Elementos del Clima y del Tiempo Meteorológico

Concepto de Tiempo y Clima

TIEMPO: se define como el estado de la atmósfera en un lugar y tiempo determinado de la superficie terrestre.
CLIMA: Es el estado promedio de los fenómenos meteorológicos o estados de tiempos observados y calculados mediante un largo período, determinado por los factores y elementos climaticos e influjos cósmicos que caracterizan un lugar de la superficie terrestre.

Los Elementos del Tiempo y el Clima
-La Temperatura: se define como la mayor o menor cantidad de calor que existe en la atmósfera.
-Presión Atmosférica: es la fuerza o presión que ejerce el peso de las masas de aire en todas direcciones. La presión atmosférica se mide con el barómetro.

-La Humedad Atmosférica: se define como la cantidad de vapor de agua que contiene el aire de la atmósfera. Para medir la humedad atmosférica se utilizan varios aparatos, entre éstos el higrómetro, sicrómetro y el evaporímetro. Este último mide el agua que se evapora.
-La Precipitación: es la caída de agua, en cualquiera de sus formas, sobre la superficie.
La cantidad de lluvia caída se mide en milímetros, por medio de un aparato llamado pluviómetro.
-Los Vientos: se definen como aire en movimiento. La dirección del viento se origina del lugar de donde éste sopla y se puede señalar mediante la Rosa Nautica, mientras que por medio de una veleta o anemoscopio se puede observar la intensidad del viento. El instrumento o aparato que mide la velocidad delviento en forma mas precisa es el anemómetro.

Aparatos Utilizados en la Medición del Comportamiento de los Elementos Atmosféricos

-El Termómetro: instrumento que se utiliza para medir la temperatura.
-El Barómetro: aparato utilizado para medir las oscilaciones de la presión atmosférica.
-El Anemómetro: se utiliza para medir la velocidad y la fuerza de los vientos en un tiempo determinado.

El promedio del tamaño de partículas de la mezcla de partículas de diferentes formas es discutido por Standish and McGregor [Chem. Eng. Sci., 33, 618-619 (1978)].
En la prueba de flujo a través de una cama que consiste en capas paralelas de diferentes tamaños, Sparrow, Beavers, Goldstein, and Bahrami [Am. Inst. Chem. Eng.J.,22, 194-196 (1976)] encontraron que el gradiente de presión era constante y el misma para cada capa de lecho. Los caudales a través de los lechos en capas calculados mediante la adición de los flujos que pasan a través de las capas constituyentes como si fueran entidades separadas fueron aproximadamente 10 por ciento mayor que las tasas de flujo medidos.
Sobre la base de estudios con flujos de gases a través de lechos de arena por Leva, Grummer, Weintraub, and Pullchik [Chem. Eng. Prog., 44, 511-520 (1948)] el parámetro de flujos para el flujo a través de un lecho no difieren de las del flujo hacia abajo a través del lecho, siempre que la fracción de porosidad del lecho siga siendo siempre lamisma., i.e., Esto no es un lecho de expansión.
Para el flujo de un fluido incompresible simple a través de un lecho de sólidos granulares, la siguiente ecuación puede ser derivada (ver, por ejemplo, Cremer and Davies, op. Cit., vol 2, pp. 436-437) de la ecuación de balance de materia y energía, Eq. (5-41), y la correlación de Leva

Donde:








Para una aproximación de la caída de presión de un lecho de sólidos, el concepto de velocidad larga puede ser empleado. L ecuación anterior puede es escrita como



Donde:



La pérdida de presión de carga para una profundidad de lecho de un diámetro de partículas (L/D=1) para flujo turbulento a través de un lecho esférico, o cercano, donde las partículas se pueden mostrar así:

Otro método de correlación de datos de caída de presión está dado por Brown et. Al., Unit Operations, Wiley, NY, 1950, chap 16; Coulson and Richardson po. Cit, vol. 2, chap. 1.
Para una revisión de flujo de una sola fase a través de medios porosos y para una estructura porosa ver Dullien, Chem. Eng. J. (Lausanne), 10, 1-34 (1975).
La caída de presión en el flujo laminar de fluidos no newtonianos través de lechos de sólidos puede ser precedida por la correlación dada por Christopher and Middleman. Esta correlación es:



Donde



Esta correlación es apoyada por mediciones de Chistopher ans Middleman (loc. Cit.), Gregory and Griskey [Am. Inst. Chem. Ing.J., 13, 122-125(1967)], Yu, Wen, and Bailie [ Can, J. Chem. Ing., 46, 149-154 (1968)], Siskovic, Gregory and Griskey [Am. Inst.Chem. Eng.J., 17, 281-285 (1971)], Kemblowski and Merlt [Chem. Ing. Sci 29, 213-223 (1974)] and Kembloski and Dziubinski. Acta, 17, 176-187 (1978)].
Las mediciones cubren el rango de n=0.50 a 1.60 y el modificado número de Reynolds N’Re= 10^-8, donde

N=1 (FLUIDO NEWTONIANO), ecuación (5-206) reduce a la ecuación (5-197).
La velocidad de cizallamiento máximo en el lecho es

(Christopher and Maddleman, loc. Cit.), y el máximo cizallamiento en el lecho es:


(Gregory y Griskey, loc. Cit). Para n=1 (fluido newtoniano), H= µ, viscosidad del fluido. En estos límites de las euaciones 5-204 y 5-205 se reduce a la ecuación 5-196 para la región laminar (ver ecuación 5-198). Con el número constante de 3/2 en lugar de 2. Para fluidos de visco elasticidad de fluidos no newtonianos a través de un lecho de sólidos granulares, ver Marshall ay Metzer, Ed. Eng. Chem. Fundam., 6, 393-400 (1967); Siskovic, Gregory and Griskey, loc. Cit; y Kemblowski y Dzziubinski, loc.cit. vr Savins, Ind. Eng., Chem., 61 (10), 18-47 (1969). Para revisión.
La torre de empacada, como es el caso de lechos sólidos granulares, los datos de presión en el flujo de fluidos a través de lechos del envase no están íntimamente relacionados.Para los flujos de fluidos simples a -El Evaporímetro: es un aparato que sirve para medir la evaporación.
-Otros Aparatos: el Barógrafo se utiliza para registrar los cambios en la presión atmosférica.

Los Factores del Clima

Factor cósmico
-la radiación solar: es la cantidad de calor solar que llega hasta la superficie del planeta y es proyectada a las capas bajas de la atmósfera.

Factores geograficos
-la latitud: es el angulo medido en grados entre la vertical trazada en un punto de la superficie terrestre y el Ecuador.
-la altitud o altura: es la distancia vertical de un punto de la superficie terrestre a la altura 0, del nivel del mar.
-la distancia respecto al mar: es sabido que la distancia de un lugar con respecto al mar modifica favorablemente su clima, ya que sirve de regulador de la temperatura.
-las corrientes marinas: suelen afectar la temperatura, el viento y las precipitaciones de los lugares cercanos a las costas, pues se convierten en reguladores del clima de los lugares por donde pasan.
-el suelo y la vegetación: el clima es el factor mas influyente de la vegetación, pero ella también influye en el clima.