Biología (plan 1997) 2024-2

Optativas, Climatologia

SEXTO SEMESTRE

CLIMATOLOGÍA

Objetivos:

1.Conocer los conceptos meteorológicos básicos que utiliza la climatología. Hacer énfasis en la importancia de la circulación atmosférica.

2.Conocer algunos sistemas de clasificación climática que pueden ser utilizados en México.

3.Conocer algunas de las aplicaciones de las imágenes de los satélites meteorológicos de las series GOES y NOAA en el campo de la climatología.

Metodología de la enseñanza:

En este curso teórico - práctico se da una visión del campo de la climatología yde los centros en México donde se realiza investigación en esta disciplina. Se estudian los conceptos meteorológicos básicos de la climatología, el uso del Sistema de Clasificación Climático de Köppen Modificado por García, así como las bases para la interpretación del material cartográfico climático existente en el país.

Por último se introduce a los campos de la percepción remota y Sistemas de información Geográfica aplicados a estudios de climatología.

Todo lo anterior, proporcionará al alumno las herramientas básicas y nuevas de la climatología y algunos elementos de cartografíapara aplicarlos en las áreas de Geobiología y Recursos Naturales.

Evaluación del curso:

Exámenes 40%. Trabajo semestral 30%. Exámenes de clasificación climática 20%. Ejercicios10%.

Temario:

1. Introducción:

Se hace una breve introducción al estudio de la climatología así como a los métodos de obtención y procesamiento de datos climáticos.

1.1.Visita a un observatorio meteorológico (Cd. Universitaria o Tacubaya)

Introducción al uso de Cartografía a diferentes escalas.

2.Temperatura:

Se revisa con detalle el origen, formas y distribución de la temperatura en la Tierra

2.1.Origen del calor que llega a la Tierra.

2.1.1.Movimientos de la Tierra

2.1.2.Efectos que ejercen la atmósfera, tierra y mar, elevación y topografía sobre la insolación

2.1.3.Zonas térmicas mundiales y de México.

2.2.Formas de calentamiento y enfriamiento de la atmósfera

2.3.Distribución vertical y horizontal de la temperatura

2.3.1.Cálculo del gradiente térmico

2.3.1.1.Aplicaciones

2.3.2.Ecuador térmico: Variaciones

PRÁCTICA No. 3

Procesamiento de datos de diarios de temperatura. Elaboración y análisis de cartas de isotermas.

3.Presión atmosférica:

Se discute el papel de la presión atmosférica con relación a la circulación, las corrientes y el clima en el mundo.

3.1.Relación entre temperatura y presión

3.2.Distribución vertical y horizontal de la presión atmosférica

3.3.Circulación general

3.3.1.Esquema de Rossby

3.3.2.Modificaciones y movimientos que manifiestan los cinturones

3.3.3.Consecuencias derivadas de los procesos termodinámicos de la circulación general de la atmósfera con relación a los fenómenos acuosos.

3.3.4.Ciclones extratropicales

3.3.5.Esquema de la circulación general de la atmósfera, según Petterssen

3.4.Circulación regional

3.4.1.Monzones

3.4.2.Ciclones tropicales

3.5.Circulación local

3.5.1.Brisas del mar y la tierra

3.5.2.Brisas de valle y de montaña

3.5.3.Convección local

3.6.Corrientes marinas y su influencia sobre los climas del mundo

4.Percepción Remota aplicada a la Climatología:

Se hace una breve introducción a los sistemas de Percepción Remota, y se indica su importancia como herramienta en el campo de la climatología.

4.1.Definición

4.2.Desarrollo histórico

4.3.Fundamentos de la percepción remota

4.4.Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) y la Percepción Remota

4.5.Procesamiento de imágenes de satélite

4.5.1.Georreferenciación

4.5.2.Manejo digital. Para las imágenes NOAA-AVHRR con aplicación climatológica.

4.5.2.1.Índice de Vegetación de la Diferencia Normalizada (NDVI), como indicador indirecto de la precipitación.

4.5.2.2.Clasificación y correlación con precipitación

4.5.3.Manejo visual de las imágenes GOES

4.5.3.1.Análisis de imágenes diarias

4.5.3.2.Procesamiento estadístico de resultados

4.5.3.3.Correlación con la distribución de isoyetas medias anuales.

