Cuando tienen suficiente amplitud, las ondas de propagación vertical pueden romper en la Tropósfera o en la Estratósfera inferior.

Transcripción

1 Onda de Montaña Se tratará en esta presentación, los indicadores de onda de montaña usados en la actualidad y se comentará su acierto. Se comentarán los casos de onda de montaña del año Se analizará la onda de montaña del 9 de Julio del año 2004

2 Onda de Montaña Se define como onda de montaña, aquel fenómeno ondulatorio que se produce en un flujo de aire, con ciertas condiciones, el cual se desplaza en forma perpendicular a una barrera montañosa, (barlovento), siendo forzado a ascender, mientras a sotavento se produce un descenso y extiende su efecto sobre el valle formando una onda.

3 Onda de Montaña

4 Onda de Montaña Las ondas se pueden propagar tanto vertical como horizontalmente, su propagación va a ser más intensa cuando la primera cresta de la onda se ubique sobre la cima de la montaña. En el lugar donde quiebra la onda, se puede producir turbulencia extrema, típicamente entre 20 mil y 40 mil ft.

5 Onda de Montaña de Propagación Vertical Cuando tienen suficiente amplitud, las ondas de propagación vertical pueden romper en la Tropósfera o en la Estratósfera inferior. Si una onda de propagación vertical no rompe, una aeronave experimentará efectos ondulares considerables, pero muy poca turbulencia.

6 Onda de Montaña

7 Ondas en la Vertical Para que se desarrollen ondas en la vertical debe cumplirse que : -Exista cizalle con vientos disminuyendo con la altura. -Exista estabilidad sobre la cima

8 Ondas Atrapadas Las ondas cuya energía no se propaga verticalmente, ya sea por tener una capa estable por sobre la cima o por un fuerte Wind Shear lo hace horizontalmente, a este tipo de ondas se les conoce como Ondas Atrapadas. Generalmente las crestas de este tipo de ondas están ubicadas a unos cientos de pies por sobre la cima y su turbulencia esta restringida bajo los 25 mil ft.

9 Ondas Atrapadas

10 Ondas Atrapadas Para que se produzcan ondas atrapadas deben cumplirse las siguientes condiciones: - Que exista cizalle y que el viento aumente con la altura - Que la estabilidad disminuya con la altura

11 Formación de Onda de Montaña Tres son los factores que determinan la influencia de una montaña sobre el flujo del aire que aproxima: Estabilidad Dirección e intensidad del viento Características de la montaña.

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13 Predictores de onda de montaña Viento Zonda Para predecir la formación de Onda de Montaña en la cordillera central, alrededor de la Latitud 33, se utiliza el Viento Zonda. Este predictor es útil principalmente cuando la onda se propaga horizontalmente. Aire seco e intenso se reporta en SAME cuando se genera una onda atrapada. La diferencia de temperatura entre el seco y la temperatura del punto de rocío en esta estación, supera los 15.

14 Viento Zonda A veces, los sistemas de ondas de montaña están acompañados por fuertes vientos de ladera descendentes, (Viento Zonda), que suelen estar asociados con intensos flujos perpendiculares a la barrera, ondas rompientes en altura y una inversión térmica cerca de la cima de la barrera.

15 Regla del 1.6 Una regla útil, conocida como regla del 1.6 dice que si la velocidad del viento 2000 metros mas arriba de la cima de la montaña es 1.6 veces mayor, entonces se debe esperar ondas atrapadas

16 Parámetro de Scorer: En teoría se forma Onda de Montaña cuando el parámetro de Scorer disminuye con la altura. Este predictor es utilizado en el Software RAOB, que entre otras muchas cosas despliega radiosondas. Su formula es la siguiente: (S)2=g*(gas-gt)/(V)2*T-(D2V/Dz)*1/V (S)2= parámetro de Scorer g=gravedad gas=gradiente adiabatico seco gt=gradiente de temperatura V= velocidad del viento (V)2= velocidad del viento al cuadrado T= temperatura absoluta (D2V/Dz)= variación del cizalle vertical con la altura.

