Volcán II parte. Tipos.

Caldera.

Cuando el cráter supera 1 km de diámetro se denomina caldera volcánica.

Las calderas son estructuras de forma circular y la mayoría se forma cuando la estructura volcánica se hunde sobre la cámara magmática parcialmente vacía que se sitúa por debajo. Si bien la mayoría de las calderas se crea por el hundimiento producido después de una erupción explosiva, esto no es así en todos los casos.

En el caso de los enormes volcanes en escudo de Hawái, las calderas se crearon por la continua subsidencia a medida que el magma se drenaba desde la cámara magmática durante las erupciones laterales. También las calderas de las islas Galápagos se han ido hundiendo por derrames laterales.

Las calderas de gran tamaño se forman cuando un cuerpo magmático granítico (félsico) se ubica cerca de la superficie curvando de esta manera las rocas superiores. Posteriormente, una fractura en el techo permite al magma rico en gases y muy viscoso ascender hasta la superficie, donde expulsa de manera explosiva, enormes volúmenes de material piroclástico, fundamentalmente cenizas y fragmentos de pumita. Estos materiales se denominan coladas piroclásticas y pueden alcanzar velocidades de 100 km/h. Cuando estos materiales se detienen, los fragmentos calientes se fusionan para formar una toba soldada que se asemeja a una colada de lava solidificada. Finalmente, el techo se derrumba dando lugar a una caldera. Este procedimiento puede repetirse varias veces en el mismo lugar.

Se conocen al menos 138 calderas que superan los 5 km de diámetro. Muchas de estas calderas son difíciles de ubicar, por lo que han sido identificadas con imágenes de satélites. Entre las más importantes se encuentra La Garita con unos 32 km de diámetro y una longitud de 80 que está ubicada en las montañas de San Juan al sur del estado de Colorado.



Erupciones fisurales y llanuras de lava

Volcán Laki en Islandia. A pesar de que las erupciones volcánicas están relacionadas con estructuras en forma de cono, la mayor parte del material volcánico es extruido por fracturas en la corteza denominadas fisuras. Estas fisuras permiten la salida de lavas de baja viscosidad que recubren grandes áreas. La llanura de Columbia en el noroeste de los Estados Unidos se formó de esta manera. Las erupciones fisurales expulsaron lava basáltica muy líquida. Las coladas siguientes cubrieron el relieve y formaron una llanura de lava (plateau) que en algunos lugares tiene casi 1,5 km de grosor. La fluidez se evidencia en la superficie recorrida por la lava: unos 150 km desde su origen. A estas coladas se las denomina basaltos de inundación (flood basalts).

Este tipo de coladas sucede fundamentalmente en el suelo oceánico y no puede verse. A lo largo de las dorsales oceánicas, donde la expansión del suelo oceánico es activa, las erupciones fisurales generan nuevo suelo oceánico. Islandia está ubicada encima de la dorsal centroatlántica y ha experimentado numerosas erupciones fisurales. Las erupciones fisurales más grandes de Islandia ocurrieron en 1783 y se denominaron erupciones de Laki. Laki es una fisura o volcán fisural de 25 km de largo que generó más de 20 chimeneas separadas que expulsaron corrientes de lava basáltica muy fluida. El volumen total de lava expulsada por las erupciones de Laki fue superior a los 12 km³. Los gases arruinaron las praderas y mataron al ganado islandés. La hambruna subsiguiente mató cerca de 10.000 personas. La caldera está situada muy por debajo de la boca del volcán.





Domo de lava.

Domos de lava en el cráter del Monte Santa Helena (Estados Unidos).La lava rica en sílice es viscosa y por lo tanto, apenas fluye; cuando es extruida fuera de la chimenea puede producir una masa bulbosa de lava solidificada que se denomina domo de lava. Debido a su viscosidad, la mayoría está compuesto por riolitas y otros por obsidianas. La mayoría de los domos volcánicos se desarrollan a partir de una erupción explosiva de un magma rico en gases.

Aunque la mayoría de los domos volcánicos están asociados a conos compuestos, algunos se forman de manera independiente. Tal es el caso de la línea de domos riolíticos y de obsidiana en los cráteres Mono en California.




Chimeneas y pitones volcánicos .

Los volcanes se alimentan del magma a través de conductos denominados chimeneas. Estas tuberías pueden extenderse hasta unos 200 km de profundidad. En este caso, las estructuras proveen de muestras del manto que han experimentado muy pocas alteraciones durante su ascenso.

