LA ATMÓSFERA - ACTIVIDADES

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1 I.E.S. Flavio Irnitano El Saucejo (Sevilla) Curso Departamento de Ciencias Naturales NIVEL: 2º Bachillerato ASIGNATURA: CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES La atmósfera: concepto, composición y estructura LA ATMÓSFERA - ACTIVIDADES 1.- Los fenómenos atmosféricos que configuran el clima se producen en la: a) Estratosfera. b) Troposfera. c) Mesosfera. d) Termosfera. 2.- La mayor parte de la masa total de la atmósfera se concentra en la: a) Mesosfera. b) Troposfera. c) Termosfera. d) Estratosfera. 3.- La capa de la atmósfera donde la temperatura es menor es la: a) Troposfera. b) Termosfera. c) Estratosfera. d) Mesosfera. 4.- Indique cuál o cuáles de las siguientes afirmaciones es/son verdadera/s: a) En la homosfera la proporción de gases es bastante uniforme porque predominan los mecanismos de difusión, mientras que en la heterosfera varía porque se dan mecanismos de mezcla. b) La ionosfera se corresponde con la capa térmica de la atmósfera o termosfera. c) La mayor concentración de ozono se encuentra en la troposfera. d) Las auroras boreales son características de la termosfera. 5.- Describa la estructura de la atmósfera y explique las propiedades y las funciones de cada una de sus capas. 6.- Fíjese en la composición de la homosfera. a) Es correcto considerar el CO 2 como un contaminante atmosférico? b) Qué ocurriría si la cantidad de CO 2 atmosférico aumentara o disminuyera drásticamente? 7.- Qué diferencias de composición y estructura existen entre la homosfera y la heterosfera? 8.-El gráfico adjunto representa la variación de la temperatura (T a ) en la atmósfera terrestre en función de la altura. Reproduzca en su papel dicha gráfica y, a partir de ella, conteste: a) Indique la situación de las capas de la atmósfera y los límites entre ellas. b) Sitúe aproximadamente la altura a la que se registra la máxima concentración de ozono. Por qué la temperatura es alta cuando se alcanzan altitudes de 50 km? c) Dónde se producen los fenómenos meteorológicos que determinan el clima terrestre? Qué tipo de radiaciones llegan a esta capa atmosférica? 9.- La termosfera y la ionosfera están ligadas a la heterosfera. Defina estos términos y relaciónelos con las capas gaseosas de N 2 O, He y H En qué capas de la atmósfera se dan la mayoría de los fenómenos atmosféricos? 11.- En qué capa de la atmósfera se produce la circulación atmosférica y los fenómenos meteorológicos? Comente las características de esa capa Por qué los escaladores de alta montaña van provistos de bombonas de oxígeno y ropa de abrigo? Actividades Página 1 de 21

2 13.- Por qué el habitáculo de los aviones que vuelan a gran altura está herméticamente cerrado? Qué sucede si se rompe alguna ventana? 14.- Cómo varía la densidad de la atmósfera con la altura? Razone la respuesta Cómo varía normalmente la temperatura de la troposfera con la altura? A qué es debido? 16.- Por qué aumenta la temperatura en la ozonosfera? 17.- Por qué si la densidad del aire disminuye rápidamente con la altura, la proporción de los gases en la homosfera es bastante uniforme? 18.- Por qué la presión atmosférica disminuye rápidamente desde la superficie hasta alcanzar la tropopausa? 19.- Argumente por qué la presión atmosférica es máxima al nivel del mar Qué diferencia existe entre neutrosfera e ionosfera? A qué es debido? 21.- Cuál es la equivalencia entre las distintas capas en que se divide la atmósfera según la temperatura, la composición y el grado de ionización? 22.- Describa la estructura de la atmósfera y la función básica de cada una de sus capas En qué capa de la atmósfera se da la máxima concentración de ozono? Por qué? 24.- Localización y principales características de la ionosfera. Función protectora y reguladora de la atmósfera 25.- Qué dos funciones principales desempeña la atmósfera? Explíquelas Por qué se considera que la atmósfera actúa como filtro protector? 27.- Por qué los esquiadores deben protegerse tanto del Sol? 28.- Cuál es la fuente principal de la energía externa de la Tierra? Cómo se recibe dicha energía sobre la superficie terrestre y cuáles son los procesos atmosféricos y geológicos más significativos que se desencadenan? 29.- Qué tipo de radiación emiten el Sol y la Tierra? Por qué? 30.- Qué es el espectro electromagnético? Qué tipo de radiaciones comprende? Cuáles son las más perjudiciales? Por qué? 31.- De todo el espectro de la radiación solar, cuáles son los rayos más perjudiciales para los seres vivos? Cómo protege la atmósfera de ellos? 32.- Qué tipo de radiaciones solares alcanzan la superficie terrestre y cuáles elimina la atmósfera? Qué importancia tiene ese hecho? 33.- Qué efectos nocivos tienen las radiaciones solares sobre los seres humanos y sobre otros seres vivos? 34.- Qué ocurre con las radiaciones que el Sol envía hacia la Tierra y no llegan a la superficie del Planeta? 35.- Qué tipo de radiación es filtrada por las distintas capas que constituyen la atmósfera? 36.- Relacione la capa de la atmósfera donde se produce la absorción de las radiaciones solares con el gas absorbente y la longitud de onda absorbida: 1) Troposfera. a) N 2. A) <100 nm. 2) Estratosfera. b) O 3. B) nm 3) Termosfera. c) CO 2. C) 700 nm-4m. Actividades Página 2 de 21

