Inversion Termica

INVERSION TERMICA


El fenómeno de inversión térmica se presenta cuando en las noches despejadas el suelo ha perdido calor por radiación, las capas de aire cercanas a él se enfrían más rápido que las capas superiores de aire lo cual provoca que se genere un gradiente positivo de temperatura con la altitud (lo que es un fenómeno contrario al que se presenta normalmente, la temperatura de la troposfera disminuye con la altitud). Esto provoca que la capa de aire caliente quede atrapada entre las 2 capas de aire frío sin poder circular, ya que la presencia de la capa de aire frío cerca del suelo le da gran estabilidad a la atmósfera porque prácticamente no hay convección térmica, ni fenómenos de transporte y difusión de gases y esto hace que disminuya la velocidad de mezclado vertical entre la región que hay entre las 2 capas frías de aire.
El fenómeno climatológico denominado inversión térmica se presenta normalmente en las mañanas frías sobre  los valles de escasa circulación de aire en todos los ecosistemas terrestres. También se presenta este fenómeno en las cuencas cercanas a las laderas de las montañas en noches frías debido a que el aire frío de las laderas desplaza al aire caliente de la cuenca provocando el gradiente positivo de temperatura.
 Cuando se emiten contaminantes al aire en condiciones de inversión térmica, se acumulan (aumenta su concentración) debido a que los fenómenos de transporte y difusión de los contaminantes ocurren demasiado lentos, provocando graves episodios de contaminación atmosférica de consecuencias graves para la salud de los seres vivos.
La inversión térmica es un fenómeno peligroso para la vida cuando hay contaminación porque al comprimir la capa de aire frío a los contaminantes contra el suelo la concentración de los gases tóxicos puede llegar hasta equivaler a 14 veces más.
Condiciones de inversión térmica de larga duración con contaminantes de bióxido de azufre y partículas de hollín causaron la muerte de miles de personas en Londres, Inglaterra en 1952 y en el Valle de Ruhr, Alemania en 1962.
Generalmente, la inversión térmica se termina (rompe) cuando se calienta el suelo y vuelve a  emitir calor lo cual restablece la circulación normal en la troposfera.

Cómo y por qué ocurre la inversión térmica

El fenómeno de inversión térmica se presenta cuando, en las noches despejadas, el suelo se enfría rápidamente por radiación. El suelo a su vez enfría el aire en contacto con él que se vuelve más frío y pesado que el que está en la capa inmediatamente superior. Al disminuir tanto, la convección térmica como la subsidencia atmosférica, disminuye la velocidad de mezclado vertical entre las dos capas de aire.

Esto ocurre especialmente en invierno, en situaciones anticiclónicas fuertes que impiden el ascenso del aire y concentran la poca humedad en los valles y cuencas, dando lugar a nieblas persistentes y heladas. Puede también generarse en un frente ocluido, cuando se da una oclusión de frente frío.

Este fenómeno meteorológico es frecuente en las mañanas frías sobre los valles de escasa circulación de aire en todos los ecosistemas terrestres. También se presenta en las cuencas cercanas a las laderas de las montañas en noches frías debido a que el aire frío de las laderas desplaza al aire caliente de la cuenca provocando el gradiente positivo de temperatura.

Generalmente, la inversión térmica se termina (rompe) cuando al calentarse el aire que está en contacto con el suelo se restablece la circulación normal en la troposfera. Esto puede ser cuestión de horas, pero en condiciones meteorológicas desfavorables la inversión puede persistir durante días.

Efectos adversos de la inversión térmica

Aunque los anticiclones suelen estar limpios de nubes cuando las capas de subinversión y la superficie están secas (sobre interiores continentales y desiertos, por ejemplo), las inversiones térmicas pueden atrapar nubes, humedad, contaminación y polen de capas próximas a la superficie, pues interrumpen la elevación del aire desde las capas bajas. Los estratocúmulos de bajo nivel pueden adquirir un carácter extenso y persistente y provocar una ‘oscuridad anticiclónica’, sobre todo si el aire viene del mar. Cuando la velocidad del aire es baja a consecuencia de la inversión, los gases de escape de los automóviles y otros contaminantes no se dispersan y alcanzan concentraciones elevadas, sobre todo en torno a centros urbanos como Atenas, Tokio, Houston, São Paulo, Nueva York, Milán, Bombay, Pekín, Singapur,Kuala Lumpur, Los Ángeles, Londres, Santiago de Chile, San Diego y la Ciudad de México. Es el smog (mezcla de niebla y contaminación). La mala calidad del aire a que ello da lugar aumenta la tasa de asma y otras afecciones respiratorias e incluso eleva la mortalidad.

