La circulación atmosférica transporta el surplus de energía que tienen los trópicos hacia los polos.

Transcripción

1 Circulación general de la atmósfera La circulación atmosférica transporta el surplus de energía que tienen los trópicos hacia los polos. La circulación atmosférica transporta vapor de agua y define donde llueve, creando zonas climáticas.

2 Los viajes de Colon La ruta de Colón hacia las Indias marca la presencia de vientos del este en los trópicos y del oeste en regiones extratropicales. Por qué existe esta distribución de vientos?

3 Para entender la circulacion atmosférica global podemos comenzar estudiando la brisa marina. La brisa es causada por la diferencia de temperatura entre el mar y la costa, causada a su vez por la diferencia en capacidades caloríficas de los dos medios.

4 La diferencia de temperatura en superficie genera una diferencia de presion que induce vientos del mar al continente. Por otro lado, sobre el continente, como el aire está calido, tiende a subir y la presión disminuye mas despacio que sobre el mar donde el aire esta frío. Así, en altura, la presión es mayor sobre el continente que sobre el mar, lo cual genera vientos de la tierra al mar, cerrando la circulación.

5 Aplicando el mismo argumento que en la brisa marina, es de esperar que la distribución de radiación solar con la latitud cause que aire cálido se eleve en la zona ecuatorial y aire frío descienda en los polos. Una circulación hacia el ecuador en superficie y hacia los polos en altura cerraría el circuito.

6 Una circulación de ese tipo se observa en Venus, pero no en la Tierra. En nuestro planeta los vientos predominantes son en la dirección longitudinal y no latitudinal => corrientes en chorro en dirección oeste-este. La principal razón de la diferencia de circulación entre Venus y la Tierra es que nuestro planeta gira sobre su eje mucho más rápido: una vez al día, mientras que Venus gira 1 vez cada 243 días terrestres.

7 La rotación de los planetas restringe el tipo de circulación atmosférica Cómo es la circulación en la Tierra? Consideremos el movimiento de una parcela de aire que se eleva en la zona ecuatorial y comienza a moverse hacia un polo. Si no se ejerce ninguna fuerza en la dirección este-oeste, el momento angular de la parcela se conserva de acuerdo a las leyes de Newton. El momento angular L de una parcela de 1g que rota con la Tierra en una latitud L=ru=Rcos R cos = R² cos² v

8 Si inicialmente la parcela tenía velocidad nula en la dirección este-oeste, podemos calcular su velocidad U cuando llega a una latitud usando la conservación del momento angular Linicial=Lfinal L= R² cos² Li =Lf L i= R² Lf =Ltierra Lrelativo= R² cos² Rcos U R² =Rcos R cos U 1 U= R cos cos sin² U= R cos

9 sin² U= R cos Esta ecuación nos dice que una parcela de aire que inicialmente tenia velocidad en la dirección este oeste nula tendrá una velocidad U=134 m/s a los 30 de latitud. Este proceso da lugar a las corrientes de chorro presentes en los dos hemisferios. Si la parcela siguiera moviéndose hacia los polos adquiriría velocidades cada vez mayores y pronto llegaría a viajar mas rápido que el sonido! Esto no ocurre pues el aire en altura tiende a descender cerca de los 30 en cada hemisferio.

10 El aire que ascendió en los trópicos desciende en latitudes cercanas a los 30. Parte de este aire vuelve hacia el Ecuador y al ser afectado por Coriolis se convierte en los vientos alisios.

11 La otra parte del aire que desciende en los 30 viaja hacia los polos en superficie y es deflectada por la fuerza de Coriolis. Este flujo sumado a la componente de superficie de las corrientes de chorro es responsible de los vientos del oeste en latitude medias. 30N Viento en superficie medio anual. Fondo azul indica hacia oeste, Fondo rojo hacia este. 30S

12 En la cercanía de 60 N y S el flujo de superficie hacia los polos encuentra aire que se mueve hacia el ecuador que había descendido en los polos. Así, la circulación entre el ecuador y los polos está dividida en 3 celdas

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14 Circulación de Hadley El aire que se mueve hacia el ecuador cerca de la superficie gana humedad de los océanos y la devuelve en forma de lluvia en la Zona de Convergencia Intertropical. El aire en la atmósfera alta de la zona ecuatorial que no tiene casi humedad diverge y viaja a los subtrópicos donde desciende. El descenso causa compresión del aire y calentamiento de forma tal que la humedad relativa de la masa de aire es pequeña y existen altas presiones en superficie. Por estas razones los principales desiertos se encuentran en los subtrópicos.

15 Zona de Convergencia Intertropical