CAPITULO V PRESION ATMOSFERICA

Transcripción

1 CAPITULO V PRESION ATMOSFERICA El aire es un cuerpo que ocupa un lugar en el espacio, por consiguiente tiene la prioridad de tener un peso. La fuerza o peso que el aire ejerce sobre una unidad de la superficie terrestre, es lo que se denomina presión Atmosférica. Esta propiedad de la atmósfera, fue descubierta por Evangelista Torrecelli en 1643 y confirmada por Pascal en 1648 con el mismo experimento, comprobaron además, que conforme uno se vá elevando con respecto a un punto de la superficie, la columna de mercurio disminuía en su longitud. La presión normal es igual a gramos por cm2 de superficie, equivale a 1.33 Kg/cm2 y que es lo que se conoce con el nombre de una atmósfera. Figura Nº 12 Columna de la atmósfera 5.1. MEDIDA DE LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA Unidades.- La presión o fuerza que el aire ejerce sobre un cm 2 de superficie, es expresada en milímetros de mercurio (mm de Hg), que es la primera unidad utilizada. Como el mm es una medida de longitud el año 1914 V. Bjerknes introdujo el

2 milibar (mb), que es una Unidad de fuerza, que se obtiene de las siguientes equivalencias: Mb BAR Mb = = = BAR/ ,000 dinas /cm2 1,000 Dinas/cm2 Además: 1 mb equivale a 0.75 mm de Hg. Para convertir presiones expresadas en mm de Hg a sus equivalentes en mb o en sentido contrario, se utilizan tablas especialmente preparadas para el efecto. Cuando faltan tablas se puede utilizar la siguiente relación: 4/3 3/4 para convertir mm de Hg a mbs para convertir mbs a mm de Hg Ejemplo: 760 mm de Hg = 760 x -4 3 = 1,013.3 mb 1,013.3 mb 3 = 760 mm de Hg = 1,013.3 x 4 Instrumentos.- Los instrumentos de medida de la presión atmosférica, se denominan Barómetros que pueden ser de dos tipos: Barómetros de cubeta fija, y Barómetros de cubeta móvil o Fortín Los barómetros tienen las siguientes características: Un tubo de vidrio que contiene el mercurio, protegido en toda su longitud por otro tubo metálico que tiene en la parte superior delantera una ranura que tiene en uno de los bordes grabada la escala a lo largo de la ranura se desplaza el cursor o vernier que se mueve mediante el tornillo de enrase. En la parte inferior delantera se encuentra al termómetro adjunto que está en contacto con el mercurio del tubo, en la parte inferior está el recipiente de mercurio o cubeta protegido por una pieza metálica. La diferencia con los barómetros de cubeta móvil está en la parte inferior, donde en la parte de la cubeta se puede ver el nivel del mercurio del depósito y una punta de marfil que sirve para en cero al instrumento mediante el tornillo de puesta a cero CORRECCIONES BAROMÉTRICAS Para que los registros de la presión atmosférica de los Barómetros instalados en diferentes localidades del mundo, sean comparables o relacionables entre si, se deben aplicar a toda lectura, las siguientes correcciones. a. Corrección por temperatura.- El mercurio del Barómetro, así como todos los cuerpos, varia de volumen con los cambios de temperatura. Para eliminar este factor de variación por la temperatura; se aplica un valor de corrección referido a una

3 temperatura estándar que internacionalmente se ha fijado en O º C. El termómetro adjunto del instrumento indica la temperatura del mercurio y según sea mayor o menor de O ºC se aplica la corrección de la siguiente manera: Si es mayor de 0 ºC, el valor de la corrección se resta Si es menor de 0 ºC, el valor de la corrección se suma La magnitud del valor de las correcciones se dan en tablas especiales que deben existir en las estaciones donde se encuentra instalado un Barómetro ó en una oficina del SENAMHI. b. Corrección por gravedad.- La fuerza de la gravedad es variable sobre la superficie terrestre, siendo mayor sobre los polos y menor sobre la zona ecuatorial. Esta fuerza también influye sobre la columna de mercurio del barómetro, haciendo necesario la aplicación de una corrección según la ubicación del instrumento con respecto a la latitud geográfica. Esta corrección se refiere a 45º de la Latitud y al nivel del mar, que se considera como gravedad normal ; ( dinas ó cm/seg2) La corrección se aplica de la siguiente manera: Si el barómetro con 45º y 90º de latitud, el valor de la corrección se suma. Si el barómetro con 0º y 45º de latitud, el valor de la corrección se resta. Para cada barómetro según su ubicación geográfica, el valor de la corrección es constante y se obtienen de tablas especiales para cada caso. Figura Nº 13 Representación de la altura barométrica Cápsula aneroide Es un tipo de barómetro que consiste en una cajita metálica de forma cilíndrica, chata y herméticamente cerrada con un relativo vacío (a veces con una pequeña cantidad de gas inerte). Las dos tapas son acanaladas para darle mayor elasticidad y amplitud a las deformaciones que son trasmitidas a una aguja que señala sobre una escala el valor de la presión atmosférica. Esta propiedad de las cápsulas es utilizada en la construcción de altímetros y los barógrafos

