo, cubierta vegetal, direccin y pendiente general del terreno, adems de las caractersticas fsicas del suelo como densidad, conductividad trmica y contenido de humedad del suelo, estructura y nivel fretico.

  • Termmetro de suelo.

  • Termmetros para medir la temperatura del sueloFrecuentemente se utilizan termmetros de mercurio con varillas dobladas en ngulo recto o cualquier otro ngulo. El depsito de mercurio se introduce en el terreno hasta la profundidad deseada. En estos termmetros la T se lee sin extraer el termmetro. Slo el bulbo del geotermmetro es enterrado, quedando su escala, a la vista del observadorA profundidades >20 cm. se recomienda usar termmetros que estn suspendidos dentro de un tubo de metal o plstico. En estos casos es extrado del terreno para realizar la lectura, y por una gran constante de tiempo los errores son mnimosEn lugares con presencia de nieve, el extremo exterior de los tubos debern tomar en cuenta la altura que regularmente alcanza la nieve.Pueden utilizarse otros como los teletermgrafos (mecnicos o elctricos) en los cuales es posible registrar la T del suelo a distancias de varios metros, con lo cual ya se hace necesario extraer los termmetros para hacer la lectura.

  • Termmetros elctricosSu principal virtud es su capacidad de dar una seal de salida adecuada para ser utilizados en lecturas a distancia, registrar, almacenar o transmisin de datos de temperatura. Los sensores ms utilizados son elementos de resistencia elctrica, termistores y termopares.

    Termmetros de resistencia elctrica. Para medir la temperatura se utiliza la medida de la resistencia elctrica de un material cuya resistencia vara con la temperatura de una manera conocida. Para pequeos cambios de la temperatura, el cambio en la resistencia de los metales puros es proporcional a este cambio;

  • Requisitos de un termmetro de resistencia No debe cambiar sus propiedades fsicas y qumicas en el rango de la medida,La resistencia cambiara uniformemente al cambiar la temperatura, la humedad, corrosin fsica, no debern alterar sensiblemente su resistenciaSu resistividad no deber cambiar con el tiempo (mnimo 2 aos).Su resistividad y su coeficiente trmico de resistividad debern ser los adecuadamente grandes para que sean eficaces en un circuito de medidaResistencias de termistores. Es un semiconductor que tiene un coeficiente de resistencia trmico relativamente grande, y puede ser positivo o negativo dependiendo del tipo de material. Se utilizan mezclas de xidos metlicos conglomerados, en forma de discos, barras o esferas recubiertos de una capa de vidrio. La relacin se expresa en la siguiente ecuacin;

  • Termopares

    Las combinaciones Cobre-Constantan o hierro-constantan resultan adecuadas ya que la fuerza electromotriz producida por grado Celcius, es mayor que otros metales que se utilizan en la industria a temperaturas elevadas. 35-42 y 54-63 V/C respectivamente para un rango de temperatura de -40C a 40C. El voltaje es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos mtales diferentes. Las juntas termoelctricas pueden realizarse mediante soldadura ordinaria, soldadura con latn, y soldadura autgena por galvanoplastia.

  • La temperatura se puede medir con termmetros, termopares o termocuplas y termistores. Para las medidas de la temperatura del aire se utilizan termmetros de mercurio normalizados o dispositivos sensores con elementos lquidos a travs de un conducto capilar que utilizan la dilatacin del liquido segn la temperatura.

  • Termgrafos se utilizan para llevar registros continuos del da, semana o mes del aire o del suelo. Para la medicin mecnica de la Tcon un termgrafo se utiliza una espiral bimetlica la cual reacciona bajo la influencia de la T, ya sea por expansin o contraccin. Desde la espiral bimetlica se efecta una transmisin mecnica por efecto de palanca hasta un registrador, generalmente cilndrico y activado por sistema de relojera

  • Para la medicin electrnica de la temperatura con termistores se utiliza por lo general el principio de resistencia dependiente de la temperatura (RTD=Resistive Temperature Detector). El coeficiente de temperatura indica qu tanto vara la resistencia con el calor. Los materiales sensores son platino y molibdeno con diferentes caractersticas y grados de tolerancia. , son muy tiles para mediciones en espacios reducidos.

