Geografia unibertsala»Geografia

Klima sistema

Lurrean leku eta une jakin batean egiten duen eguraldia hura zehazten duten faktoreen konbinazioaren ondorio da.

Faktore horietako askoren jarraitasuna, iraunkortasuna edo periodikotasuna direla eta, eskualde eta aldi jakin batean, egoera meteorologiko berdinak gertatzen dira ?gorabeherak gorabehera? urtean zehar.

Aldakortasun hori saihesteko, batez bestekoak erabiltzen dira; hau da, toki jakin bateko meteorologiaren gorabeheren balioa kalkulatzen da.

Eta hala, balio horiek kalkulatzeak eta sailkatzeak delako inguru horretako klima zehazteko adina informazio eskaintzen du.

Informazio hori aztertzea da, hain zuzen, klimatologiaren helburua.Lurreko klimak sistema fisiko bihurri baten adierazpena dira, eta energia trukeen mende daude. Klima, beraz, sistema kontzepzio baten arabera aztertuko da, ikuspegi metodologiko batetik begiratuta oso egokia eta adierazgarria baita hala egitea.

Aldagaien edo elementuen multzo egituratu bat da klima sistema; aldagai edo elementu horiek elkarri lotuak daude, barne antolamendua dute, eta muga jakin batzuen barruan dauden loturen konbinazio erregular baten arabera funtzionatzen dute.

Are gehiago, osagaien arteko erlazioak masa edo energia jarioak eta transferentzia edo trukeak eragiten dituen sistema ireki gisa aztertzen da sistema; oreka ere izan behar du, sartzen den kopuruak irteten dena adina izan behar baitu; oreka dinamikoan dagoen egoera egonkor bat sortzen da hala, eta haren bidez autoerregulatzen da sistema. Sistema horren egituran, eta klimari dagokionez, sistema kosmikoak, planetarioak eta geografikoak dira sarrerak; eta irteera, berriz, Lurreko klimak dira. Bere jardueran energia eta materia jarioak eta transferentziak eragiten ditu, eta, baita berrelikatze edo feedback mekanismoak ere, hura osatzen duten elementuen artean. Etengabe dihardu bere barne egitura autoerregulazio mekanismo baten bidez egokitzen, eta, hori dela eta, Lurreko klima oreka dinamikozko egoera jakin batean bilakaeran ari den sistema bat dela esan daiteke.

Dauden sistema ireki desberdinen artean jauzi sistema da ezagunenetako bat.

Jauzi sistema azpisistema katea batez osatua dago, azpisistema horiek guztiek denbora magnitude eta kokaleku geografiko jakin bat dutela, eta masa edo energia jauzi batez dinamikoki loturik daudela. Eta hala, azpisistema baten masa edo energia irteera hurrengo azpisistemaren masa edo energia sarrera da. Lurreko prozesuetako asko dira era honetako jauzi sistemak. Halakoa da, adibidez, uraren zikloa, non urak bere hiru egoera fisikoetako batean zirkulatzen baitu, ozeanoak, eguratsa, lurra, haitzak, hormategiak, aintzirak eta ibaiak eratzen dituzten azpisistemetan zehar. Ura ozeanoetatik ?Lurreko uraren %97 ozeanoetan da? lurrun gisa irten eta eguratsean sartzen da, eguratsetik prezipitazio gisa irteten da, eta lurrera sartzen; handik, lurruntze edo transpirazio bidez, airera igaro daiteke edo aintziretan, lurburuetan, lurreko goi edo barne geruzetan bilduta geratu, ibaien bidez edo hormategiak urtzean atzera ozeanora itzuli baino lehen.