4 Figura Nº 14: Capsula aneroide Barógrafo.Son los instrumentos registradores de la presión atmosférica y que permiten ver sus variaciones durante las 24 horas del día. El Barógrafo es una aplicación de las cápsulas aneroides, que trasmite sus variaciones a un juego de palancas amplificadoras que terminan en un brazo en cuyo extremo lleva una pluma con tinta que registra en una banda de papel (barograma) las variaciones de la presión atmosférica. El barograma se encuentra envuelto en un tambor con mecanismo de reloj en su interior. Figura Nº 15: Representación de un Barógrafo

5 5.3. VARIACIÓN DE LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA CON LA ALTURA Si tomamos una columna de aire como la del gráfico, podremos imaginar y ver claramente, que las capas inferiores soportan el peso de las capas superiores, por consiguiente el peso de la columna de aire disminuye con la altura. Esta disminución no es proporción aritmética sino geométrica, siendo mayor en las capas bajas y menor en las capas altas. Se han calculado mediante fórmulas los valores de estos cambios de presión a los que se les denomina escalones barométricos, que tienen los siguientes valores según la altitud. Escalones barométricos (m) Altitud ( m ) P. At. Mm Hg Escalones ( m ) Cuadro No 17 Escalones barométricos (m) VARIACIÓN DIARIA DE LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA La presión varía continuamente por estar la atmósfera a constituida por gases, vapor de agua y las oscilaciones térmicas que también son variables. En las localidades ubicadas en la zona de los trópicos, las variaciones de la presión son más regulares en comparación con las localidades ubicadas en otras latitudes más alejadas del ecuador. Durante el día se presentan generalmente dos máximas; a las 10 y 22 horas aproximadamente y dos mínimas a las 04 y 16 horas, la amplitud de esta variación entre la máxima y la mínima (10 y 04), es mayor durante el día y puede asumir como los valores extremos del día. Figura Nº 16 Representación de variación diaria de la presión atmosférica Tanto el hombre como los animales son sensibles a la presión atmosférica y se manifiestan en forma de transtornos circulatorios y en la respiración, en cambio en las plantas el efecto es reducido. Es importante su efecto en los fenómenos de evaporación y evapotranspiración, su efecto es mayor a menor presión atmosférica por que facilita el escape de las moléculas de agua

6 Como nota referencial anotamos las características de la presión atmosférica en Moquegua según el promedio 20 años de registros en la Estación Meteorológica (alto de la villa). Máxima Mínima Promedio milibares Isobaras Son líneas que unen puntos de igual presión atmosférica sobre un mapa o carta geográfica que representan un espacio geográfico generalmente muy extenso. El trazo se realiza en base a datos de una red extensa de estaciones meteorológicas que transmiten su información a una central donde la reciben, anotan y analizan sus variaciones y distribución, la que posteriormente se utiliza para pronósticos probables del estado del tiempo para grandes extensiones y un espacio de tiempo corto. Figura Nº 17: Sistemas de Alta Presión Figura Nº 18: Sistemas de Baja Presión

7 5.5. DISTRIBUCIÓN DE LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA La presión atmosférica varía continuamente existiendo variaciones periódicas, anuales o estaciónales y las variaciones regulares e irregulares, según la marcha del tiempo. La distribución de estas variaciones se puede seguir mediante las Isobaras que son muy importantes para el diagnóstico del estado de tiempo y pronosticar las probables variaciones para las horas siguientes. Según las formas a que adquieren la distribución de las isobaras se pueden tener los siguientes tipos isobáricos a. Ciclón Denominado también zona de baja presión identificado con la letra B, constituido por líneas cerradas cuyo valor de la presión decrece hacia el centro. Figura Nº 19 Condiciones Meteorológicas significantes

8 Figura Nº 20 Pronóstico de la trayectoria del huracán Floyd b. Anticiclón Denominado también zona de alta presión identificado con la letra A, constituido por líneas concéntricas cuyo valor aumenta hacia el centro. c. Cuñas dorsos o promontorios Son salientes prolongadas o lenguas de baja presión. Figura Nº 21 Línea de cuña y línea de vaguada d. Vaguadas, líneas de seno o bolsas Son salientes prolongadas o lenguas de baja presión. Hay además otras formas como el Declive (áreas de presión casi rectilíneas) y Estrechos pasos (son fajas de baja presión entre dos anticiclones adyacentes)

9 Figura Nº 22 Línea de cuña y línea de vaguada d. Collado Es el área entre dos altas y dos bajas presiones, las isobaras en sus proximidades tienen el aspecto de dos hipérbolas. Figura Nº 23 Collado