En un mapa de líneas isohalinas del océano Atlántico, las líneas unen los puntos que tienen igual salinidad. Para la mayor parte de este océano, la salinidad varía entre 33 y 37 partes por mil. El mapa indica que en los trópicos, donde la evaporación es bastante elevada, la salinidad es relativamente alta. En el mar Mediterráneo, que está casi cerrado, aún es más alta. Sin embargo, en el Ártico está disminuida por la fusión del hielo y por las precipitaciones. En la Bahía de Hudson, la salinidad está muy debajo de los valores oceánicos nórmales, debido a la llegada de agua dulce de los ríos. En los trópicos, los ríos caudalosos, como el Amazonas, producen una reducción local de la salinidad.

Uno de los modos de eliminar la sal del agua marina es el método de congelación directa. Esto ocurre de forma natural si la tempera­tura del agua de mar, con una salinidad de 35 partes por 1.000, es inferior a —2o C. Este congelamiento da como resultado la formación de hielo superficial, que contiene poca sal o ninguna. Los esquimales y otros habitantes de los climas polares han usado desde hace mucho tiempo el hielo marino como fuente de agua dulce. La congelación provoca un aumento de salinidad del agua situada bajo el hielo.

Climas Fríos y Secos Polares

Más cerca de los polos están las regiones controladas por masas de aire polar. A pesar de sus breves veranos soleados, suelen ser frías y secas todo el año. La extensa zona boreal tiene bosques, pero la tundra sólo tiene arbustos, musgos y líquenes. El verdadero clima polar, en las orlas septentrionales de Canadá, Europa y Asia y en toda la Antár­tida, es tan frío y seco que en él apenas pros­pera la vegetación. Las regiones más frías del hemisferio Norte son el interior del norte de Canadá y el nordeste de Siberia, donde las temperaturas invernales suelen ser inferiores-30ºC En la alta meseta polar antártica, las temperaturas de verano son de unos —30° C; las invernales son, en promedio, de —70° C o aún más bajas.

Las condiciones climatológicas actuales, según las cuales distintas partes del globo tie­nen ciertos modelos climáticos bien definidos, son raras. En épocas pasadas, los climas ten­dían a ser más uniformes sobre la mayor parte de la superficie terrestre. Así, el período Pérmico (desde hace 280 hasta hace 225 mi­llones de años) se caracterizo por extensas áreas desérticas sobre la mayoría de los con­tinentes; y los sedimentos jurásicos de hace 195 millones de años indican clima cálido y húmedo en casi todas partes. El modelo ac­tual puede ser debido al hecho de que la Tie­rra aún se está recuperando de la última glaciación.

Los climas polares, como el de Arctic Bay, son fríos y secos. Sólo están sin hielo tres meses al año. Aunque la precipitación es escasa, hay mucha agua superficial, pues el drenaje es pobre, y la evaporación, baja.

Las latitudes medias de ambos hemisferios son campos de batalla de las masas cálidas subtropicales y las frías subpolares. Las lí­neas de la batalla diaria son los frentes fríos y cálidos de los mapas del tiempo, a lo largo de zonas frontales amplias. En el lado ecuatorial de estas zonas suele haber aire cálido la ma­yor parte del tiempo. Estas zonas se despla­zan al norte y al sur con las estaciones, de modo que una región como el sur de Francia puede asarse con el aire subtropical en vera­no y sufrir corrientes de aire frío subpolar en invierno. En la zona más cálida, en los flan­cos occidentales de los continentes, el aire tiéndela ser seco, dando veranos calurosos y secos e inviernos templados y más húmedos: es el clima “mediterráneo” de California, su­doeste de Australia y del propio Mediterráneo oriental. Los flancos orientales de los continentes reciben aire inestable y húmedo del mar; tienden a ser cálidos todo el año, con tronadas frecuentes en verano.

En latitudes superiores, alejadas de la in­fluencia tropical, predominan las masas de aire frío subpolar. Un desfile de ciclones o depresiones, recorriendo la Tierra hacia el este, lleva aire húmedo del mar a los flancos occidentales de Norteamérica y Europa. El oeste de Canadá y las islas Británicas están en la zona de ponientes predominantes, que dan condiciones templadas, nubosas y húme­das tanto en invierno como en verano. Masas de aire procedentes del este dan inviernos fríos y claros y veranos calurosos y secos; el aire del norte suele ser frío y desapacible. Las zonas central y oriental de los continentes son más secas, con inviernos más fríos y veranos más calurosos.

