BIOLOGÍA y GEOLOGÍA

MATERIAL DIDÁCTICO ESO BACHILLERATO

FACTORES QUE DETERMINAN LOS MOVIMIENTOS VERTICALES DE LA TROPOSFERA

¿Por qué las nubes que observas no ascienden en altura y se mantienen en un determinado límite?

En la troposfera los movimientos son de ascenso y descenso de masas de aire debidos a las diferencias de densidad generadas por variaciones de temperatura o del contenido en vapor de agua.

  • Temperatura: El aire en contacto con la superficie se calienta y se dilata disminuyendo de densidad por lo que tiende a ascender. Por el contrario, el aire de capas altas, más frío y en consecuencia más denso, tiende a descender. Estos movimientos se denominan corrientes de convección térmicas. La temperatura de la troposfera disminuye con la altura. En su parte baja la temperatura media es de 15ºC en tanto que en la tropopausa la temperatura es de unos -70ºC. Esta diminución se denomina Gradiente Vertical de Temperatura (GVT) y tiene un valor medio de -0,65ºC por cada 100 m de altura. (Si la localidad de Granadilla de Abona está a 650 msnm ¿Cuál debería ser la diferencia de temperatura según el GVT?)

Inversiones térmicas 
Existen zonas en la troposfera en las que las que la temperatura, en lugar de disminuir, aumenta con la altura. A este fenómeno se le denomina inversión térmica. Estas inversiones, que pueden presentarse a distintas alturas, impiden el ascenso de las masas de aire.

Mar de nubes en Tenerife producida por la inversión térmica de superficiales húmedos y densos por debajo de vientos en altura cálidos y secos.

Esta inversión es la responsable de la formación de los llamados «mares de nubes» que ocupan en ocasiones el fondo de los valles y que se deben a que al enfriarse el aire próximo al suelo se produce la condensación del vapor de agua y la formación de nubes bajas.

  • Humedad: A igual temperatura, el aire húmedo es menos denso que el aire seco. Por esta razón al aumentar el grado de humedad del aire se generan movimientos verticales de ascenso.  Si disminuye la humedad, el aire se vuelve más denso y se producen movimientos descendentes. Estos movimientos debidos a la variación de grado de humedad se denominan corrientes de convección por humedad.

Para medir el grado de humedad del aire se recurre a la humedad absoluta y a la humedad relativa.

  • La humedad absoluta son los gramos de vapor de agua que hay en 1 m3 de aire [HA= H2O (g)/m3]. No tiene demasiado valor porque la cantidad de vapor de agua que admite el aire aumenta con la temperatura. Cuando el aire ya no admite más vapor de agua a la temperatura a que se encuentra decimos que se ha saturado de humedad y entonces el exceso de vapor se condensa (formación del rocío al enfriarse el aire al anochecer). Se conoce como punto de rocío a la temperatura a la que una masa de aire se satura de humedad y comienza producirse la condensación.

Cuando una masa de aire húmedo se eleva, va enfriándose a medida que asciende; cuando se alcanza el punto de rocío del vapor se condensa y se forman pequeñas gotas que se visualizan como una nube. Para que se forme la nube es necesario además que existan partículas que actúen como núcleos de condensación.

  • La Humedad relativa de una masa de aire es el porcentaje de vapor de agua, medido en relación con el máximo que puede contener a esa temperatura. Así por ejemplo, si una masa de aire a 20ºC (saturación con 15 g/m3) contiene 10 g/m3 de vapor de agua, su humedad relativa es: HR=10 * 100/15 = 66 %.

FORMACIÓN DE ANTICICLONES Y BORRASCAS
La combinación de los factores anteriores, temperatura y humedad, producen movimientos en la atmósfera. Estos movimientos son los responsables de las diferencias de presión. En superficie la presión atmosférica es de 1013 mb (1atmósfera). Sin embargo la presión varía de unos puntos a otros.

Al calentarse y/o humedecerse el aire disminuye su densidad y asciende en la troposfera (¿Sabes explicar por qué el aire húmedo pesa menos? N14/O16)/H1)

Este fenómeno provoca una disminución de presión o borrasca. Además, el vacío producido a nivel del suelo por el ascenso hace que el aire circundante se mueva horizontalmente hacia la zona de menor presión o borrasca.

Por el contrario, cuando una masa de aire frío y seco, y por lo tanto denso, desciende desde capas altas de la troposfera hacia la superficie, se produce un aumento de presión o anticiclón. En estas zonas la masa de aire descendente, al chocar con la superficie se mueve horizontalmente de forma divergente desde el área anticiclónica hacia el exterior.

Sentido de giro de ANTICLICLONES (horario) y BORRASCAS (antihorario) en el hemisferio norte. En el hemisferio sur es al revés


En los mapas meteorológicos las borrascas aparecen identificadas por una B rodeada por isobaras (líneas que unen puntos de igual presión) de presión creciente con la distancia a la borrasca. Los anticiclones aparecen identificados con una A rodeada de isobaras de presión decreciente con la distancia.

Las diferencias de presión generan vientos horizontales de intensidad creciente con la diferencia de presión. Estos vientos soplan desde las áreas anticiclónicas hacia las borrascas pero no de forma rectilínea sino que, debido a la aceleración de Coriolis, se mueven siguiendo una trayectoria curvilínea y, en el hemisferio norte, giran hacia la derecha en el sentido de su desplazamiento. En el hemisferio Sur, el sentido de giro es el inverso. Visto desde el espacio unas giran en sentido horario y las otras en antihorario.

Las borrascas pueden provocar inestabilidad atmosférica con formación de nubes y precipitaciones. El aire cálido y húmedo que asciende se enfría con la altura condensándose el vapor y formándose nubes y muchas veces también precipitaciones más o menos abundantes según la cantidad de vapor del aire. Además se producen vientos de mayor intensidad cuanto mayor sea el descenso de presión.

Los anticiclones, sin embargo, están asociados con la ausencia de precipitaciones y estabilidad atmosférica ya que el aire que desciende es seco y los vientos divergentes que se generan impiden la entrada en la zona de masa de aire húmedo que podrían producir nubosidad y precipitaciones.

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