Klima sistema orokor edo zabalago baten barruan, energia sistema da oinarrizko jauzi sistema. Eguzkitik Lurrera iristen diren irraden bidez sortzen da. Energia hori sistemako osagai desberdinen artetik ibiltzen da, eta kanpoko espaziora itzultzen da lehen sartutako adinako kopuruan, halako moduan ezen orekan baitago kanpoaldearekin. Horregatik irauten du Lurreko tenperaturak batez beste aldatu gabe. Eguratsean sartzen den uhin laburreko eguzki irradaren parte bat eguratsak berak xurgatzen du, beste parte bat espaziora itzultzen da aireko gasek eta hodeiek barreiatu eta islatzean, eta gainerakoak, osaberriz, lurreko gainazala jotzen du, zuzenean edota hodeien eta eguratseko zatikien difusioa dela eta, zeharbidez. Lur azala jotzen duen energiaren zati bat lurrak berak islatzen du, gainerakoa eguratsera igarotzen da uhin luzeko irrada gisa, edo bero hautemangarri gisa, edo bero latente gisa (termometroak igartzen ez duen beroa).

Eguratsak ere lurrera irradatzen du energiaren zati bat, eta espaziora bestea, trukea osatuz. Horregatik, denbora epe luze samar bati buruz, energia balantza orekatua dagoela esan daiteke, sartzen den bezainbat energia irteten baita.

Klimatologia deskriptiboa: klima eta eguraldi kontzeptuak

Meteorologoek eguraldi hitza erabiltzen dutenean, eguratsean epe labur batean gertatzen diren gorabeherez ari dira, hau da, tenperaturan, hodeietan, prezipitazioetan eta haizeetan minutu batetik bestera, hil batetik bestera gertatzen diren aldaketez.

Eguraldiaren epe luzeko adierazpenari klima esaten zaio. Beste era batera esanda: eskualde jakin bateko klima, delako eskualde horretan eguraldiak epe luze samar batean ?zenbait hamarraldi? dituen estatistika ezaugarrien araberakoa da. Aditu batzuen ustez, 10 eta 100 kilometro koadro bitarteko eremua duten eskualdeen klima mesoklima baten parte gisa har daiteke.

Hala, beraz, ibar baten edo hiri baten propietate atmosferikoak kategoria horri dagozkio.

Hedadura handiko alde bateko (eskualde bat, herrialde bat edo are kontinente bat) ezaugarri meteorologikoak azaltzeko, berriz, makroklima terminoa erabiltzen da.

Mikroklima hitza, aldiz, ekologian-eta oso erabilia, organismo baten habitat naturalaren klima ezaugarriei dagokio, ingurune jakin eta ongi mugatu bat hartzen du, landarediak, lur osagaiek eta eguzki argiari buruzko orientazioak eta esposizioak zehaztua, zeinean, oso tarte txikian, gorabeherak izan baitaitezke alde batetik bestera.

Oro har, eguratsaren batez besteko egoera bezala definitu da klima, eta zenbait hamarralditan ?hogeita hamar urtetik berrogeita hamar urtera? jasotako datuetan oinarrituta egiten da batez besteko hori.

Baina eskualde klimatiko guztietan eguratseko eguraldia etengabe aldatzen ari dela kontuan izan gabe, definizioa ez dago behar bezala osaturik.

Klimaren definizioan, beraz, kontuan izan behar da eguraldiaren bilakaera normala edo batez bestekoa, dituen gorabetuahera guztiekin. Hala, leku jakin bateko klimari buruzko zenbakizko ezaugarriak jakin nahi badira, tenperatura, prezipitazio eta haizearen batez besteko balioak ez ezik haiek noiz eta nola eskuratu ziren ere jakin beharra dago, eta orobat batez besteko balioari buruzko maiztasuna eta gorabeherak ere, eta airearen hezetasuna, egurats presioa, hodeiak, zeru garbiko eguzki orduak, ikusgaitasuna, elur geruza, eta, oro har, estatistika bidez bereiz daitekeen meteorologia gertaera oro. Hala egin dira klima mapak, alegia, datuen batez besteko balioak erabiliz eta kalkulu estatistikoak eginez.Denboran zehar aldagarriak baina ?batez besteko? egoera baten inguruan aldagaitzak diren parametroen multzoa da klima, eta klimatologia, berriz, parametro horiez diharduen jakintza.

Klima sistema 1975ean definitu zen lehenengo aldiz, Munduko Meteorologia Elkartearen Egurats Ikerketarako Programa Orokorrak prestatu zuen dokumentu batean.