TRABAJO SEMESTRAL (Primera Parte)

PRÁCTICA No. 4

Análisis de imágenes de satélites meteorológicos GOES para determinar las principales causas que originan la precipitación en la república mexicana

Objetivo General:

Que el alumno identifique los sistemas de tiempo productores de lluvia en el país a partir de la cobertura de nubes de imágenes meteorológicas.

Objetivos Particulares:

1.Determinar la frecuencia de los principales sistemas de tiempo productores de lluvia en áreas específicas a través de la distribución de los sistemas nubosos para dos años específicos.

2.Estudiar de manera cuantitativa la cubierta nubosa, por día, en conexión con las cartas del tiempo.

3.Evaluar la frecuencia e importancia de cada sistema de tiempo productor de lluvia para un área específica.

METODOLOGÍA:

·Análisis de imágenes diarias de nubes tomadas por satélites meteorológicos GOES en conexión con cartas del tiempo e informes meteorológicos.

·Calcular los porcentajes de los fenómenos más frecuentes de un área seleccionada.

·Con base en estos resultados determinar los fenómenos más frecuentes productores de lluvia.

5.Humedad atmosférica y precipitación:

Se analiza la importancia de la humedad en la superficie terrestre, así como el ciclo del agua en la atmósfera y la distribución y periodicidad de la precipitación pluvial en distintas regiones de la Tierra.

5.1.Importancia del vapor de agua

5.2.Presión de vapor

5.3.Contenido medio de agua de la atmósfera

5.4.Evaporación

5.4.1.Transpiración

5.4.2.Circunstancias favorables a la producción de condensación (descenso de la temperatura del aire)

5.5.Formas para indicar el contenido de humedad de la atmósfera utilizadas en climatología.

5.6.Reglas de la teoría clásica de la condensación

5.7.Condensación

5.7.1.Núcleos de condensación

5.7.2.Circunstancias favorables a la producción de condensación (descenso de la temperatura del aire)

5.7.3.Formas de condensación no adiabáticas

5.7.4.Condiciones de estabilidad e inestabilidad del aire

5.8.Nubes

5.8.1.Clasificación de las nubes de acuerdo a su origen

5.8.2.Altura de la base de las nubes a diferentes latitudes

5.8.3.Clasificación internacional de las nubes

5.9.Precipitación

5.9.1.Lluvia, nieve y granizo

5.9.2.Teorías de la formación de la precipitación

5.9.3.Aspectos importantes a considerar en lo que se refiere a la lluvia

5.9.3.1.Cantidad total anual de lluvia y su distribución sobre la superficie terrestre

5.9.3.2.Origen o tipo (conveccional, orográfica o frontal)

5.9.3.3.Variabilidad anual y estacional

5.10.Distribución de la precipitación en México.

TRABAJO SEMESTRAL (Segunda Parte)

PRÁCTICA No. 5

Análisis de imágenes meteorológicas AVHRR–NOAA para conocer el comportamiento dela lluvia de acuerdo a la respuesta de la vegetación, usando el índice de vegetación NDVI.

Objetivo General:

Que el alumno conozca una nueva herramienta de la climatología, las imágenes de satélite AVHRR-NOAA, para análisis en tiempo real de la precipitación.

Objetivos Particulares:

1.Introducir al alumno en el uso de imágenes de satélite y de los índices de vegetación.

2.Introducir al alumno en el manejo de los Sistemas de Información Geográfica (SIG).

METODOLOGÍA:

·Marco histórico

·Marco teórico de un sistema de percepción remota

·Fuente de energía

·Sistemas de sensores remotos

·Procesamiento de imágenes de satélite

·Georreferenciación

·Análisis digital de imágenes, a través del índice de vegetación NDVI y su aplicación para reconocer el comportamiento de la precipitación, para algunas coberturas vegetales que reúnan los requerimientos necesarios.

·Cálculo del NDVI

·Obtenciónde ND (Nivel digital) del NDVI de un tipo de vegetación.

·Análisis de la información.

6.Sistemas de clasificación climática:

Se discuten los distintos sistemas propuestos para clasificar el clima.

6.1.Sistema de W. Köppen.

6.1.1.Distribución geográfica de los tipos fundamentales de clima, según la clasificación de Köppen para México

6.1.2.Ejercicios para determinar el clima

6.2.Sistema Climático de KöppenModificado por García

6.2.1.Ejercicios para determinar el clima

Bibliografía:

·Barriuso,J. 1989. La furia del sol transforma el clima y la salud. Cambio 16. 928

·Barrett, E. C. 1974. Climatology from Satellites. Methuen & Co LTD. London. 415 p

·Barry,R.G. y R.J. Chorley. 1978. Atmósfera, tiempo y clima. Omega, Barcelona.

