domingo, 22 de noviembre de 2009

Presión Barométrica e Isobaras

La presión barométrica (también atmosférica)es la fuerza ejercida por el aire en cualquier punto de la atmósfera. Equivale al peso de una columna de aire que se extiende desde un punto hasta el límite de la atmósfera.

En 1643 Torricelli llenó un tubo de vidrio de 1 metro con mercurio y al invertirlo e introducirlo en una cubeta comprobó que el líquido descendía hasta aproximadamente 760 mm. Como el mercurio es más pesado que el agua, al realizar el experimento con agua se obtenía una medida de 13,6 veces mayor por lo que dedujo que ambas columnas estaban soportadas por la misma cantidad de peso, la del aire.


1. Experimento de Torricelli

La presión barométrica se mide en milímetros o pulgadas de mercurio, en milibares o en hectopascales. A nivel del mar esta presión es de 1013,25 milibares (mb) equivalentes a 29,92 pulgadas de mercurio. A medida que aumenta la altitud, disminuye la presión ejercida por la columna de aire a razón de 1 mb por cada 8 metros.

En un aeropuerto la presión se ve afectada tanto por las altas como por las bajas presiones así como por la altitud a la que se encuentre el aeropuerto sobre el nivel del mar.

En los mapas meteorológicos, las isobaras son líneas que unen puntos con la misma presión atmosférica. Suelen representarse con intérvalos de 2-4 mb. Las diferencias de presión entre estos puntos originan los vientos.

Al dibujar las líneas isobaras sobre un mapa de superficie, la distribución de presiones determina las siguientes configuraciones:

a- Alta presión o Anticiclón (representado por una A o por una H). La presión atmosférica, corregida a nivel del mar es superior a la del aire que le rodea. Se forman líneas concéntricas con valores decrecientes. En el hemisferio norte el viento circula en el sentido de las agujas del reloj.

b- Baja presión, Depresión, Borrasca o Ciclón (representado por las letras B, L o D). La presión es inferior a la del aire que le rodea. Las líneas concéntricas que se forman tienen valores crecients y el viento, en el hemisferio norte circula en sentido contrario a las agujas del reloj.


c- Dorsal o loma de alta presión. Zona de las altas presiones que se da en las áreas de máxima curvatura de las isobaras.

d- Vaguada barométrica. Zona de las bajas presiones que se da en las áreas de máxima curvatura de las isobaras.

e- Collado o pantano barométrico. Zona de presión uniforme con pocos cambios y sin gradiente barométrico. En estas zonas el viento suele ser débil y se dan en la confluencia de dos anticiclones y dos borrascas enfrentadas.

Cambios de presión y temperatura relacionados con la altitud.

Como se ha comentado antes, la presión barométrica representa el peso de la columna de la atmósfera que se encuentra por encima nuestro, por lo que a medida que ascendemos, el peso de la columna es menor y por tanto la presión disminuye.

La tasa de decrecimiento de la presión viene a ser aproximadamente de 1 pulgada de mercurio por cada 1000 pies o lo que es lo mismo 1 hPa por cada 8 metros (27 pies). Esta relación se mantiene hasta los 5500 pies. A partir de aquí el valor medio es de 15 m. En la imagen observamos el gradiente de presión relacionado con la altura.


Densidad: es la masa o cantidad de partículas por volumen de unidad de atmósfera. De la misma forma que la presión, disminuye con el aumento de altitud y de temperatura. A nivel del mar la densidad del aire es de 1,22 g/m3.

Si consideramos el aire como un gas perfecto, la relación entre su presión, temperatura y densidad la proporciona la Ley de Gases Perfectos:

P= roRT,

donde la P representa la presión, ro la densidad, T la temperatura y R una constanteque depende de la composición del gas.

miércoles, 5 de noviembre de 2008

La Atmósfera

La palabra atmósfera deriva del griego (ἀτμός ; aire y σφαῖρα; esfera). En términos generales se define como la capa de aire que rodea a un cuerpo celeste.

La atmósfera terrestre está constituida por una mezcla de gases organizados en capas : troposfera, estratosfera, mesosfera y termosfera. Cada capa tiene en su interior cambios de temperatura a medida que se asciende y éstos pueden ser positivos o negativos. Así mismo, la parte superior o límite de cada capa se caracteriza por una "pausa" a partir de la cual la temperatura cambia de forma brusca de valor. (fig.1)





Fig.1. Distribución de la atmósfera en función de las variaciones de temperatura.

