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La energía que
nos llega del Sol
En 1977 un grupo de geólogos, en un submarino, se sumergió a 2 500 m de profundidad cerca de las islas Galápagos. A esa profundidad, con una temperatura del agua cercana a los 0 oC y en total oscuridad, no pensaban encontrar ningún ser vivo. Por eso su sorpresa fue grande cuando hallaron tubos de gusanos gigantes, enormes conchas de bivalvos, cangrejos, peces como anguilas y otros animales.
Era la primera vez que se encontró un ecosistema que no recibía la luz del Sol.
¿Por qué se quedaron sorprendidos los tripulantes del submarino?
• El papel que realiza la atmósfera, filtrando las radiaciones solares. • Lo que origina las corrientes
oceánicas, los vientos y las brisas. • La diferencia entre meteorología
y aerología.
• Qué son los agentes geológicos y qué energía los mueve.
• Las formas que tiene el ser humano de utilizar la energía solar.
En esta unidad aprenderás
La energía del Sol
1
Nuestra estrella, el Sol, emite al espacio una gigantesca cantidad de
energía, que procede de reacciones nucleares del interior del Sol.
Hasta nosotros llega tan solo una pequeñísima parte de la energía del
Sol, pero es suficiente para mantener la vida en la Tierra.
La atmósfera actúa de filtro
La atmósfera es la capa gaseosa que envuelve a la Tierra. Es
impres-cindible porque hace de filtro y no deja que los rayos peligrosos del
Sol lleguen hasta nosotros. Este filtro es muy efectivo al atardecer o al
amanecer porque en ese momento el Sol llega más inclinado y tiene
que atravesar un gran espesor de aire.
El reparto desigual
de la energía solar
2
El agua y el suelo se calientan cuando absorben la luz del Sol. Sin
embargo, este calentamiento es desigual (diferente).
En el ecuador los rayos del Sol caen rectos y el calentamiento es muy
fuerte. Así el aire y el agua del océano están calientes y decimos
enton-ces que en estas zonas «hace calor». En los polos, los rayos del Sol van
inclinados y el calentamiento es menor. Así el aire y el agua del
océa-no están poco calientes y decimos que en estas zonas «hace frío».
Corrientes en la atmósfera y en los océanos
En la Tierra se forman corrientes que llevan el aire y el agua
de un lugar a otro. Las corrientes se producen en la atmósfera
y en los océanos.
•
Corrientes en la atmósfera.
Son los movimientos del
aire en la atmósfera. El aire caliente del ecuador se
diri-ge a los polos y el aire frío de los polos se diridiri-ge hacia el
ecuador.
•
Corrientes en los océanos.
Son movimientos continuos
del agua de los océanos. Se forman corrientes cálidas en el
ecuador que van hacia los polos, y corrientes frías en los
polos que se desplazan hacia el ecuador.
Todos estos movimientos en la atmósfera y en los océanos
contribuyen de manera eficaz a repartir el calor por toda la
superficie terrestre.
El ecuador es la línea imaginaria, trazada sobre la superficie terrestre, que separa el hemisferio norte del hemisferio sur.
¿SABÍAS QUÉ...?
Ecuador
En el ecuador los rayos del Sol caen rectos y en los Polos de forma inclinada, lo que da lugar a una gran diferencia de temperatura entre estas dos zonas.
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1. Define los siguientes términos: • Ecuador:
• Atmósfera:
2. Contesta las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué es el Sol? ¿Qué importancia tiene para nosotros?
b) ¿Qué producen las reacciones nucleares del Sol?
c) ¿Qué parte de la energía del Sol llega a la Tierra?
d) ¿Por qué la atmósfera es imprescindible?
e) ¿Por qué en los polos el aire y el agua de los océanos está menos caliente que en el ecuador?
3. Ordena las letras para que aparezcan los nombres relacionados con el Sol.
• GENRÍAE:
• FÓAMSEART:
• REAUCOD :
4. Completa el texto con las palabras:
Tierra-vida-pequeñísima-energía-llega
Hasta nosotros tan solo una parte de la del Sol, pero es suficiente para mantener la en la .
Actividades
5. Coloca en las casillas si las frases son verdaderas (V) o falsas (F).
El agua se enfría cuando absorbe la luz del Sol. En el ecuador el calentamiento es muy fuerte. En los polos, el calentamiento es más fuerte que en el ecuador.