17 Scorer

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19 Ábaco de Harrison Este predictor, utiliza dos parámetros meteorológicos, estos son; Viento perpendicular en los 18 mil ft y diferencia de presión entre SCEL y SAME. Es muy característico que cuando aproxima un sistema frontal desde el Pacífico hacia las costas de Chile, comienza un marcado descenso de la presión a sotavento de la cordillera, en el centro de Argentina, quedando representado en la carta de superficie, un centro de baja presión.

20 Onda de montaña Ábaco de Harrison i.-para obtener los vientos perpendiculares a 500 hpa. o mil ft existen varias fuentes Planes de vuelo. ii.- Para obtener diferencias de presión

21 Número de Froude El número de Froude cuantifica en un número los tres factores responsables de la onda de montaña y representa la relación entre la energía cinética, (viento) y la energía potencial, (estabilidad y características de la montaña). Esta dado por la siguiente fórmula: Fr = U/N*h; donde N = {(g*dtheta)/(theta*dz)}^1/2 Fr = Número de Froude U= Viento medio en la cima de la montaña m/s; N= Frecuencia de Brunt-Vaisalla ; H= Altura de la montaña

22 Número de Froude Si el número de Froude es menor de 1 significa que el flujo de aire es incapaz de cruzar la montaña, es bloqueado. Si el número de Froude es mayor de 1 el flujo cruza la montaña, pero no oscila por tanto no genera onda de montaña. Si el número de Froude es 1 o un poco mayor de 1 hay probabilidad de onda de montaña. Para el caso particular de una montaña con altitud de 5000 mts y un gradiente térmico de 7 /1000 m. un poco superior a la ISA (6.5 /1000m) se necesitará un viento perpendicular en la cima de 95 KT para lograr un número de Froude muy próximo a 1 y por tanto formación de onda de montaña.

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26 Modelos numéricos Esencialmente, los modelos de predicción numérica del tiempo PNT, (conocidos en inglés como NWP), son la única herramienta que tenemos a nuestra disposición, capaz de proporcionarnos una guía de pronóstico para las ondas de montaña más allá de 12 horas

27 Modelo WRF El Modelo Weather Research and Forecast (WRF), es un modelo numérico de sexta generación, de mesoescala no hidrostático, fue desarrollado por el National Center of Atmospheric Research (NCAR) y se encuentra disponible de manera gratuita para la comunidad científica internacional, para fines académicos.

28 Modelos escala regional Suelen ejecutarse para un área limitada y, por tanto, requieren información acerca de los límites de sus dominios.

29 Modelo de escala regional En comparación con los modelos tradicionales de escala más grande, los modelos de mesoescala a menudo producen mejores pronósticos en regiones costeras y montañosas

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31 Modelo WRF WPS geogrid.exe : Crea datos terrestres. ungrib.exe : intermedio. Desempaqueta datos meteorológicos GRIB a un archivo metgrid.exe : Interpola datos meteorológicos horizontalmente al dominio del modelo. La salida de metgrid.exe es usada como entrada al WRF. WRF ARW real.exe wrf.exe : Interpola verticalmente los datos a coordenadas del modelo. : Genera el pronóstico del modelo.

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33 Pronóstico Numérico La gráfica muestra una sección vertical de la temperatura potencial y la velocidad del viento a través de los Alpes, producida por un ciclo de ejecución del modelo COAMPS de 1 km de resolución. Cada marca en el eje horizontal corresponde a 5 km.

34 Pronóstico Numérico La amplitud de las ondas de montaña se ve fuertemente reducida con la resolución de 9 km. Sin embargo, esta resolución aún logra capturar algunas de las estructuras.

