El clima seco es un tipo de clima en donde la evaporación supera a la humedad proveniente de la precipitación. De acuerdo con la clasificación climática de Köppen, estos climas se caracterizan por una precipitación real menor que un valor de umbral igual a la evapotranspiración potencial.McKnight, Tom L; Hess, Darrel (2000). "Climate Zones and Types". Physical Geography: A Landscape Appreciation. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. Esto implica que la precipitación máxima de un clima seco es variable y depende de la temperatura y estacionalidad de las precipitaciones, aunque en general incluye todos aquellos terrenos con precipitaciones máximas entre 500 y 800mm anuales.
Según el sistema de Köppen, el clima seco es un grupo climático y se representa como clase B. El clima seco se divide en el clima semiárido (BS), cuando las precipitaciones son aproximadamente de entre 600 y 300mm, formando herbazales y bosques secos; y el clima árido (BW) si son inferiores a esta cifra, formando regiones desérticas o semidesérticas.
El clima seco se desarrolla sobre todo entre los 15 y los 55° de latitud, frecuentemente en el interior de las grandes masas continentales, alejado tanto de la influencia de las masas de aire polar marítimo como de la humedad tropical. Está fuertemente afectado por las oscilaciones de la Cresta subtropical, pero las masas de aire que dominan, a mayores latitudes, son del tipo polar continental, frías y secas. En invierno puede quedar bajo el dominio de un potente anticiclón térmico, origen de masas de aire polar continental, que también actúa en verano. Las lluvias son esporádicas y se deben a la advección de aire polar marítimo ocasional, que puede tener lugar en verano, pero a menores latitudes puede deberse a la oscilación de la zona de convergencia intertropical; en este caso, el verano es la época más lluviosa. Los inviernos pueden ser fríos y rigurosos, y los veranos calurosos. La amplitud térmica anual suele ser muy acusada, y puede serlo también la diaria. En la clasificación Köppen se trata da BW y BS.
Clave para la determinación de la fórmula climática En el sistema de Köppen, para determinar que un clima se defina como seco o no, se toma en cuenta tres parámetros: la temperatura, las precipitaciones y la estacionalidad. Los climas secos forman la clase B y los no secos se clasifican en A, C, D e incluso E. El sistema de Köppen utiliza fórmulas para determinar si se trata de un clima seco (B), o si específicamente es un clima árido (BW) o semiárido (BS),Köppen W. Climatología - con un estudio de los climas de la Tierra. Fondo de Cultura Económica, p. , 1948 como se señala en la siguiente tabla: Tipo de climaCon precipitación invernalsCon precipitación estivalwCon lluvias escasas todoel año x' Seco BP < 2TP < 2(T+14)P < 2(T+7) Árido BWP < TP < T+14P < T+7 Semiárido BST < P < 2TT+14 < P < 2(T+14)T+7 < P < 2(T+7)
En esta tabla, T equivale a la temperatura media anual en °C y P equivale a la precipitación media anual en centímetros (cm). Köppen usó la letra r (en lugar de P) que viene del alemán (lluvia = Regen).
Adicionalmente un clima seco puede ser:Critchfield, H. J., 1983: General Climatology. Criteria for classification of major climatic types in modified Köppen system. 4th ed. Prentice Hall, 453 pp. h: cálido, si T > 18°C k: frío, si T < 18°C. s: mediterráneo, si el 70 % de las lluvias anuales se presentan durante los seis meses consecutivos más fríos. w: de influencia monzónica, si el 70 % de las lluvias anuales se presentan durante los seis meses más cálidos. x': si las lluvias son escasas pero constantes durante todo el año.
Haciendo un ensayo práctico, se puede observar por ejemplo que la ciudad de Murcia (España) presenta una temperatura media anual de 18,6°C (T=18.6), precipitaciones anuales de unos 300mm (P=30) y verano seco; por lo que se puede aplicar la fórmula T < P < 2T, es decir, 18,6 < 30 < 37,2, y por lo tanto esta ciudad calificaría como clima semiárido (BS), poco cálido (BSh) y específicamente como mediterráneo seco (BShs).