Roma y sus alre­dedores tienen un clima mediterráneo típico, con veranos calurosos y secos e inviernos húmedos y templados. Latitudes similares del oeste de América y Australia tienen climas parecidos.

Por su constante exposición daría al sol, las regiones ecuatoriales y tropicales son cáli­das todo el ano y sus masas de aire también lo son. Las regiones más húmedas están en una franja de depresiones someras y- convección donde convergen los vientos ali­sios. Esta franja se desplaza estacionalmente al norte y al sur del ecuador, pero las temperaturas apenas varían y la lluvia es bas­tante constante todo el año. Los climas monzónicos, de India y sudeste de Asia, se producen donde los vientos estacionales so­plan en direcciones casi opuestas; los vientos cálidos y húmedos alternan con los cálidos y secos, produciendo “veranos” húmedos e “in­viernos” más secos. Los climas tropicales se­cos se dan en anchas zonas a ambos lados del ecuador, entre 15° y 30° de latitud. Son regiones anticiclónicas de aire cálido y seco, donde cielos claros dan insolación fuerte y poca lluvia, exceptuando escasas tronadas to­rrenciales.

Los desiertos cálidos, como en Tombuctú, presentan poca variación anual de temperatura, pero una variación mensual extrema. La escasa precipitación es el resultados de tormentas convectivas de verano.

 
 Un clima ecuatorial como el de Manaus en la amazonia central, se caracteriza por una temperatura alta, constante todo el ano, y por precipitación muy abundante. No hay estación seca, aunque la cantidad de preci­pitación puede variar de una época a otra.

El clima de una región es su tiempo carac­terístico, considerando largos períodos. El clima depende, en primer lugar, de la latitud, que determina si una región es cálida o fría y si las estaciones son o no muy marcadas. De­pende también de las masas de aire en movi­miento que predominan allí; pueden ser de origen local o pueden proceder de regiones situadas a cientos de kilómetros, llevando consigo condiciones más frías o más cálidas, más húmedas o más secas. El clima está in­fluenciado también por la distribución relati­va de tierra y mar, de zonas elevadas y bajas, así como también por la presencia de bos­ques, lagos, ríos, valles, glaciares y otros diversos factores físicos.

A escala mundial, el macroclima se define en términos de temperatura y pluviosidad y, sobre estas bases, el mundo se puede dividir en grandes zonas climáticas. A escala menor, la humedad, fuerza del viento, orientación respecto al sol y otros rasgos peculiares per­miten definir el clima local. A escala aún me­nor, el microclima se refiere a las condiciones en un bosque concreto, en una localidad determinada, bajo una piedra, etc.

Los climas se pueden dividir en tres grupos, según la latitud. Los climas tropicales son calurosos y dominados por masas de aire ecuatorial durante todo el año. Los climas templados de latitudes medias son variables, dominados alternativamente por masas de aire subtropicales o subpolares y con estacio­nes marcadas. Los climas polares de latitudes altas son fríos, dominados siempre por masas de aire polares y subpolares y con estaciones muy marcadas.

 
El clima a escala global presenta una desconcertante variedad y ha provocado muchos intentos clasificatorios durante todo un siglo. Los más aceptados son aquellos que reflejan los estrechos nexos que existen entre vegetación y clima. Un sistema hoy muy usado es el del alemán W. Kôppen (1846-1940), que dedicó la mayor parte de su vida a problemas climáticos y modificó muchas veces su propio sistema, antes de que éste le satisficiera. El sistema clasificatorio de Kôppen reconoce cinco categorías climáticas principales, bien dife­renciadas una de otra. Son los climas ecua­toriales y tropicales lluviosos, los climas secos, los templados de la zona de bosques caducifolios (princi­palmente), los climas fríos húmedos y los climas polares. Cada categoría se define por la temperatura y, en algunos casos, también se incluye la precipi­tación. Kóppen ideó símbolos adicionales, para indicar las épocas del año de mayor preci­pitación y otras cuali­dades climáticas, que afectan al crecimiento de la vegetación. El mapa señala las calurosas y húmedas selvas ecuatoriales de Sudamérica, África y del Extremo Oriente. Algo más lejos, a los dos lados del ecuador, los grandes desiertos del mundo, con el Sáhara en cabeza, recubren las latitudes subtropicales y los bordes de los trópicos, como resultado de la estabilidad que tiene allí la presión alta. Los desiertos son más evidentes en el hemis­ferio Norte que en el Sur, principalmente debido a la gran extensión oceánica en el Sur. Más cerca de los polos hay un modelo formado por un mosaico de climas de latitud media. El modelo es menos complejo en las vastas zonas continentales de Siberia y Norteamérica, especialmente en la tundra y las regiones boreales. Los climas extremos polar y de alta montaña (distintos pero con rasgos comunes) ocupan áreas menores.

La predicción a corto plazo es todavía muy importante para agricultores y marineros, y de ella depende la seguridad de muchos millones de pasajeros aéreos al año. Hay además una demanda creciente de pre­dicción a largo plazo, que cubra períodos desde cinco días a más de seis meses. Para este tipo de predicción se requieren diferentes técnicas de análisis. En las regiones del mundo donde el clima varía poco de un año a otro, se usan métodos estadísticos relativa­mente simples que, como base de la predic­ción, relacionan las características de una estación con las de la siguiente. Otros climas, más variables, requieren métodos más refina­dos y una investigación detallada de la naturaleza, orígenes y movimientos de las masas de aire. Recientemente, han resultado muy útiles los análisis de las relaciones atmósfera-océanos. El clima predominante­mente marítimo del oeste de Europa depende de las masas de aire que han circulado sobre el océano, y zonas anormalmente frías o cáli­das del océano pueden tener efectos pronun­ciados en el tiempo.

El primer intento de coordinación de las observaciones meteorológicas a nivel mundial no tuvo lugar hasta 1853, cuando las princi­pales naciones marítimas establecieron un sis­tema de observaciones del tiempo en los océanos como ayuda a la navegación. En 1878, la Organización Meteorológica Inter­nacional (OMI) decidió mantener una vigi­lancia constante del tiempo. La cooperación internacional continuó reforzándose en los años siguientes, hasta que en 1951 la OMI se reorganizó y se convirtió en la Organiza­ción Meteorológica Mundial (OMM), que fue reconocida por las Naciones Unidas.

La predicción precisa del tiempo implica el procesamiento de gran número de datos, que llegan a los centros meteorológicos varias veces por día. La introducción de computadores de cálculo y de dibujo facilita un procesamiento más rápido de los datos. El reciente desarrollo de la maquinaria de computación y dibujo permite que los datos procesados aparezcan en forma de mapas, ya sea con un marcador de líneas o con un diagrama de valores. Aquí se observan los dos tipos; las isobaras se pueden interpolar a partir de los números [izquierda] o pueden computarse y dibujarse automáticamente [derecha]. En ambos casos, la realización de los mapas requiere unos pocos segundos.

El profesional de la predicción del tiempo comienza su trabajo preparando un mapa sinóptico, o sea, un mapa del tiempo que predomina en ese momento en una gran extensión en torno a su posición. Para ello recibe datos de muchos observatorios.

El mapa sinóptico se prepara con datos recogidos en una zona extensa. Los círculos indican estaciones meteorológicas y los símbolos muestran la situación del tiempo en un momento dado. Los símbolos de nubes se refieren a la fracción, en octavos, de cielo cubierto de nubes que se ve en cada estación. Los números que van junto a los símbolos indican la temperatura del aire en grados centígrados. La dirección del viento se señala con una flecha; y su velocidad, en nudos, con las rayitas en la flecha. Con los datos de la presión y de los vientos se marcan las isobaras (líneas que conectan los puntos de igual presión), completando de este modo un cuadro general del flujo horizontal de los vientos superficiales.

Hay más de 8.000 estaciones superficiales que prestan ese servicio;están en montañas, buques, bases polares, y hay unidades automáticas que registran el tiempo y envían la información a intervalos regulares.