En los polos los rayos solares inciden de forma inclinada y en el ecuador los rayos del Sol caen rectos.
El calentamiento en la Tierra por la energía solar es desigual.
No hay diferencia de temperatura entre el ecuador y los polos.
6. Une los elementos de cada columna: • Baja temperatura Ecuador • • Alta temperatura Polos • • Rayos rectos
• Rayos inclinados
7. Escribe si las frases se refieren a corrientes atmosféricaso acorrientes oceánicas:
• El aire caliente va desde el ecuador hasta los polos:
• Existen movimientos continuos del agua de los océanos:
8. Las siguientes frases son falsas. Escríbelas debajo correctamente.
• En los polos el aire estará más caliente y subirá.
• Las corrientes frías en el ecuador se desplazan hacia los polos.
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Dinámica atmosférica a escala
local. Aerología
3
La
aerología
estudia los fenómenos atmosféricos que se producen a una
escala de pocos kilómetros y son: las corrientes térmicas ascendentes, las
tormentas, la brisa marina, la brisa de valle y las inversiones térmicas.
Corrientes térmicas ascendentes
En días soleados, cuando el suelo se calienta, también se calienta el
aire que está por encima de él; este aire se despega del suelo y forma
corrientes térmicas ascendentes
a gran altura.
Tormentas
Si hay mucha diferencia de temperatura entre el aire caliente que
está sobre el suelo y el aire frío de las capas altas, las corrientes
as-cendentes térmicas alcanzan mucha velocidad, aumentan de tamaño
y se forma un
cumulonimbo
, una nube de tormenta.
Brisa marina
Durante el día
, en las zonas costeras, el suelo rocoso se calienta
más rápido que el agua. Este suelo calienta el aire que tiene sobre él
haciendo que suba en forma de corrientes ascendentes, y forma una
brisa
que sopla hacia fuera del mar.
Durante la noche
es al revés, el agua del mar está más caliente que
el suelo, y se forma una
brisa
que sopla hacia el mar.
Al ascender, el aire se enfría, y el vapor de agua que contiene se condensa y forma gotitas diminutas. Entonces aparece una pequeña nube llamada cúmulo de térmica.
Los cumulonimbos producen fuertes chaparrones de lluvia.
Las flechas negras indican el aire caliente que sube por el valle a lo largo del día.
La brisa sopla hacia fuera
del mar. La brisa sopla hacia dentro
del mar.
Brisa de valle
Durante el día en los valles circula la brisa de valle que va desde el
fondo hacia la parte más alta. Durante la noche, suele ser al revés.
Inversiones térmicas
La inversión térmica se produce cuando el aire que está más cerca
del suelo está más frío que el aire que está arriba. Esto se origina por
el humo de las fábricas y de los automóviles que se queda cerca del
suelo, lo que provoca más contaminación.
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9. Busca en el diccionario los siguientes términos: • Aerología:
• Brisa:
10. Escribe cuáles son los cinco fenómenos atmosféricos que estudia la aerología.
1. 2. 3. 4. 5.
11. Contesta:
¿Cómo se forma una corriente térmica ascendente?
12. ¿Qué es un cumulonimbo? Subraya de rojo la respuesta correcta:
• Una corriente térmica ascendente. • Brisa que sopla hacia fuera del mar. • Una inversión térmica.
• Una nube de tormenta.
13. Observa las fotos y explica cómo se forma la brisa marina durante el día y durante la noche.
De día:
De noche:
Actividades
14. Lee y responde:
Las cigüeñas, las grullas y los buitres aprovechan las corrientes térmicas ascendentes para subir en el aire sin cansarse. ¿Cómo consiguen ganar altura los deportistas que hacen parapente?
15. Las siguientes frases son falsas. Corrígelas y escríbelas debajo correctamente.
• Durante el día la brisa de valle va desde la parte alta hasta el fondo.
• Durante la noche la brisa de valle va desde el fondo hacia la parte alta del valle.
16. Observa la fotografía y explica lo que ocurre:
17. Piensa y responde:
a) ¿Cuándo se produce la inversión térmica?
b) ¿Por qué la inversión térmica produce más contaminación?
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Dinámica atmosférica a gran
escala. Meteorología
4
Las previsiones meteorológicas nos informan del tiempo, es decir, si
lloverá o no, si hará frío o calor, si habrá nubes o lucirá el sol.
