Masas de Aire. Frentes

Transcripción

1 Masas de Aire y Frentes

2 Tema 7: Masas de aire. Definición y extensión. Regiones de origen. Clasificación según su origen. Transformaciones de las masas de aire. Fenómenos asociados. Masas de aire en Sudamérica en general y en Argentina en particular.

3 Masas de Aire El concepto de masa de aire fue introducido por Bergeron en 1929, la definió como: "una porción de la atmósfera cuyas propiedades físicas son más o menos uniformes en la horizontal, y su cambio abrupto en los bordes"

4 Una masa de aire se caracteriza por: gran extensión horizontal entre 500 y 5000 kms en la vertical entre 500 mts y 20 kms y su homogeneidad horizontal referido a la temperatura y contenido de vapor de agua.

5 Puede definirse como una gran porción de aire cuyas propiedades físicas, en especial la temperatura, el contenido de humedad y el gradiente vertical de temperatura, son más o menos uniformes en una extensión horizontal de varios centenares de kilómetros.

6 Las masas de aire adquieren sus propiedades en contacto con las superficies sobre las que se forman. Debido a la poca conductividad calorífica del aire, los grandes volúmenes deben circular lentamente sobre zonas denominadas regiones fuentes para adquirir una distribución homogénea de temperatura y humedad.

7 La naturaleza y el grado de uniformidad de las características de una masa de aire están determinadas por:

8 Naturaleza de la fuente de la cual adquiere todas sus propiedades originales. Dirección del movimiento las propiedades físicas de todas las masas de aire se clasifican por comparación con las de la región situada debajo de ellas o con las masas de aire adyacentes. Los cambios en su constitución cuando la masa de aire se traslada recorriendo grandes distancias. Edad de la masa de aire

9 La masa de aire adquiere todas sus propiedades de su fuente de origen. La mayor parte de los procesos físicos que tienen lugar en la atmósfera son el resultado de intentos de autorregulación que ésta realiza para tratar de reducir las enormes diferencias que resultan de la irregular distribución del calor y la presión. Las principales fuentes de masas de aire son zonas de superficie extensa y uniforme sobre las que generalmente se encuentran sistemas de presión casi estacionarios.

10 Estas condiciones se cumplen cuando hay un movimiento lento y divergente desde las principales células térmicas y dinámicas de altas presiones. Las regiones de bajas presiones son zonas de convergencia hacia las que se trasladan las masas de aire.

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12 Según la región donde adquieren sus propiedades básicas se clasifican en:

13 Aire Artico o Antártico - A Se genera sobre la región cubierta de hielo y nieve, con circulación preferentemente anticiclónica. Fría, seca y estable

14 Pc - Aire polar continental Se genera en la región subpolar. Fría y seca Pm - Aire polar marítimo Se genera en las zonas subpolar y ártica. Fría y húmeda

15 Tc Aire tropical continental Se genera en la zona continental subtropical de altas presiones. Cálida y seca

16 Tm Aire tropical marítimo Se genera en los anticiclones subtropicales, sobre los océanos Cálida y húmeda

17 E Aire ecuatorial Se genera en los mares tropicales y ecuatoriales. Caliente y muy húmeda

18 Según su comportamiento termodinámico se pueden dividir en: K -Fría Cuando es más fría que las masas de aire próximas o que la superficie sobre la cual se desplaza W - Cálida Cuando es más caliente que las masas de aire próximas o que la superficie sobre la cual se desplaza.

19 Región de Origen Nombre Caractérísticas Región cubierta de hielo y/o nieve; y circulación anticiclónica Región continental subpolar A Pc Artico o Antárico Polar continental Fría, seca y estable Fría y seca Zona subpolar y ártica Pm Polar marítima Fría y húmeda Zona continental subtropical de altas presiones Anticiclones subtropicales sobre los océanos Mares tropicales y ecuatoriales Tc Tm Tropical continental Tropical marítima Cálida y seca Cálida y húmeda E Ecuatorial caliente y muy húmeda

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21 Masas de aire en Argentina

22 Aire tropical Fuente: Anticiclón Subtropical del Océano Atlántico En verano las masas de aire tropicales son de origen marítimo con un gran contenido de humedad, mucha agua precipitable e inestabilidad.