Las chimeneas volcánicas mejor conocidas son las sudafricanas que están cargadas de diamantes. Las rocas que rellenan estas chimeneas se originaron a profundidades de 150 km, donde la presión es lo bastante elevada como para generar diamantes y otros minerales de alta presión.

Debido a que los volcanes están siendo rebajados constantemente por la erosión y la meteorización, los conos de cenizas son desgastados con el tiempo, pero no sucede lo mismo con otros volcanes. Conforme la erosión progresa, la roca que ocupa la chimenea y que es más resistente, puede permanecer de pie sobre el terreno circundante mucho después de que haya desaparecido el cono que la contiene. A estas estructuras de las denomina pitón volcánico. Shiprock, en Nuevo México, es un claro ejemplo de este tipo de estructuras.

Volcán I parte. Intoducción.

Un volcán constituye el único conducto que pone en comunicación directa la superficie terrestre con los niveles profundos de la corteza terrestre. La palabra volcán se derivó del nombre del dios mitológico Vulcano.

Este el único medio para observar y estudiar los materiales líticos de origen magmático, que representan el 80 por ciento de la corteza sólida. En la profundidad del manto terrestre, el magma bajo presión asciende, creando cámaras magmáticas dentro o por debajo de la corteza. Las grietas en las rocas de la corteza proporcionan una salida para la intensa presión, y tiene lugar la erupción. Vapor de agua, humo, gases, cenizas, rocas y lava son lanzados a la atmósfera.

Un volcán, en esencia, es un aparato geológico, comunicante temporal o permanentemente entre el manto y la superficie terrestre. Un volcán es también una estructura geológica, por la cual emergen el magma (roca fundida) y los gases del interior de un planeta. El ascenso ocurre generalmente en episodios de actividad violenta denominados «erupciones». Al acumularse el material arrastrado desde el interior se forma una estructura cónica en la superficie que puede alcanzar una altura variable desde unas centenas de metros hasta varios kilómetros. El conducto que comunica el reservorio de magma o cámara magmática en profundidad con la superficie se denomina chimenea. Esta termina en la cima del edificio volcánico, el cual está rematado por una depresión o cráter.



Corte transversal de un estratovolcán:
1. Cámara magmática
2. Roca
3. Chimenea
4. Base
5. Depósito de lava
6. Fisura
7. Capas de ceniza emitida por el volcán
8. Cono 9. Capas de lava emitida por el volcán (Coladas)
10. Garganta
11. Cono parásito
12. Flujo de lava
13. Ventiladero
14. Cráter
15. Nube de ceniza


Algunos volcanes después de sufrir erupciones grandes, se colapsan formando enormes depresiones en sus cimas que superan el kilómetro de diámetro. Estas estructuras reciben el nombre de calderas.

La viscosidad (fluidez) de las lavas arrojadas por volcanes depende de su composición química. Así, las lavas más fluidas, o de «tipo hawaiano», tienen composiciones ricas en hierro y magnesio y tienen un índice bajo de sílice. Cuando emergen por la chimenea se almacenan en el cráter o caldera hasta desbordarse, formándose ríos de magma que pueden fluir distancias de varias decenas de kilómetros.

Por lo general, los volcanes están asociados a los límites de placas tectónicas, aunque hay excepciones como el vulcanismo de puntos calientes o hot spots ubicados en el interior de placas tectónicas, tal como es el caso de las islas Hawaii; esta teoría es barajada también para explicar el origen del Archipiélago Canario.

Los geólogos han clasificado los volcanes en tres categorías: volcanes en escudo, conos de cenizas y conos compuestos (también conocidos como estratovolcanes).

Tsunami.

El Tsunami (del japonés tsu, «puerto» o «bahía», y nami, «ola»; literalmente significa gran ola en el puerto) es una ola o un grupo de olas de gran energía que se producen cuando algún fenómeno extraordinario desplaza verticalmente una gran masa de agua. Se calcula que el 90% de estos fenómenos son provocados por terremotos, en cuyo caso reciben el nombre, más preciso, de maremotos tectónicos. La energía de un tsunami depende de su altura (amplitud de la onda) y de su velocidad. La energía total descargada sobre una zona costera también dependerá de la cantidad de picos que lleve el tren de ondas (en el reciente maremoto del Océano Índico hubo 7 picos). Este tipo de olas remueven una cantidad de agua muy superior a las olas superficiales producidas por el viento. Indicar que el tsunami puede alcanzar velocidades de 700 km/hora.