  • Representando esta variacin de la presin con la altura, en la troposfera, es decir, entre los 0 y 11.000 metros:

  • Si consideramos la variacin en los primeros 500 metros, la curva se confunde prcticamente con una recta:

  • Las grficas de variacin de la temperatura con la altitud son:

  • En los primeros 500 metros:

  • Importancia biolgica de la T del sueloLas plantas viven en dos medios: en el aire cercano a la tierra y en la capa superior del suelo. La T del suelo puede ser un factor limitante para la germinacin de la semilla, crecimiento de las races, desarrollo de los tubrculos, descomposicin de la materia orgnica dentro del suelo y por lo tanto para la cantidad de dixido de carbono que pasa del suelo a la capa planta-aire y de sta a la atmsfera. La evapotranspiracin, la temperatura del aire cercano a la tierra y su variacin diaria se ven influenciadas por las propiedades fsicas de las capas del suelo ms prximas a la superficie, como as tambin por diferentes tipos de cubiertas naturales o artificiales del mismo.La germinacin de las semillas requiere de temperaturas mnimas de alrededor de 1 - 3 C, optimas que pueden variar entre 15 y 28 C segn las semiilas y mximas que generalmente son de 30 C. Estos rangos definen las fechas de siembra. Experimentos de siembras a temperaturas constantes en cmaras climatizadas se muestran en la figura 4.1. Se ve claramente como un pequeo aumento de la temperatura del suelo por encima de la temperatura mnima da como resultado un importante acortamiento del tiempo que tarda la planta en emerger (emergencia). Al contrario, la reduccin del tiempo es mucho menor a temperaturas altas

  • Variacin diurna y anual de la temperatura del suelo a diferentes profundidades.El tema ser tratado desde el punto de vista de la transmisin de un pulso de calor desde la superficie hacia abajo, pero los mismos principios son aplicables a los casos en que, la capa superficial se enfra y el calor fluye, y por lo tanto las ondas trmicas se desplazan, desde las capas inferiores hacia la superficie. El aumento de temperatura en cualquier nivel del suelo, despus que recibe energa en la superficie ser: mayor y tendr lugar ms rpidamente, cuanto ms grande sea el pulso de calor en la superficie; pero menor cuanto mayor sea la capacidad calrica volumtrica, C=rc. Las observaciones de temperatura, aun cuando slo sean realizadas en un perodo limitado a un ao, revelan claramente que:a) existe una variacin diurna de la temperatura en superficie, que se extiende hasta una profundidad de alrededor de un metro, debajo de la cual las variaciones son demasiado pequeas como para medirlas con un equipo convencional;b) sta se superpone a una variacin estacional en fase con las estaciones. Suponiendo una profundidad de suelo suficiente, la variacin estacional se hace desestimable a profundidades entre 5 m a 20 m, segn las condiciones y el tipo de suelo. Se podra admitir como razonable una cifra promedio de entre 7 a 10 m de profundidad;c) Las observaciones de la variacin diaria y ms aun de la variacin estacional de la temperatura del suelo, demuestran que: (i) la amplitud de la fluctuacin disminuye al aumentar la profundidad; (ii) con el aumento de profundidad los instantes en que se registran el mximo y el mnimo se producen con retardo creciente respecto de los de superficie. Esto se muestra ms claramente en la curva anual, y con menor nitidez en la curva diaria. ()Al tiempo que se registra la mxima temperatura en superficie, habr un desfase en el tiempo respecto de la hora en que se produce el mximo en profundidad. Lo mismo vale para el ciclo anual. ()La temperatura del suelo puede ser un factor limitante para la germinacin de la semilla, crecimiento de las races, desarrollo de los tubrculos, descomposicin de la materia orgnica dentro del suelo y por lo tanto para la cantidad de dixido de carbono que pasa del suelo a la capa planta-aire y de sta a la atmsfera. La evapotranspiracin, la temperatura del aire cercano a la tierra y su variacin diaria se ven influenciadas por las propiedades fsicas de las capas del suelo ms prximas a la superficie, como as tambin por diferentes tipos de cubiertas naturales o artificiales del mismo.La germinacin de las semillas requiere de temperaturas mnimas de alrededor de 1 - 3 C, optimas que pueden variar entre 15 y 28 C segn las semillas y mximas que generalmente son de 30 C. Estos rangos definen las fechas de siembra ().un pequeo aumento de la temperatura del suelo por encima de la temperatura mnima da como resultado un importante acortamiento del tiempo que tarda la planta en emerger (emergencia). Al contrario, la reduccin del tiempo es mucho menor a temperaturas altas.