Se llama tiempo meteorológico al estado de la atmósfera
en un momento y lugar determinados.
Para realizar las previsiones meteorológicas, los meteorólogos
cuen-tan con
satélites meteorológicos
que hacen fotos de la Tierra, y
también con datos sobre la temperatura y la presión atmosférica.
Con estos datos recogidos se realizan los
mapas de isobaras
. Unas
isobaras muy juntas señalan que se producirán fuertes vientos, pero
unas isobaras muy separadas indican vientos flojos.
Vientos
Los vientos son movimientos del aire que se desplazan cientos o
miles de kilómetros.
Los vientos se forman porque el aire se mueve desde las zonas
de mayor presión atmosférica (anticiclones) hacia las de menor
presión atmosférica (borrascas).
Nubes y precipitaciones
Las nubes están formadas por gotas de agua microscópicas que se han
formado por la condensación del vapor de agua que lleva el viento. Las
nubes pueden formarse en las siguientes condiciones:
•
Cerca de las borrascas.
El aire sube y se enfría formando la nube.
•
En las montañas.
El aire con humedad sube por la ladera de la
mon-taña que está enfrentada al viento.
•
En el suelo.
La
niebla
es un tipo de nubosidad que se forma cerca
del suelo, cuando el aire húmedo se enfría.
Cuando el aire que contiene mucha humedad se enfría, sobre las
gotas de agua de las nubes se forma cada vez más vapor, aumentan
de tamaño y caen, produciendo
precipitaciones
en forma de
lluvia
,
nieve
o
granizo
.
Mapa de isobaras. Las isobaras son líneas curvas que unen puntos con la misma presión atmosférica. Los anticiclones se representan con una A, y las borrascas con una B. Las flechas azules indican la dirección del viento.
El aire húmedo y caliente sube, se enfría y forma las nubes.
La lluvia se produce si las gotas se unen entre sí y caen.
La nieve se produce cuando la temperatura está bajo cero.
Cuando las bolas de granizo son de gran tamaño se llaman pedrisco.
Isobara
996 1000 1004 1008
996
A
B
1000 1004
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18. Define los siguientes términos: • Borrasca:
• Anticiclón:
• Nube:
• Viento:
19. Escribe previsiones meteorológicas que nos puedan informar del tiempo que va a hacer. Fíjate en el ejemplo: 1. No va a llover.
2. 3. 4.
20. Contesta a las siguientes preguntas:
a) ¿A qué llamamos tiempo meteorológico?
b) ¿Para qué se utilizan los satélites meteorológicos?
c) ¿Para qué sirven los mapas de isobaras?
d) ¿Qué significan la A y la B en el mapa? A:
B:
21. Ordena las siguientes letras: • BAISORAS:
• PITAICOENSPRECI: • OROLOIGATEME: • ENOTSVI:
• EBSUN: • RCOBRASAS:
Actividades
22. Elige la respuesta correcta: ¿Qué es la niebla?
• Un tipo de nubosidad que se forma lejos del suelo cuando el aire húmedo se enfría.
• Un tipo de nubosidad que se forma cerca del suelo cuando el aire húmedo se enfría.
• Un tipo de nubosidad que se forma cerca del suelo cuando el aire húmedo se calienta.
23. Completa escribiendo fuertes vientosovientos flojos: • Unas isobaras muy juntas señalan:
• Unas isobaras muy separadas señalan:
24. Subraya de color azul las respuestas verdaderas: Las nubes se pueden formar en las siguientes condiciones:
• Cerca de las borrascas. • Cerca del anticiclón. • En vientos flojos. • En las montañas.
25. Señala la respuesta correcta:
• La precipitación se produce cuando:
El aire que contiene mucha humedad se calienta. El aire que contiene mucha humedad se enfría. El aire que contiene poca humedad se enfría. El aire recibe de repente mucha humedad.
• Las precipitaciones de nieve se producen cuando:
La temperatura de la atmósfera está bajo cero. La temperatura de la atmósfera está sobre cero. La temperatura de la atmósfera es muy fría. La temperatura de la atmósfera es constante.
93
Los agentes geológicos
5
Algunos de los principales agentes geológicos son:
•
Agua.
Disuelve ciertas rocas.
•
Hielo.
Forma los glaciares, y al desplazarse el hielo, arrastran gran
cantidad de rocas.
•
Viento.
Desgasta algunas rocas y transporta la arena.