3 37.- Por qué la ionosfera tiene un efecto protector? Razone la respuesta Qué tipo de radiaciones solares son filtradas por la ionosfera? Razone la respuesta Efecto del ozono en la atmósfera Explique el ciclo natural de formación y destrucción del ozono En qué zonas es mayor y menor la formación de ozono y en qué latitudes se acumula? Razone las respuestas Cuál es la temperatura media de la Tierra? Cuál sería si no existiera el efecto invernadero? 43.- Cómo actúa la atmósfera en la regulación del clima de la Tierra? 44.- Qué ocurriría si el balance energético de la Tierra no fuera nulo? 45.- Qué es el albedo planetario y qué porcentaje de la radiación solar representa? Es igual en toda la Tierra? 46.- Qué es el efecto albedo? Cite dos ejemplos que pongan de manifiesto el albedo y comente su influencia en la insolación de la superficie terrestre Qué es el albedo? Es invariable para toda la superficie de la Tierra? Cómo afectaría la deforestación masiva al albedo terrestre? 48.- Calcule el balance (diferencia entre ganancias y pérdidas) de radiación y energético de la atmósfera y de la superficie terrestre e indique si existe equilibrio radiativo y energético en cada caso Qué diferencia existe entre calor sensible y calor latente? Cómo es el mecanismo de transporte de calor en cada caso? 50.- El aire troposférico, además de la radiación solar, recibe calor de la superficie terrestre. Cuáles son los mecanismos de transmisión del calor? Cuál de ellos es el más efectivo? 51.- Por qué existe mayor riesgo de heladas en noches de invierno estrelladas que en las nubladas? 52.- Por qué en los desiertos continentales las noches son muy frías? 53.- Teniendo en cuenta el diagrama adjunto, responda razonadamente a las siguientes cuestiones: a) En qué consiste el albedo? Indique algunos factores que puedan modificarlo. b) Cuánta energía absorbe la Tierra? Cuánta energía remite al espacio? c) En qué consiste el efecto invernadero? 54.- Señale los errores, desde el punto de vista científico, que incluye el fragmento adjunto de un artículo ficticio de prensa. Indique el término correcto en cada uno de los casos. Función térmica reguladora de la atmósfera. La superficie terrestre se calienta por la energía absorbida. Este calor se irradia después en forma de radiación ultravioleta, parte de la cual escapa al espacio. Pero una parte, mayoritaria, es absorbida por los gases de la atmósfera, especialmente O 2 y CO 2, y reflejada de nuevo a la superficie por las nubes. Esto hace que la temperatura media del planeta sea de unos 30 ºC, fenómeno conocido como efecto invernadero natural. Otro aspecto de la función térmica reguladora de la atmósfera es la redistribución del calor que llega a la Tierra, mínima en el ecuador y máxima en los polos. Este hecho se produce al desplazarse masas de aire frío desde el ecuador hacia los polos por las capas altas de la atmósfera, y de masas de aire cálido desde los polos hacia el ecuador por las capas bajas. El efecto invernadero natural se está incrementado por la acción antrópica, a causa de las emisiones de gases como el SO 2, y en menor proporción NO 2, CH 4, CFC y O 3, hecho que puede provocar una serie de cambios como los siguientes: las temperaturas medias globales disminuirán, el nivel del mar bajará, extensas Actividades Página 3 de 21

4 áreas del planeta experimentarán modificaciones importantes del clima y habrá un impacto socioeconómico muy fuerte Relacione la existencia de viento con zonas de alta y baja presión. En función de su respuesta, explique la distribución latitudinal global de vientos A mayor temperatura el aire almacena: a) Menor cantidad de vapor de agua. b) Mayor cantidad de vapor de agua. c) Igual cantidad de vapor de agua. d) No influye la temperatura Relacione el primer grupo con el segundo: a) Cantidad total de vapor de agua presente en la atmósfera. 1) Humedad absoluta. b) Cantidad máxima de vapor de agua que puede haber en la atmósfera. 2) Saturación. c) Grado de saturación. 3) Humedad relativa Indique en qué situación o situaciones aumenta la humedad relativa: a) Cuando la temperatura permanece constante pero la humedad absoluta aumenta. b) Cuando la temperatura aumenta pero la humedad absoluta permanece igual. c) Cuando la temperatura disminuye pero la humedad absoluta es la misma En cuál de los tres supuestos anteriores no varía el punto de rocío? 60.- Indique cuál o cuáles de las siguientes afirmaciones es/son verdadera/s: a) En una Tierra supuestamente inmóvil una masa de aire que se desplace tanto desde el ecuador al Polo Norte como a la inversa asciende o desciende según los meridianos. b) En una Tierra supuestamente móvil una masa de aire que se desplace desde el ecuador al Polo Norte se desvía a la derecha, pero si se desplaza del Polo Norte al ecuador se desvía a la izquierda. c) Los supuestos del caso b) son al contrario en el hemisferio Sur A medida que una masa de aire asciende se enfría, pero no siempre al mismo ritmo. Por qué se enfría? A qué se debe que varíe el ritmo de enfriamiento? 62.- En qué consiste la inversión térmica? Indique sus consecuencias. Enumere las posibles causas de una inversión térmica Describa la circulación del aire en una célula de Hadley 64.- Explique cómo se desvían los vientos en el hemisferio sur debido al efecto Coriolis Cómo se mueve el aire, en sentido vertical u horizontal? A qué puede ser debido? Qué fenómenos atmosféricos se generan? Según ello, cómo definiría el viento? 66.- Por qué una masa de aire saturado se enfría más lentamente que una de aire no saturado? 67.- Una masa de aire próxima a la superficie, donde existe una temperatura de 20 ºC asciende hasta los 600 m, enfriándose según el gradiente adiabático seco. Suponiendo que el gradiente adiabático saturado es de 0,6 ºC, el gradiente vertical de temperatura del medio de 1,3 ºC y la temperatura del punto de rocío de 12 ºC: a) Cuáles serán las temperaturas del aire circundante y del aire ascendente? b) Podrá continuar ascendiendo el aire por encima de los 600 m en las mismas condiciones? Por qué? c) Qué temperatura tendrá el aire ascendente a los 1000 m? d) Cómo será el aire a los 1000 m, estable o inestable? 68.- Complete el siguiente cuadro: Tipo Origen Localización Borrasca Anticiclón Actividades Página 4 de 21