  • Calor y energa trmicaLa palabra calor se debe usar slo cuando se describe la energa que se transfiere de un lugar a otro. Flujo de calor es la transferencia de energa que se lleva a cabo como consecuencia de las diferencias en la temperatura solamente. La energa interna es la energa que tiene un cuerpo debido a su temperatura. En los gases es energa cintica en escala microscpica, mientras ms grande es la temperatura del gas mayor es su energa interna.3.2 Flujo de calor sensible y latente.Recordaremos algunas observaciones sencillas sobre los cambios de calor y temperatura. Si se pone al fuego un vaso con agua fra, la temperatura del agua aumentar; este calor que produce el cambio de temperatura se llama calor sensible. Se puede seguir entregando calor hasta que el agua hierva; cuando esto ocurre no aumenta ms la temperatura y el calor entregado se emplea en evaporar el agua. Este calor ya no esta presente como calor sensible, se llama calor latente (de evaporacin). Este calor puede ser posteriormente recuperado como calor sensible si el vapor se condensa. Otro ejemplo: si se pone en una habitacin clida un vaso con hielo, su temperatura aumentar, pero cesar cuando se alcance el punto de fusin, manteniendose en este punto fijo la temperatura en 0C hasta que se derrita todo el hielo.- El calor empleado durante la fusin es el calor latente (de fusin) y se puede recuperar como calor sensible si el agua se congela. Si no hay cambio de fase se tiene calor sensible; la ganancia o perdida de calor en los cambios de fase se llama calor latente (de fusin, vaporizacin, condensacin, etc). En la atmsfera continuamente se encuentran procesos de evaporacin y condensacin en la formacin de nubes y procesos de fusin ligados a la formacin cristales de hielo, nieve y granizo.Gracias a Juan de Inzuzua, he podido ir refrescando conceptos como los de calor latentes, sensible, etc., que hace ms de 20 aos que no revisaba. Esperemos que como Jaime Porta no se nos enfaden, por cuanto sus textos son para estudiantes universitarios, y por lo tanto ricos en formalismos matemticos, no para jvenes que carecen de tal instruccin previa. No creo pues restarles lectores, ya que los universitarios que nos visiten se encontrarn obligados o a visitar su magnifica pgina Web o a leer su ms que documentado libro, respectivamente. Y eso les recomendamos, ya que sus profesores se lo demandarn. Tan solo pretendemos explicar conceptos bsicos. Para finalizar recordemos que es cierto que la variacin diurna de la temperatura del suelo es aproximadamente sinusoidal, as como que su amplitud decrece rpidamente en profundidad. Del mismo modo, el momento de la mxima y la mnima se desplaza con el tiempo, existiendo un retrazo en la medida que la onda trmica tarda en penetra en el suelo (efecto de retardo). Entre 30 y 40 cm la mxima ocurre alrededor de 12 horas despus de la mxima en superficie. La variacin anual de la temperatura tiene una forma similar a la variacin diurna pero con menor frecuencia y una mayor profundidad de atenuacin. Ahora bien, debemos tener presente que (i) las propiedades trmicas del suelo cambian con la profundidad y (ii) la variacin de la temperatura en superficie no es necesariamente sinusoidal