Honela zioen definizioak: elkarrekin loturik dauden bost osagaiez eraturiko sistema bat da klima sistema: eguratsa, hidrosfera, kriosfera, litosfera eta biosfera. Osagai horietako bakoitzak azpisistema heterogeneo termohidrodinamikoak eratzen ditu, besteek ez bezalako tasun fisikoak ditu, estu loturik dago gainerako osagaiekin energia eta materia jarioak eragiten dituzten prozesu konplexuen bidez, eta eguzki irradek ?kontuan hartzeko moduko energia iturri bakarra baita hori? gobernatzen dute.

Eguratsa.

Eguratsean gauzatzen dira eguraldi eta klima adierazpen guztiak, eta horregatik da eguratsa klima sistemaren osagai nagusia, duen dentsitate apal eta higikortasun handiagatik aldakorrena izateaz gainera. Funtsfuntsezko zeregina betetzen du eguratsak Lurraren energia orekan, lurrera iristen den irrada kopurua eta lurretik espaziora askatzen dena kontrolatzen baitu. Eguratsa da, gainera, Lurreko beroa lekuz aldatzeko bitartekorik egokiena; horrexegatik konparatu izan da makina termiko handi batekin; makina horrek, ekuatorearen eta lurburuen artean dagoen tenperatura gorabehera iraunkorrak bultzatua, beroa erabiltzen du energia gisa, energia horren zati bat energia zinetiko (dabilen gorputz baten energia mekanikoa, masa baten higidurak eta higidura horren lastertasunak eragina) bihurtzen da eta lan bat egiten du.

Eguratsa gasez eta suspentsioan dauden zatiki gotor eta isurkarizko nahasketa batez osatua dago, eta grabitate indarrak atxikitzen du lur azalaren inguruan. Hertsatze indar horrek eraginik, lur azaletik hurbileneko kilometroetan pilatua dago ia osoa, baina, gutxi gorabehera, hamar mila kilometroko altueraraino iristen da; egin diren kalkuluen arabera, lehenengo bost kilometroetan eguratsaren masa osoaren erdia dago, hamar kilometrotik behera masaren bi herenak, eta hirurogei kilometrotik gora masa osoaren milaren bat baizik ez.

Hidrosfera.

Hidrosfera Lurreko ingurune isurkariz osatua dago, eta kliman duen eraginagatik bigarren azpisistema nagusia da eguratsaren ondoren: ozeanoak, lur barneko itsasoak, aintzirak, ibaiak eta lur azpiko urak hartzen ditu. Nolanahi ere, hidrosfera batez ere ozeanoek ?ur masa osoaren %97?osatzen dute. Klimaren tenperatura erregulatzen du, uretan tenperatura geldiago aldatzen baita, uraren urteko eta eguneko anplitude termiko (tenperatura balio handienaren eta txikienaren arteko aldea) laburrek frogatzen duten bezala. Baina Lurraren ?termostato? eta bero energiaren gordailu izateaz gainera, beroa garraiatzen du ekuatoreko eskualde beroetatik lurburuetako eskualde hotzenetaraino, itsaslasterren bidez.

Kriosfera.

Kriosfera munduko izotz eta elur masen multzoa da (lur azalaren %6). Eragin handia du kliman, ezaugarri eta nolakotasun bereziak baititu: eroamen termiko apala, eta albedo (gorputzen gaitasuna eguzki irrada islatzeko; edo, beste era batera esanda, lur azalera iristen den eguzki irrada osotik islatzen den zatia) handia. Hala beraz, kriosferak errotik gutxitzen du sisteman sartzen den bero energia. Beroaren eroale kaxkarra denez, azpian dauden lurren eta uren bakartzaile bikaina da, eta beroak eguratsera ihes egin dezan eragozten du. Horrek guztiak baditu bi ondorio nabarmen: batetik, tenperaturari behean eusten dio eragina duen aldeetan, eta, bestetik, aurrekoaren ondorioz, eguratsari egonkortasuna ematen dio lurretik gertuen dagoen aldean, konbekzio mugimendua (airearen goranzko mugimendua) eragozten baitu. Badu kriosferak garrantzi handiko beste ezaugarri bat, konplexuagoa egiten baitu klima sistema, eta da, aldian aldian aldatuz doala, alegia, izotz masaren hedadura urtetik urtera aldatuz joaten dela, eta aldaketa horrek, noski, eragin handia duela kliman. Elur geruza da kriosferaren osagaietan gehien aldatzen dena: urteko balio gorenaren eta beherenaren artean %80ko gorabehera izan daiteke; Antartidaeta Groenlandiako hormaguneen aldaketen denbora eskalak, berriz, milaka urtekoak dira.

