Tema 2. Meteorología

Contenidos (RD 875/2014)

Unidad teórica 2. Meteorología
1. Isobaras Gradiente horizontal de presión atmosférica.
2. Frentes, borrascas y anticiclones -Frente cálido, frente frio y frente ocluido.
-Tiempo asociado al paso de Anticiclones y Borrascas.
3. Viento -Viento de Euler.
-Viento geostrófico.
-Viento ciclostrófico.
-Viento antitríptico. Vientos característicos del mediterráneo y Atlántico oriental.
4. Humedad -Humedad absoluta y relativa
-Punto de rocío.
5. Nubes Clasificación según su proceso de formación, su forma y su altura.
6. Nieblas Clasificación según su proceso de formación.
Previsión a bordo mediante un psicrómetro.
Dispersión  de la niebla.
7. Olas Formación de las olas.
-Longitud, periodo y altura.
8. Corrientes marinas Clasificación según origen.
Corrientes generales de costas españolas y mediterráneo.

Video Tema 2

2. Meteorología.

1. Isobaras.

Lineas que unen puntos de igual presión. Cuando hablamos de presión atmosférica , nos estamos refiriendo al peso del aire por unidad de superficie, reducida al nivel del mar.

El valor normal es 1 atm o 760 mm Hg. Vemos las equivalencias en otras unidades:

   Siendo: 1 Pa = 1 N/m2      1 bar = 100.000 Pa       1 atm = 101325 Pa

   1 atm = 1,013 bar = 760 mm Hg = 1013,25 mb (milibares) = 1013,25 hPa

Gradiente de presión.

Es la magnitud que se obtiene al dividir la diferencia de presión entre dos puntos por la distancia que los separa. Refleja la fuerza que empuja al aire situado en el punto de más presión hacía el de menos presión, haciendo que el aire se mueva.
En los mapas meteorológicos el gradiente de presión viene determinado por la distancia que hay entre las isobaras.

borrascas.png

 

El gradiente de presiones es la diferencia de presión por unidad de distancia. En la imagen vemos que tenemos una borrasca profunda.

 

2. Frentes, borrascas y anticiclones.

Los frentes son la zona donde se unen dos masas de aire, y pueden ser:

  • Frentes estacionarios, cuando no existe contraste térmico y no se registran avances.
  • Frentes activos, existe contraste térmico y además convergencia. Básicamente hay dos tipos: los frentes fríos y los frentes cálidos.

# FRENTE CÁLIDO
Cuando una masa de aire cálido alcanza a una fria. El aire cálido va remontando con un lento ascenso. Da lugar a nubosidad y su extensión va de 200 a 300 millas.  Su aproximación viene anunciada por una bajada de presión. Se representa con una línea con medios círculos.

# FRENTE FRIO
Cuando una masa de aire frio alcanza a una cálida. El aire frio se introduce por debajo al ser más denso. Se caracteriza por el empuje del aire frio sobre el aire cálido al que desplaza de forma brusca, provocando turbulencias. Sus dimensiones horizontales son de unas 50 millas. Su aproximación viene anunciada por una subida rápida de la presión. Se representa con una línea con triángulos apuntando en la dirección del movimiento.

# FRENTE OCLUIDO
Es el resultado de la unión de los frentes frio y cálido. Se representa con una línea con triángulos y medios círculos en el mismo lado. Cuando están a distinto lado es estacionario (ver figura de abajo).

tipos de frentes

 

ANTICICLÓN
Es una zona con presiones relativamente altas. La presión hace que el aire, se mueva saliendo por su parte inferior, y por ende se irá rellenando con aire por la parte superior.

El viento de los anticiclones suele ser en general flojo y gira en el sentido de las agujas del reloj (hemisferio norte) por la aceleración de coriolis y con un cierto ángulo (entre 20º y 40º) debido al rozamiento con la superficie.

El tiempo asociado a los anticiclones es soleado y estable. El aire con presión más alta, al comprimirse sufre un aumento de temperatura. Ese calentamiento hace que la humedad relativa descienda y que las nubes se disipen. 

BORRASCA
Presentan presiones relativamente bajas. El aire sufre un empuje que le lleva a penetrar por su borde inferior.

El viento en las depresiones o borrascas suele ser de intensidad moderada a fuerte. Las borrascas giran en sentido antihorario y son móviles, se desplazan hacia el Este. Un ejemplo son las que afectan a Europa, que suelen formarse en el Atlántico.

El aire al ascender se enfría. Consecuentemente el vapor de agua condensa formando nubes, con lluvias y vientos que pueden ser racheados o fuertes.

Formación borrascas (ciclogénesis).

