METEOROLOGÍA

 

 

LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA. LOS VIENTOS

Gracias a la compresibilidad de los gases, casi la totalidad de la masa de la atmósfera se encuentra en los primeros kilómetros próximos a la superficie. Esto condiciona que la presión atmosférica disminuya rápidamente con la altura.

El valor de la presión atmosférica a nivel del mar, fue cuantificado por primera vez en 1643, por Torricelli y Viviani, mediante el conocido experimento de Torricelli. Dicho valor corresponde al peso de una columna de mercurio de 76 cm de altura y 1 cm2 de sección, que multiplicado por la densidad de este elemento, equivale a 1.033,6 gr/cm2, valor también conocido como 1 atmósfera e igual a 1.013 milibares. Esta última unidad, el milibar, es la utilizada normalmente en meteorología.

 

La presión atmosférica se representa trazando líneas, llamadas isobaras, que unen puntos de igual presión atmosférica (cada 4 milibares). En la atmósfera existen zonas de elevadas presiones -anticiclones- y zonas de bajas presiones -borrascas o ciclones- El gradiente de presión hace que el aire atmosférico -el viento- se desplace desde los anticiclones hacia las borrascas. El viento será tanto más intenso cuanto mayor sea la diferencia de presiones entre anticiclones y borrascas.

El VIENTO es el desplazamiento del aire desde los núcleos de alta presión o anticiclones hasta los de baja presión o borrascas. Este movimiento es interferido por la Fuerza de Coriolis, de forma que el desplazamiento del aire se hace oblicuo a las líneas isobaras.

 

En las borrascas o áreas ciclónicas la circulación del aire es sinestrosa y son zonas de convergencia, donde se produce ascenso de masas de aire.

En los anticiclones o áreas anticiclónicas la circulación del aire es dextrosa y son zonas de divergencia con subsidencia de masas de aire.

 

ver animación de altas y bajas presiones

 

Con el nombre de FRENTES se conocen en meterología los contactos entre masas de aire de distintas características.

En latitudes medias, los frentes más frecuentes se producen en el denominado frente polar, cuando se encuentran masas de aire polar con masas de aire tropical, originando un tipo especial de bajas presiones llamadas borrascas ondulatorias.

 

Cuando se forma una borrasca ondulatoria a partir del frente polar, lleva dos frentes asociados: el frente cálido y el frente frío.

 

Un frente frío se representa simbólicamente por una gruesa línea azul con triángulos a lo largo del frente, que indican el aire frio y la dirección del movimiento. ( En la figura, la unidad de temperatura es Fahrenheit).

Un frente cálido se representa de forma simbólica por una gruesa línea roja con semicírculos que apuntan hacia el aire frío y en la dirección del movimiento. ( En la figura, la temperatura está en unidades Fahrenheit).

 

 

Formación y desarrollo de una borrasca. (1) El rozamiento entre el aire polar y el aire calido procedente del SO produce irregularidades en la superficie de separación. (2) En ellas ambos adquieren un movimiento circular formando una borrasca con un frente cálido, en el que el aire cálido, por ser menos denso asciende sobre el primero, enfriándose adiabáticamente y dando lugar a nubes y precipitaciones. Dichas borrascas tienden a desplazarse hacia el este, de forma que tras el frente cálido suele aparecer una mejoría transitoria con escasa nubosidad. Posteriormente el mismo lugar será alcanzado por el frente frío que avanza empujando e introduciéndose bajo el aire cálido y produciendo las consiguientes precipitaciones. El frente frío suele ser más activo y veloz, por lo que termina por alcanzar al frente cálido produciéndose la oclusión (3) y desaparición (4) de la borrasca.

 

ver animación evolución de una borrasca ondulatoria

 

Las masas de aire se desplazan en conjunto y se "empujan" unas a otras. En cambio, raramente se mezclan. Esta propiedad es la causante del acentuado dinamismo de la atmósfera en la llamada superficie frontal, como se denomina a la superficie de contacto entre dos masas de aire.
Como la atmósfera tiene tres dimensiones, la separación entre las masas de aire es una superficie llamada superficie frontal, siendo el frente, la línea determinada por la intersección de la superficie frontal y el suelo.
Este término fue introducido por la Escuela de Bjerkness en Noruega (1918) para describir una superficie de discontinuidad que separa dos masas de aire de distinta densidad o temperatura.
Los frentes pueden tener una longitud de 500 a 5000 Km., un ancho de 5 a 50 Km. y una altura de 3 a 20 Km. La pendiente de la superficie frontal puede variar entre 1:100 y 1:500.
La formación de los frentes se llama frontogénesis y el proceso inverso se llama frontolisis y se clasifican en frentes fríos, cálidos o calientes estacionarios y ocluidos.

Los frentes se forman cuando se encuentran dos masas de aire de distinta temperatura. Debido a que el aire caliente es más ligero que el frío, el primero asciende sobre la capa fría.