Los agentes geológicos son elementos de la naturaleza (agua, hielo,
viento, etc.) que pueden cambiar el paisaje mediante la erosión, el
transporte y la sedimentación.
La erosión se produce cuando las rocas se deshacen y se rompen
debido al aire, el agua o el viento.
El transporte se produce cuando los trozos de roca son arrastrados
de un lugar a otro mediante el aire, el agua o el viento.
La sedimentación se produce cuando los materiales que han sido
transportados se posan en un lugar.
Los agentes geológicos necesitan la energía que procede del Sol.
El efecto regulador de la hidrosfera
6
No todas las sustancias se calientan o se enfrían con la misma
facili-dad. El aire se calienta deprisa y se enfría rápidamente. En cambio,
el agua necesita mucho calor para que su temperatura suba pero
retiene el calor durante mucho tiempo.
Durante el verano el mar recibe mucho calor, ya que absorbe la
ener-gía del Sol. Por ello, los veranos en las zonas costeras son más suaves
que en las zonas de interior.
Durante el invierno el aire se enfría mucho, pero como el mar está
algo más caliente, le deja parte de su calor al aire calentándolo. Por
ello, los inviernos en las zonas de costa también son más suaves.
Acumulaciones de sedimentos depositados por un glaciar.
Calor
A: En verano el mar absorbe mucho calor del aire y lo refresca.
B: En invierno el mar cede calor al aire, manteniendo su temperatura suave.
Calor
A B
1. El Sol pone en marcha el ciclo del agua.
4. El viento causa el oleaje del mar y forma las dunas en los desiertos y en las playas.
3. Los glaciares, los ríos y el oleaje modelan la superficie.
2. Las lluvias y la nieve alimentan de agua a los glaciares y a los ríos.
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26. Contesta a las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué es un agente geológico?
b) ¿Cuáles son algunos de los principales agentes geológicos?
27. Une mediante flechas los siguientes elementos: Agua • • Desgasta rocas y transporta arena.
Hielo • • Disuelve ciertas rocas.
Viento • • Arrastra gran cantidad de rocas.
28. Identifica cuál es el agente geológico que ha realizado estas formas del paisaje:
29. Completa las siguientes frases:
• La erosión se produce cuando las
se y se debido al , al o al .
• El transporte se produce cuando los
de son de un lugar a otro mediante el , el
o el .
• La sedimentación se produce cuando los que han sido
se en un lugar.
30. Señala la respuesta correcta.
Los agentes geológicos necesitan la energía: • Del viento.
• Del agua. • Del Sol.
Actividades
31. Completa el siguiente esquema.
1. El Sol
2. Las lluvias y la nieve
3. Los glaciares
4. El viento
32. Busca en el diccionario el significado de: • Hidrosfera:
33. Piensa y contesta:
a) En un día soleado de verano la temperatura del aire es de 36 oC; sin embargo, el agua de una piscina,
que también le da el sol, tiene una temperatura de tan solo 25 oC.
¿Por qué hay esa diferencia de temperatura?
b) ¿Por qué si regamos el suelo cuando hace mucho calor el ambiente se refresca?
34. Subraya de color azul la respuesta correcta:
a) ¿Por qué durante el verano el mar recibe mucho calor? • Porque el aire se calienta deprisa.
• Porque el aire se enfría rápidamente. • Porque absorbe la energía del Sol. • Porque los veranos son más suaves.
b) ¿En qué se diferencian los veranos en zonas costeras y zonas de interior?
• En que el verano es más suave en zonas de interior. • En que el verano es más suave en zonas costeras.
1
2 4
3
95
El uso de la energía solar
7
La energía solar es la energía que nos llega del Sol.
La energía solar se utiliza para producir calor y para generar
electricidad.
Producción de calor con energía solar
La energía solar aprovecha los rayos del Sol para producir agua caliente.
El calentador solar es un aparato que utiliza el calor del Sol para
calentar agua. Es sencillo y está formado por dos partes:
•
Serpentín.
Es una tubería de metal fina y larga de color negro y
enrollada, que está sobre una placa negra tapada con un vidrio
que recoge el calor del Sol.
•
Depósito.
Es un recipiente que acumula el agua caliente.
Producción de electricidad con energía solar
La energía eléctrica se obtiene por medio de
paneles fotovoltaicos
.
Cuando los paneles reciben la luz, la energía solar se transforma en
electricidad.