Como respuesta al empuje de aire polar del norte se genera otra pulsación de aire templado del sur. Aparecen dos frentes bien definidos. Uno cálido en la parte derecha y uno frio por la izquierda. El sector cálido se va acortando, pues es el frente frio avanza con mayor velocidad, hasta que desaparece. La unión de ambos frentes da lugar al denominado frente ocluido.

formacion_borrasca

 

3. Viento.

El viento es el resultado del movimiento del aire en la atmósfera. El motor y causa del viento atmosférico es la energía de radiación solar. La energía de radiación solar que es absorbida en superficie, calienta el suelo que, a su vez, calienta al aire. El aire caliente tiene menor densidad y provoca variaciones de la presión atmosférica que generara los movimientos del aire.

Viento de Euler.
Es el viento teórico resultante de la presión.  Se desplaza derecho desde las altas presiones a las bajas presiones. Imprime al aire una fuerza proporcional al gradiente.

Viento Geostrófico.
Es el resultado del equilibrio entre las fuerzas del gradiente de presión y la aceleración de Coriolis.

Viento Ciclostrófico.
Fuerza producida por la aceleración centrífuga, sólo cuando el movimiento del aire es curvilíneo.

Se llama viento del gradiente a la resultante del equilibrio entre la fuerza horizontal de presión (Viento de Euler) y la fuerza de Coriolis (viento Geostrófico) y la fuerza centrífuga (viento ciclostrófico).

Viento antitríptico
Fuerzas derivadas del rozamiento del aire con la superficie terrestre. El aire presenta por ello una inclinación, hacia afuera en el anticiclón y hacia dentro en las borrascas, muestra clara de que el aire en niveles bajos sale hacia afuera en el anticiclón y entra hacia dentro en las borrascas.

Esas fuerzas de rozamiento provocan un ángulo de 20º (sobre la mar) y 40º (sobre tierra), con una reducción en la intensidad del 30% en el primer caso y del 60% en el segundo.

anticiVIENTOS CARACTERÍSTICOS DEL MEDITERRÁNEO

rosa vientos

 

VIENTOS CARACTERÍSTCISO DEL ATLÁNTICO

alisios

Vientos alisios
Soplan en latitudes cercanas al ecuador. Del E o NE son vientos con fuerza variable pero generalmente de cierta intensidad 15-20 nudos. Famosos por facilitar el cruce del atlántico desde canarias.

Vientos de poniente y levante en el sur peninsular
Se canalizan en el estrecho de Gibraltar. En invierno dominan los ponientes y en verano levantes. Este último es especialmente duro, por el hecho de que sopla en dirección opuesta a la corriente, haciendo que por rozamiento se forme mar gruesa que junto con la fuerte evaporación dificultan la visibilidad.

Vientos del oeste ó céfiros
Entre los 30º y los 60º N se suelen encontrar los oestes o ponientes, que afectan al norte noroeste peninsular.

Galerna del cantábrico
Temporal súbito y violento con fuertes ráfagas del oeste y noroeste. El cielo se oscurece y se produce un fuerte descenso térmico de hasta 12ºC en 20 minutos. La mar puede llegar a ser montañoso y acompañado de cortas pero fuertes lluvias.

4. Humedad.

Humedad es la denominación que se utiliza en meteorología para designar la medida o cantidad de vapor de agua que contiene la atmosfera en un volumen de aire determinado. Su valor depende de la temperatura.

Aire húmedo, es el aire que contiene una cierta cantidad de vapor de agua. Curiosamente el aire húmedo es más ligero que el aire seco. Pues el peso molecular del vapor de agua es 18, y del aire seco 29. Esta ligereza le confiere mayor facilidad para ascender con la consecuente formación de nubes.

Humedad absoluta, es la cantidad de vapor de agua que tiene el aire por unidad de volumen.

Humedad relativa, es la relación entre la cantidad de vapor de agua contenido y la que podría contener dicho volumen para llegar a la saturación.

Cuanto más baja es la temperatura del aire, menor será la cantidad de vapor de agua que contiene. Esto lo vemos con la condensación, que se produce a la temperatura de rocío. En ese momento se dice que esta saturado con una humedad relativa del 100%.

5. Nubes.

Se forman cuando el vapor de agua cambia de fase, se condensa en gotitas de agua o se sublima en pequeños cristales de hielo. Para la condensación es preciso que la temperatura disminuya hasta alcanzar su temperatura de saturación. Este enfriamiento suele producirse cuando el aire asciende.

La presión disminuye con la altura y el aire se expandirá enfriándose. 

