Transporte de Calor y Circulación General
Cómo la atmósfera y el océano mueven el calor desde los trópicos, ricos en energía, hacia los polos, organizando los cinturones de viento y las corrientes del planeta.
Definition
El transporte meridional de calor es el flujo neto de energía hacia los polos transportado por la atmósfera y el océano, y la circulación general es el sistema de vientos y corrientes a escala planetaria que, entre otras cosas, realiza este transporte.
Scope
Este tema abarca el transporte de energía hacia los polos que compensa el desequilibrio latitudinal de la radiación, y los sistemas de circulación que lo logran: las células de Hadley tropicales, los remolinos de latitud media y las corrientes en chorro, y las corrientes oceánicas impulsadas por el viento y de vuelco. Trata cuánto calor transporta cada componente, cómo varía la partición entre la atmósfera y el océano con la latitud, y cómo la circulación general establece el patrón amplio de las zonas climáticas.
Core questions
- ¿Por qué el sistema climático debe transportar calor hacia los polos?
- ¿Cómo se divide el transporte entre la atmósfera y el océano?
- ¿Qué sistemas de circulación transportan la energía en diferentes latitudes?
- ¿Cómo el transporte de calor moldea la distribución de las zonas climáticas?
Key theories
- Desequilibrio radiativo y transporte requerido
- Debido a que los trópicos absorben más energía solar de la que irradian, mientras que las altas latitudes irradian más de lo que absorben, el sistema climático debe transportar energía hacia los polos, con el total requerido fijado por el balance de radiación.
- Partición entre atmósfera y océano
- La atmósfera domina el transporte hacia los polos en latitudes medias a través de remolinos y la circulación de Hadley, mientras que el océano transporta una gran parte en los trópicos a través de corrientes impulsadas por el viento y de vuelco.
Mechanisms
El excedente de energía solar absorbida en los trópicos y el déficit en las altas latitudes crean un gradiente de temperatura que impulsa la circulación. Las células de Hadley transportan energía fuera de los trópicos, los remolinos baroclínicos y las corrientes en chorro la transportan a través de las latitudes medias, y las corrientes oceánicas mueven agua cálida hacia los polos y agua fría hacia el ecuador, entregando juntas el calor necesario para equilibrar el déficit de radiación en las altas latitudes.
Clinical relevance
El transporte de calor determina el contraste de temperatura entre el ecuador y los polos y la ubicación de las trayectorias de las tormentas y las zonas áridas, por lo que los cambios en él bajo el calentamiento remodelan el clima regional y los fenómenos meteorológicos extremos.
History
La comprensión de la circulación general avanzó desde las concepciones de Hadley y Ferrel de células de vuelco hasta el reconocimiento a mediados del siglo XX, a través del trabajo de Starr, Lorenz y otros, de que los remolinos de latitud media dominan el transporte atmosférico de calor; los datos de radiación satelital y las observaciones oceánicas cuantificaron posteriormente la partición entre la atmósfera y el océano.
Debates
- Contribución de la atmósfera versus el océano al transporte de calor tropical
- La contribución relativa del océano al transporte de energía hacia los polos, especialmente en los trópicos, se ha refinado a medida que han mejorado las mediciones oceánicas directas y los residuos del balance de radiación.
Key figures
- Abraham Oort
- Kevin Trenberth
- Edward Lorenz
- Victor Starr
Related topics
Seminal works
- peixotooort1992
- trenberthcaron2001
Frequently asked questions
- ¿Por qué el clima necesita transportar calor?
- Los trópicos absorben mucha más luz solar de la que emiten, mientras que los polos emiten más de lo que absorben, por lo que sin el transporte hacia los polos, los trópicos seguirían calentándose y los polos enfriándose.
- ¿El océano o la atmósfera transportan más calor hacia los polos?
- La atmósfera transporta la mayor parte del calor en latitudes medias y altas, mientras que el océano transporta una parte comparable o mayor en los trópicos.