NOCIONES BÁSICAS DE METEOROLOGÍA

Transcripción

1 NOCIONES BÁSICAS DE METEOROLOGÍA Estructura de la atmósfera. Podemos definir la meteorología como la ciencia que estudia los fenómenos que han sucedido, que están sucediendo y que posiblemente sucederán en la atmósfera. La atmósfera es un envoltorio que rodea a la tierra, un envoltorio en este caso gaseoso, es el lugar donde se van a desarrollar todos los fenómenos meteorológicos es decir donde se van a producir todo ese conjunto de fenómenos que vulgarmente conocemos como tiempo. Imaginemos que la atmósfera es como una cebolla cubierta por diversas capas, de todas ellas la que nos interesa es la más interna, la más cercana a la tierra es la denominada como troposfera y es donde se van a desarrollar todos los fenómenos que describiremos posteriormente. La torposfera reúne las siguientes características sin las cuales sería imposible la vida en la tierra: Presenta una altura o espesor mínimo de 8 km en los polos y máximo de 18 km en el Ecuador. Esta altura es variable en función del calor irradiado por la tierra que a su vez se calienta más o menos en función de factores como la hora del día, la estación o la transparencia de la troposfera. El calor absorbido por la tierra y posteriormente irradiado es nuevamente absorbido por el vapor de agua

2 suspendido en la troposfera dando origen a fenómenos como la nubosidad, las precipitaciones o a corrientes térmicas que perturban la estabilidad de esta capa originando el tiempo. A su vez la troposfera se subdivide en dos capas más: La parte alta: donde la temperatura desciende a razón de 6º C cada 1000 m de elevación. La parte baja: donde hay un 90 % de vapor de agua y es por tanto aquí donde aparecerán las nubes, precipitaciones pero lo más importante y que nos interesa más, variaciones de temperatura que causan a su vez movimientos de masas de aire o viento. Principales sistemas meteorológicos. Vamos a entender como sistemas meteorológicos a los elementos que dan origen gracias a su interrelación a los fenómenos meteorológicos o si se prefiere al tiempo. Dentro de estos sistemas hablaremos de: La presión atmosférica. La temperatura. Nubes. Borrascas y anticiclones. Masas de aire. El viento. La presión atmosférica: se entiende por presión atmosférica al peso del aire sobre la superficie de la tierra como consecuencia de la atracción que ejerce la tierra sobre la masa de aire que la rodea y por isobara a las líneas que unen puntos de igual presión. (la presión normal a nivel del mar es de 760 mm) A su vez se entiende por gradiente de presión o barométrico a la diferencia de presión entre dos puntos separados por una unidad de distancia. Estamos ante la variable principal para la predicción del tiempo ya que su variación determinará la predicción del tiempo. La presión atmosférica se mide en milibares (mb) y para pasar de milímetros a milibares sirve una simple regla de tres, sabiendo que 760 mm equivalen a 1013,3 mb. Para su medición disponemos del barómetro, existen diferentes tipos pero el que con más frecuencia nos vamos a encontrar es el barómetro aneroide cuya lectura es directa sin necesidad de realizar ninguna conversión para su interpretación. Para su lectura es conveniente realizar el siguiente procedimiento: Darle unos ligeros golpecitos antes de leerlo. Leer y anotar la presión registrada cada tres horas dejando marcada en el barómetro la última lectura mediante la aguja indicadora. Utilizar un papel milimetrado para realizar una gráfica.