Frente Cálido. En el frente cálido este por tener una masa de aire con mayor temperatura asciende por la suave rampa que forma el frente frío, este ascenso suave forma nubes estratiformes formando bancos y capas dando lugar a lluvias. Si hay humedad suficiente se observan todos los géneros de nubes estratiformes (St, Sc, Ns, As, Cs) las cuáles podrían provocar precipitaciones de tipo continuo.

ver animacion

 

 

Frente Frío. Se produce cuando una masa de aire frío avanza hacia latitudes menores y su borde delantero se introduce como una cuña entre el suelo y el aire caliente. En los frentes fríos la masa de aire empuja a la otra masa caliente que la hace elevarse enérgicamente. Esta drástica ascensión origina normalmente nubosidad cumuliforme de desarrollo vertical (Sc, Cu, Cb) las cuales podrían provocar chubascos o nevadas si la temperatura es muy baja. Durante su desplazamiento la masa de aire que viene desplazando el aire más cálido provoca descensos rápidos en las temperaturas de la región por donde pasa.

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Frente Estacionario. Es aquél frente que no presenta ningún desplazamiento.

Frente Ocluido. Se produce cuando un frente frío que se desplaza por lo regular más rápidamente, alcanza a un frente caliente, provocando una oclusión en altura. Los frentes ocluidos se forman por el solapamiento de un frente cálido y otro frío. El estado del tiempo que provoca este sistema es una mezcla de los fenómenos hidrometeorológicos que producen los dos tipos de frentes.

Los cambios meteorológicos son rápidos si pasa un frente frío, y son más lentos si se trata de un frente cálido.

NUBOSIDAD Y PRECIPITACIÓN Y MECANISMOS

Los mecanismos que producen nubosidad y precipitación son tres:

De tipo frontal, que se origina cuando chocan frontalmente dos masas de aire de temperaturas diferentes, pudiendo ocurrir dos procesos: el llamado frente cálido, cuando la masa de aire caliente y más ligera remonta a la masa de aire frío, o el llamado frente frío, cuando la masa de aire frío desaloja a la masa de aire caliente hacia arriba.

 

 

De tipo orográfico, cuando el aire caliente y húmedo remonta una cadena montañosa, se enfría y da lugar a precipitación en la ladera de barlovento, llegando a la ladera de sotavento el viento seco. A este fenómeno se le llama efecto Föehn.

 

 

De tipo convectivo, que se da por ascenso vertical directo del aire recalentado por contacto con el suelo, provocando tormentas más o menos violentas.

 

 

TIPOS DE NUBES

 

 

Según su forma	Según su altitud	Según su estratificación	Según su estructura
Estratos. Planos de gran extensión y bastante uniformes. Cúmulos. Masas aisladas de nubes voluminosas con su porción superior a modo de coliflor. Cirros. De aspecto filamento o sedoso con cristales de hielo. Nimbos. Nubes de temporal. Estratocúmulos, Cumulonimbos. Lo normal es que aparezcan nubes con características intermedias, como éstas o los cirroestratos, altoestratos,...	Bajas. Hasta 2.500 m Medias. De 2.500 a 6.000 m Altas. Más de 6.000 m	Estables. Grandes extensiones de estratos y cierta estabilidad en sentido horizontal. Lábiles. Masas aisladas esferoidales.	Nubes de aguaFormas perfectamente delineadas y delimitadas al menos en sentido vertical. Nubes de hieloEstructura deshilachada con contornos indefinidos. Nubes de chubasco Se alargan en forma de yunque u hongo de hielo.

 

ver tipos de nubes

 

 

TIPOS DE PRECIPITACIÓN

LLUVIA
Se produce por la coalescencia de numerosas gotas de pequeño tamaño que dan lugar a gotas mayores, incapaces de mantenerse en suspensión. Cuando su diámetro es < 0,5 mm constituyen la llovizna.

NIEVE
Constituida por masas de cristales de hielo formados directamente a partir del vapor de agua atmosférico allí donde la temperatura del aire es inferior al punto de congelación. Son cristales planos hexagonales o prismáticos.

GRANIZO
Son formas redondeadas de hielo con una estructura interna en capas concéntricas, de 0,5-5 cm de media, sólo se forman en los cumulonimbos donde existen fortísimas corrientes de aire ascendentes. Las gotas de lluvia son arrastradas a grandes alturas donde se congelan para volver a caer y mantenidas en suspensión cada granizo crece por la unión de nuevas gotas hasta precipitar.

ROCÍO
Se produce en la superficie terrestre cuando ésta y las partículas de vapor de agua contenidas en el aire sufren un enfriamiento por pérdida de calor, se alcanza el punto de rocío (temperatura a la cual el aire está saturado) y se enfría algo más. Importante fuente de agua en las regiones áridas y desérticas.

ESCARCHA
Es igual al rocío, pero se produce cuando la temperatura está por debajo de 0 °C.

NIEBLA
Condensación de las masas húmedas de aire en las capas inferiores de la atmósfera.