Lima es un claro ejemplo de los efectos de la inversión térmica. La poderosa corriente de Humboldt enfría la costa, y las capas superiores de la atmósfera más calientes, junto con los Andes circundantes , impiden que la nubosidad se disipe, creando una clima permanentemente nuboso, con niveles de insolación sorprendemente bajos dada su latitud trópical, pero sin embargo sin apenas lluvias dado que la formación nubosa de tipo estratocúmulos no precipita. Esta combinación genera un clima paradójico de permanente nubosidad, escasa insolación, altísima humedad relativa y casi nulas lluvias, que crea un desierto litoral, propio a la práctica costa peruana, excepto a las partes más septentrionales, dónde el debilitamiento de la Corriente de Humboldt, limita la inversión términca, volviendo a permitir los procesos de convección.

Esta clase de inversiones que atrapan la contaminación pueden durar varios días en verano. La conciencia de la gravedad del problema, sobre todo en los veranos más calurosos, ha llevado a los organismos competentes a vigilar la calidad del aire y a advertir cuando es mala y alcanza unos niveles elevados.

MORTALIDAD

Mortalidad

Medición de la Mortalidad

Para medir la mortalidad y poder comparar las defunciones de unos países y otros independientemente de su tamaño o de la población total, se utilizan las Tasas de Mortalidad, que representan el número de defunciones en un periodo de tiempo determinado (normalmente anual) por cada mil habitantes de ese lugar. Para su cálculo se dividen las muertes ocurridas durante ese periodo por el número medio de habitantes del lugar durante ese periodo y se multiplica por mil. El resultado por lo tanto se expresa en Tantos por mil (%o).

TM = Nº de Muertes (en el periodo) x 1000 / nº medio de habitantes

    Existen otras mediciones relacionadas con la mortalidad, que también nos son útiles para describir la demografía de un lugar y su grado de desarrollo, por ejemplo  la esperanza de vida al nacer, que es el cálculo de años que se espera que una persona viva cuando nace. Es mayor en las mujeres que en los hombres, y mayor en los países desarrollados, que ronda los 80 años (Japón, Unión Europea) mientras que en los más subdesarrollados apenas llegan a los 40 años (África Subsahariana y parte de Asia).

    Un tercer dato interesante para describir el fenómeno de la mortalidad es el que afecta a los niños, denominada mortalidad infantil y representa el número anual de niños menores de un año fallecidos en un lugar por cada mil nacimientos producidos en ese año. Su tasa se calcula dividiendo los menores muertos entre el total de nacimientos y multiplicándolos por mil.

TMI = Fallecidos menores de un año (en el periodo) x 1000 / nº total de nacimientos

    Mientras que la tasa de mortalidad infantil en los países desarrollados se encuentra estabilizada entorno al 10 %o, la tasa en algunos países subdesarrollados se encuentra por encima del 100 %o. Estas diferencias se establecen debido a las mejores asistencias sanitarias en el momento del parto y a las mejores condiciones de alimentación de los recién nacidos de que se disponen en los países desarrollados.

Evolución histórica de las Tasas de Mortalidad

* Hasta comienzos del siglo XIX, la mayoría de los países actualmente desarrollados tenían tasas próximas al 30 %o, siendo muy irregular y de carácter catastrófico (muy dependiente de las catástrofes naturales y humanas como guerras, epidemias, hambrunas, etc.), con bruscos incrementos y descensos. 

* Durante la primera mitad del siglo XIX, los países industrializados disminuyeron la mortalidad catastrófica, controlando el origen de esas catástrofes debido a la introducción de mejoras alimenticias y sanitarias. Posteriormente también se redujo la mortalidad ordinaria, mediante un alargamiento de la esperanza de vida. Las tasas de mortalidad se sitúan entorno al 20 %o a principio del siglo XX y entorno al 10 %o a mediados de este.

* En la segunda mitad del siglo XX, los países industrializados siguen reduciendo sus tasas de mortalidad hasta situarlas entorno al 7-8 %o, aumentando posteriormente de forma natural debido al envejecimiento de su población y situándose alrededor del 12-13 %o. Mientras los países subdesarrollados siguen con altas tasas de mortalidad catastróficas que comenzarán a retroceder tras la I Guerra Mundial y sobre todo tras la II Guerra Mundial con la introducción de los avances sanitarios ya habituales en otras partes del mundo.

Gráfico 6. Evolución de las Tasas de Mortalidad en los Países Desarrollados.

