ENERGIA HIDRAÚLICA

IMPORTANCIA DE LA ENERGÍA HIDRAÚLICA EN LOS COMPONENTES DE LA TIERRA.

La energía hidráulica es la producida por el agua retenida en embalses o pantanos a gran altura (que posee energía potencial gravitatoria). Si en un momento dado se deja caer hasta un nivel inferior, esta energía se convierte en energía cinética y, posteriormente, en energía eléctrica en la central hidroeléctrica.

Ventajas:

Es una fuente de energía limpia, sin residuos y fácil de almacenar. Además, el agua almacenada en embalses situados en lugares altos permite regular el caudal del río.

Inconvenientes:

La construcción de centrales hidroeléctricas es costosa y se necesitan grandes tendidos eléctricos. Además, los embalses producen pérdidas de suelo productivo y fauna terrestre debido a la inundación del terreno destinado a ellos. También provocan la disminución del caudal de los ríos y arroyos bajo la presa y alteran la calidad de las aguas.

Importancia.

La energía hidráulica se basa en aprovechar la caída del agua desde cierta altura. La energía potencial, durante la caída, se convierte en cinética. El agua pasa por las turbinas a gran velocidad, provocando un movimiento de rotación que finalmente se transforma en energía eléctrica por medio de los generadores.

Es un recurso natural disponible en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua y, una vez utilizada, es devuelta río abajo. Es importante debido a que en regiones donde existe una combinación adecuada de lluvias, desniveles geológicos y orografía favorable para la construcción de represas. La energía hidráulica se obtiene a partir de la energía potencial y cinética contenida en las masas de agua que transportan los ríos, provenientes de la lluvia y del deshielo. El agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina hidráulica la cual trasmite la energía a un alternador el cual la convierte en energía eléctrica.

EXPLIQUE LOS EFECTOS QUE PUEDEN PRODUCIR LA TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA DE LA HIDRÓSFERA Y ATMÓSFERA

La tierra mantiene como planeta un equilibrio térmico, estando compensadas las pérdidas y ganancias de energía a nivel global y durante periodos largos de tiempo. Ahora bien, pese a que la tierra a nivel global se encuentra en equilibrio térmico, es bastante evidente que no lo está a nivel local, dado que no todas las zonas de la tierra reciben igual cantidad de radiación luminosa y no todas presentan las mismas pérdidas. Este hecho origina, lógicamente, la creación de gradientes térmicos entre unas zonas y otras y, consecuentemente, una circulación de las capas fluidas (atmósfera e hidrósfera) para intentar equilibrar estas diferencias.

En una primera aproximación, podemos considerar un gradiente térmico global entre los polos y el ecuador. En el ecuador los rayos solares se reflejan muchísimo menos que en los polos ya que en el ecuador los rayos solares inciden casi perpendiculares a la superficie, mientras que en los polos inciden oblicuamente o incluso tangencialmente, a lo que hay que añadir el alto albedo del hielo.

Puesto que la superficie terrestre se calienta muchísimo más en las zonas ecuatoriales que en las polares y el aire se calienta como consecuencia del calor que emite la Tierra, las masas de aires situados sobre el ecuador se van a calentar mucho más que el aire de las zonas polares.

El aire cálido y poco denso de las zonas ecuatoriales, se aleja de la superficie terrestre hacia zonas más altas, por lo que la presión que ese aire ejerce sobre la superficie es mucho menor que la presión que el aire frío y denso, que baja hacia la superficie, ejerce sobre las zonas polares. Como consecuencia de esto, se genera un cinturón de bajas presiones en el ecuador y un cinturón de altas presiones en los polos.

La aparición de estos cinturones de altas y bajas presiones provocaría la aparición de dos células convectivas, una por cada hemisferio, destinadas a repartir la diferencia de calor entre los polos y el ecuador. Estas células llevarían el aire cálido desde el ecuador a los polos por las capas altas de la tropósfera (justo debajo de la tropopausa), y el aire frío desde los polos hasta el ecuador por las partes bajas de la troposfera.

En las zonas situadas a los 60° de latitud norte y sur confluyen los vientos cálidos de poniente procedentes del cinturón subtropical y los vientos fríos de levante procedentes de los polos. Esto provoca que en estas zonas se origine una gran inestabilidad atmosférica y fuertes perturbaciones conocidas como frente polar. Cuando las masas de aire cálido y poco denso procedente de las zonas subtropicales chocan con los vientos polares, fríos y, por tanto, muy densos, se ven obligados a ascender rápidamente, produciéndose su enfriamiento, la condensación del vapor de agua y originando precipitaciones llamadas frontales en la franja de los 60° de latitud norte y sur.