Litosfera.

Litosfera edo lur azalaren kanpoaldeko geruza gotorrak badu eragina kliman: suspentsioan dituen zatikiez hornitzen du airea, eta, dituen albedo gorabeherak direla eta, beroaren eta hezetasunaren orekan eragina du. Litosferak, gainera, oso harreman estua du eguratsarekin; are gehiago, elkarri eragiten diote, masa eta bero hautemangarria (termometroan antzematen dena) pasatzen baitiote elkarri. Ur lurrun, euri eta elur gisa ?eta zatiki gotor gisa, neurri txikiagoan? trukatzen da masa. Beste azpisistema batzuen aldean, ozeanoaren aldean, adibidez, ez du oso sakon barneratzen energia ?bi metro, doi-doi?, eta bero ahalmena ere ez da handia; bero gutxi metatzen du, beraz, eta oso azkar aldatzen du azaleko airearen tenperatura.

Biosfera.

Landareek eta animaliek (gizakia barne) kliman duten eraginagatik sistemaren osagaitzat hartzea gauza berria da. Eragile horietan nagusia gizakia da dudarik gabe, nekazaritza, abere hazkuntza, industria edo hirigintzaren bidez eraldatzen baitu ingurunea.

Gizakia, bere ekonomiako jardunean, etengabe ari da gasak eta zatiki gotorrak eguratsera igortzen, eta horrek eguratsaren osaera alda dezake. Eguratsaren osaeraren aldaketetan Industria Iraultza mugarri izan da. Harrezkero gizakiak bere jardunean eguratsera igortzen duena sistemak eraman dezakeena baino gehiago da.

Hori dela eta, zenbait gairen kontzentrazioak ?eta are Industria Iraultza baino lehen ezagutzen ez ziren gai berriak ere? eratu dira eguratsean.

Klima sistemaren izaera: egitura, aldaberatasuna, berrelikadura

Lurreko klima sistema energia trukeen mende eta orekan dagoen sistema bat da.

Sistema horren barruan hiru zati bereizten dira: sarrerak (sistemaren funtzionamendua baldintzatzen duten mekanismoak), erdigunea (eguratsa, sarreren kontrolpean) eta irteerak (Lurreko klimak, multzo oso horren ondorioa).

Sistemaren funtzionamendua, beraz, mekanismo edo eragile askoren mende dago (sarrerak): eguzki irraden energia, Lurraren errotazioa, orbita mugimendua, itsaso eta lurren banaketa, lurraren eta ozeanoen topografia, eta eguratsaren eta ozeanoen osaera. Eragile horietan eguzki irraden energia da, dudarik gabe, nagusia, sistemaren barruan sortzen diren prozesu gehienen oinarrizko energia iturria baita bera. Klima sistemaren erdigunea, berriz, eguratsa da: izan ere, lur azaleko eguraldia eta klima eratzen duten energia trukatze eta eraldatze gehienak airearen mugimenduaren bidez egiten dira, aireak berehala erantzuten baitie bero banaketaren gorabeherei.

Irteerak, berriz, Lurreko klimak dira, bakoitzak bere ezaugarriak dituela eta sarrerako mekanismo bat edo besteren eragina erakusten duela.

Klima sistemaren oreka horren ondorioetako bat Lurreko irradaren oreka da: Lurrak Eguzkitik hartzen duena adina energia islatzen du kanpoaldera, eta, beraz, lurraren batez besteko tenperatura ez da aldatzen.

Beste ondorio bat Lurreko uraren oreka da: ozeanoaren, eguratsaren eta konti-nenteen artean ura lekuz aldatzeak horien artean sortzen den ur gehiegitasuna eta gutxiegitasuna orekatzen ditu.

