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Diccionario de Meteorología
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Términos generales
Mezcla de diversos gases, en ausencia de polvo y de vapor de agua, cuya proporción se mantiene constante hasta una altura aproximada de 20 Kms. Los principales componentes son el nitrógeno y el oxígeno con una proporción del 78 y el 21%, respectivamente, en el 1% restante se incluyen gases como: ozono, vapor de agua, anhídrido carbónico (CO2) y algunos gases nobles (argón, radón, etc.)
Existe gran diversidad de anemómetros:
-Los de empuje están formados por una esfera hueca y ligera (Daloz) o una pala (Wild), cuya posición respecto a un punto de suspensión varía con la fuerza del viento, lo cual se mide en un cuadrante.
-El anemómetro de rotación está dotado de cazoletas (Robinson) o hélices unidas a un eje central cuyo giro, proporcional a la velocidad del viento, es registrado convenientemente; en los anemómetros magnéticos, dicho giro activa un diminuto generador eléctrico que facilita una medida precisa.
-El anemómetro de compresión se basa en el tubo de Pitot y está formado por dos pequeños tubos, uno de ellos con orificio frontal (que mide la presión dinámica) y lateral (que mide la presión estática), y el otro sólo con un orificio lateral. La diferencia entre las presiones medidas permite determinar la velocidad del viento.
Troposfera: Empieza en la superficie y alcanza una altitud de 8 Km. en los polos y 18 Km. en el Ecuador. En la troposfera ocurren la mayoría de los fenómenos meteorológicos. La temperatura decrece con la altura a razón de 6.5ºC/Km.
Tropopausa: Limite superior de la troposfera, esta seccionada por dos corrientes de chorro. La temperatura se mantiene constante alrededor de -57.0ºC.
Estratosfera: Se extiende desde la tropopausa hasta una altitud de 50 a 55 Km. En la Estratosfera alta se encuentran temperaturas semejantes a las de la superficie terrestre. En esta capa se forman las nubes nacaradas.
Estratopausa: Es el limite superior de la estratosfera. La temperatura se mantiene casi constante.
Mesosfera: Se extiende desde la estratopausa hasta una altura aproximada de 80 Km. En la Mesosfera superior se alcanzan las temperaturas mas bajas de la atmósfera, aproximadamente de -100ºC.
Mesopausa: Es el limite superior de la mesosfera, hasta esta altura la composición de la atmósfera permanece homogénea (Homosfera). En este estrato se forman las nubes noctilucentes que se observan en las altas latitudes.
Termosfera: Se encuentra sobre la mesopausa y su limite superior varía entre el día y la noche, alcanzando hasta 500 Km. de día. Hasta aquí se extiende la ionosfera.
Exosfera: Esta después de la termosfera y alcanza hasta unos 600 Km.
Inventado por Torricelli en 1643, el barómetro de mercurio consiste en un tubo de vidrio, cerrado por la parte superior, lleno de mercurio y sumergido en una cubeta con el mismo líquido. La presión atmosférica que actúa sobre la cubeta mantiene el nivel del mercurio en el tubo, equilibrando su peso, de modo que la altura alcanzada es tanto mayor cuanto mayor sea la presión atmosférica en el momento de efectuar la medición.
Modelos perfeccionados fueron construidos por Regnault, Fortin y Tonnelot.
– El barómetro aneroide, también denominado metálico, fue inventado por Vidi y se fundamenta en la deformación elástica que experimenta, bajo la acción de la presión atmosférica, una caja metálica plana y de paredes delgadas en la que se ha hecho el vacío; la deformación elástica se transmite a una aguja que se desplaza en una escala graduada.
– El barómetro de Bourdon consiste en un tubo flexible, cerrado y curvado en forma de herradura, en cuyo interior reina el vacío. Las variaciones de presión del aire modifican la curvatura del tubo y estas modificaciones se registran en una escala.
– El barómetro registrador o barógrafo está formado por varias cápsulas aneroides que mueven una aguja inscriptora que registra de forma continuada, sobre un cilindro de papel móvil, los valores de la presión atmosférica durante un período de tiempo.
Las brisas de mar y tierra se producen en las zonas costeras. Debido al mayor calentamiento de la tierra durante el día, el viento sopla del mar a la costa (brisa marina) en las cotas bajas. Por la noche, el mar mantiene una temperatura más elevada (por el mayor calor específico del agua) que la tierra, por lo que sopla un viento suave (terral) del continente hacia el mar.