Un maremoto tectónico producido en un fondo oceánico de 5 km de profundidad removerá toda la columna de agua desde el fondo hasta la superficie. El desplazamiento vertical puede ser tan sólo de centímetros; pero, si se produce a la suficiente profundidad, la velocidad será muy alta y la energía transmitida a la onda será enorme. Aun así, en alta mar la ola pasa casi desapercibida, ya que queda camuflada entre las olas superficiales. Sin embargo, destacan en la quietud del fondo marino, el cual se agita en toda su profundidad.


Maremoto de Sumatra, en 2004.La zona más afectada por este tipo de fenómenos es el Océano Pacífico, debido a que en él se encuentra la zona más activa del planeta, el cinturón de fuego. Por ello, es el único océano con un sistema de alertas verdaderamente eficaz.

(Indicar que para quien quiera ver el tsunami existen varios videos en Youtube, yo no los he puesto poque son duros y prefiero no incluirlos.)

Macareo u ola de marea.

En física y oceanografía, el macareo (del portugués macaréu) u ola de marea es un fenómeno que acontece durante las mareas más vivas, que consiste en una ola única que remonta ríos, rías y estuarios. Tanto su velocidad como el ruido que producen son similares a los de las olas en las playas. En Brasil, el macareo del río Amazonas recibe el nombre de pororoca. Este fenómeno oceánico no debe confundirse con tsunami u ola gigante. ( El tsunami tiene el origen en un movimiento tectónico profundo y la ola gigante se produce por fuertes vientos huracanados , son superficiales).

El macareo es una onda de choque originada por la marea montante. Como sucede en todas las ondas de choque, es debido a un fenómeno no lineal: la dependencia de la velocidad de las ondas con sus velocidades. La velocidad de una ola en agua poco profunda es donde es la aceleración de gravedad y es la profundidad del agua.

La velocidad de las crestas de una onda en el agua es mayor que la velocidad de los valles. Si la diferencia de velocidades y el tiempo de propagación son suficientes, las crestas alcanzan los valles siguientes y la pendiente del agua entre los dos aumenta hasta llegar a ser negativo: la ola se enrolla y rompe, como en el caso de las olas del mar en las playas.

Cuando el nivel del mar monta más allá que el nivel del río o del estuario, el agua penetra en éste. Si la subida de las aguas es suficientemente rápida, se crea una ola que sube río arriba.

Delante del macareo (tierra adentro) el agua está en reposo. Detrás, el nivel es más alto y entre los dos hay un "muro" de agua. Si la pendiente del muro es demasiado grande el "muro" de agua rompe como las olas en las playas, con ruido y agitación. Pero al contrario de las olas de las playas, el macareo continúa avanzando, ya que está alimentado energéticamente por la diferencia del nivel del agua de cada lado.

El macareo pierde energía cuando la ola rompe. En los bordes del río o del estuario, donde la profundidad y velocidad son menores, la ola del macareo rompe en permanencia. Eso hace que la amplitud disminuya con la distancia. A pesar de esa disminución, el macareo puede penetrar decenas de kilómetros hacia el interior.

La formación de un macareo exige mareas de gran amplitud y un estuario de forma particular, generalmente en forma de embudo. De esta forma, hay pocos sitios en los cuales se producen macareos.

Impresionante video del fenómeno macareo.

El tornado. Su formación. Iª parte.

En un principio, el embudo del tornado es una nube embudo, únicamente constituida por gotitas de agua en condensación, que nacen en las bases de la nube madre y descienden hasta la superficie. Tras tocar el suelo, el vórtice aspira polvo y derrubios abundantes que, debido a la corriente de aire ascendente, suben por el embudo y lo van velando con una cortina de suciedad. A medida que avanza el tornado, y a causa de la fricción entre las moléculas de aire y polvo, en las paredes que forman el ojo del tornado normalmente se producen descargas eléctricas, que dan lugar a la aparición de chasquidos, relámpagos y rayos. Finalmente, y con toda la carga de desechos que porta a lo largo de su embudo, el vórtice del tornado no puede seguir el ritmo y se va quedando atrás, separándose del punto donde se une con la nube madre (que en ocasiones desciende ligeramente y se enrolla alrededor del cono) hasta que se produce su rotura, momento en el que la manga asciende y se integra en el cumulonimbo, desapareciendo el tornado. Asimismo, la rotura del embudo puede también producirse por la imposibilidad del tornado de seguir engullendo aire debido a la masiva presencia de los desechos que porta, aunque esto no varíe su espectacular desenlace.

La aparición de tornados está casi exclusivamente sujeta a las latitudes intermedias entre las masas de aire polar y tropical; es decir, entre los 20º y los 50º de latitud, en las franjas situadas tanto al norte como al sur del Ecuador. En latitudes superiores e inferiores, como el aire no alcanza a calentarse tanto o se calienta demasiado sin enfriarse, no se llega a lograr un contraste térmico que favorezca su aparición.