23 En invierno el anticiclón está más al norte la masa de aire tiene un recorrido muy continental, Irrumpe ocasionalmente

24 Aire Antártico Modifica sus propiedades durante la trayectoria marítima se transforma antes de entrar al continente en Polar Marítima

25 Aire polar La proveniente del Océano Pacífico, penetra en el territorio luego de cruzar la Cordillera de los Andes. Al cruzarla produce grandes precipitaciones al oeste de la cordillera, llegando seca. A ese secamiento hay que agregarle el secamiento que sufre la masa de aire al descender del lado argentino.

26 Aire polar La proveniente del Océano Atlántico penetra luego de un largo recorrido marítimo y posee abundante humedad. Al estar el continente más caliente, actúa como una masa Polar marítima Fría PmK Rápidamente se genera inestabilidad convectiva.

27 Las masas de aire frío se dan, frecuentemente por el movimiento de aire polar hacia latitudes más bajas, o por aire marítimo que se desplaza sobre la tierra más caliente o aire continental moviéndose sobre un mar más cálido. Por este calentamiento de la masa de aire, se desarrolla la convección y turbulencia. Se forman nubes de tipo cúmulus. La visibilidad en general es buena.

28 Las masas de aire cálido, en la mayoría de los casos, son de origen tropical y se mueven hacia latitudes más altas. Puede darse también el caso de aire marítimo cálido que se desplaza sobre el suelo más frío o aire cálido continental que se desplace sobre aguas más frías. En estos casos hay un lento transporte de calor desde la masa de aire hacia la superficie subyacente, con la consecuente estratificación dentro del aire, con ausencia de cualquier movimiento vertical o turbulencia. Se encuentran nubes estratiformes y frecuentemente nieblas.

29 Tema 8: Superficies frontales y frentes. Zonas de transición. Clasificación de los frentes. Procesos de formación y disipación de frentes. Características de los frentes en Argentina.

30 Frentes Se denomina frente a la superficie (ideal) de separación entre dos masas de aire de diferente temperatura y densidad.

31 Pendiente frontal Indica a cuántos kilómetros en la horizontal se extiende el frente en superficie por cada km de altura.

32 Según su desplazamiento se distinguen Frentes Fríos Calientes - Estacionarios

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35 La actividad meteorológica de un frente depende del movimiento vertical de las masas de aire. La nubosidad y la precipitación asociadas a los mismos son función de los siguientes factores: cantidad de humedad disponible grado de inestabilidad de la masa de aire caliente pendiente de la superficie frontal velocidad de desplazamiento del frente diferencias de temperatura y humedad entre las dos masas de aire Los frentes se presentan asociados a las depresiones de manera que el frente cálido se encuentra por delante del frente frío

36 La masa de aire frío desplaza a la masa de aire caliente. Frente frío El aire frío, más denso, avanza con rapidez por la superficie y hace elevar con fuerza el aire más cálido, que se enfría y se condensa formando nubes de tipo cumuliformes con un gran desarrollo vertical que originan chaparrones fuertes y tormentas intensas.

37 Se desplazan a una velocidad entre 40 y 60 km/h. Su pendiente suele variar entre 1/30 y 1/100 y puede ser muy abrupta

38 La banda de mal tiempo es relativamente estrecha, con un ancho de 100 a 150 km. Su desplazamiento suele ser rápido, por lo que la mejoría del tiempo, con apertura de grandes claros, ocurre poco después del paso del frente En general su movimiento es más rápido que el del frente caliente.

39 Frente caliente La masa de aire caliente desplaza a la masa de aire frío. El aire frío es más pesado y adopta una forma de cuña por debajo del aire caliente que asciende la especie de rampa que constituye la línea frontal. En la zona de contacto el aire caliente se enfría hasta condensarse y formar nubes que provocan precipitaciones.

40 Originan lluvias débiles pero continuadas. Las nubes asociadas son de tipo estratiforme. Se desplazan a una velocidad entre 20 y 40 km/h

41 Su pendiente es más suave que la del frente frío, 1/100 a 1/400 El aire cálido se desliza activamente sobre el aire frío que retrocede pasivamente Las nubes toman forma estratificada, sin protuberancias cumuliformes, y de ellas se desprende llovizna o lluvia continua o intermitente, pero sin violencia.