5 69.- Cuáles son los requisitos necesarios para que tenga lugar el proceso de condensación en la atmósfera? 70.- Es correcto asociar las situaciones anticiclónicas con los días calurosos? 71.- Qué diferencias y semejanzas encuentra entre las precipitaciones orográficas y convectivas? 72.- Qué diferencias y semejanzas existen ente monzones y brisas térmicas? 73.- Cuáles son los cinturones de presión y vientos, y sobre qué latitudes se asientan? 74.- Cuando la temperatura de la curva de evolución es mayor que la temperatura de la curva de estado a la misma altura, qué existe, estabilidad o inestabilidad atmosférica? 75.- Complete las siguientes frases: a) Una masa de aire marítimo al pasar por un continente se irá... poco a poco, perdiendo... y... b) Un cambio de temperatura del aire que no supone intercambio de calor con su entorno se dice que es... c) Cuando una masa de aire ascendente se satura, el posterior enfriamiento puede dar lugar a..., con un acompañamiento de Dónde será mayor la humedad relativa, en latitudes altas o en bajas? Razones su respuesta Una masa de aire a 22 ºC y 12 g/m 3 de humedad absoluta, situada a 300 m sobre el nivel del mar, se ve obligada a ascender para atravesar una montaña de m de altitud. Se pide: a) A qué temperatura alcanzará el punto de rocío y a qué altura? b) Cómo habrá sido el proceso de enfriamiento del aire y qué tipo de nubes se habrán formado? c) Dónde y qué tipo de precipitaciones se producirán? d) Cuál será la temperatura del aire en la cima de la montaña? e) Por qué ladera de la montaña descenderá el viento y cuál será su temperatura cuando alcance la superficie terrestre? f) Cómo calificarías la situación atmosférica en cada vertiente de la montaña? g) Construya la gráfica de las curvas de evolución de las masas de aire ascendente y descendente Una masa de aire que se encuentra al nivel del mar (0 m) a 10 ºC es empujada por el viento y choca contra una elevación montañosa de 3000 m de altitud. Comienza a ascender por la ladera de barlovento y, a una altitud de 1000 m, empieza a condensarse. Una vez superada la dificultad montañosa, la masa de aire comienza a descender por la ladera de sotavento, elevándose su temperatura hasta los 18 ºC al nivel del mar. a) Cuando llegue a la cima, qué temperatura tendrá la masa de aire? b) Por qué su temperatura es mayor en sotavento que en barlovento? 78b.- Supongamos que, en condiciones de estabilidad atmosférica (GAS > GVT), una masa de aire se eleva desde un punto cercano al suelo, donde su temperatura es de 32 ºC. a) Una vez que la masa de aire ha ascendido hasta 600 m, qué temperatura tendrá?, y el aire que la rodea? b) Represente esta situación en un eje de coordenadas (temperatura/altura). c) Estas condiciones atmosféricas, originarán precipitaciones? 79.- Describa la formación y evolución de una borrasca asociada al frente polar Borrascas y situaciones anticiclónicas que actúan en el clima de la península Ibérica. Compare las diferencias principales que se dan en ambos fenómenos en invierno y en verano Observe el mapa del tiempo de la figura y conteste de manera razonada las siguientes cuestiones: a) Explque los movimientos verticales del aire existente sobre nuestra Península en el mapa, indicando si se trata de condiciones de estabilidad o inestabilidad atmosférica. Actividades Página 5 de 21

6 b) Señale las previsiones meteorológicas que cabe esperar sobre Andalucía y Norte de África, explicando el tipo de precipitaciones, si las hubiere, y la dirección y grado de intensidad de los vientos. c) Sería una situación favorable o desfavorable para dispersar la contaminación? Razone la respuesta Conceptos de ciclón, anticiclón y frente. Explique, utilizando esquemas, cómo se producen las precipitaciones en relación con un frente cálido y en relación con un frente frío El siguiente esquema indica algunas de las principales características de la circulación atmosférica global: a) Descríbalas y exponga brevemente cuáles son las causas que determinan dicha circulación general atmosférica. b) Explique por qué se dice que «la circulación atmosférica es un factor regulador del clima» Por qué en el hemisferio norte las masas de aire en las borrascas giran en sentido antihorario? 85.- Por qué en el hemisferio norte el viento gira en sentido horario alrededor de los anticiclones? 86.- Qué consecuencias tiene que durante los inviernos se instale frecuentemente un anticiclón frente a las costas atlánticas de nuestra península? Razone la respuesta Qué es un frente cálido? Realice un esquema Defina gradiente adiabático seco (GAS) y gradiente adiabático húmedo (GAH) Cómo se relaciona el enfriamiento adiabático con la formación de nubes y con las precipitaciones? 90.- Qué situación atmosférica representada en la figuras es más eficaz para dispersar la contaminación atmosférica? Razone su respuesta Defina el concepto de inversión térmica e indique qué condiciones propician su aparición y cuáles son sus consecuencias desde el punto de vista de la contaminación Dada la gráfica de la izquierda de gradientes de temperatura, responda razonadamente a las siguientes cuestiones: emitido por la chimenea. a) Qué tipo de situación atmosférica determina? b) Qué condiciones isobáricas se asocian a ella? c) Explica razonadamente si existe alguna relación entre esta gráfica y la forma en que se produce la dispersión del penacho de humo 93.- Dada la gráfica de gradientes de temperatura de la drecha, responda razonadamente las siguientes cuestiones: Actividades Página 6 de 21

7 a) Qué tipo de situación atmosférica determina? b) Qué condiciones isobáricas se asocian a ella? c) Cómo influirá esta situación en la dispersión de la contaminación? 94.- Una masa de aire a 20 C y 12,5 g/m 3 de humedad, situada a 100 m de altura sobre el nivel del mar, se ve obligada a ascender verticalmente para atravesar una cadena montañosa de m de altura. Si la figura representa la curva de saturación de la masa de aire, responda razonadamente a las siguientes cuestiones: a) Calcule la humedad relativa de la masa de aire en las condiciones de partida. b) Calcule la temperatura aproximada a la que alcanzará su punto de rocío. c) Considerando un gradiente adiabático saturado (GAH) de 0,5 C/100 m y un gradiente adiabático seco (GAS) de 1 C/100 m Con qué temperatura llegará a la cumbre? 95.- Observe la curva de saturación del aire y responde a las preguntas: a) Si la concentración de vapor de agua presente en una masa de aire es de 10 g/m 2, y su temperatura, de 20 ºC; cuál será la temperatura a la que alcanzará su punto de rocío? b) Cuál será su humedad relativa? 96.- Para cada uno de los gráficos siguientes, numerados como 1, 2 y 3, responda a las siguientes cuestiones, razonando las respuestas: a) Cuál es el origen de las precipitaciones asociadas a frentes? Razone la respuesta. b) En qué estación es más prudente emprender la escalada del Himalaya? Razone la respuesta c) Por qué el gradiente adiabático húmedo (GAH) aumenta con la altura y tiende a igualarse con el gradiente adiabático seco (GAS)? Razone la respuesta Circulación atmosférica. Su relación con las zonas climáticas Cómo se forman los vientos monzónicos? 99.- Qué son los vientos alisios? Qué son los vientos alisios? Por qué los grandes desiertos se localizan siempre en latitudes próximas a los 30? Por qué los grandes desiertos continentales se originan en las zonas de altas presiones subtropicales? Por qué los vientos polares no llegan al Ecuador? Dónde es más difícil fijar las dunas móviles en las zonas desérticas de los cinturones tropicales o en las zonas litorales de climas templados? Por qué? Por qué la acción erosiva del viento es mayor en las zonas desérticas que en los climas húmedos y templados? Actividades Página 7 de 21