 

Factores condicionantes de la mortalidad.
    Al igual que las tasas de natalidad, las tasas de mortalidad varían en el espacio (distribución geográfica) y en el tiempo (evolución histórica), debido a una conjunción de diferentes causas naturales y sociales, entre las que podemos destacar:

a) Nivel Socioeconómico: Espacialmente se distingue como las condiciones económicas influyen notablemente en las tasas de mortalidad, así los países más desarrollados cuentan con tasas de mortalidad estabilizadas en niveles medios-bajos, mientras que en los países muy subdesarrollados las tasas de mortalidad se sitúan en niveles bastante más alto. También a escala nacional existen diferencias entre grupos poblacionales, dependiendo de sus ingresos económicos, o las profesiones (mayor o menor riesgo).

b) Factores Biológicos: quizás sea uno de los factores más importantes a la hora de definir el porqué de las diferentes tasas de mortalidad. La mayor o menor juventud de la población de un lugar incrementan o disminuyen de manera natural las tasas de mortalidad. En los países con una gran población joven, suelen tener menores tasas de mortalidad que en los países con mucha población anciana, debido a que por causas naturales existe un mayor porcentaje de ancianos que mueren que de jóvenes. En la actualidad, los países en vías de desarrollo, están controlando las causas de la mortalidad, sin que hayan reducido aun de manera significativa las tasas de natalidad, por  lo que las tasas de mortalidad se encuentran incluso por debajo de las de los países desarrollados.

c) Entorno Urbano/Rural: Lo mismo que ha sido descrito en el apartado anterior ocurre con la población rural, en la que los índices de envejecimiento son mayores que en la urbana, por lo que las tasas de mortalidad también son superiores. Además los diferentes hábitat urbano rural, con las diferentes costumbres, alimentación, y enfermedades típicas, imponen patrones de comportamiento diferentes a la mortalidad.

d) Condiciones higiénicas-sanitarias: El desarrollo de servicios médicos, la extensión de medidas higiénicas y sanitarias, el control de epidemias, la deficiente alimentación, etc. inciden de manera importante en las tasas de mortalidad de los países subdesarrollados.

Distribución geográfica de la mortalidad.

    La mortalidad en el mundo puede quedar descrita según los niveles de sus tasas de mortalidad en tres grupos, que a su vez nos indican diferentes niveles de desarrollo económico de los países que los componen:

a) Países con tasas de mortalidad alta (mayores del 15%o): en este grupo quedarían encuadrados los países más subdesarrollados, aquellos que aun no han sido capaces de controlar de manera muy eficiente las enfermedades y cuya población no dispone de una alimentación suficiente: Gran parte de África, menos Sudáfrica y el Magreb; y parte de Asia como la India, Indonesia o Bangla Desh.

b) Países con tasas de mortalidad media (entre el 10 y el 15 %o): este grupo esta compuesto por dos tipos de países, por una parte los países desarrollados con población envejecida (países europeos y Japón), y por otra parte algunos países en vías de desarrollo con comportamientos demográficos similares a los europeos (algunos países de Latinoamérica).

c) Países con tasas de mortalidad baja (menores del 10 %o): Este grupo también está compuesto por dos tipos de países, por una parte los países desarrollados con gran cantidad de población joven debido a una reciente inmigración, tales como EE.UU. Canadá o Australia; por otra parte aquellos países en vías de desarrollo que cuentan con mucha población joven, y que han logrado establecer un sistema sanitario más o menos eficaz, tales como la mayoría de Latinoamérica, los países del Magreb, Sudáfrica o China.

EFECTO INVERNADERO

La atmósfera de la Tierra está compuesta de muchos gases. Los más abundantes son el nitrógeno y el oxígeno (este último es el que necesitamos para respirar). El resto, menos de una centésima parte, son gases llamados "de invernadero". No los podemos ver ni oler, pero están allí. Algunos de ellos son el dióxido de carbono, el metano y el dióxido de nitrógeno.
En pequeñas concentraciones, los gases de invernadero son vitales para nuestra supervivencia. Cuando la luz solar llega a la Tierra, un poco de esta energía se refleja en las nubes; el resto atraviesa la atmósfera y llega al suelo. Gracias a esta energía, por ejemplo, las plantas pueden crecer y desarrollarse.