3 Lo que más nos interesa no es la variación absoluta sino la variación relativa de la presión, pensar que la presión sufre variaciones normales poco importantes de un milibar a lo largo del día: Baja entre las 10:00 y las 16:00 y entre las 22:00 y las 04:00 Sube entre 04:00 y las 10:00 y entre las 16:00 y las 22:00. Lógicamente si baja cuando le toca subir la variación es más significativa, todas estas variaciones reciben el nombre de marea barométrica. Volviendo a las isobaras, estas se representan mediante el mapa de isobaras con una separación entre si normalmente de unos 4 mb, esta separación o gradiente horizontal es determinante a la hora de interpretar un parte meteorológico en la medida en que a mayor gradiente mayor intensidad del viento y viceversa. Se puede hallar la intensidad del viento hallando el gradiente entre dos puntos: Para los 45º de Latitud y una separación de 4 mb, la velocidad del viento en nudos es igual a 50 dividido por la distancia perpendicular entre dos isobaras consecutivas medida esta distancia en grados de latitud. Por ejemplo: dos isobaras de y mb y separadas por una distancia de 2º resulta una intensidad de 25 nudos. Como consecuencia de la desigual acción del sol sobre la superficie terrestre existen diferentes áreas de presión, unas zonas de alta presión y otras de baja presión, son las conocidas como área de alta presión o anticiclones (A) y las áreas de baja presión o borrascas (B). En cada una de ellas el viento circula de forma desigual: ¾ En las borrascas el viento converge hacia su interior y dicha convergencia se produce mediante una circulación en el sentido contrario al de las agujas del reloj. (Hemisfero norte)

4 ¾ En los anticiclones diverge hacia el exterior y mediante una circulación Como se puede ver tanto las borrascas como los anticiclones están relacionados con el descenso y el ascenso de masas de aire entre diferentes alturas. En el caso de las borrascas con el ascenso lo que conlleva el enfriamiento de las masas de aire en las capas más altas lo que origina el mal tiempo y en el caso de los anticiclones con el descenso de masas de aire relacionado esto con el buen tiempo. La temperatura entendida como el estado de calor de la atmósfera, para su medición utilizamos el termómetro y como unidad de medida utilizamos los grados centígrados o de Celsius (ºC). El sol es el responsable del calentamiento de la tierra que no de la atmósfera ya que de esta se encarga el calor desprendido por la tierra, siendo un 30 o 40 % del total denominado como albedo. Los rayos del sol no inciden por igual en todo el globo debido a su elipse siendo mayor su incidencia en el Ecuador y menor en los polos, ni durante el día, ni durante el año. Todo ello conlleva la aparición de variaciones en la temperatura, durante el día hay una máxima 2 o 3 horas después de haber pasado el sol por el meridiano del lugar y una mínima 2 o 3 horas del orto, como se puede deducir la temperatura va a ser el elemento catalizador de la todos los fenómenos meteorológicos. Humedad; el agua es uno de los elementos que conforman la troposfera y su principal procedencia es el agua de mar, esta por la acción del sol pasa de estado líquido a gaseoso haciéndose menos densa y por tanto más ligera, ascendiendo de esta forma a capas más altas de la atmósfera donde vuele a pasar a estado líquido. Podemos definir la humedad como el tanto por ciento de agua que contiene la atmósfera, llegados a este punto podemos deducir que existe una estrecha relación entre las variables vistas hasta ahora, temperatura, presión y humedad a estas hay que añadir la densidad. Estos cuatro elemento serán los responsables del tiempo es decir de la presencia o no de nubes, precipitaciones, niebla y como no del viento.

5 El viento: escalas de medición y tipos. El viento no es otra cosa que el aire en movimiento entendiendo por aire las ya comentadas masas de aire. Este al calentarse se dilata y adquiere mayor volumen, al dilatarse adquiere menor densidad y tiende a colocarse sobre otras capas de mayor densidad. A mayor densidad mayor presión, luego el aire se traslada desde las zonas de mayor presión a las de menor presión. Este movimiento o viento es de componente horizontal, diferente al de componente vertical creado por los vientos locales que no afectan para nada a la circulación general del aire. Por lo tanto el viento horizontal se representará mediante un vector que indica su dirección e intensidad. Cómo se desplaza el viento? Ya hemos dicho que se desplaza de los anticiclones a las borrascas, si estas estuvieran estáticas y la Tierra no se moviera, el viento siempre iría en línea recta y en la misma dirección, pero se ve afectada por tres factores principalmente: el movimiento de la tierra, su giro: fuerza de Coriolis. la fuerza centrífuga de los movimientos circulares del aire. - por el rozamiento del aire con la superficie de la tierra: este rozamiento origina una perdida de velocidad y una desviación de su dirección, hacia dentro en las bajas y hacia fuera en las altas. Fue el noruego J. Bjerknes quien estableció a través de sus teoremas el porque del viento: Primer teorema de Bjerknes: el viento tiene su origen en la distribución de la presión y de la temperatura en un plano vertical, el aire circulará en el sentido que lleva desde el extremo de la flecha que indica el aumento de la presión al extremo de la que indica el aumento de la temperatura. Segundo teorema de Bjerknes: también demostrado por Coriolis, el hecho de que la tierra este girando sobre su eje hace que los vientos se desvíen hacia la derecha en su trayectoria inicial en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur. Pero este giro de la tierra no es capaz de generar viento sino tan solo de desviarlo.