42 Si el aire cálido es inestable, el ascenso por la pendiente frontal dispara la inestabilidad se superponen y entremezclan nubes cumuliformes y estratiformes, pudiendo intercalarse fuertes aguaceros de corta duración entre la lluvia mansa La banda de mal tiempo se extiende principalmente por delante del frente, en una gran extensión, con un ancho superior a los 300 km y llegando en ocasiones a los 1000 km o más.

43 En invierno originan a veces nieblas prefrontales. Su desplazamiento suele ser bastante más lento que en el caso del frente frío Un frente caliente activo suele caracterizarse porque detrás de él rota el viento unos 30 o 40 grados y disminuye algo su velocidad, la temperatura sube, el aire se hace más turbio; claros y nubes de tipo estratocúmulus se reparten el cielo; algunas veces se forma niebla (nieblas de sector cálido)

44 Frente estacionario no hay desplazamiento de una masa de aire respecto de la otra.

45 Se forma cuando un frente frío, al moverse más rápido, alcanza a un frente cálido y se fusionan. Frente ocluido Las dos masas de aire frío, la del frente cálido y la del frente frío, entran en contacto y permanecen en la parte más baja al ser más densos. El aire cálido es forzado a elevarse, se enfría y provoca precipitaciones intensas. Una vez arriba continúa el enfriamiento por contacto con el aire frío.

46 Al principio provocan lluvias débiles y continuas con nubosidad de tipo estratiforme, y posteriormente las lluvias se intensifican con la llegada de nubes de desarrollo vertical, que provocan tormentas.

47 La estructura general es algo diferente según cuál de las dos masas de aire frío que se han fusionado tiene la temperatura más baja. Si la más fría es la primera hay un predominio de nubes estratiformes y las precipitaciones serán débiles pero continuas. Si es la segunda, predominarán las nubes cumuliformes con chaparrones y chubascos.

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49 Evolución de un sistema frontal

50 encuentro del aire frío con el aire caliente en la superficie frontal etapa madurez de onda desaparición

51 Representación n de los frentes

52 Características de los frentes en Argentina

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55 Aproximación de un sistema frontal Cuando un sistema frontal se aproxima a un lugar determinado, los parámetros meteorológicos comienzan a mostrar un comportamiento típico y muy coordinado, que definen características propias para ese sistema y para cada región.

56 Si el frente es frío, el aumento de la nubosidad es más rápido usualmente las lluvias son de menor duración y de intensidades variables.

57 Cuando el frente es cálido, las precipitaciones son más ligeras y pueden ser más perdurables.

58 Una vez que el frente ha pasado, el comportamiento de las variables meteorológicas se revierte: Si el frente es frío los cambios son más marcados la temperatura disminuye a medida que la masa de aire frío, que puede ser un alta migratoria, comienza a invadir la zona. el viento adquiere una componente del oeste y luego del sudoeste. la presión comienza a aumentar y la nubosidad a disminuir.

59 Inversiones Térmicas

60 Una inversión se produce cuando la temperatura del aire aumenta con la altura. Es una situación común en general confinada a una capa relativamente superficial. Los cuatro principales tipos de inversión se deben a diversas interacciones atmosféricas y presentan diferentes períodos de duración.

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62 La inversión por radiación es el tipo más común de inversión superficial y se produce con el enfriamiento acelerado de la superficie terrestre. A medida que la Tierra se enfría, la capa de aire cercana a la superficie también lo hace. Si este aire se enfría a una temperatura menor que la del aire de la capa superior, se vuelve muy estable y la capa de aire cálido impide cualquier movimiento vertical.

63 Las inversiones por radiación generalmente se producen desde las horas finales de la tarde hasta las primeras de la mañana, con el cielo despejado y viento calmo, cuando el efecto de enfriamiento es mayor.

64 Inversión térmica de superficie o radiativa H (m) Inversión de Superficie 300 Enfriamiento Nocturno Calentamiento Díurno Tope 0 Base (ºC)