Las brisas de valle y montaña siguen un ciclo semejante debido a que durante el día se calienta el valle y asciende aire caliente hacia las montañas; éstas se enfrían al ponerse el sol y el aire frío desciende por sus laderas hacia el valle.
Entre los principales tipos de brisa se distinguen la brisa marina, un movimiento local del aire, que alcanza su máxima intensidad durante la tarde y sopla desde el mar, relativamente más frío, hacia un área de la tierra, más caliente, durante cualquier período de tiempo en que haya baja presión sobre la tierra debido al calentamiento solar y a la convección.
Debido a la rotación de la tierra, el viento que entra en un ciclón (como todo cuerpo puesto en movimiento) es desviado hacia la derecha de su trayectoria inicial en el hemisferio septentrional y hacia la izquierda en el meridional (fuerza de Coriolis); de ahí que el aire gire en el sentido contrario al de las manecillas de un reloj en el primer caso y en el mismo sentido en el segundo.
Es la dirección desde la cuál sopla el viento, puede ser expresada en grados a partir del norte geográfico.
Dirección | Grados |
---|---|
NORTE | 0º |
ESTE | 90º |
SUR | 180º |
OESTE | 270º |
Sistema de estimación de la fuerza de los vientos, fue ideada por el navegante inglés Beaufort basándose en los efectos de la fuerza del viento sobre la superficie terrestre y sobre el mar. Existe la siguiente relación entre la velocidad de los vientos dada en nudos (V) y el número en la escala de Beaufort (B) elevado a la potencia de 3/2 y multiplicado por 1.87.
1 V= 1.87 (B)3/2
Velocidad del viento en km/h |
Número de Beaufort y efectos del viento sobre la tierra | Designación oficial |
---|---|---|
0-1 | El humo se alza verticalmente | Calma |
2.5 | El humo muestra la dirección del viento, pero no las veletas. | Flojo |
6-11 | Se nota el viento en la cara, las hojas susurran, las veletas se mueven. | – |
13-19 | Se mueven las hojas y las pequeñas ramitas, el viento despliega una bandera ligera. | Suave |
20-29 | El viento levanta el polvo y papeles ligeros. | Moderado |
30-39 | Los pequeños árboles con hojas comienzan a oscilar, en las aguas interiores aparecen pequeñas olas con cresta. | Fresco |
40-50 | Grandes ramas se mueven, alambres telegráficos zumban, difícil manejo del paraguas. | Fuerte |
51-61 | Árboles enteros oscilan, caminar frente al viento resulta difícil. | – |
62-74 | Se rompen pequeñas ramas de árboles, los automóviles son desviados en su marcha. | Galerna |
75-87 | Pequeños daños estructurales (se desprenden remates de chimeneas y tejas de pizarra). | – |
88-100 | Son arrancados árboles, considerables daños estructurales. | Temporal |
101-115 | Grandes daños | – |
116 o más | Grandes daños | Huracán |
La humedad atmosférica puede expresarse en valor absoluto (humedad absoluta), indicando la masa de vapor de agua contenida en un litro de aire, pero es más significativo su valor relativo, ya que la cantidad máxima posible de vapor de agua presente en el aire (saturación) es variable y depende de la temperatura.
La humedad relativa se define como el tanto por ciento de vapor de agua presente en un momento dado con respecto al total que podría haber a la misma temperatura.
Cuando baja la temperatura, disminuye la cantidad de vapor posible en el aire; como cota inferior existe el punto de rocío, por debajo del cual el vapor se condensa en gotitas que dan lugar a precipitaciones.
Se originan sobre los océanos ecuatoriales cuando el sol calienta masas de aire llenas de humedad. Estas masas se elevan al calentarse y el aire que les rodea inicia un movimiento ciclónico cuando se abalanza desde las partes laterales para llenar el espacio que queda libre.
La formación de la lluvia a partir del vapor de agua contenido en la atmósfera se inicia con una fase de saturación, en la que el aire húmedo se enfría hasta la temperatura del punto de rocío.
En presencia de núcleos de condensación, el aire saturado precipita el vapor de agua en forma de gotitas de pequeño tamaño (fase de condensación). La existencia de corrientes ascendentes provoca la formación de cristales de hielo en la parte superior de las nubes, los cuales, al caer, sirven de núcleo de condensación a la vez que se licúan, formando de este modo las gotas de lluvia que se precipitan (fase de precipitación).
La acidez de la lluvia se mide con la conocida escala pH, que va de 0 a 14.