Pero no toda la energía del Sol es aprovechada en la Tierra; una parte es "devuelta" al espacio. Como la Tierra es mucho más fría que el Sol, nopuede devolver la energía en forma de luz y calor. Por eso la envía de una manera diferente, llamada "infrarroja". Un ejemplo de energía infrarroja es el calor que emana de una estufa eléctrica antes de que las barras comiencen a ponerse rojas.
Los gases de invernadero absorben esta energía infrarroja como una esponja, calentando tanto la superficie de la Tierra como el aire que la rodea. Si no existieran los gases de invernadero, el planeta sería ¡cerca de 30 grados más frío de lo que es ahora! En esas condiciones, probablemente la vida nunca hubiera podido desarrollarse. Esto es lo que sucede, por ejemplo, en Marte. En el pasado, la Tierra paso diversos periodos glaciales. Hoy día quedan pocas zonas cubiertas de hielo. Pero la temperatura mediana actual es solo 4 ºC superior a la del ultimo periodo glacial, hace 18000 años.Marte tiene casi el mismo tamaño de la Tierra, y está a una distancia del Sol muy similar, pero es tan frío que no existe agua líquida (sólo hay hielo), ni se ha descubierto vida de ningún tipo. Esto es porque su atmósfera es mucho más delgada y casi no tiene gases de invernadero. Por otro lado, Venus tiene una atmósfera muy espesa, compuesta casi en su totalidad por gases de invernadero. ¿El resultado? Su superficie es 500ºC más caliente de lo que sería sin esos gases.
Por lo tanto, es una suerte que nuestro planeta tenga la cantidad apropiada de gases de invernadero.
El efecto de calentamiento que producen los gases se llama efecto invernadero: la energía del Sol queda atrapada por los gases, del mismo modo en que el calor queda atrapado detrás de los vidrios de un invernadero.En el Sol se producen una serie de reacciones nucleares que tienen como consecuencia la emisión de cantidades enormes de energía. Una parte muy pequeña de esta energía llega a la Tierra, y participa en una serie de procesos físicos y químicos esenciales para la vida.
Prácticamente toda la energía que nos llega del Sol está constituida por radiación infrarroja, ultravioleta y luz visible. Mientras que la atmósfera absorbe la radiación infrarroja y ultravioleta, la luz visible llega a la superficie de la Tierra. Una parte muy pequeña de esta energía que nos llega en forma de luz visible es utilizada por las plantas verdes para producir hidratos de carbono, en un proceso químico conocido con el nombre de fotosíntesis. En este proceso, las plantas utilizan anhídrido carbónico y luz para producir hidratos de carbono (nuevos alimentos) y oxígeno. En consecuencia, las plantas verdes juegan un papel fundamental para la vida, ya que no sólo son la base de cualquier cadena alimenticia, al ser generadoras de alimentos sino que, además, constituyen el único aporte de oxígeno a la atmósfera.
En la fotosíntesis participa únicamente una cantidad muy pequeña de la energía que nos llega en forma de luz visible. El resto de esta energía es absorbida por la superficie de la Tierra que, a su vez, emite gran parte de ella como radiación infrarroja. Esta radiación infrarroja es absorbida por algunos de los componentes de la atmósfera (los mismos que absorben la radiación infrarroja que proviene del Sol) que, a su vez, la remiten de nuevo hacia la Tierra. El resultado de todo esto es que hay una gran cantidad de energía circulando entre la superficie de la Tierra y la atmósfera, y esto provoca un calentamiento de la misma. Así, se ha estimado que, si no existiera este fenómeno, conocido con el nombre de efecto invernadero, la temperatura de la superficie de la Tierra sería de unos veinte grados bajo cero. Entre los componentes de la atmósfera implicados en este fenómeno, los más importantes son el anhídrido carbónico y el vapor de agua (la humedad), que actúan como un filtro en una dirección, es decir, dejan pasar energía, en forma de luz visible, hacia la Tierra, mientras que no permiten que la Tierra emita energía al espacio exterior en forma de radiación infrarroja.
A partir de la celebración, hace algo más de un año, de la Cumbre para la Tierra, empezaron a aparecer, con mayor frecuencia que la habitual en los medios de comunicación, noticias relacionadas con el efecto invernadero. El tema principal abordado en estas noticias es el cambio climático. Desde hace algunas décadas, los científicos han alertado sobre los desequilibrios medioambientales que están provocando las actividades humanas, así como de las consecuencias previsibles de éstos.
En lo que respecta al efecto invernadero, se está produciendo un incremento espectacular del contenido en anhídrido carbónico en la atmósfera a causa de la quema indiscriminada de combustibles fósiles, como el carbón y la gasolina, y de la destrucción de los bosques tropicales. Así, desde el comienzo de la Revolución Industrial, el contenido en anhídrido carbónico de la atmósfera se ha incrementado aproximadamente en un 20 %. La consecuencia previsible de esto es el aumento de la temperatura media de la superficie de la Tierra, con un cambio global del clima que afectará tanto a las plantas verdes como a los animales. Las previsiones más catastrofistas aseguran que incluso se producirá una fusión parcial del hielo que cubre permanentemente los Polos, con lo que muchas zonas costeras podrían quedar sumergidas bajo las aguas. Sin embargo, el efecto invernadero es un fenómeno muy complejo, en el que intervienen un gran número de factores, y resulta difícil evaluar tanto el previsible aumento en la temperatura media de la Tierra, como los efectos de éste sobre el clima.
Aún cuando no es posible cuantificar las consecuencias de éste fenómeno, la actitud más sensata es la prevención. El obtener un mayor rendimiento de la energía, así como el utilizar energías renovables, produciría una disminución del consumo de combustibles fósiles y, por lo tanto, de nuestro aporte de anhídrido carbónico a la atmósfera. Esta prevención también incluiría la reforestación, con el fin de aumentar los medios naturales de eliminación de anhídrido carbónico. En cualquier caso, lo importante es ser conscientes de cómo, en muchas ocasiones, nuestras acciones individuales tienen influencia tanto sobre la atmósfera como sobre la habitabilidad del planeta.