Composición de la atmósfera

La atmósfera está constituida, a nivel del mar por un 78% de nitrógeno, un 21% de oxígeno y un 1% de otros gases (argón, dióxido de carbono, ozono, etc).
La produducción de nitrógeno se debe esencialmente a la descomposición de la materia procedente de animales y plantas y la de oxígeno a la fotosíntesis. Así como las proporciones de nitrógeno y oxígeno son relativamente estables, la proporción del otros gases como el dióxido de nitrógeno, dióxido de azufre, monóxido de carbono, etc depende en gran parte de la actividad industrial, emisiones de vehículos, volcanes, etc.







martes, 23 de octubre de 2007

Meteorología Aeronáutica

La Metorología Aeronáutica es una de las ramas de la meteorología que sumistra a la aviación diferentes tipos de informes:
  1. Informes climatológicos: provienen de resultados esadísticos de observaciones meteorológicas realizadas durante latgos períodos de tiempo y se suelen utilizar pra estudios de proyectos de aeropuertos y/o líneas aéreas.
  2. Informes corrientes: también están basados en múltiples observaciones y medidas realizados por los servicios meteorológicos. Normalmente son los que se utilizan para la realización de un vuelo inmediato indicando las condiciones en los aeropuertos de origen y destino, así como información sobre nubes, visibilidad, presión, etc.
  3. Previsiones: es fundamental conocer con cierta antelación para los pilotos el estado de la atmósfera durante su recorrido y las condiciones meteorológicas durante el vuelo y en el lugar de destino.

Además, estando en ruta se pueden obtener datos meteorológicos sintonizando determinadas frecuencias de radio (canales VHF o HF). Son los denominados mensajes VOLMET que difunden información sobre determinados aeropuertos con una frecuencia determinada (aproximadamente cada 30 minutos).

lunes, 22 de octubre de 2007

Historia de la Meteorología

La palabra meteorología desciende del título Meteorologica, del libro escrito por Aristóteles que especulaba con los orígenes de ciertos fenómenos atmosféricos y celestes. En griego meteoron se refiere a objetos "altos en el cielo", entre la Tierra y el reino de las estrellas, mientras logos significa "estudio".


Galileo construye un termómetro en 1607 y Evangelista Torricelli el barómetro en 1643.

El anemómetro para la medida de la velocidad del viento lo construye en 1667 Robert Hooke, mientras Horacio de Saussure crea en 1780 el higrómetro con cabellos, que mide la humedad.


Franklin fue también el primer americano en registrar la condición del tiempo de forma diaria, y de los primeros en efectuar previsiones del tiempo sobre esos registros.

La observación del tiempo atmosférico era, a partir del siglo XIX, más compleja, y con las dificultades de clasificar ciertas características climáticas como nubes y vientos. La primera clasificación de nubes y de la fuerza del viento la realizaron Luke Howard y Francis Beaufort .
A inicios del s. XX, el desarrollo de la dinámica atomosférica permitió la creación de la moderna previsión del tiempo calculado con base matemática.
En los años '50, se realizaron los primeros experimentos de cálculo numérico con ordenadores.
En los años '60, la naturaleza caótica de la atmósfera es descrita por Edward Lorenz, fundador del campo de la teoría del caos. Los avances matemáticos obtenidos en este campo fueron tomados por la meteorología, ayudando a estabilizar el límite de previsibilidad del modelo atmosférico. Esto es anotado como efecto mariposa (butterfly effect), porque la evolución de los disturbios en el tiempo significa que aunque sea pequeño como el batir de las alas de una mariposa puede causar en seguida grandes efectos en otra zona.
En 1960, se lanza el TIROS-1, primer satélite meteorológico iniciándose una etapa de difusión a nivel mundial de la información climática. El satélite meteo, junto a otros satélites de observación a diferentes alturas llevaban instrumentos indispensables para el estudio de una gran variedad de fenómenos de incendios forestales hasta El Niño.
En años recientes, se investiga sobre modelos climáticos de alta resolución, usados para estudiar cambios a largo plazoe como el que comprende el fenómeno invernadero.