Sistemaren oreka orokorrak Lurreko klimen egonkortasuna dakar. Horrek ez du, inondik ere, klimak aldatzen ez direnik esan nahi. Aitzitik, gertaera larri batek, izan kanpoko perturbazio bat ?klima sistemaren kanpoko eragileren batean aldaketaren bat gertatu izanak eragina: gorabeherak eguzki irradetan, aldaketak Lurrak Eguzkiaren inguruan egiten duen orbitan?, izan barneko bat ?sumendietako erupzioak, aldaketak hormaguneen zabaleran edo lur azalaren gora-beheretan, karbono dioxidoaren gehitzea, baso galtzea, etab.?, aldaketak eragiten ditu klimetan eta klimen banaketan.

Beraz, gaur egungo klimen mosaiko hau klimen historia jarraituaren une jakin bat besterik ez da, aldaberatasun naturala baita, hain zuzen, klimen berezitasun nagusietako bat.

Sistemako atalen arteko doitze eta kontrol prozesuetan zeresan berezia dute berrelikatze edo feedback mekanismoek: aldagai batek beste bati eragiten dionean, bigarrenaren eraginak lehenengoa eraldatzen du atzera; zirkuitu itxi bat eratzen da orduan, eta hasitako prozesua, edo areagotu egiten da (berrelikatze positiboa) edo moteldu (berrelikatze negatiboa). Eta hala, kanpoko edo barneko perturbazio bateneraginpean dagoenean klima sistema, berrelikatze mekanismoak sortzen dira aldagaien artean, denbora eskala ez beti berdinetan (hilabeteak edo milaka urteak). Lurraren gainazala jotzen duten eguzki energiaren aldaketek tenperaturan izan dezaketen eragina aztertzea izango litzateke berrelikatze positiboaren adibide bat: baldin lur azalera eguzki energia gutxiago iristen bada, tenperaturak behera egingo du, elur gehiago egingo du, hormaguneak ere hedatuz joango dira, eta horren ondorioz, albedoa handitu egingo da; eguzki irrada gehiago igorriko litzateke kanpora eta tenperatura are gehiago apalduko litzateke.

Klimaren hau bezain sistema konplexu batean anomalia batek aldaketak eragin ohi ditu beste aldagai batzuetan, hasierako perturbazioazer motatakoa den, non gertatu den, eta zer magnitude duen betiere. Baina, klimak kontrolik izango badu, barneko doitze mekanismoek neutralizatu egin behar dituzte berrelikatze positiboko mekanismoak prozesuaren uneren batean.

Are gehiago, berrelikatze mekanismoen eragin erregulatzailea konplexua da, askotarikoa baita elkarri eraginez dauden azpisistema guztien jokabidearen denbora eskala.

Perturbazio batek asaldatu ondoren azpisistema batek atzera orekan jartzeko behar duen denbora da denbora eskala. Denbora eskaletan alde handia dago batetik bestera: eguratsa, bere osoan, eta behe troposfera, bereziki, ozeanoaren gainaldea bezala, duten mugitzeko eta beroa trukatzeko ahalmena dela eta, berehala erreakzionatzendute tenperatura aldaketa baten aurrean, eta egun gutxi edo aste gutxitan iristen dute oreka. Aitzitik, biosferaren oinarrizko zikloa urtekoa da, eta uda-neguko aldaketa termikoei erantzuten die. Sistemako beste atal batzuek askoz ere denbora eskala handiagoak dituzte. Ozeanoan, ur sakonetan, doitze denborak hamarraldiak edo mendeak izan daitezke. Kriosferaren erantzuna ere aldakorra da oso: elur geruzak urtetik urtera gorabehera handiak dituen bezala, hormategiak eta hormaguneak askoz polikiago aldatzen dira, bolumenean edota hedaduran kontuan hartzeko aldaketak gertatzerako ehundaka milioi urte igarotzen dira. Litosfera da, berriz, sistemako osagai motelena; ehundaka milioi urtetan gertatzen baitira aldaketak berorretan.