8 105.- Observe atentamente el esquema de la figura y conteste a las siguientes cuestiones: a) Explique cómo y por qué se produce la precipitación orográfica. b) Por qué se produce a menudo una zona seca y árida tras la ladera de sotavento (en C)? c) Qué riesgos climáticos ligados al fenómeno representado podrían darse en las laderas Norte y Sur respectivamente? Razone las respuestas Cite una región española en la que se dé el fenómeno del efecto foehn El rocío y la escarcha están relacionados con la humedad atmosférica. a) Explique qué son y cómo se forman estos dos fenómenos. b) Por qué en el campo la escarcha y el rocío se forman antes sobre las hojas y las hierbas, y en las ciudades sobre los coches y los tejados? En qué época del año se seca antes la ropa cuando se tiende al aire libre? Razone tu respuesta Por qué los grandes desiertos se localizan siempre en latitudes próximas a los 30 grados? De las zonas subtropicales de altas presiones situadas a una latitud de unos a) 30º. parten los vientos: d) Alisios. b) 45º. e) Del Este. c) 60º. f) Del Oeste. g) Del Norte En la circulación general atmosférica se distinguen los siguientes cinturones: a) Cinco de presión y cuatro de vientos. b) Cuatro de presión y cinco de vientos. c) Seis de vientos y siete de presión. d) Siete de vientos y seis de presión La zona de convergencia intertropical (ZCIT) se sitúa entre los: a) 0º S y 5º N. c) 5º N y 10º S. b) 5º S y 10º N. d) 30º N y 30º S Indique cuál o cuáles de las siguientes proposiciones es/son verdadera/s: a) La corriente en chorro se origina en el límite superior de la estratosfera por contraste térmico entre dos masas de aire, una fría y otra cálida. b) El frente polar separa el aire polar frío del aire tropical cálido, y es el origen de sucesivas borrascas ondulatorias. c) Las borrascas ondulatorias están constituidas por una masa de aire frío anterior, otra de aire frío posterior y otra de aire cálido intermedio, separadas por un frente frío y otro cálido. d) Los vientos constantes tienen un origen dinámico, mientras que los periódicos tienen un origen térmico Defina clima, borrasca, anticiclón, tornado e isobara A qué climas corresponden estas afirmaciones?: a) Los inviernos son largos y el suelo está permanente-mente helado (permafrost). b) Presenta importantes oscilaciones de temperatura anuales y diarias, y las precipitaciones son escasas durante todo el año. c) Las precipitaciones se suceden a lo largo de todo el año, especialmente en el invierno, y la dispersión térmica es pequeña. d) Presenta temperaturas inferiores a los 0 ºC, que dan lugar a fuertes inversiones térmicas El clima que existe en: a) Las fachadas occidentales de los continentes: oeste de EE UU (California), centro de Chile, extremos sudoccidental de Sudáfrica y Australia, Italia, Grecia, etc., de la zona de transición es el Actividades Página 8 de 21

9 b) Latitudes medias altas de Alaska, Canadá y norte de Europa hasta el Pacífico, pasando por Siberia es el c) Las cuencas del Amazonas y del Congo es el d) La parte central y oriental de las áreas continentales de latitud media: Europa central y oriental, nordeste de EE UU, sur de Canadá, norte de China y Japón es el 118 Cuáles son los factores climáticos? Explique cómo influyen sobre el clima de una determinada región los siguientes factores climáticos: latitud, altitud, continentalidad y orientación Señale en la figura zonas del planeta cuyo clima esté claramente influido por alguno de los cuatro factores climáticos Las depresiones frontales son situaciones meteorológicas bastante frecuentes en la zona templada. Utilizando los cuatro dibujos siguientes, explique la formación de una depresión frontal en el hemisferio norte. (Tome como ejemplo el dibujo I e indique con flechas la dirección y el sentido de las masas de aire y escriba el nombre de los frentes.) Diferencie los distintos tipos de frentes. En qué caso se originan precipitaciones? En qué época del año las precipitaciones originadas por borrascas asociadas al frente polar son más numerosas? Describe estas situaciones. Por qué motivo esas borrascas siempre entran en la península por el noroeste? Qué es un climograma? Con los datos adjuntos (que se han redondeado) del Instituto Nacional de Meteorología, correspondientes al periodo , construya el climograma de Salamanca, cuyas coordenadas son: Lat: 40º 59, Long: 5º 32, Alt: 775 m. A qué tipo de clima corresponde, según la clasificación de climas? Qué meses abarcan los periodos de sequía y humedad? Cuál es la oscilación térmica? E F M A M J J A S O N D Temperaturas (ºC) Precipitaciones (mm) Busque los climogramas correspondientes a Santander y Almería. Conteste: a) A qué tipos de climas corresponden? b) En qué zonas climáticas se encuentran y cuál es su localización continental? Actividades Página 9 de 21