Los riesgos de la energía solar
8
La gran cantidad de energía solar llega a la Tierra a través de
ra-diaciones. La atmósfera hace de filtro y elimina muchas radiaciones
peligrosas, como son: los
rayos X
y los
rayos gamma
.
Deterioro de la ozonosfera
La ozonosfera es una delgada capa de la atmnósfera formada por
el gas
ozono
. Esta capa no deja entrar la radiación ultravioleta que
procede del Sol y que puede causar graves quemaduras.
Los gases CFC contienen cloro (Cl), flúor (F) y carbono (C) y se
uti-lizan en frigoríficos, equipos de aire acondicionado y en aerosoles.
Estos gases en la atmósfera disminuyen la capacidad de la ozonosfera
como filtro de los rayos del Sol.
Acumulación de calor y cambio climático
A lo largo del día el calor se acumula y de noche, gracias a la
atmós-fera, una parte queda retenida. Algunos gases como el dióxido de
carbono absorben parte de la radiación que se escaparía al espacio.
Se provoca así que la atmósfera se caliente más de lo normal,
produ-ciendo un efecto invernadero y el calentamiento global del planeta.
Salida de agua caliente Entrada de agua fría
Serpentín Depósito
Calentador solar.
De día: la luz del Sol calienta el suelo y los objetos acumulan calor.
De noche sin atmósfera: el calor se escaparía al espacio y la Tierra se enfriaría.
De noche con atmósfera: una parte de calor escapa al espacio y otra parte queda retenida.
De noche con
atmósfera y con dióxido de carbono: este gas absorbe parte de la radiación.
Los paneles fotovoltaicos están formados por células fotovoltaicas.
Paneles fotovoltaicos
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35. Señala la respuesta correcta.
La energía del Sol es:
• La energía que escapa al espacio. • La energía que nos llega del Sol. • La energía que calienta el suelo.
36. Contesta a las siguientes cuestiones:
a) ¿Para qué se utiliza la energía solar?
b) ¿Qué es un calentador solar?
c) ¿Cómo se llaman las dos partes que forman el calentador solar?
1. 2.
d) ¿Dónde se acumula el agua caliente en el calentador solar?
37. Completa el siguiente esquema.
38. Señala con una X las respuestas correctas sobre el serpentín:
Es una tubería de metal gruesa y corta. Es una tubería de metal fina y larga. Es de color negro y enrollada. Es de colores y alargada.
Está sobre una placa negra tapada con un vidrio.
Actividades
39. Subraya de rojo las frases correctas:
• Cuando los paneles fotovoltaicos no reciben luz, se produce electricidad.
• La energía eléctrica se obtiene por medio de paneles fotovoltaicos.
• Cuando los paneles reciben la luz, la energía solar se transforma en electricidad.
40. Escribe los dos tipos de radiaciones peligrosas que elimina la atmósfera:
1. Rayos 2. Rayos
41. Contesta las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué es la ozonosfera?
b) ¿Qué contienen los gases que perjudican a la capa de ozono?
1. 2. 3.
42. Explica qué pasa en cada caso con el calor:
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Resumen
LA ENERGÍA DEL SOL
La atmósfera es imprescindible porque hace de y no deja que los peligrosos del Sol lleguen a nosotros.
EL REPARTO DESIGUAL DE LA ENERGÍA SOLAR
En el ecuador, el calentamiento es y decimos
que «hace más ».
En los polos, el calentamiento es menos y decimos
que «hace más .
Estas diferencias de temperatura causan:
Corrientes en la y corrientes en los .
DINÁMICA ATMOSFÉRICA A ESCALA LOCAL
La aerología estudia
Los fenómenos atmosféricos son:
1. 2. 3. 4. 5.
DINÁMICA ATMOSFÉRICA A GRAN ESCALA
Las previsiones meteorológicas nos permiten conocer previsiones sobre:
1. , 2. y 3. ,
LOS AGENTES GEOLÓGICOS
Algunos de los principales agentes geológicos son:
El , el y el
EL EFECTO REGULADOR DE LA HIDROSFERA
La hidrosfera hace un efecto regulador sobre la atmósfera:
En invierno el cede calor al aire manteniendo
su temperatura .
EL USO DE LA ENERGÍA SOLAR
La energía solar se utiliza para y para La ozonosfera es
Los gases CFC contienen , y
y deterioran la .
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