Por otro lado, el agua de la hidrosfera está sometida a una serie de movimientos y cambios de estado que se conocen con el nombre de ciclo hidrológico o ciclo del agua en la naturaleza. Los océanos son los grandes depósitos de los cuales proviene toda el agua del ciclo y a los cuales retornará cerrando el mismo; en su superficie se produce una continua evaporación, de diversa intensidad según la latitud, mediante la cual se originan grandes masas de vapor de agua que en las capas bajas de la atmósfera forman las nubes. A partir de éstas y por condensación de su vapor de agua se originarán las precipitaciones, en forma de lluvia, nieve y granizo, parte de las cuales caen directamente sobre el mar, otra sobre los continentes, alimentando los ríos y lagos, aunque finalmente vuelve a los océanos, y otra más se infiltrará en el subsuelo generando las aguas subterráneas.

Las especiales características térmicas del agua (alto calor específico, elevado calor de evaporación, etc.) determinan que la hidrosfera sea un gran termostato regulador de la temperatura superficial de la Tierra. En efecto, el agua, por su alto calor específico (calor necesario para elevar en 1 °C la temperatura de 1 g de una sustancia) es poco sensible a las variaciones térmicas, debido a lo cual se caliente y se enfría menos rápidamente que los materiales rocosos de la superficie terrestre de calor específico inferior. Es fácil comprobar que en pleno verano las rocas, los asfaltos de las calles y carreteras, etc., se calientan mucho más rápido que las aguas marinas, las fluviales o las de una piscina.

CÓMO SE PUEDE LOGRAR EL EQUILIBRIO RADIANTE SEGÚN LA ESTRUCTURA DE LOS PLANETAS

La energía solar que llega a la Tierra no lo hace en la misma cantidad en todos los puntos de la tierra. La cantidad de energía que recibe una zona de la tierra depende fundamentalmente de la inclinación con la que le lleguen los rayos del sol, por tanto de la latitud. Así, debido a la forma esférica de la Tierra, los rayos del sol inciden más perpendicularmente en las zonas próximas al ecuador, y de una forma más oblicua a medida que nos acercamos a los polos. La energía que recibe la superficie terrestre disminuye a medida que aumenta la latitud, desde las zonas ecuatoriales a las polares, las cuales presentan además de un fuerte albedo debido al hielo, el cual refleja una gran parte de la poca energía que recibe. La función termorreguladora de la atmósfera consiste, en la movilización de grandes masas de aire caliente desde las zonas ecuatoriales hacia las polares compensando así los desequilibrios de temperatura existentes.

Además, es un componente de la tropósfera, el vapor de agua, el que forma parte del ciclo hidrológico, otro de los sistemas que se encargan del reparto de calor entre distintas zonas terrestres. La Tierra se comporta como un sistema que recibe y emite energía. Si recibiera más de la que emite, se calentaría indefinidamente o, por el contrario, se enfriaría si devolviese al espacio más de la que recibe. Puesto que las condiciones de vida en el planeta no han variado a lo largo de los últimos cientos de miles de años, podemos suponer que la temperatura tampoco lo ha hecho de una forma sustancial, es decir, nuestro planeta se halla en equilibrio radiante (emite, aproximadamente, la misma cantidad de energía que recibe).

EFECTOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO SEGÚN LA DISTRIBUCIÓN DE LA ENERGÍA EN EL PLANETA

El clima de la Tierra ha cambiado en muchas ocasiones, sin embargo, nunca antes se había dado un cambio tan drástico y peligroso. Un cambio que afecta a nuestro medioambiente, economía, sociedad, y que es una amenaza para el planeta.

Durante el pasado siglo, la temperatura media de la superficie de la Tierra subió aproximadamente 0,6º Celsius. Las pruebas demuestran que la mayoría de los acontecimientos del calentamiento global que han tenido lugar en el planeta en los últimos 50 años han sido causados por la actividad humana.

En su Tercer Informe, publicado en 2001, la Agencia Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC), pronosticó que la media de temperaturas globales de la superficie subiría entre 1,4 hasta 5,8ºC para finales de este siglo. El incremento de la temperatura global tendrá consecuencias muy serias para la humanidad y para toda criatura viva, incluyendo una subida del nivel de los mares que será una amenaza para las costas e islas pequeñas, así como el incremento y empeoramiento de los fenómenos meteorológicos. Los huracanes son más intensos, las lluvias

...