10 127.- Observe la gráfica adjunta y responda a las siguientes cuestiones: a) Indique el valor aproximado de la precipitación media anual, así como la duración y localización en el año de los periodos secos y semihúmedos. b) Describa las características del clima que corresponde a la gráfica. c) Qué tipo de vegetación cabría esperar? A partir del mapa del tiempo adjunto, explique cuál es la situación meteorológica de la península ibérica Cuál o cuáles de las siguientes características es/son necesarias para que se produzca la condensación del vapor de agua de la atmósfera?: a) El enfriamiento del aire. b) La presencia de partículas sólidas. c) La existencia de aire saturado Cuando la temperatura de una masa de aire está cerca de la del punto de rocío, dicha masa: a) Está lejos del grado de saturación. b) Está próxima al grado de saturación. c) Ha alcanzado el grado de saturación Relacione el primer grupo con el segundo: 1) Gradiente vertical. a) Descenso de la temperatura con la altura. 2) Gradiente isotermo. b) Aumento de la temperatura con la altura. 3) Gradiente adiabático. c) Sin variación de la temperatura. 4) Inversión térmica. d) Variación de la temperatura según la altura, a calor constante Complete las siguientes frases: a) Cuando una masa de aire asciende se y cuando desciende se b) Cuando una masa de aire asciende o desciende la temperatura c) Cuando una masa de aire asciende o desciende por un proceso adiabático no hay transferencia de con el medio Indique cuál es la proposición incorrecta: a) El valor del gradiente adiabático seco se estima en 0,3-0,6 ºC y el gradiente adiabático húmedo en 1 ºC. b) Un gradiente vertical de temperatura alto es señal de inestabilidad atmosférica. c) La subsidencia de las masas de aire ocasiona un calentamiento adiabático, responsable de la disipación de las nubes. d) La convergencia en superficie de dos masas de aire provoca la ascensión del aire y la formación de una borrasca Una masa de aire que asciende puede descender a su posición inicial cuando: a) El GVT es menor que el GAS. b) El GVT es mayor que el GAS. c) El GVT y el GAS están en equilibrio. d) El GAS es igual al GAH. Actividades Página 10 de 21

11 135.- El aire es estable cuando: a) Está saturado y el GVT oscila entre 0,5 ºC y 1 ºC. b) Está seco y el GVT oscila entre 0,5 ºC y 1 ºC. c) El GAS es menor que el GVT. d) El GAS es mayor que el GVT Relacione los conceptos del primer grupo con los del segundo: 1) Ascenso por convección. a) Elevación montañosa. 2) Ascenso orográfico. b) Calentamiento local. 3) Ascenso frontal. c) Choque de dos masas de aire distintas Cuando la masa de aire más frío de un frente alcanza a la masa de aire frío del otro frente se origina: a) Un frente frío. b) Un frente cálido. c) Un frente mixto. d) Un frente ocluido frío. e) Un frente ocluido cálido Las nubes de desarrollo vertical son los: a) Cirrocúmulos. b) Altocúmulos. c) Cumulonimbos. d) Estratocúmulos. e) Cúmulos La fuerza de Coriolis es: a) Máxima en los polos. b) Nula en el ecuador. c) Nula en los polos. d) Máxima en el ecuador El viento geostrófico se debe a las fuerzas: a) De rozamiento. b) De la presión. c) Centrífuga. d) De Coriolis Por qué motivo los monzones afectan fundamentalmente al continente asiático? 3. Recursos energéticos Qué forma de utilización de la energía solar puede generar directamente electricidad?: a) La térmica solar a baja y media temperatura. b) La térmica solar a alta temperatura. c) La dinámica. d) La fotovoltaica Qué diferencia existe entre energía solar térmica y energía solar fotovoltaica Cuáles son las vías de utilización de la energía solar para la producción de electricidad? Cuál es el estado de desarrollo de esta energía en España? Ventajas e inconvenientes del uso de esta energía Explique cuáles son las diferencias que existen en los usos y el interés de la energía térmica solar y la energía solar fotovoltaica. Actividades Página 11 de 21

12 4. Contaminación atmosférica Qué se entiende por contaminación atmosférica? Qué es un contaminante atmosférico? Qué diferencia existe entre contaminantes primarios y secundarios? Cuáles son los más contaminantes de cada grupo? En qué unidades se expresa su concentración? Contaminación atmosférica: contaminantes más frecuentes y sus efectos Qué factores y condiciones influyen para que los contaminantes atmosféricos se concentren o dispersen en unas zonas más que en otras? Explique cómo influyen en las dispersiones de los contaminantes atmosféricos: a) las borrascas. b) los anticiclones c) las inversiones térmicas Explique las etapas fundamentales del ciclo de emisión- deposición de contaminantes en las capas bajas de la troposfera La atmósfera es un sistema que favorece la dispersión. Explique este hecho y señale las condiciones que modifican esa capacidad de dispersión Por qué las alergias de tipo respiratorio son más frecuentes en los países desarrollados que en los que están en vías de desarrollo? Un colegio está situado junto a una intersección regulada por semáforos y con una importante intensidad de tráfico. Se trata, además, de una zona céntrica con una notable actividad comercial y un aparcamiento regulado (zona azul). En las aulas que dan a la calle se alcanzan, de forma continua, valores superiores a 70 db, incluso cuando están vacías. Proponga una serie de medidas que mejoren las condiciones acústicas en este colegio Explique qué tipo de plantas son las principales responsables de los problemas alérgicos al polen y cuáles son los síntomas más frecuentes de esta afección Cuáles son las principales medidas preventivas de la contaminación polínica del aire? Señale por qué las temperaturas son más elevadas en las ciudades que en el entorno que las circunda Justifique por qué el CO puede ser un contaminante primario, pero también secundario Explique diversas razones por las que el CO alcanza concentraciones muy altas en las ciudades Por qué el CO en lugares cerrados o poco ventilados, como un garaje o un túnel, puede tener efectos fatales? Está justificada la obligación de revisar cada cuatro años las instalaciones domésticas de gas butano y de gas natural? Y de colocar rejillas de ventilación cerca de las calderas y quemadores de gas? Describa el proceso químico que relaciona los óxidos de nitrógeno con la formación de ácido nítrico en la atmósfera En qué consiste el ciclo fotolítico del nitrógeno? A qué se debe que la vida media de los NO x en la atmósfera sea más corta en verano que en invierno? La composición de las partículas suspendidas en el aire es muy variable. Cuáles son las más preocupantes para la salud humana? Actividades Página 12 de 21

13 169.- Las obras públicas son una fuente importante de contaminación por partículas. Puede afectar la construcción de una autovía a la producción agrícola de los terrenos colindantes? Indique los orígenes naturales y antrópicos más destacados de las partículas inorgánicas presentes en el aire Distinga, por sus emisiones contaminantes, la combustión móvil (tráfico) de la combustión fija (centrales térmicas, calefacciones...) Cuáles son los trastornos más relevantes relacionados con la exposición de las personas a elevados niveles de ruido? El parque automovilístico español ha crecido mucho en los últimos años, lo que ha provocado un aumento del ruido y de las emisiones de gases contaminantes y de CO 2. Proponga una serie de medidas que intenten corregir estos efectos negativos y que puedan ser llevadas a cabo por una gran parte de la población Cuáles son los principales métodos de corrección de la contaminación acústica? Qué son las radiaciones ionizantes? Desde la perspectiva de la contaminación radiactiva, qué problemas conllevan las centrales nucleares? En muchas viviendas de la sierra madrileña se detectan valores muy elevados de gas radón. En qué zonas de la casa se medirán los valores más altos? Cómo se puede corregir esta situación? Una ciudad donde no existe ningún observatorio astronómico, debe procurar reducir su contaminación lumínica? Por qué? Cómo puede afectar la contaminación lumínica a los seres vivos? Existe relación entre la contaminación lumínica y las emisiones de CO 2 a la atmósfera? La tabla adjunta muestra el rendimiento de diferentes medios de transporte en países desarrollados. Vehículo km recorrido por litro de combustible Número de pasajeros Pasajeros por km/l de combustible Automóvil Autobús 2, Avión a reacción 0, Tren eléctrico 0, a) Analice la tabla y saque conclusiones sobre la eficacia energética de los diferentes medios de transporte. b) Señale los principales impactos que generan los diferentes medios de transporte de la tabla y sugiera algunas formas de mitigarlos. c) En qué base se apoya la decisión administrativa por la que se reservan algunos espacios o vías para ciertos tipos o modalidades de transporte en la ciudad o en carretera (por ejemplo, carriles reservados para autobuses y turismos con un número mínimo de ocupantes), o se construyen aparcamientos «disuasorios» (por ejemplos, aparcamientos en estaciones de ferrocarril)? Se puede considerar el CO 2 como una sustancia contaminante de la atmósfera? Justifique su respuesta Emisión de CO 2 per cápita en los países de la Unión Europea (toneladas de CO 2 por persona y año). Países Alemania 12,79 11,75 11,61 11,19 Austria 7,67 7,82 7,03 7,18 Bélgica 11,11 11,57 11,52 11,70 Dinamarca 11,34 11,87 11,68 11,68 Actividades Página 13 de 21

14 España 5,38 5,69 5,91 5,56 Finlandia 10,63 10,58 10,61 10,94 Francia 6,48 6,70 6,53 6,32 Grecia 7,55 7,19 7,25 7,34 Holanda 10,48 10,68 10,64 11,01 Irlanda 8,77 8,83 8,88 8,93 Italia 7,08 7,07 7,07 6,97 Luxemburgo 34,26 34,11 32,47 32,57 Portugal 4,50 4,21 4,63 4,78 Reino Unido 10,08 10,19 9,94 9,60 Suecia 6,50 5,91 6,14 6,07 a) Según la tabla adjunta, cuáles son los países de la Unión Europea que emiten menos CO 2 per cápita? Indique algunas causas que explican la menor emisión en esos casos. b) Cite otros gases de «efecto invernadero» y sus fuentes de producción. c) Por qué se considera que el aumento del efecto invernadero es un problema ambiental global? Cite otros dos ejemplos de problemas ambientales globales. d) Qué compromiso sobre el CO 2 han adoptado los países firmantes del tratado de la Naciones Unidas 355 sobre el Cambio Climático para evitar el calentamiento global? Analice la gráfica: a) Describa el fenómeno que se representa en la gráfica (en abscisa, los años, y en ordenadas, la concentración de CO 2 en la atmósfera). b) Señale tres causas que explican ese comportamiento. c) Explique los efectos medioambientales que se derivan del fenómeno Qué medidas propondría para contrarrestar el efecto invernadero? Razone la respuesta El ozono estratosférico y el ozono troposférico. Diferencias de su origen y efectos ambientales Cuál es el origen del ozono troposférico? Distinga los efectos ambientales del ozono en la estratosfera y en la troposfera Algunos años, durante la primavera antártica, que coincide con nuestro otoño, existen algunas áreas sobre la Antártida donde más del 40 % del ozono desaparece. Este agujero es tan grande como Norteamérica. a) Enumere los productos que contienen compuestos clorofluorocarbonos. Explica el mecanismo de destrucción del ozono por los CFCs. b) Efectos sobre los seres vivos de la disminución de la capa de ozono. Proponga unas medidas para evitar este Los CFCs son unos gases invernadero inventados por el hombre y son «perfectos»: son inocuos para la salud humana, son inodoros, inertes, no son inflamables y, además, son baratos, fáciles de producir y sirven para muchas cosas. a) Son realmente perfectos los CFCs? Cómo afectaban a la capa de ozono? b) Haga un esquema de la estructura de la atmósfera, señalando las capas. Señala también dónde se encuentra la capa de ozono, y dónde se encuentran los gases responsables del efecto invernadero y explique (dentro del mismo esquema) qué ocurre con las radiaciones infrarrojas y ultravioleta Por qué la disminución de ozono es mayor en las zonas polares? En los últimos años, la información meteorológica durante el verano suele ir acompañada de recomendaciones sobre la protección solar adecuada para cada región. a) A qué cree que se debe? b) Qué repercusiones puede tener para nuestra salud ignorar esas recomendaciones? CO2 (ppm) Actividades Página 14 de 21

