Llamamos capas fluidas a la atmósfera y la hidrosfera porque ambas están constituidas por fluidos, aire y agua, respectivamente.
Son los dos subsistemas fundamentales de la maquinaria climática terrestre, cuya principal interacción es el ciclo del agua.
La Energía del Sol es el motor que pone en movimiento el ciclo del agua, los vientos y las corrientes marinas. El Sol calienta la superficie terrestre de forma desigual, creando gradientes de temperatura y presión. Genera el viento y las corrientes marinas, el ciclo del agua.
Es el motor que mueve los agentes geológicos que producen EROSIÓN, TRANSPORTE y SEDIMENTACIÓN. Al conjunto de estos procesos se le llama GEODINÁMICA EXTERNA, en contraposición con la GEODINÁMICA INTERNA cuyo motor es el calor interno terrestre.
El tiempo medio que una molécula de agua pasa en un reservorio se denomina TASA DE RENOVACIÓN. En ríos es de 2 – 6 meses, lago entre 50 – 100 años, océanos unos 3000 años y en la atmósfera unos 10 días.
Ciclo del agua: El agua pasa de la hidrósfera a la atmósfera por evaporación. Al enfriarse, se condensa y se forman las nubes. Con la precipitación el agua es devuelta a la tierra en forma líquida o sólida y, a partir de ahí, puede seguir varios caminos: la escorrentía superficial, que consiste en un desplazamiento sobre la superficie terrestre hacia las zonas más bajas, ya sea de manera libre o encauzada en los ríos; la retenida, cuya cantidad está en función de las características del suelo, del clima (que favorece o dificulta su retención en forma de hielo) y de la acción de los seres vivos que la incorporan, y la infiltración, que, atravesando las capas permeables del terreno se incorpora a las aguas freáticas, dando lugar a la escorrentía subterránea, que circula hacia el mar. El agua que se incorporó a la biosfera retorna a la atmósfera por transpiración y, unida a la evaporación ocurrida sobre la superficie terrestre, se incluye en el concepto de evapotranspiración.
Funcionamiento de la maquinaria climática
La maquinaria climática es un sistema muy complejo, por lo que su estudio debe realizarse a partir de modelos, basados en los movimientos generados debido a la existencia de un gradiente en algunos de los parámetros atmosféricos (temperatura, humedad o presión). Este gradiente origina siempre un movimiento de circulación del fluido para atenuar las diferencias entre ambos puntos. De esta forma se origina el viento en la atmósfera y en la hidrosfera las corrientes oceánicas. A mayor gradiente, mayor velocidad del viento o de las corrientes.
Los movimientos de las masas fluidas pueden ser de dos tipos:
Movimientos verticales: Ascendentes y descendentes. Dependen de la temperatura que, a su vez, afecta a la densidad (la densidad aumenta al disminuir la temperatura).
El aire es mal conductor del calor de modo que se caliente más por el calor que irradia de la superficie terrestre que por la radiación solar. El aire caliente tenderá a subir y el frío a descender, enfriándose y calentándose, respectivamente.
El agua conduce mejor el calor de modo que se calienta en superficie y es fría en el fondo. Como es más densa por debajo, no serán posibles movimientos verticales salvo en los lugares con agua superficiales muy frías.
Movimientos horizontales: el movimiento de los vientos y de las corrientes oceánicas se debe a las diferencias de temperaturas horizontales debidas al desigual calentamiento de la superficie terrestre según la insolación (mayor en el ecuador y menor en los polos). Gracias a ese transporte de calor, se amortiguan las diferencias térmicas entre los polos y el ecuador terrestre. La presencia de masas continentales dificulta este transporte de calor, porque frena y desvía los vientos y corrientes oceánicas