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Temas Selectos

"Climatología y Cambio Climático"

Programa: Oceanografía Física (Maestría y Doctorado)
Departamento: Oceanografía Física
Vigencia: Agosto 2010
Requisitos: Conocimientos básicos sobre vectores, cálculo diferencial y ecuaciones diferenciales parciales
Horas de Teoría: 48
Créditos: 6
Objetivo: Entender los mecanismos físicos y dinámicos del sistema climático a nivel global y regional en diversas escalas de tiempo.

Temario

1

Introducción al Sistema Climático

1.1 Componentes del sistema climático. Forzamientos externos; forzamientos internos (el Sistema Terrestre); composición de la atmósfera; estructura vertical de la atmósfera.

1.2 Forzamientos radiativos. Variabilidad natural e inducida; mecanismos de retroalimentación positivos y negativos; efecto de invernadero y cambio climático; el ciclo del carbono.

1.3 Tipos de Variabilidad

6 Hrs.
2

Balance Global de Energía

2.1 Balance de energía de la Tierra. Balance global de energía de la atmósfera y de la tierra;

2.2 Forzamiento radiativo. Nubes, gases y contaminantes; tipos de nubes; posible impacto climático.

2.3 Balance superficial de energía. Ciclo anual (océano y tierra); capacidad térmica de la atmósfera, la tierra y el océano; transferencia de calor; capa límite atmosférica.

6 Hrs.
3

Ciclo Hidrológico y Estabilidad

3.1 Ciclo hidrológico. Balance global del ciclo del agua; transporte zonal, meridional y vertical de vapor de agua; ciclo hidrológico superficial.

3.2 Estabilidad atmosférica y formación de nubes. Mecanismos de formación de nubes; circulación meridional y zonal; procesos adiabáticos; perfil vertical de temperatura y humedad; convección e inestabilidad; capa marina; advección; niebla.

6 Hrs.
4

Circulación Media de la Atmósfera

4.1 Presión atmosférica y circulación. Circulación meridional; presión superficial; ecuación hidrostática; fuerza de gradiente de presión; altura geopotencial; ecuación hidrostática e hipsométrica; vientos superficiales.

4.2 Forzamientos primarios de la circulación superficial. Sistemas de presión y flujos de corriente globales; giros subtropicales; convergencia y divergencia atmosférica vs oceánica; zona de convergencia intertropical; el esfuerzo del viento y el transporte de Ekman; surgencias.

4.3 Circulación superficial y de altura. Circulación térmica directa e indirecta; circulación de Walker; celda de Hadley; ecuación de continuidad de masa en la atmósfera y en el océano. El Niño/oscilación del sur.

10 Hrs.
5

Dinámica de la Atmósfera

5.1 Dinámica del flujo horizontal. Operador nabla (Ñ); fuerzas aparentes y reales; ecuación de movimiento horizontal; viento geostrófico; viento gradiente; viento termal; balance hidrostático vs no-hidrostático; ecuaciones de diagnóstico y pronóstico; escalas de movimiento.

5.2 Movimientos de escala sinóptica. Movimiento vertical y la ecuación de continuidad; divergencia, vorticidad y vorticidad potencial; función de corriente; tendencia geopotencial (de altura); advección de vorticidad y de temperatura; vorticidad QG.

5.3 Frentes. Frentes y corriente de chorro; ondas Rossby y teleconexiones; sistemas de circulación sinóptica; masas de aire.

5.4 Ecuaciones primitivas. Coordenadas p y z: ecuaciones de momento, hidrostática, continuidad y termodinámica; modelos atmosféricos (regionales y de gran escala).

10 Hrs.
6

Temas de Discusión: Variabilidad y Cambio Climático

  • Teleconexiones atmosféricas: PNA, NAO
  • El Niño/Oscilación del Sur y el cambio climático
  • Variación interdecadal (PDO, MAO)
  • Dinámica y variabilidad del monzón de América del Norte
  • La celda de Hadley y el cambio climático
  • Tormentas tropicales (huracanes) y el cambio climático
  • El cambio climático en México
11 Hrs.

Bibliografía: