Estratificación Atmosférica.

Transcripción

1 Estratificación Atosférica. Física Abiental. ea 1. ea 1. FA (rof. RAMOS) 1 ea 1.- " Estratificación Atosférica". El aire: aproxiación al as ideal. Capas atosféricas. Distribución de la presión con la altura: hipótesis hidrostática. Estratificación isotera. Estratificación adiabática: perfil de presiones y teperaturas. Atósfera neutra. ea 1. FA (rof. RAMOS) 2

2 El aire: aproxiación al as ideal. Coposición del aire (Standard) de la atósfera. Nitróeno 78.9% Oxíeno 2.95% Arón (otros.93% ases nobles) (.1%) Dióxido de.3% carbono Seún el relaento técnico de la OMM, para el aire seco (% en fracción olar). resión atosférica noral del aire a nivel del ar: at = a = 1 at. El coportaiento del aire se puede considerar coo Gas Ideal: V = nr ρ = R ea 1. FA (rof. RAMOS) 3 Capas Atosféricas. Clasificadas en función del coportaiento del radiente térico vertical. Capa Situación(K) Características BIOSFERA -1 Intercabios de enería, ciclos vida. ROOSFERA -1 d/dz< (estratificación adiabática) ROOAUSA 1-2 d/dz= (estratificación isotera) ESRAOSFERA 2-4 d/dz> ESRAOAUSA 4-5 d/dz= MESOSFERA 5-8 d/dz< MESOAUSA 8-9 d/dz= ERMOSFERA 9-1 d/dz> *A partir de 1 K de altura hay otras capas de iportancia coo la Ionosfera que no aparecen en este cuadro. ea 1. FA (rof. RAMOS) 4

3 Distribución vertical de presión y teperatura en la atósfera. erfil vertical de presiones. erfil vertical de teperaturas. ea 1. FA (rof. RAMOS) 5 Distribución de la presión con la altura: hipótesis hidrostática. El aire atosférico se coporta coo un as ideal, uy copresible, por ello su densidad variará fuerteente con la altura: ρ = R artios de la ecuación de Euler (hipótesis hidrostática), pero hay que definir: Modelo terodináico de la zona de estudio. Estratificación Isotera. Estratificación adiabática. Interar la ecuación de Euler para esa zona. d dz = ρ ρ cte ea 1. FA (rof. RAMOS) 6

4 Estratificación Isotera. Aplicable a las capas cuyo radiente vertical de teperaturas es nulo, teperatura constante a lo laro de la zona. ropopausa: entre 1 y 2 k de altura. Estratopausa: entre 4 y 5 k de altura. Ecuación de Euler. d dz = ρ rayectoria isotera de un as ideal. ρ( ) = ; = cte R Ecuación diferencial de distribución de presiones con la altura,z. Interando: R dz = d d d = dz R R z = dz z = ( ) z e z R roblea 1. Hoja FA1. ea 1. FA (rof. RAMOS) 7 Estratificación Adiabática: perfil de presiones. La estratificación térica en la troposfera alcanza el equilibrio ecánico en condiciones adiabáticas (atósfera neutra). Debido a los siuientes factores: -Intenso intercabio de enería entre el suelo y la atósfera. -Hipótesis de la burbuja adiabática. Ecuación de Euler (hip. Hidrostática) d = ρdz n ρ = V rayectoria adiabática. Gas ideal (burbuja adiabática) 1 V = V V = V n d n d = dz = dz 1 1 V V 1 n ( z) = + z 1 V or interación: 1 ea 1. FA (rof. RAMOS) 8

5 Estratificación Adiabática: perfil de teperaturas. Hipótesis adiabática: = cte d d (1 ) + = ( ) d d dz Lapso adiabático para el aire seco: S d = d = R d dz S Hipótesis hidrostática: = 9.8º C / k = dz R roblea 2. Hoja FA1. ea 1. FA (rof. RAMOS) 9 Atósfera Neutra. Aunque la estratificación térica perfectaente adiabática es la que representa el lapso adiabático (atósfera neutra). La troposfera es uy dináica y los intensos cabios eneréticos que se realizan en la superficie de la litosfera o hidrosfera, provocan variaciones horarias de los perfiles de distribución térica en la troposfera. Se caracterizan los siuientes, relativos al estado de atósfera neutra o adiabática: Superadiabática: Menor radiente (neativo) que el estado neutro. Subadiabáticas: Mayor radiente (neativo) que el estado neutro. Isoteras: Gradiente nulo. Inversión: Gradiente positivo. roblea 3 y 4. Hoja FA1. ea 1. FA (rof. RAMOS) 1