Una disolución con pH de 0 a 7, es ácida; con pH 7 es neutra, y con pH de 7 a 14, es alcalina.
La lluvia normal en las zonas continentales es ligeramente ácida: con un pH de 5 ó 6. Si este pH disminuye un punto, la acidez aumenta 10 veces. Un factor pH 4 es 10 veces más ácido que uno de 5. La lluvia ácida que cae en muchos lugares industriales tiene niveles promedio de 4,2.
La lluvia ácida se origina cuando el óxido de nitrógeno y el bióxido sulfúrico se oxidan y combinan con la humedad de las nubes y forman soluciones poco concentradas de ácidos sulfúrico y nítrico. El bióxido sulfúrico proviene, principalmente, de las: chimeneas industriales, de factorías químicas, centrales térmicas, refinerías, tubos de escape de automóviles, etc.
Por lo general, las nieblas se forman en las zonas húmedas, por un proceso de irradiación, a causa del enfriamiento nocturno del aire en contacto con el suelo, que provoca una inversión de temperaturas.
Las nieblas de advección se originan a consecuencia del paso de aire húmedo sobre una superficie fría, como ocurre en invierno por el contraste térmico entre el aire marítimo y el continente.
Poseen un intenso grado de condensación y abarcan grandes extensiones. Sobre las grandes superficies de agua se producen nieblas de evaporación, formadas por la adición constante de considerables cantidades de agua en forma de vapor.
La precipitación en forma de nieve se produce cuando la temperatura está por debajo de los 0°C, con lo cual los diminutos cristales que caen en cualquier precipitación acuosa no tienen ocasión de fundirse; sólo lo hacen superficialmente, mezclándose entre sí y dando lugar a los copos de nieve.
Formados por numerosas estrellas hexagonales cuyos brazos cuentan con multitud de ramificaciones, los copos caen lentamente, a una velocidad comprendida entre 30 y 80 cm/seg, siguiendo trayectorias helicoidales y arremolinándose cuando sopla el viento.
Las nubes se clasifican en altas (cirros, cirrocúmulos y cirroestratos), medias (altocúmulos y altoestratos) y bajas (estratocúmulos, estratos y nimboestratos), además de las nubes de desarrollo vertical (cúmulos y cumulonimbos), que son las que con mayor frecuencia provocan la lluvia. La aparición de las nubes y su evolución están íntimamente ligadas al movimiento de los frentes cálidos y fríos originados por los anticiclones y las borrascas.
Se compone de un recipiente cilíndrico, abierto y con el eje vertical, que termina por su parte superior en un borde de latón de filo cortante. El cilindro termina por abajo en una especie de embudo cónico, que en su extremidad inferior lleva una espita; al abrir ésta, la lluvia recogida durante un determinado periodo, se transvasa a recipientes graduados. Conociendo la superficie de la base circular del cilindro se obtiene la cantidad de lluvia caída por unidad de superficie en el terreno de la zona. Dicha cantidad se expresa en milímetros, que representan la altura de la capa de agua caída.
Hoy en día los pluviómetros son del tipo cazoletas basculantes. El agua de lluvia es recogida por un primer embudo superior dotado de una embocadura metálica mecanizada con gran precisión. El agua recogida es guiada hasta un segundo embudo con sistema de rebose destinado a disminuir los efectos de la inercia antes de alcanzar las cazoletas basculantes. La primera cazoleta bascula después de recoger una cantidad de agua dada, cuyo volumen es función de la calibración del instrumento. Al bascular las cazoletas, se genera un cierre momentáneo de un relé reed, posicionándose además la segunda cazoleta para recoger el agua procedente del embudo. Una vez llena, las cazoletas basculan en sentido contrario produciéndose un nuevo contacto de relé y repitiéndose el ciclo.
Los factores que determinan el desigual reparto de las precipitaciones son múltiples y complejos, desde los de ámbito general hasta los regionales o locales.
– Los factores de alcance general son los responsables de que en los climas ecuatoriales las lluvias sean fundamentalmente de convección, y en los climas tropicales las estaciones lluviosas coincidan con los solsticios.
– Los factores regionales o locales determinan aspectos tales como la mayor humedad de las zonas costeras y la mayor frecuencia de lluvias en las barreras montañosas, en especial en su vertiente orientada al mar.