·Bosque,J.S. 1992. Sistemas de información geográfica. RIALP. España. 449p.

·Carleton, A. M. 1991. SatelliteRemoteSensing in Climatology.Belhaven Press. London. 286 p

·CONACYT. 1974. Huracanes. Información Científica y Tecnológica. 3(37):2-12

·Convay, E. 1997. An Introduction to Satellite Image Interpretation.London 241 p

·Chuvieco,E. 1996. Elementos de Teledetección espacial. RIALP. España. 368 p.

·DeMers, M. 1997. Fundamentals of Geographic Information Systems. John WILEY &Sons, INC. United States. 486 p

·Duran-Dastes,F. 1972. Climatología. Ariel, Barcelona.

·Flöhn, H. 1968. Clima y tiempo. Guadarrama, Madrid.

·García, E. y M. E. Hernández. 1988. Anomalías de la precipitación en la República Mexicana de 1921 a 1980. Revista del Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática; Geografía. 2(3):1-24

·García,E. 1974. Distribución de la precipitación en la República Mexicana. Boletín del Instituto de Geografía, UNAM. 5:7-20

·García,E. 1988. Modificaciones al Sistema de Clasificación Climática de Köppen. Instituto de Geografía, UNAM.

·García,E. y R.I.Trejo. 1992. Satélites meteorológicos, nubes y precipitación. GEO-UNAM. 1(2):11-15

·García,E. y T.T.Reyna. 1968. Relaciones entre el clima y la vegetación en el Suroeste de Michoacán. Boletín del Instituto de Geografía, UNAM. 2:59-88

·García,E. y Z.Falcón. Atlas de la República Mexicana. Porrúa. México.

·García,E., C.Soto yF.Miranda. 1961. Larrea y clima. An. Inst. Biol. Mex. 31:133-171

·Harris,R. 1987. Satellite remote sensing an introduction. Routledge and Kegan Paul. London and New York. 220 p.

·Jackson,I.J. 1989. Climate, water and agriculture in tropics. Longman Scientific and Technical. US. 337 p.

·Jáuregui,O. 1975. Los sistemas de tiempo en el Golfo de México y su vecindad. Boletín del Instituto de Geografía, UNAM. 6:7-36

·Jáuregui,O.E. 1967. Las ondas del Este y los ciclones tropicales en México. Ingeniería Hidráulica en México. 21(3):197-208

·Jáuregui,O.E. 1971. Mesomicroclima de la Ciudad de México. Instituto de Geografía, UNAM.

·Jáuregui,O.E. 1989. Huracanes. Investigación Científica y Tecnológica. 2(155):32-54

·Kidder, S. Q. Satellite Meteorology An Introduction.Academia Press. London. 466 p

·Linacre,E. 1992. Climate data and resources. Routledge. New York. 366p

·Malo,A.R. and S.E.Nicholson. 1990. A study of rainfall and vegetation dynamics in the African Sahel using normalized difference vegetation index. Journal of Arid Environments. 19:1-24

·Miller,A.A. 1974. Climatología. Omega. Barcelona.

·Miranda,F. y X.E.Hernández. 1963. Los tipos de vegetación de México y su clasificación. Bol. Soc. Bot. de Mex. (28):29-179.

·Mosiño, A. P. y E. García. 1968. Evaluación de la sequía intraestival de la República Mexicana. Colegio de Postgraduados. ENA Chapingo. Sobretiro n.6 (UACH)

·Mosiño,P. 1988. Dos tipos de Norte en el Golfo de México. Memoria del tercer Congreso Interamericano de Meteorología. Centro de ciencias de la atmósfera, UNAM. 119-123,

·Reed, B. C. , VanderZee, T. R. Loveland, J. W. Merchant and D.O.Ohlen. 1994. Measuring phenological variability from satellite imagery. Journal of vegetation science. (5):703-714.

·Sánchez, R. J. 1985. Satélites Meteorológicos. Investigación y Ciencia. (101):8-17

·Schneider, H.S. 1987. Modelos Climáticos. Investigación y Ciencia. (130):40-48

·Star Jeffrey, Estes John. (1990). Geographic Information System An Introduction. University of California, Santa Barbara.

·Turco, P. R. et al. 1984. Efectos climáticos de una guerra nuclear. Investigación y ciencia. (97):6-18.