35 Pronóstico Numérico Con una resolución de 27 km. No aparece las ondas de montaña

36 Onda de montaña el año 2012 Usando los mensajes Metar para determinar la diferencia de presión entre SCEL y SAME, además del sondeo de SCSN. Se obtuvieron los siguientes resultados

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39 Corte Vertical animado, Carta de superficie y sondeos para día con mayor diferencia de presión, con mayor intensidad del viento y caso con onda de montaña

40 Corte Vertical Explicación del Corte Vertical Las variables presentes son: - Viento perpendicular (positivo de Oeste a Este), Color celeste representa viento negativo. - Isentrópicas líneas de temperatura potencial, entre estas isolíneas transitan las aeronaves - Eje vertical altura en miles de pies - Eje horizontal distancia en millas, cero en la cima de la montaña

41 Nivel Crítico Se define nivel crítico, a la zona sin flujo perpendicular a la barrera, o con flujo invertido en altura. Se producirá turbulencia severa por quiebre de la Onda de Montaña cuando se produzca flujo igual a cero o flujo invertido (Nivel crítico, color celeste)

42 Corte vertical 01 Jul 2012

43 Corte vertical 25 Dic 2012

44 Onda de montaña Mayo 2012 Carta Superficie 28 de Mayo Se observa sistema frontal al sur de la Latitud 35 y altas presiones sobre Albal. Diferencia de presión SAME-SCEL<10 Hpa

45 Sonda Albal, 28 mayo 2012 Sonda 28 mayo 2012 sobre Albal. Flujo perpendicular intenso sobre cima montaña, nivel crítico entre 10 y 14 km. Cizalle del viento por disminución con la altura

46 Onda de montaña Mayo 2012 Corte vertical animado de mayo 2012 Nivel crítico y turbulencia severa

47 Caso onda de montaña 09 Junio 2004

48 Carta de Superficie Carta de Superficie válida para las 00 UTC del día 09 Jun 2004

52 Corte vertical Albal

53 Corte Vertical Albal Corte Vertical Albal válido para las 7 UTC del día 09 Junio 2004

57 Sonda Albal El sondeo de las 07 utc muestra un nivel crítico entre 8 y 12 kilométros, además una capa estable sobre la cima de la montaña

58 Sonda Albal El sondeo de las 12 utc continúa a un nivel crítico entre 8 y 12 kilómetros, además una capa estable sobre la cima de la montaña

59 Sonda Albal El sondeo de las 18 utc muestra que desapareció el nivel crítico

60 Conclusiones Las ondas de montaña se forman arriba y a sotavento de las barreras topográficas cuando soplan vientos fuertes con un considerable componente vectorial perpendicular a la barrera en un ambiente estable. Bajo algunas circunstancias, la actividad de ondas de montaña puede producir tormentas de viento de ladera descendente (viento Zonda), intensas y dañinas, a sotavento de una barrera montañosa. La turbulencia en aire claro ocurre con frecuencia cerca de la Tropopausa debido a las ondas de propagación vertical.

61 Conclusiones Los niveles críticos no permiten que la energía de propagación vertical asociada con las Ondas de Montaña siga ascendiendo, sino que el nivel crítico desvía gran parte de esa energía de vuelta hacia la superficie. Los modelos de mesoescala como el WRF pueden proporcionar información útil sobre las condiciones que provocan turbulencia por Ondas de Montaña

62 Conclusiones El Ábaco de Harrison no es un buen predictor de onda de montaña, solo en uno de los 27 casos del 2012 en el cual el Ábaco pronosticaba onda, se habría registrado turbulencia. Se puede producir turbulencia con Número de Froude menor que 1 Se ha registrado turbulencia cuando el viento perpendicular en la cima de la montaña es intenso y disminuye su intensidad con la altura

63 Conclusiones Solo si la Onda de Montaña rompe, se producirá turbulencia severa. Si se produce viento Zonda en SAME es probable que exista una onda atrapada. La información proveniente de modelos de escala global no es útil para pronosticar onda de montaña