En el mapa sinóptico, el meteorólogo marca presión, viento, temperatura, tipos de nubes, humedad y tendencia de la presión, y anota el tiempo pasado y presente. Esto le permite trazar las isobaras (líneas que unen puntos de igual presión atmosférica) y la po­sición de los frentes. Teniendo una imagen del tiempo y conociendo la velocidad a la cual cambia, puede predecir qué tiempo hará probablemente en cualquier punto de su mapa, en un futuro inmediato. En la actualidad, su trabajo se ve facilitado por las observaciones desde la atmósfera a gran altitud (por medio de globos con radiosonda) y por fotografías de satélites meteorológicos, que le dan una visión de los modelos como la que tiene un astronauta. Gran parte del trabajo de tra­zado de diagramas y análisis para predicción se ha automatizado, y el análisis matemático es cada vez más importante en la predicción, al disponerse de datos cada vez más precisos de todos los niveles de la atmósfera.

Los satélites meteo­rológicos suministran fotografías de nubes desde 1960, mejorando constantemente la cali­dad fotográfica y el sector cubierto. Una secuencia de fotografías del desarrollo de los tipos de nubes es de gran ayuda para la predicción del tiempo.

Para predecir el tiempo en una zona con­creta, el meteorólogo debe primero conocer el modelo de las masas de aire de la zona en cualquier momento dado. Después debe in­tentar predecir cómo cambiará el modelo durante el período de predicción —las siguien­tes horas o días— según su experiencia de cómo han cambiado, en el pasado, modelos similares.

La predicción del tiempo comenzó con las observaciones de agricultores y marineros, cuyo especial interés les obligaba a examinar atentamente el tiempo y a descubrir los mo­delos que seguía. Incluso en regiones templa­das, esto no es tan difícil como parece a simple vista. Por ejemplo, en Europa occiden­tal el tiempo depende en gran parte de la su­cesión de ciclones o depresiones del oeste al este y del paso de “frentes”: planos de con­tacto entre masas de aire de distinta tempera­tura y humedad. Los frentes que traen el peor tiempo son generalmente los de la mitad sur de las depresiones. Un observador que ve cómo baja el barómetro y nota un cambio de viento (con frecuencia es un viraje hacia el sudoeste acompañado de un engrosamiento y descenso de nubes, desde los altos cirros a los cirroestratos, altoestratos y nimboestratos) está siguiendo los pasos del movimiento de una depresión y del frente cálido. Puede pre­decir con cierta precisión la secuencia del tiempo que va a haber, e incluso la velocidad a la que tendrán lugar los cambios. A la in­versa, una subida del barómetro o el hecho de que se mantenga alto, con cielos claros y brisas suaves, suele significar que se ha for­mado un anticiclón. Este suele traer tiempo claro y estable durante unos días… hasta que vuelve una depresión.

El cielo rojo al anochecer suele ser anuncio de buen tiempo, mientras que el cielo rojo al amanecer puede anunciar mal tiempo. Estas observaciones no son infalibles, aunque suelen tener sentido desde el punto de vista meteorológico. Los cielos rojos al ano­checer se deben a una dispersión de la luz producida por partículas de polvo presentes en la atmósfera y ocurren en condiciones de calma anticiclónica y tiempo estable. El polvo tiende a caer por la noche y, por eso, el cielo rojo mañanero puede deberse a la dispersión de la luz producida por gotitas de agua en una atmósfera húmeda en sus capas inferiores. Tales condiciones de humedad indican que se está formando una depresión.

Formación del Granizo

La coalescencia reiterada de gotitas  [1] forma gotas [2] demasiado grandes para flotar en el aire. Los cristales de hielo en modelos hexagonales [3], forman después copos de nieve. El agua se congela alrededor de un embrión de hielo [4] y forma el granizo.

Tipos de Niebla

La niebla de radiación se forma cuando el aire se enfría hasta su punto de condensación porque contacta con tierra enfriada por pérdida de 4 calor a través de ondas largas [flechas pardas largas]. Al enfriarse el suelo, el aire pasa calor por conducción [flechas pardas cortas]. El enfriamiento del aire se ha representado por flechas azules.

La niebla de advección se produce por el flujo de aire cálido y húmedo sobre agua o tierra frías. En zonas cálidas, el calor sube y calienta el aire de encima [flechas azules]. Si el aire va a zonas frías, pierde calor [flechas azules y flechas rojas hacía arriba] y, cuando la temperatura del aire alcanza el punto de con­densación, gradualmente se forma la niebla.