Subtipos En el uso extendido de la Clasificación climática de Köppen, suele definirse los siguientes subtipos del clima seco:
De acuerdo con el grado de aridez Clima árido o desértico (BW) Clima semiárido (BS) De acuerdo con la temperatura Clima seco cálido (BWh y BSh) Clima seco templado y frío (BWk y BSk)
Por otro lado, si se toma en cuenta más parámetros térmicos y de estacionalidad en las precipitaciones, puede haber más subtipos climáticos como los siguientes:
Climas secos (clase B) Dinámica de las precipitacionesDinámica de la temperaturaS SemiáridoWÁridow de invierno secos de verano secohCálido TropicalTropical secoBShw - BShx´ - BShsÁrido tropicalBWh Subtropical Subtropical secoBShwMediterráneo secoBShsÁrido subtropicalBWhkFrío TempladoTemplado semiárido BSkwMediterráneo continentalizado BSksÁrido templadoBWk Continental Estepario continentalBSkw - BSksÁrido continentalBWk De tundra Tundra seca / Alpino seco EB
Características ambientales de zonas áridas y semiáridas
El principal factor limitante en zonas de clima árido y semiárido es la disponibilidad de agua. La cantidad y disponibilidad estacional del agua son primordiales para la supervivencia a largo plazo, tanto para la supervivencia del hombre como de las plantas y animales.JESÚS FERNÁNDEZ GÁLVEZ El recurso suelo-agua en medios áridos y semiáridos. Departamento Geoquímica Ambiental. Estación Experimental del Zaidín. CSIC. Profesor Albareda 1, Granada, España. Tradicionalmente, la clasificación de zonas áridas, semiáridas y húmedas se basaba solo en la precipitación anual media.LLOYD, J. W., 1986. «A review of aridity and groundwater». Hydrological Processes, 1, 63-78. En la actualidad, esta clasificación se realiza sobre la base de la relación entre la precipitación y la evaporación. Las zonas áridas y semiáridas se caracterizan por tener una relación de la precipitación media anual y de la evapotranspiración potencial inferior a 0,65.UNEP, 1997. World Atlas of Desertification. 2nd Edition. United Nations Environment Programme. Nairobi (Kenya).
Se presenta una gran descompensación entre la cantidad de agua que potencialmente puede evapotranspirar a la atmósfera y la cantidad de agua realmente disponible en estas zonas gracias a la lluvia que reciben. Estas regiones presentan una demanda de evaporación atmosférica elevada que depende principalmente de la radiación solar, la presión de vapor del aire y la velocidad del viento; por lo tanto, en la mayoría de los casos, la evapotranspiración está limitada por la disponibilidad efectiva de agua en el suelo frente a la demanda atmosférica. Por otro lado, el régimen de precipitaciones se caracteriza por una alta irregularidad tanto espacial como temporal, agravando aun más la problemática, en ocasiones, con tormentas de alta intensidad que descargan la mayor parte de la lluvia anual en un breve periodo de tiempo.
Hay también otras características ambientales propias de este tipo de zonas, como son: altos niveles de radiación solar incidente. variaciones amplias de temperatura durante el día y la noche. fuertes vientos. Altas sequías durante verano altas tasas de arrastre de sedimentos. importantes pérdidas de agua por infiltración en canales aluviales. Así, los pequeños cursos de agua naturales, además de ser intermitentes, se activan cuando hay precipitaciones y luego se secan totalmente.
Las diferencias fundamentales entre el comportamiento hidrológico de zonas áridas y húmedas hace que el análisis del comportamiento de la poca agua existente en aquellas requiera procedimientos específicos. Estas diferencias incluyen el espesor de la zona no saturada, que puede llegar a ser de varios cientos de metros en regiones áridas frente a los pocos metros de espesor comúnmente encontrados en zonas húmedas.