Dej un video donde se ven varios tipos de torbados.

Evaporización, todo lo que hay que saber.

La evaporación es un proceso físico que consiste en el pasaje lento y gradual de un estado líquido hacia un estado más o menos gaseoso, en función de un aumento natural o artificial de la temperatura, lo que produce influencia en el movimiento de las moléculas, agitándolas. Con la intensificación del desplazamiento, las partículas escapan hacia la atmósfera transformándose, consecuentemente, en vapor.

En el gráfico superior, se observa la curva que indica los valores en los que el agua pasa de estado líquido a su punto de ebullición para transformarse en vapor. Remarcado se observan los datos: en condiciones normales de presión ( una presión de 760 mm de columna de mercurio = 1 atm. ) a 100º el agua empieza a evaporarse. Si aumenta la presión atmosférica, debe aumentar la temperatura para poder hervir el agua. Y viceversa.

La evaporación es un fenómeno en el cual átomos o moléculas en el estado líquido (o sólido, se la substancia sublima) ganan energía suficiente (calor) para pasar al estado de vapor. El movimiento térmico de una molécula de líquido debe ser suficiente para vencer la tensión superficial.

Por otro lado no es impescindible llegar a a temperatura de ebullición para que se produzca la evaporación. De hecho en los mares, lagos o rios, esta se produce a temperaturas relativamete cerca a 0 grados celsius.

Una de las expresiones más simples ha sido propuesta por Visentini, y se aplica para cálculos aproximados en superficies líquidas situadas en cotas bajas, donde se puede considerar que la presión atmosférica es de aproximadamente 760 mm de columna de mercurio. Las fórmulas empíricas propuestas por Visentini son:

E = 75t
(para lagos o embalses con cota inferior a 200 msnm) (msnm= metros sobre el niveldel mar).
E = 90t
(para lagos o embalses con cota entre 200 y 500 msnm)
E = 90t + 300
(para lagos o embalses con cota superior a 500 msnm)

Donde:

E = Evaporación anual en mm
t = Temperatura media anual en grados celcius

Rizando un poco más el rizo e intentando no liar la cosa demasiado explicaré la ecuación de Bowen-Sartori que permite el cálculo de los trés casos de flujo de masa que pueden ocurrir cuando una superficie libre de agua es expuesta al aire. Por tanto tiene perdidas de energia por la transmisión de calor entre el agua y el aire a causa de la diferencia de temperatura.



Qc,pa es la pérdida de calor de una superficie de agua por convección en W/(m2•K)
Qe es la perdida de calor de una superficie de agua por evaporación en W/(m2•K)
Tp y Ta son las temperaturas del agua y del aire en Kelvin (o Celsius)
Pwp y Pa son las presiones del vapor de la superficie del agua y del aire
p es la presión barométrica, con todas presiones en mmHg (Bowen, 1926).
0,46 constante que significa el calor específico medio del vapor de agua (Kcal, kgºC)
rh es la cantidad máxima de agua que admite el aire por unidad de volumen.




¿Quieres ver la CONDENSACIÓN? 

La estela de los aviones.

La estela que se forma detrás de los aviones con motor a reacción se debe a la condensación del vapor de agua expulsado por los motores (que es uno de los productos de la combustión y se halla a altas temperaturas). Cuando este vapor de agua es liberado se enfría rápidamente en contacto con el aire que lo rodea. Al enfriarse, si la humedad atmosférica es alta, se condensa formando una nube (la estela). Si esto ocurre a grandes altitudes, el vapor liberado se transforma directamente en pequeños cristales de hielo.



Si no hay humedad suficiente la estela no se forma o es poco persistente.
Voy a darte un ejemplo tonto pero válido. Nosotros liberamos por la boca vapor de agua como producto de nuestra respiración. En un día frío y húmedo veremos salir un "humo" de la boca que no es otra cosa que ese vapor de agua que se condensa al enfriarse. Si el aire está seco, este no se forma (y no vemos nada). Lo mismo ocurre con el vapor de agua que sale de los motores del avión.
La persistencia de la estela, y la longitud que puede alcanzar, dependerá de la humedad, y por supuesto también de la velocidad del viento y la temperatura en la capa de aire en la que se mueve el avión.

La formación de estas estelas quiere decir que existe gran cantidad de humedad muy fría en esos estratos atmosféricos, y su formación es similar a los cirros. Se utiliza por los meteorólogos para predecir el tiempo y dependiendo de sus características, para predecir posibles precipitaciones entre 12 o 24 horas.