• Aumento de la temperatura media del planeta.
• Aumento de sequías en unas zonas e inundaciones en otras.
• Mayor frecuencia de formación de huracanes.
• Progresivo deshielo de los casquetes polares, con la consiguiente subida de los niveles de los océanos.
• Incremento de las precipitaciones a nivel planetario pero lloverá menos días y más torrencialmente.
• Aumento de la cantidad de días calurosos, traducido en olas de calor.

Consecuencias:Conocemos las consecuencias que podemos esperar del efecto invernadero para el próximo siglo, en caso de que no vuelva a valores más bajos:

REFORESTACIÓN

¿En qué consiste la reforestación?

La reforestación no es simplemente plantar árboles donde hay pocos o donde antes no había sin más. La reforestación conlleva un estudio medioambiental ya que el equilibrio ecológico es muy sensible y los esfuerzos pueden resultar infructuosos o incluso dañinos para el ecosistema. Así que la reforestación consiste en un trabajo previo que define qué especies de árboles son los más apropiados para la zona, independientemente del aprovechamiento de su madera.
Es fundamental que no acaben convirtiéndose, por ejemplo, en una especie invasora que evite el crecimiento de especies autóctonas porque haría desaparecer las especies de insectos o animales que se alimentan de ellas rompiendo la cadena alimenticia. Una reforestación así destruiría el equilibrio ecológico, de por sí muy sensible y sucedería como con una fila de fichas de dominó (si tiras una, detrás caen un montón más).

Beneficios de la reforestación

La reforestación, como decíamos más arriba, beneficia en varios aspectos al ecosistema. Enumeremos todos sus beneficios:

• Determinadas zonas de repoblación permiten la explotación de su madera para la obtención de combustible doméstico, así como para el uso industrial de la madera, protegiendo los bosques viejos.
• Protege los suelos fértiles de la destrucción ocasionada por el arrastre de las lluvias al mantenerlo con las raíces.
• Sirven de áreas recreativas naturales cuando son zonas cercanas a las ciudades.
• Retrasa e incluso detiene el avance de las dunas de arenas, así como la desertificación.
• Ejerce de muro protector de las zonas de cultivo contra el viento.
• Optimiza las funciones de las cuencas hidrográficas evitando reboses.
• También es beneficiosa para crear una masa forestal en terrenos donde antes no había árboles.

Reforestación inadecuada

Como comentábamos, una reforestación conlleva un estudio medioambiental y paisajístico. En algunos casos se han hecho reforestaciones con intenciones paisajísticas y se ha optado por determinadas especies que, aún siendo autóctonas, no eran las adecuadas para el equilibrio ecológico.
La reforestación con especies de rápido crecimiento para aprovechar la madera, aún sin ser originarias de la zona, si tienen buena adaptación ecológica no son negativas. Pero en ocasiones se han hecho reforestaciones en favor de la calidad de la madera para no talar el bosque natural pero con poco éxito produciendo un desaprovechamiento de ese terreno, de tiempo, de recursos y generando que el bosque natural siguiera explotado.

Reforestación y educación ambiental

Una ventaja de la reforestación es que se puede hacer de acuerdo con institutos y colegios u organizaciones ecológicas para realizar repoblaciones en grupos. De esta forma, es una actividad de ocio en la naturaleza, formativa y de concienciación, para niños y jóvenes o colectivos interesados en la naturaleza y su cuidado.