6 Los juegos de alternancia entre mayor o menor temperatura y presión ocasionan la aparición de las brisas costeras que se especifican en dos: ambas son debidas a la diferente capacidad de enfriamiento y calentamiento de la tierra y del mar. Virazón: durante el día la tierra se calienta mucho más rápido que el mar, el aire se calienta y se hace más ligero en la tierra que el inmediatamente pegado al mar, este asciende hasta capas más altas, en un punto de terminado vuelve a descender originando una brisa que va desde el mar hacia tierra, se caracteriza por su intensidad llegando incluso a los 20 nudos. (brisa de mar) Terral: durante la noche la tierra se enfría más rápidamente que el mar por lo que el sentido de la circulación se invierte, es decir desde tierra hacia el mar, se caracteriza por su suavidad y por soplar a impulsos. (brisa de tierra)

7 Lógicamente todo esto se ve alterado si existe otro viento dominante ajeno a estas brisas. El viento tal y como aparece en los partes nos indica de donde viene, cual es su origen y no hacia donde va. Para especificar su dirección se utilizan diferentes sistemas el más común es utilizar la rosa de los vientos con sus 8 rumbos, se puede usar la terminología de cuadrantes estableciendo cuatro cuadrantes, siendo el primer cuadrante los vientos comprendidos entre el Norte y el Este. También se utiliza directamente los grados, sabiendo que 000º o 360º corresponde al Norte, vientos de 90º avientos del Este y así sucesivamente. Para determinar su dirección disponemos de diferente instrumental los catavientos, las veletas y la grímpola. Para su intensidad utilizamos el anemómetro que varían desde los digitales a los de construcción casera, mediante su uso determinamos su velocidad en nudos o en Km/h. Para facilitar la comunicación y comprensión de la velocidad del viento existen una serie de escalas, la más conocida y usada es la escala Beaufort. El almirante ingles Sir Francis Beaufort en 1806 estableció 12 niveles no creyendo necesario ir más allá porque ningún velamen o embarcación aguantaría dicha intensidad. REPRODUCCIÓN DE LA ESCALA DE BEAUFORT Fuerza Beaufort Velocidad en nudos Nombre Oficial Consecuencias para Un velero 0 0 a 1 Calma 1 1 a 3 Ventolina La mar esta como un espejo. Barco prácticamente inmóvil. Lamar empieza a rizarse. Los veleros avanzan y pueden Gobernar. F. Segado 2 4 a 6 Flojito (brisa muy débil) Olas pequeñas que no llegan a romper. En vela ligera timonel y tripulante Pueden empezar a sentarse ambos en