15 192b.- Si actualmente se dejara de emitir CFC, aún permanecerían durante mucho tiempo sus efectos sobre la capa de ozono. a) Haga un breve comentario sobre esta afirmación y justifíquelo utilizando las reacciones químicas que tienen lugar en el proceso. b) En la figura se muestran las variaciones anuales de la cantidad de ozono total medido en Bahía Halley (Antártida) en septiembre y octubre (inicio de la primavera austral) desde 1955 hasta Cuáles cree que son las causas del fuerte descenso experimentado durante las décadas de 1970 y 1980? Y de la estabilización en la década de 1990? Explique qué circunstancias hacen que los CFC: a) Hayan sido tan utilizados. b) Alcancen la estratosfera. c) Debiliten la capa de ozono Qué problema ambiental se vincula con una mayor incidencia de carcinomas y melanomas? Explica esta relación Todos los seres vivos necesitan agua para vivir. La lluvia nos suministra el agua que necesitamos, pero esta fuente de vida se está envenenando debido a la contaminación del aire. Esta lluvia contaminada se llama lluvia ácida. a) Cite las actividades humanas que produce la emisión de óxidos de azufre y nitrógeno e indique los efectos de la lluvia ácida. b) Explique el mecanismo de formación de la lluvia ácida y enumere una serie de medidas para resolver el problema Cuáles son las condiciones atmosféricas que provocan mayor peligro de contaminación del aire de una ciudad? Por qué? A qué se debe la condición de contaminante transfronterizo de la lluvia ácida? Explique los problemas ambientales derivados de la emisión a la atmósfera de NO 2, SO 2, CO 2, y CO y sus efectos sobre la salud humana Entre los óxidos de azufre destaca el SO 2 como contaminante atmosférico. a) Por qué este gas es el contaminante más peligroso para el patrimonio arquitectónico? b) Cómo afecta a los seres vivos? En el mapa se refleja el porcentaje de azufre depositado en forma de ácido sulfúrico. A partir de su observación, conteste a las siguientes cuestiones: a) Cómo se denomina a este tipo de mapas? Cuál es su finalidad? En qué tipo de medidas (preventivas, predictivas, correctoras) se encuadraría? Razone la respuesta. b) Qué efectos provoca dicho contaminante sobre la biosfera y la geosfera? c) Qué países verán más afectados sus monumentos con mayor intensidad? Observando el mismo mapa de la actividad anterior. a) Explique de dónde procede el ácido sulfúrico presente en la atmósfera y cuáles son las actividades tecnológicas que llevan a su formación. Actividades Página 15 de 21

16 b) Sabiendo que la obtención de energía en Gran Bretaña se fundamenta principalmente en el uso del carbón, explique los porcentajes de azufre depositados en forma de ácido sulfúrico en este país y relaciónelos con los porcentajes detectados en los países escandinavos. c) Explique las consecuencias que sobre los lagos escandinavos puede tener la acumulación de ácido sulfúrico A principios de los años ochenta del pasado siglo, los científicos empezaron a comprobar que muchos ríos, lagos y bosques sufrían una alarmante pérdida de vitalidad que no estaba directamente relacionada con fenómenos naturales. Pronto dieron con la causa: la lluvia ácida. a) Explique, con ayuda de un esquema, en qué consiste la lluvia ácida. b) Indique qué gases son los responsables de la lluvia ácida y cuál es su procedencia. c) Señale los efectos de la lluvia ácida y apunte algunas medidas que permitan reducirlos Losárboles necesitan nitrógeno y azufre en cantidades adecuadas para su crecimiento. Por qué entonces la lluvia ácida es un problema para los bosques? Muchos monumentos de nuestro patrimonio presentan daños por la contaminación: a) Describa el proceso o los procesos que originan este daño. b) Cuáles son los principales contaminantes que intervienen en estos procesos y cuál es su origen? c) Qué medidas se podrían adoptar para frenar este deterioro del patrimonio arquitectónico y escultórico? Observe atentamente el esquema de la figura y conteste a las siguientes cuestiones: a) Indique cuál es el principal proceso contaminante que se está produciendo. b) Indique las principales causas generadoras del mismo. c) Proponga las medidas correctivas y preventivas pertinentes Definición y tipos de nieblas contaminantes (smogs) Por qué los países del sur de Europa padecen con menor intensidad los efectos de la lluvia ácida que los del norte? Porqué los países ricos han logrado disminuir de manera muy clara sus emisiones de SO 2, pero no logran hacer lo mismo con las emisiones de CO 2? Causas que pueden producir una disminución general de la temperatura de la Tierra El enfriamiento atmosférico a escala planetaria implicaría (Señalar si son verdaderas o falsas): a) Aumento del vapor de agua. b) Aumento de precipitación. c) Bajada del nivel oceánico. d) Aumento de la escorrentía. e) Incremento de superficies continentales Relacione cada contaminante con sus fuentes de contaminación características: 1) Monóxido de carbono. a) Transporte. 2) Óxidos de azufre. b) Calefacciones. 3) Óxidos de nitrógeno. c) Centrales térmicas Relacione cada proceso con el compuesto químico que libera: 1) Desnitrificación bacteriana. a) Amoniaco. 2) Erupciones volcánicas. b) Metano. 3) Incendios forestales. c) Sulfuro de hidrógeno 4) Tormentas. d) Óxidos de nitrógeno. 5) Descomposición de la materia orgánica. e) Monóxido de carbono. f) Dióxido de azufre. g) Partículas. Actividades Página 16 de 21

17 213.- Relacione el tipo de industria con los contaminantes que producen: 1) Industria de pesticidas. a) Sulfuro de hidrógeno. 2) Refinerías. b) Cloruro y fluoruro de hidrógeno. 3) Incineración de residuos plásticos. c) Clorofluorocarbonos. 4) Industria del frío y fabricación de espumas. d) Furanos y dioxinas Cuál o cuáles de estas sustancias no es/son contaminantes primarios?: a) Monóxido de carbono. b) Ozono. c) Óxidos de azufre. d) Óxidos de nitrógeno. e) PAN La dispersión de los contaminantes se produce cuando: a) La temperatura de los gases que se emiten es menor que la del medio ambiente. b) Existen turbulencias de las masas de aire. c) El grado de insolación es alto. d) Las precipitaciones son elevadas Cuál o cuáles de las siguientes proposiciones es/son falsa/s?: a) En la isla térmica urbana, se establece una circulación cíclica donde el aire contaminado asciende por la periferia y desciende por el centro de la ciudad. b) En las zonas costeras, las brisas de mar que se dan durante la noche desplazan los contaminantes hacia el mar. c) En los valles, el aire caliente que producen las brisas de montaña crean una situación de inversión térmica, que impide la dispersión de los contaminantes Complete las siguientes frases: a) La lluvia ácida es producida por ácidos como sulfúrico y nítrico, pero también por otros como el b) La deposición seca es la sedimentación de partículas sólidas de c) Los suelos resultan menos afectados por la lluvia ácida que los suelos d) La acidificación de los suelos es tanto cuanto es la capa de humus Completa las siguientes frases referidas al smog fotoquímico: a) Cuando existe equilibrio entre los óxidos de nitrógeno no se acumula b) El equilibrio se rompe por la presencia de c) Cuando se rompe el equilibrio se forma Relaciona la columna de la izquierda con la de la derecha: 1) Smog ácido. a) Situación anticiclónica. 2) Smog fotoquímico. b) Invierno. c) Agosto y septiembre d) Insolación. e) Lugares fríos y húmedos f) Hojas se decoloran. g) Envés con manchas plateadas. h) Irritaciones oculares y afecciones respiratorias La destrucción de la capa de ozono se debe: a) Al uso indiscriminado de abonos fosfatados sintéticos. b) A la emisión de óxidos de nitrógeno por los aviones supersónicos. c) Al empleo de clorofluorocarbonos en aerosoles y sistemas de refrigeración Completa las siguientes ecuaciones: a) Fotólisis: CFCl 3 + hν b) Destrucción del ozono: Cl + O 3 ClO + O c) Balance: O 3 + O d) Sumidero: NO 2 + ClO Cuál de los siguientes gases tiene mayor efecto invernadero?: Actividades Página 17 de 21

