Variables Climáticas#
Definición#
Una variable climática es una medida o cantidad que se utiliza para describir el estado o comportamiento de la atmósfera terrestre y su impacto en el clima. Estas variables pueden ser cuantitativas o cualitativas, y se miden en intervalos regulares de tiempo en diferentes regiones del mundo. El seguimiento y análisis de estas variables climáticas es fundamental para comprender los patrones climáticos a largo plazo y su impacto en la vida humana y el medio ambiente.
Ejemplos#
La temperatura es una magnitud física escalar que está relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico. Para una misma sustancia, una mayor temperatura es sinónimo de mayor velocidad de las partículas que la componen. Se expresa en grados Celsius o Fahrenheit y puede ser influenciada por factores como la latitud, altitud, el clima circundante, la hora del día y las actividades humanas. La temperatura es una medida importante para comprender y pronosticar el clima y los patrones climáticos a largo plazo. La temperatura diaria puede variar significativamente debido a las condiciones meteorológicas locales, como la precipitación, la humedad y la nubosidad. Por ejemplo, en un día de verano soleado en Bucaramanga, la temperatura puede alcanzar los 29°C, mientras que en un día nublado y lluvioso de invierno, puede caer a los 16°C.
La humedad se refiere a la cantidad de vapor de agua presente en el aire. Puede ser medida como humedad relativa, que es el porcentaje de vapor de agua en el aire en relación con la cantidad máxima que el aire puede contener a una temperatura y presión dadas. La humedad relativa influye en la sensación térmica, en la proliferación de ciertas enfermedades relacionadas con el exceso de humedad y en la capacidad del aire para retener y transportar el calor. En Bucaramanga, la humedad relativa varía según la temporada, siendo más alta en los meses más lluviosos y más baja en los meses más secos. Por ejemplo, durante el mes de noviembre la humedad relativa promedio es del 84%, mientras que en febrero es del 65%.
El material particulado se refiere a partículas pequeñas de sólidos y líquidos en suspensión en el aire, que pueden ser inhaladas por los seres humanos y otros organismos. Estas partículas son clasificadas por su tamaño, siendo las más peligrosas las menores a 2.5 micrómetros [μm] de diámetro (PM 2.5), ya que pueden penetrar profundamente en los pulmones y causar problemas de salud. En Bucaramanga, el monitoreo del material particulado es importante debido a la alta densidad del tráfico vehicular y la industria. El índice de calidad del aire de Bucaramanga a menudo muestra niveles moderados de material particulado en el aire, especialmente altos durante los meses secos y ventosos del año.
¿PM 10, 2.5 y 1? Demensionando el material particulado
El grosor del cabello humano es, en promedio, de entre 50 y 70 μm de diámetro. El material particulado medido por las estaciones es de entre 10 y 50 veces más pequeño que dicho grosor. De hecho, los diferentes tamaños representan diferentes tipos de partículas, siendo algunos ejemplos:
PM 10: Polvo grueso, polen, moho, partículas orgánicas, etc.
PM 2.5: Polvo fino, esporas, humo, etc.
PM 1: Polvo ulta fino, bacterias, virus, etc.
La lluvia es una forma de precipitación que ocurre cuando el vapor de agua en la atmósfera se condensa en gotas lo suficientemente grandes como para caer a la superficie terrestre. La cantidad y la frecuencia de la lluvia son factores climáticos importantes que pueden influir en la vegetación, la agricultura, el suministro de agua dulce y la biodiversidad. En Bucaramanga, el promedio de precipitación anual es de 1303 mm, donde la temporada de lluvias ocurre principalmente entre mayo y noviembre. Las lluvias torrenciales pueden ser un problema en Bucaramanga y el área metropolitana, ya que pueden causar inundaciones y deslizamientos de tierra en las laderas de las montañas cercanas.
¿Milímetros? Unidad de medida de la lluvia
La precipitación se mide en mm que representan el grosor de una lamina de agua que cae en un área de un metro cuadrado en un período de tiempo determinado. El instrumento que mide la precipitación se llama pluviómetro y se coloca en un lugar donde se pueda medir la precipitación de forma constante. Las primeras mediciones de las lluvias se han dado a conocer por los griegos 500 años antes de Cristo. Cien años más tarde en India, la gente utiliza recipientes para recoger agua de lluvia y para su medición.