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9 barlovento 3 7 a a 16 Flojo (brisa débil) Bonancible O moderado (brisa moderada) Olas cuyas crestas empiezan a romper, borreguillos dispersos. Los tripulantes de vela ligera empiezan a colgarse. Los cruceros pequeños costeros cambian el génova por el foque. Olas un poco largas, numerosos borreguillos. En vela ligera ambos tripulantes colgados fuera. Los cruceros (8 a 10 metros) aguantan el génova pesado, pero navegan muy escorados 5 17 a 21 Fresquito (brisa fresca) Olas moderadas y alargadas. Gran abundancia de borreguillos y eventualmente algunos rociones. Máximo contrapeso en vela ligera. Los cruceros pequeños toman uno o más rizos y foque a 27 Fresco (brisa fuerte) Comienza la formación de olas grandes, las crestas de espuma blanca se ven por todas partes, aumentan los rociones. Los navegantes de vela ligera tienen dificultades para regresar. Los pequeños cruceros también buscan refugio. Los mayores navegan bien con foque 2 y un par de rizos 7 28 a 33 Frescachón (viento fuerte) La espuma es arrastrada en dirección del viento, la mar es gruesa. Los cruceros grandes continúan Navegando con foque 2 y varios rizos. la ceñida es muy desagradable y para la mayoría sería preferible buscar refugio 8 34 a 40 Temporal (viento duro) Olas altas con rompientes, la espuma es arrastrada en nubes blancas. Rizados al máximo y tormentín. Puede ser necesario refugiarse o ponerse a capa 9 41 a a 56 Temporal Fuerte (muy duro) Temporal duro (temporal) Olas muy gruesas, la espuma es arrastrada en capas espesas. La mar empieza a rugir, los rociones dificultan la visibilidad. A palo seco o a la capa Olas muy gruesas con crestas empenechadas, la superficie de la mar parece blanca. Visibilidad muy reducida, la mar ruge intensamente. los que no han encontrado refugio Pueden tener serias dificultades

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11 11 57 a a 71 Temporal muy duro (Borrasca) Temporal huracanado (Huracán) Olas excepcionalmente grandes, mar completamente blanca. La navegación se hace imposible El aire esta lleno de espuma y de rociones, la visibilidad es casi nula. Se imposibilita toda navegación Todo lo dicho hasta ahora representa tan solo un tipo de viento denominado como viento real a este hay que añadir otro viento denominado viento aparente: Cuando estamos parados y recibimos el viento por ejemplo en la cara estamos recibiendo el viento real, el producido por los fenómenos antes descritos, ahora bien si de repente echamos a correr somos nosotros los que estamos generando viento. Imaginemos que estamos dentro de una habitación cerrada donde no hay viento real aquí seremos nosotros los que gracias a nuestros movimientos generemos viento, en este caso este viento se denomina como viento propio. Si en el primer caso son las partículas de aire las que inciden en nosotros en el segundo, en el del viento propio somos nosotros los que incidimos en las partículas de aire. Por último falta la conjugación de dos vientos el real y el propio, de su unión se origina un tercer viento denominado como viento aparente, así tenemos que: Viento aparente = V. real + V. propio Salta a la vista que durante la navegación solo podremos comprobar el viento real cuando nos coloquemos totalmente parados y proa al viento, en el momento en que cacemos velas e iniciemos la marcha estaremos generando viento propio y por lo tanto navegando con su suma, es decir estaremos navegando con viento aparente que es el viento con el que realmente navegamos, se podría que el viento aparente es el viento motriz. Desde la embarcación podemos hallar tanto el viento real como el aparente por ejemplo: a) Navegando a una velocidad de 15 nudos y con un viento real de popa de 20 nudos, el viento que observaremos no será el real sino que observaremos aparentemente un viento de 5 nudos. En el caso en que con viento de popa llevemos la misma velocidad que el viento real aparentemente no observaremos viento alguno. b) En el caso contra contrario si navegamos con una velocidad de 15 nudos y con un viento real de proa de 25 nudos el viento aparente será la suma de los dos, estaremos navegando aparentemente con un viento de 40 nudos. Por lo tanto el único viento que vamos a poder medir durante la navegación será el viento aparente, a partir de este y conociendo velocidad y rumbo de navegación podemos obtener el viento real mediante suma vectorial. Dibujando sobre un papel en el que este representado la rosa náutica, se dibuja el vector del viento aparente y el vector del rumbo y velocidad de navegación, el resultado final es la diagonal del paralelogramo que tenga por lados los dos vectores antes mencionados con sus orígenes juntos.

12 Símbolos de los mapas meteorológicos Vectores que indican la dirección e intensidad del viento. Recordar que el viento se dice de donde viene no hacia donde va. Por lo tanto viento del Este es aquel que procede del Este y nos empuja hacia el Oeste.

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