Temperatura atmosférica

La temperatura atmosférica es una medida de la temperatura en diferentes niveles de la atmósfera terrestre . Está determinada por muchos factores, como la radiación solar incidente , la humedad y la altitud . La abreviatura MAAT se usa a menudo para referirse a la temperatura media anual del aire de una ubicación geográfica.

La temperatura del aire cerca de la superficie terrestre se mide en observatorios meteorológicos y estaciones meteorológicas , generalmente mediante termómetros colocados en un refugio como una pantalla Stevenson : un refugio para instrumentos estandarizado, bien ventilado y pintado de blanco. Los termómetros deben colocarse entre 1,25 y 2 metros sobre el suelo. La Organización Meteorológica Mundial (OMM)  define los detalles de esta configuración .

Se puede obtener una media diaria real a partir de un termógrafo de registro continuo . Generalmente, se aproxima mediante la media de lecturas discretas (por ejemplo, 24 lecturas horarias, cuatro lecturas semestrales, etc.) o mediante la media de las lecturas mínimas y máximas diarias (aunque esta última puede dar como resultado temperaturas medias hasta 1  °C más frías o más cálidas que la media real, dependiendo del momento de la observación). ^{[ 2 ]}

La temperatura media del aire en la superficie terrestre es de aproximadamente 14  °C.

La temperatura varía considerablemente a diferentes alturas con respecto a la superficie terrestre ; esta variación es la que caracteriza las cuatro capas que existen en la atmósfera. Estas capas son la troposfera , la estratosfera , la mesosfera y la termosfera .

La troposfera es la más baja de las cuatro capas y se extiende desde la superficie de la Tierra hasta aproximadamente 11 km (6,8 millas) de altura en la atmósfera, donde se encuentra la tropopausa (el límite entre la troposfera y la estratosfera). El ancho de la troposfera puede variar según la latitud: por ejemplo, es más gruesa en los trópicos (unos 16 km (9,9 millas ) ) porque los trópicos son generalmente más cálidos, y más delgada en los polos (unos 8 km (5,0 millas) ) porque los polos son más fríos. Las temperaturas en la atmósfera disminuyen con la altura a una tasa promedio de 6,5 °C (11,7 °F) por kilómetro. Debido a que la troposfera experimenta sus temperaturas más cálidas cerca de la superficie terrestre, existe un gran movimiento vertical de calor y vapor de agua, lo que provoca turbulencias. Esta turbulencia, junto con la presencia de vapor de agua, es la razón por la que el clima ocurre dentro de la troposfera. ^{[ 3 ] [ 4 ]}        

Tras la tropopausa se encuentra la estratosfera. Esta capa se extiende desde la tropopausa hasta la estratopausa, situada a unos 50 km de altitud . Las temperaturas se mantienen constantes con la altura desde la tropopausa hasta los 20 km , a partir de donde comienzan a aumentar. Este fenómeno se conoce como inversión térmica , y es gracias a ella que la estratosfera no presenta turbulencias. La estratosfera recibe su calor del sol y de la capa de ozono, que absorbe la radiación ultravioleta.    

La siguiente capa, la mesosfera, se extiende desde la estratopausa hasta la mesopausa (ubicada a una altitud de 85 km (53 millas) ). Las temperaturas en la mesosfera disminuyen con la altitud y son las más frías de la atmósfera terrestre. ^{[ 5 ]} Esta disminución de la temperatura puede atribuirse a la menor radiación recibida del Sol, después de que la mayor parte de ella ya ha sido absorbida por la termosfera. ^{[ 3 ]}  

La cuarta capa de la atmósfera se conoce como termosfera y se extiende desde la mesopausa hasta la parte superior de la atmósfera colisional. Algunas de las temperaturas más elevadas se encuentran aquí, debido a la intensa radiación ionizante que recibe a nivel del cinturón de radiación de Van Allen .

La variación de temperatura que se produce desde las máximas del día hasta las frescas de la noche se denomina variación diurna de la temperatura . Los rangos de temperatura también pueden basarse en periodos de un mes o un año.

La magnitud de las variaciones de temperatura atmosférica a nivel del suelo depende de varios factores, tales como:

• Temperatura media del aire
• Humedad media
• El régimen de vientos (intensidad, duración, variación, temperatura, etc.)
• Proximidad a grandes masas de agua, como el mar.

La figura de la izquierda muestra un ejemplo de las temperaturas mensuales registradas en la ciudad de Campinas , Brasil, que se encuentra aproximadamente a 60  km al norte del Trópico de Capricornio a 22 grados de latitud . La temperatura media anual es de 22,4  °C, con un rango que va desde un mínimo medio de 12,2  °C hasta un máximo de 29,9  °C. El rango medio de temperatura es de 11,4  °C. ^{[ 6 ]} La variabilidad a lo largo del año es pequeña (desviación estándar de 2,31  °C para el promedio mensual máximo y de 4,11  °C para el mínimo). El gráfico también muestra el fenómeno típico de mayores rangos de temperatura durante el invierno.

En Campinas, por ejemplo, la variación diaria de la temperatura en julio (el mes más frío del año) suele oscilar entre los 10 y los 24  °C (con una variación máxima de 14  °C), mientras que en enero puede oscilar entre los 20 y los 30  °C (con una variación máxima de 10  °C).

El efecto de la latitud, el clima tropical, el viento suave constante y la ubicación costera muestran rangos de temperatura promedio más pequeños, variaciones de temperatura menores y una temperatura promedio más alta (el gráfico de la derecha, tomado para el mismo período que Campinas, en Aracaju , también en Brasil y ubicado a una latitud de 10 grados, más cerca del Ecuador ). La temperatura máxima anual promedio es de 28,7  °C y la mínima promedio es de 21,9  °C. El rango de temperatura promedio es  de solo 5,7 °C. La variación de temperatura a lo largo del año en Aracaju es muy amortiguada, con una desviación estándar de 1,93  °C para la temperatura máxima y 2,72  °C para la temperatura mínima. ^{[ 6 ]}

Se ha observado que la temperatura mínima en noches tranquilas y despejadas no se produce en el suelo, sino a unas pocas decenas de centímetros por encima de él. La capa de temperatura más baja se denomina capa de Ramdas en honor a Lakshminarayanapuram Ananthakrishnan Ramdas , quien fue el primero en informar sobre este fenómeno en 1932, basándose en observaciones a diferentes alturas de pantalla en seis centros meteorológicos de la India. ^{[ 7 ] [ 8 ]} El fenómeno se atribuye a la interacción de los efectos de la radiación térmica sobre los aerosoles atmosféricos y la transferencia por convección cerca del suelo.

El concepto de temperatura global se usa comúnmente en climatología y denota la temperatura promedio de la Tierra basada en mediciones de superficie, ^{[ 9 ]} subsuperficie o troposféricas. Estos registros y mediciones de temperatura se obtienen típicamente mediante mediciones de temperatura instrumentales satelitales o terrestres , y luego se compilan usando una base de datos o un modelo informático . Las temperaturas globales a largo plazo en paleoclima se determinan usando datos indirectos .

• Temperatura aparente
• Termodinámica atmosférica
• Temperatura de brillo
• Emisividad de la atmósfera terrestre
• Temperatura equivalente
• Temperatura del aire bajo cero
• Registro de temperatura instrumental
• Tasa de descenso
• Temperatura del aire exterior , en aviación
• Temperatura ambiente
• Temperatura total del aire , en aviación