El ascenso del aire puede deberse a:

  • Fenómenos convectivos, se producen debido a una menor temperatura.
  • Fenómenos de forzamiento dinámico, cuando el aire supera barreras frontales

CLASIFICACIÓN DE LAS NUBES.

tipos de nubes– Cirrus (Ci).
Nubes brillantes separadas en forma de filamentos blancos, de aspecto sedoso o fibroso. 

– Cirrostratos (Cs).
Velo nuboso transparente. Por lo general producen fenómenos de halo (solar o lunar).

– Cirrocumulus (Cc).
Compuestas de elementos muy pequeños en forma de glóbulos.

– Altostratus (As).
Manto grisáceo o azulado que presenta partes que deja ver el sol al menos vagamente.

– Altocumulus (Ac).
Banco de nubes blancas , generalmente con sombra propia en forma algodonada.

– Stratus (St).
Nubes muy bajas con bases muy uniformes.

– Stratocumulus (Sc).
Banco de nubes grises o blanquecinas que tienen casi siempre partes oscuras.

– Cumulus (Cu).
Nubes aisladas generalmente densas cuya grumosa parte superior se asemeja a una coliflor.

– Nimbostratus (Ns).
Capa nubosa gris, frecuentemente sombría debido a su gran dimensión vertical que llega a ocultar el sol.

– Cumulonimbus (Cb).
Nube densa y potente de gran dimensión vertical.

6. Nieblas.

La niebla se origina al condensarse el vapor de agua del aire en superficie formándose una nube a ras del suelo.

Clasificación según su proceso de formación.

Principalmente se forman por enfriamiento y podemos diferenciar dentro de ellas:

  • Niebla de advección: Es la más común en la mar. Se forma cuando un aire relativamente cálido y húmedo se establece sobre una superficie fría.
  • Niebla de radiación: En este caso el suelo se enfría al emitir calor por radiación. Tiene lugar por la noche, cuando no hay sol que compense las pérdidas de la radiación terrestre. La razón de que se formen sobre tierra y no sobre mar, es que este tiene mayor inercia térmica, es decir el agua no se enfría tan rápidamente.
  • Niebla orográfica, se forma al ascender hacía terrenos elevados como montañas formándose nubes pegadas al suelo.

También podemos encontrar nieblas por evaporación, cuando sopla un aire mucho más frio sobre una superficie más caliente, lo que hace que se evapore , lo mismo que pasa en un recipiente con agua bastante más caliente que el ambiente.  Se les conoce como nieblas de mezcla. (aire seco y frio con aire húmedo y templado).

También encontramos en nieblas por saturación, con aire debido a una lluvia continua, que cae a través de una capa de aire más fría, al cual la lluvia satura.

Previsión a bordo mediante un psicrómetro.

En las nieblas de advección, si el agua del mar consigue enfriar el aire hasta su temperatura de rocío, aparecerá la niebla. 

7. Olas

Se originan por la transferencia de la energía del viento al mar. 

Intensidad, Fetch y Persistencia.

Si el viento es constante por rozamiento dará lugar lugar a olas cada vez más grandes que crecerán hasta una determinada altura. Decimos entonces que la «mar está completamente formada». Es necesario que el viento sople de forma continuada – persistencia- y mantenga su dirección y velocidad, sobre una extensa superficie marina -zona generadora o fetch-.

Longitud, altura y periodo.

   -Longitud de onda (L).- Es la distancia horizontal entre dos crestas.

   -Periodo (T).- En segundos, el paso de dos crestas.

   -Altura (H).- Distancia entre la cresta y el nivel medio del mar.

parametros ola

Si observamos el oleaje cuando sopla el viento se denomina mar de viento, sin embargo un oleaje que no está siendo generado por el viento que sopla, diremos que es un mar de fondo.

8. Corrientes marinas.

Las corrientes marinas son originas por:

– Variaciones de densidad.
– El viento.
– Variaciones de presión.
– Las mareas.

CORRIENTES GENERADAS EN LAS COSTAS ESPAÑOLAS
(Video vista satélite)

Corrientes en el litoral atlántico.
Suele ser de rumbo Sur, tomando el nombre de corriente de Portugal.

Corrientes del golfo de Cádiz.
Debido a la alta evaporación en el mediterráneo, no compensada por el aporte de los rios y lluvias, hacen que haya una entrada de agua procedente del atlántico. Por ello en las cercanías del Estrecho predomina la corriente rumbo Este. Recordad porque el levante provoca tanta mar gruesa ya que es opuesto a la corriente.

Corrientes del mediterráneo.
Hay dos ramas menores de giro anticiclónico (horario) que conforman dos bucles, uno al oeste y otro al este de la isla de Alborán.

Test 2. Climatología