La presión atmosférica es la fuerza debida a la gravedad ejercida por la atmósfera terrestre sobre la superficie de la tierra. Se mide en unidades de presión, como milibares (mb) o hectopascales (hPa). La presión atmosférica varía según la altitud, la temperatura y la humedad, y puede ser influenciada por la presencia de sistemas meteorológicos como tormentas y ciclones. En Bucaramanga, la presión atmosférica promedio es de alrededor de 1015 hPa, pero puede variar significativamente debido a las condiciones meteorológicas locales. Por ejemplo, durante una tormenta, la presión atmosférica puede disminuir rápidamente, mientras que durante un día claro y tranquilo, puede aumentar gradualmente
Importante
La estación meteorológica Mini EVA con la que se cuenta en el proyecto (de la cual hablaremos en la siguiente sesión) tiene la capacidad de medir las variables: temperatura, humedad y material particulado (PM 10, PM 2.5, PM 1).
Datos libres#
Desde hace algunos años, varias entidades han venido trabajando en la publicación de datos abiertos, es decir, datos que pueden ser utilizados por cualquier persona para cualquier propósito. En Colombia, el Ministerio de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (MinTIC) ha venido trabajando en la publicación de datos abiertos, y en el 2018, publicó el Portal de Datos Abiertos, donde se pueden encontrar datos de diferentes entidades del gobierno. De esta forma, son muchas las plataformas que liberan datos relacionados con el clima de forma abierta para el publico en general, de los cuales destacan:
Datos abiertos del IDEAM
La Institución de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM) es una entidad del gobierno de Colombia que se dedica a la investigación científica y tecnológica en el área de la hidrología, la meteorología y los estudios ambientales. En el Portal de Datos Abiertos, el IDEAM ofrece una gran cantidad de datos abiertos relacionados con el clima, donde se pueden encontrar datos de la temperatura de la superficie de la tierra, la precipitación, la humedad, la velocidad del viento, entre otros.
Datos abiertos de la NASA
La NASA es una agencia del gobierno de los Estados Unidos que se dedica a la investigación aeroespacial. En su página web, la NASA ofrece una gran cantidad de datos abiertos relacionados con el clima, como la NASA Earthdata, donde se pueden encontrar datos de la temperatura de la superficie de la tierra, la precipitación, la humedad, la velocidad del viento, entre otros.
Datos abiertos de la NOAA
La NOAA es una agencia del gobierno de los Estados Unidos que se dedica a la investigación oceanográfica y meteorológica. En su página web, la NOAA ofrece una gran cantidad de datos abiertos relacionados con el clima, como la NOAA Climate Data Online, donde se pueden encontrar datos de la temperatura de la superficie de la tierra, la precipitación, la humedad, la velocidad del viento, entre otros.
Actividad: Pensando como científicos#
Ahora que sabemos sobre el Monitoreo Ambiental y las diferente Variables Climáticas que se pueden medir, es hora de poner en práctica lo aprendido. Formando grupos de 3 estudiantes, vamos a pensar en un problema ambiental presente en el colegio o sus alrededores que nos preocupe y que esté relacionado con algunas de las variables climáticas que hemos visto en la sesión, u otras similares, con el objetivo de dar una respuesta mediante datos que adquiriremos a lo largo del proyecto. De esta forma, cada grupo debe responder las siguientes preguntas:
1. ¿Cuál es el problema ambiental que nos preocupa?
2. ¿Qué variables climáticas se pueden medir para dar una respuesta a este problema?
3. ¿Cómo podemos medir estas variables climáticas?
Finalmente, a partir de estas respuestas, cada grupo debe formular una pregunta de investigación que se pueda responder con los datos que se obtengan a lo largo del proyecto, y una hipótesis sobre la posible explicación del fenómeno, las respuestas se compartirán en el siguiente Muro de Padlet.
Ejemplo
Problema ambiental: En algunos salones se siente más calor que en los otros, lo cual dificulta la concentración en las clases.
Variables climáticas: Temperatura, humedad relativa, tiempo de exposición al sol.
Medición: La temperatura y la humedad relativa pueden ser medidas utilizando la estación Mini EVA del proyecto, el tiempo de exposición puede ser medido mediante un cronómetro.
Pregunta de investigación: ¿Cómo afecta la temperatura, humedad relativa y tiempo de exposición al sol en la sensación de calor en el salón?
Hipótesis: La temperatura y humedad relativa del salón afectan la sensación de calor en el salón, y el tiempo de exposición al sol es un factor que influye en la temperatura y humedad relativa del salón.