En un nivel determinado, la presión atmosférica es igual al peso de la columna de aire existente encima de dicho nivel. Al nivel del mar, su valor normal se considera de 760 mm Hg (1.013 mbar), mientras que a una altura de 5.500 m este valor se reduce a la mitad. El aire frío pesa más que el caliente, y éste es uno de los factores que influyen en las diferencias de presión atmosférica a un mismo nivel. Además, los anticiclones y las borrascas generan corrientes de aire en sentido vertical que modifican sustancialmente el valor de la presión atmosférica, circunstancia que se utiliza de forma importante en la previsión de la evolución del tiempo.
La disposición que adoptan las isobaras configura unas formas denominadas campos de presión, por cuanto en realidad los delimitan y sitúan: altas presiones o anticiclones, bajas presiones o depresiones, dorsales, collados, vaguadas. Los campos de presión estables en el tiempo, o poco variables, se denominan centros de acción, ya que son los que regulan las masas de aire y la circulación de los vientos.
Los relámpagos se producen cuando se establece una diferencia de potencial elevada, lo cual ocurre con frecuencia en los cumulonimbos, especialmente cuando hay precipitación acuosa.
El relámpago adopta formas arbóreas variantes y la descarga eléctrica, que tiene una duración de unas décimas de segundo, provoca la circulación de una corriente cuya intensidad es del orden de los 50.000 A, lo que origina en su recorrido una estrecha columna de aire sobrecalentada a unos 20.000° C.
La ruptura brusca de la masa de aire interpuesta provoca el fenómeno del trueno.
Un tipo especialmente notable de relámpago es el llamado relámpago de bola, una esfera luminosa de unos 20 cm de diámetro, de origen eléctrico, que se observa en algunas tormentas deambulando con lentitud hasta que, al chocar con algún obstáculo, produce una ruidosa explosión.
El rocío se forma cuando, además de haber un elevado grado de humedad atmosférica, la temperatura experimenta, por la noche, un descenso considerable. Si sopla un ligero viento, las gotitas formadas se mantienen en suspensión en el aire dando lugar a nieblas bajas y densas; si la atmósfera se mantiene sin movimiento alguno, se produce la condensación en forma de rocío.
El solsticio de invierno (21 de diciembre) es el día más corto del año (en el hemisferio norte). Al mediodía el sol alcanza el punto más bajo del cielo durante el año. La insolación es mínima.
En los solsticios el sol cae verticalmente sobre el trópico de Cáncer (solsticio de verano en el hemisferio norte) o sobre el trópico de Capricornio (solsticio de invierno en el hemisferio norte).
Todas las fechas son sólo aproximadas. En las dos posiciones de solsticio, la declinación del sol se mantiene durante varios días casi sin moverse; de ahí el nombre de “solsticio”, que significa en latín “Sol quieto”.
Hay épocas y regiones en que tales condiciones se presentan con particular frecuencia. Durante la estación estival (y todo el año en las regiones ecuatoriales), en las regiones de latitud media caracterizadas por la continentalidad, el sobrecalentamiento del suelo determina el ascenso de aire cálido y húmedo. Éste se eleva inicialmente con lentitud, puesto que su temperatura no es muy distinta a la del medio ambiente circundante. Hacia los 1.500 m, apenas se inicia la condensación, el calor latente desarrollado hace más lento el enfriamiento del aire ascendente, y el salto de temperatura con relación al ambiente aumenta (y, con él, el empuje ascensional). Los flujos de aire circundante, relativamente más frío y seco, provocan la evaporación de las gotas y el enfriamiento de la nube, de modo que el movimiento ascendente se hace más lento y se extingue a determinada altura.
La frecuencia de los temporales en los continentes es máxima en las horas posmeridianas de la estación cálida, coincidiendo con el máximo calentamiento atmosférico. En los océanos, en cambio, se dan en las horas matutinas del período invernal, debido que el máximo contraste térmico entre el aire en la superficie del mar y los estratos superiores se produce durante esta estación a esta hora.
Suele durar de 10 a 30 minutos, produce copiosas precipitaciones y, al desplazarse, ocasiona destrozos en plantaciones, tejados, etc.
Si se forma en un lago o en el mar (tromba marina), en cuyo caso se denomina con mayor propiedad manga de agua, aspira el agua en forma de una columna espumosa.
La dirección del viento depende de la distribución y evolución de los centros isobáricos; se desplaza de los centros de alta presión (anticiclones) hacia los de baja presión (depresiones) y su fuerza es tanto mayor cuanto mayor es el gradiente de presiones. En su movimiento, el viento se ve alterado por diversos factores tales como el relieve y la aceleración de Coriolis.