18 a) Metano. b) Ozono. c) Dióxido de carbono. d) Clorofluorocarbonos Cuál de las siguientes actividades antrópicas contribuye en mayor medida al efecto invernadero?: a) Las prácticas agrícolas. b) La utilización de los CFCs. c) Los diversos procesos industriales. d) La quema de los combustibles fósiles Cuál de las siguientes zonas es, en principio, menos vulnerable a los efectos del cambio climático?: a) Norte de Europa y Asia. b) Sur de Europa y Asia. c) Sureste de Asia. d) África La contaminación química de la atmósfera se puede prevenir mediante medidas como: a) b) c) d) Cuál de las siguientes radiaciones tiene mayor poder de penetración y por ello resultan más perjudiciales: a) Los rayos X. b) Los rayos gamma. c) Las partículas alfa. d) Las partículas beta Las radiaciones ionizantes son: a) Los rayos X y rayos gamma. b) Las radiaciones ultravioleta e infrarroja. c) Las partículas alfa y beta. d) Las microondas y radiofrecuencias Compara el smog fotoquímico (o de Los Ángeles) con el smog ácido (o londinense) Cuáles son las principales instalaciones emisoras de dióxido de azufre en España? Por qué? La venta de gasolinas en el interior de las ciudades va unida a un importante riesgo de accidentes. Es este el único problema de estas instalaciones? La gráfica adjunta muestra la variación de concentración de los contaminantes en una atmósfera urbana en partes por millón (ppm) a lo largo del día (horas). A partir de su observación, responda razonadamente a las siguientes cuestiones: a) Por qué no coinciden los valores máximos para el NO y el NO 2? b) Por qué se alcanzan los niveles máximos de O 3 en las horas de máxima radiación solar y los niveles mínimos durante la noche? c) Diferencie entre contaminante primario y secundario Cuáles son los contaminantes atmosféricos de una central térmica diseñada para trabajar a partir de carbón? 234.-Cite tres medidas correctoras para evitar el aumento del efecto invernadero Por qué la cantidad de CO 2 en la troposfera ha ido aumentando en las últimas décadas? Actividades Página 18 de 21

19 236.- Lea los siguientes textos periodísticos y responda a las cuestiones. Zaragoza ahorra papel y árboles Según una noticia recogida en el diario Heraldo de Aragón (2 de abril de 2000), la campaña llevada a cabo en la capital aragonesa pretende que «cada ciudadano recicle 34 kg de papel al año. De esta forma, cada año, Zaragoza ahorraría t de papel en sus vertederos, dejaría de consumir m 3 de agua necesarios para la fabricación del papel y dejaría de talar árboles». Los bosques gallegos eliminan al año medio millón de toneladas de dióxido de carbono El diario La Voz de Galicia (9 de febrero de 2000) señala que «en Galicia, el millón de hectáreas de superficie arbolada censada elimina cada año medio millón de toneladas de CO 2, ya que después del proceso de absorción del carbono liberan al aire oxígeno gaseoso». a) Qué relación tienen ambas noticias? Indica cómo influye el reciclado de papel sobre el efecto invernadero. b) Además de la mencionada en el primer texto, señala otras cuatro medidas para reducir el efecto invernadero En qué consiste el fenómeno conocido como isla de calor urbana? En qué consiste la inversión térmica en la atmósfera? Cómo influye en la dispersión de los contaminantes? Cuáles de las siguientes condiciones atmosféricas: GAS > GVT, GAS < GVT, GVT < 0, favorecen la dispersión de contaminantes? Razone su respuesta Observe las gráficas de temperatura en las dos situaciones mostradas en sendos dibujos y conteste a las siguientes cuestiones: a-explique razonadamente qué tipo de situación atmosférica determina cada uno de esos dibujos. b-describa las situaciones meteorológicas que se dan en los dibujos, relacionando cada una de ellas con el fenómeno de la contaminación atmosférica. c-explique razonadamente las consecuencias de la ausencia de dispersión de contaminantes en las áreas urbanas En una ciudad y a lo largo del día, se observa la siguiente variación de temperatura en los niveles bajos de la atmósfera. (H = altitud; T a = temperatura) a) Explique el fenómeno que está ocurriendo y su influencia en la dispersión de los contaminantes. b) Qué medidas preventivas y correctoras se pueden tomar frente a la contaminación? c) Por qué cabe esperar que la temperatura en un núcleo urbano sea superior a la de las zonas colindantes? Cómo influye dicho comportamiento en la dispersión de los contaminantes? Cómo se explica el incremento térmico en los núcleos urbanos (islas de calor) respecto a las zonas limítrofes? Cuál es el motivo de que las chimeneas industriales sean tan altas? Realice un esquema dónde se muestre la variación del gradiente vertical de temperatura (GVT) Cite algún ejemplo de cómo el ser humano puede modificar el albedo de la superficie terrestre. Actividades Página 19 de 21