Los flujos de agua y los contenidos en agua de la zona no saturada también tienen un mayor rango de variación en los ambientes áridos y semiáridos. El mayor espesor de la zona no saturada y los menores flujos de agua comunes de zonas áridas dan lugar a procesos en una escala de tiempo mucho mayor.SCANLON, B. R.; TYLER, S. W. y WIERENGA, P. J., 1997. «Hydrologic issues in arid, unsaturated systems and implications for contaminant transport». Reviews of Geophysics, 35(4), 461-490. Por todo ello, los resultados de zonas húmedas no son directamente aplicables a regiones más áridas.
Además, los flujos de agua tienen una magnitud que se acerca mucho al error inherente en la medida, lo que dificulta la resolución de aspectos básicos, tales como la dirección y la velocidad del flujo de agua en la zona no saturada. Aunque, en la actualidad, se ha conseguido una mejora significativa en la medida de la mayor parte de los componentes del balance de agua y energía en el suelo,ALBERTSON, J. D.; PARLANTE, M. B.; KATUL, G. G.; CHU, C. R.; STRICKER, H. y TYLER, S.W., 1995. «Sensible heat flux from arid regions». Water Resources Research, 31, 969-974. existen componentes de estos balances que intrínsecamente presentan errores de medida importantes (del orden del 5 % para la precipitación y del 10 % para la evaporación). Por otro lado, la elevada variabilidad espacial requiere información detallada a pequeña escala que no siempre es extrapolable y con una resolución temporal muy variable, donde los mayores flujos tienen lugar como consecuencia de la respuesta a los escasos eventos de precipitación.
La mayor parte del flujo no saturado en regiones áridas se centra bajo depresiones topográficas, siendo el flujo difuso muy limitado. El mayor espesor de la zona no saturada, junto a la lentitud de los flujos de agua en ésta, tienen como resultado la conservación de las variaciones paleoclimáticas en el flujo de agua y sugieren una posible falta de equilibrio entre la zona no saturada profunda y el clima actual. Si bien es cierto que, en algunos casos, existe una conexión a través del flujo preferencial que fundamentalmente es producida en la zona radicular.
El agua en la zona no saturada
El contenido en agua del suelo desempeña un papel importante, como ya se ha indicado, y, más aún, cuando la disponibilidad de agua es escasa. Algunos estudios señalan la importancia, incluso en las precipitaciones locales.FENNESSEY, M. J. y SUD, Y., 1983. A study of the Influence of Soil Moisture on Future Precipitation. Technical Memorandum 85042. NASA, Goddard Space Flight Centre, Greenbelt, Maryland (USA) Algunos autores sugieren que las sequías a gran escala durante periodos prolongados pueden estar originadas por mecanismos de retroalimentación entre el contenido en agua del suelo y la precipitación. En general, estos fenómenos son no lineales, y estas interrelaciones dependen, además, de la escala espacial considerada, aumentando la intensidad de las mismas con el aumento de escala. Por ejemplo, para el caso de una superficie de suelo a una escala espacial pequeña (<104 m), la evapotranspiración desde la superficie del suelo a la atmósfera no modifica significativamente el contenido en agua "precipitable" en la atmósfera. Por tanto, la precipitación es una constante en procesos hidrológicos a pequeña escala. Por el contrario, a escalas mayores (>104 m) el contenido en agua de la atmósfera sí que está afectado por la evapotranspiración, por lo que no puede considerarse como una constante.KIM, C. P., 1995. «The water budget of heterogeneous areas. Impact of soil and rainfall variability. University of Wageningen», PhD Thesis, the Netherlands. Por lo tanto, inferir el comportamiento hídrico a gran escala a partir del conocimiento de los fenómenos a pequeña escala es bastante complicado.