  • En Mxico, el maz se ha cultivado desde tiempos prehistricos por lo tanto se considera como parte fundamental de la alimentacin, tanto para el hombre, como para los animales, esto es un serio problema ya que los productores nacionales no tienen la capacidad de produccin suficiente para satisfacer la demanda de este cultivo, esto lleva a la necesidad de obtener este cereal de otros pases. Los recursos varan mucho de un pas a otro y las polticas deben ser adaptadas al conjunto especifico de parmetros econmicos y sociales que caracterizan a cada pas. En Mxico existen condiciones sociales econmicas y ambientales favorables para alcanzar un desarrollo sustentable en la agricultura. Los insumos en Mxico, varan ao con ao, en forma desfavorable para los productores, esto se debe a que hay empresas transnacionales, que son las que proporcionan los insumos a los productores, la entrada de estas empresas ha ocasionado monopolios por lo que venden sus productos a precios inalcanzables para algunos productores, por tal razn esto los lleva a producir en forma de autoconsumo, y son pocos los que cuentan con el capital necesario para producir en forma comercial. El insumo que mas repercute en los bolsillos de los productores es la semilla, ya que esta es producida por empresas que controlan el mercado mundial, por lo cual la comercializan a precios desfavorables para los productores, ocasionando as un aumento en el costo de produccin. Por tal razn en los pases en desarrollo sigue siendo parcial el empleo de tecnologas mejoradas, de semilla y fertilizante. Es aqu donde las instituciones de investigacin se deben hacer presentes, para mejorar tal situacin, la cual repercute tanto a los productores de maz, como al pas en general por ser un cultivo de primera necesidad.#re: Temperatura del Suelo y Microclimatologa 22/01/2008 16:46 por Juan Jos Ibez Completamente de acuerdo contiguo Emmanuel. Lo de la globalizacin econmica y las transnacionales de los transgnicos son una aberracin para la justicia social en el mundo. Cordiales saludos

  • LA TEMPERATURA EN EL PER. En la Costa Las Tmedias anuales no exceden de 25C. Las isotermas, que se ubican en el litoral, al avanzar hacia el Sur sufren un rpido desplazamiento hacia el interior de la regin siendo sustituidas por otras de menor valor.Las Textremadamente bajas para estas latitudes tropicales de la Costa tienen su origen en Ci efecto de las aguas fras del Ocano Pacifico motivado por la Corriente Peruana. La interaccin de la superficie marina y la capa atmosfrica adyacente producen un equilibrio calrico de modo que el aire que se desolazo sobre el mar se saturo con vapor de agua favoreciendo la formacin de nieblas advectivas, especialmente durante el invierno, aproximadamente de mayo a octubre. Esta frecuencia de nieblas no permite un calentamiento intensivo de la superficie terrestre por radiacin.

  • Hacia el interior de la Costa y a unos 100 metros de altura sobre la superficie la temperatura continua igual o aumenta muy poco. Solamente despus de una altura media determinada y conocida como nivel de retorno se observa la disminucin normal de la temperatura en relacin con la altura. El nivel de retorno o cambio del gradiente de temperatura comienza aproximadamente a los 1,200 metros de altura.En la Costa, el lmite de la Tde los trpicos climticos est dado por el valor de estas isotermas. Aproximadamente, desde el Cabo Punta Negra la T disminuye considerablemente, pues el rea entre las isotermas 21.1 y 23 C, se extiende hasta Chiclayo. Al Sur de Chiclayo comienza la primera diferenciacin climtica de la Costa. La zona de T comprendida entre 19.1 y 21 C, sigue paralela al litoral hasta cerca de Huarmey.

  • A lo largo de esta faja se presentan bolsones o islas de T altas, como aquella que abarca desde el Valle de Pisco hasta las proximidades de Chala con isotermas entre 21.1 y 23C. Adems de esta zona descrita, es de destacar otra zona de menor extensin con caractersticas locales muy propias, que es la comprendida entre Pisco y el Sur de la pennsula de Paracas. En esta zona se producen fuertes vientos peridicos, saturados de polvo y arena, conocidos como Paraca y originados por el calentamiento tanto de las pampas ridas ubicadas al Sur de la pennsula de Paracas, como de la masa de agua poco profunda en la baha del mismo nombre.Ms hacia el Sur, la T media disminuye a excepcin de los valles profundos como Ocaa, Majes y Osmore-Torata, donde se observan T ms altas.

  • En la Sierra En las pendientes occidentales de los Andes la Tdisminuye en relacin con la altura en forma normal, es decir 1 por cada 100 metros. El aumento de la Ten las pendientes orientales sigue conforme a la regla comn. En la Sierra, las regiones con promedios anuales de Tmuy bajas se extienden desde la frontera Sur del pas (Bolivia y Chile) hasta el departamento de Cajamarca, + o - 1,200 km. de distancia. En ningn otro pas de los trpicos se registra tan amplia extensin geogrfica para T tan bajasEl valor lmite inferior de la Ten este mapa es de 7 C; sin embargo, existen valores medios ms bajos en muchos lugares, especialmente en el Altiplano de Puno, con alturas por encima de los 4,000 msnm. Si se ha fijada la isoterma de 7 C como valor limite para promedios anuales bajos Los valles profundos encaados interrumpen la uniformidad en la distribucin de la T.

  • En la SelvaSe pueden observar las caractersticas siguientes: La vasta regin de Ttropicales con isotermas entre 23.1 y 25.0 C , comienza por debajo de los 500 metros mientras que las llanuras de los grandes tributarios del Amazonas, en Loreto y Madre de Dios, tienen un promedio mayor de 25.0 C.Las observaciones confirman que los limites superiores de la T media deben estar cerca de los 27.0 C. En las estribaciones de los ros Huallaga, Ucayali, Urubamba y Madre de Dios, la limitacin de las isotermas trazadas en intervalos de cada dos grados da, en todo caso, una tolerancia suficiente para equilibrar ciertas inexactitudes. La posicin astronmica estacional de la variacin de la declinacin del Sol proporciona una influencia mayor en el calentamiento, mientras que la influencia del periodo lluvioso durante el veranono asegura un adecuado balance calrico.

  • TEMPERATURAUna primera concepcin de la temperatura es la que se refiere a la sensacin fisiolgica del cuerpo humano. Cuando se toca un cuerpo se dice que est caliente o fro, segn la sensacin.Cuando se juntan dos objetos con diferente temperatura, el objeto caliente se enfra mientras que el objeto fro se calienta hasta que la temperatura en los dos cuerpos se iguala, se habla entonces de un equilibrio trmico. Uno de estos objetos puede ser un termmetro. La temperatura la podemos medir como la actividad molecular de una sustancia llamada medio trmico, la cual se manifiesta mediante el cambio de alguna propiedad (por ejemplo aumento del volumen de la sustancia).Dicho de otra forma, la temperatura es la condicin que determina si un cuerpo es apto para transmitir calor a otros o para recibir el calor transmitido por stos.La temperatura es la condicin que determina la direccin del flujo resultante de calor entre dos cuerpos, el cuerpo que en total libera calor al otro se dice que est a una temperatura ms elevada.

  • cualquier propiedad fsica de una sustancia que sea funcin de la temperatura puede ser utilizada como base de un termmetro. Las propiedades ms ampliamente utilizadas en los termmetros meteorolgicos. Los procesos fisiolgicos en los organismos vegetales, tales como; respiracin, fotosntesis, asimilacin y transpiracin, transcurren solamente a determinadas temperaturas; los valores ptimos y extremos (mxima y mnimas) de las temperaturas, son diferentes para las plantas de distintas especies e incluso para diversos periodos de su vida, por lo que la temperatura del aire tiene una gran importancia en la vida de las plantas.Procesos fsicos en los que se basa la medida de la temperatura. Dilatacin de un lquido encerrado en un tubo de vidrio.Dilatacin de un lquido dentro de una envoltura metlica y que provoca un aumento de presin.Desarrollo de una fuerza electromotriz entre las soldaduras de un circuito formado por dos metales diferentes (termmetro de termoparCambio de curvatura en una banda de metal compuesta por dos lminas metlicas que tienen coef. de dilatacin diferentes y que estn soldadas en toda su longitud (ter. de lmina bimetlica).Variacin de resistencia elctrica de un hilo de platino.Variacin de resistencia de una mezcla especial de sust. qumicas

  • UnidadesEl primer uso conocido de un instrumento de medicin relativa de temperatura es atribuido a Galileo, en el ao 1584. El diseo del termmetro de mercurio y su utilizacin para propsitos meteorolgicos es atribuido a Fahrenheit, en 1721. Como cero de la escala de este termmetro, Fahrenheit us la temperatura ms baja que registr en Danzig. Como punto fijo superior de su escala adopt la temperatura del cuerpo humano de 96 F. Esta escala da 32 F como punto de congelacin del agua y 212 F como punto de ebullicin.Celsius invent la escala Centgrada pero en forma inversa: su cero en el punto de ebullicin del agua y 100 C en el punto de congelacin. Linn invirti la escala centgrada y la estableci en la forma actual. Su nombre es escala Celsius.Para fines meteorolgicos operativos, la temperatura es referida a la escala Celsius. La unidad es el "grado Celsius", sinnimo de "grado Centgrado".La temperatura es un parmetro importante en lo que a meteorologa se refiere. Los meteorlogos estn interesados en la temperatura del aire, del suelo y la temperatura del agua.