Aire polar

Se llama aire polar al originario de las altas latitudes y que, en ocasiones, desciende hasta los trópicos. Este aire, que posee en sus inicios una temperatura muy baja, escasa humedad específica y una gran estabilidad, se calienta en la base durante su desplazamiento hacia el sur, haciéndose cada vez más “inestable”, lo que favorece el desarrollo de las nubes de convección, cúmulos y cumulonimbos, y cielos “variables” que lo caracterizan, por lo menos en las latitudes medias.

La visibilidad es buena, ya que la débil estabilidad vertical del aire no permite la concentración de humedad. La coloración extremadamente característica del cielo, a menudo verde pálido, permite casi con absoluta certeza, diagnosticar la presencia de una masa de aire frío.

Cuando el desplazamiento hacia el sur de este aire es rápido y directo, se le llama aire polar “directo”; en las regiones donde llega sólo a latitudes relativamente bajas después de un trayecto  más o menos largo, recibe el nombre de aire polar “indirecto” o de “regreso”. Cuando ha efectuado un largo recorrido a través del océano, permitiéndole cargarse de humedad, se convierte en aire polar “marítimo”, pero si se ha desecado en un largo recorrido por encima de un continente, se denomina aire polar “continental”.

En el aire polar indirecto y en el de regreso, se encuentran las características del aire polar directo más o menos atenuadas; la inestabilidad vertical es más débil.

Variaciones de la inestabilidad en el aire polar

Todas las causas que comportan un descenso de la temperatura en las capas inferiores de la atmósfera favorecen la disminución o desaparición de la inestabilidad, porque dichas causas disminuyen el gradiente térmico vertical de la masa de aire polar. Inversamente, las que aumentan su gradiente térmico vertical provocan un incremento de la inestabilidad.

Por ejemplo:

-En el aire frío, por la noche, la nubosidad disminuye y a menudo desaparece, puesto que bajo la acción de la radiación se enfrían las capas inferiores de la atmósfera. Esto explica la debilitación de las “colas” por las noches.

-Durante los períodos fríos, particularmente en invierno, los chaparrones son más numerosos en el mar y en las regiones costeras que sobre los continentes; la película de aire continental que los recubre provoca un suficiente descenso de temperatura en las capas bajas del aire polar, barriéndolas para que la inestabilidad resulte imposible. Esto explica la ausencia casi absoluta de “cola” en invierno en las zonas continentales.

-En verano aumenta la inestabilidad en los continentes fuertemente recalentados, mientras que es casi nula en el mar. Esto permite explicar las diferencias de estructura de las “colas” de los sistemas nubosos entre el mar y el continente.

Aire tropical

Es originario de las latitudes tropicales y llega frecuentemente hasta las latitudes medias. Este aire, desplazándose hacia el norte , se enfría por su base y se vuelve cada vez más “estable”. Por razón de su gran estabilidad, a su llegada a las regiones templadas va acompañado de nieblas, brumas o nubes estratificadas, (estratos o estratocúmulos), seguidas muy a menudo de lloviznas.

Si el aire tropical es de origen marítimo, posee una gran humedad específica, aportando nubes tormentosas. Si es seco (aire tropical sahariano), faltan las formaciones nubosas. En ambos casos , la visibilidad es escasa porque la gran estabilidad del aire permite la concentración de humedad a muy baja altitud.

La variación diurna de la nubosidad y las precipitaciones en el aire tropical es inversa a la de los mismos elementos en el aire frío; se observa, efectivamente, un mínimo durante el día y un máximo por la noche.

Entre el aire polar directo y el aire tropical típico, se encuentran masas de aire que presentan características intermedias. Una misma masa de aire puede presentar alternativamente las de aire polar y aire tropical , puesto que estos caracteres dependen de la trayectoria seguida (por ejemplo, contorneando por el sur el anticiclón atlántico).

Aire ártico

Merece unas observaciones particulares: originario del Océano Ártico, tiene siempre, por su fuerte densidad, un gran espesor, comprendido entre los 3 y  5 km. La base de su estratosfera desciende a veces por debajo de los  6 km. El aire ártico es particularmente inestable. Posee además propiedades eléctricas particulares y provoca casi siempre chaparrones y tormentas con granizo, lluvia o nieve.

Las masas de aire ártico van siempre acompañadas de grandes descensos de temperatura y de tempestades , a consecuencia de la turbulencia térmica y del incremento de la turbulencia dinámica. Van seguidas en general de una brusca subida del barómetro una vez pasado el frente. La visibilidad suele ser óptima, superior a los 30 km.

Las diversas masas de aire troposféricas no se desplazan a la misma velocidad, y además sus densidades son distintas. Generalmente están separadas por zonas de transición más o menos anchas, denominadas superficies de discontinuidad, o más simplemente “frentes”, marcados por las superficies en cuestión, de los cuales los más importantes son, para el Atlántico Norte y Europa:

-El frente polar, que separa las masas de aire polar del aire tropical.

-El frente ártico que separa las masas de aire polar del aire ártico.

Están constituidas por una sucesión de frentes cálidos y frentes fríos. La capa de transición corresponde a una zona de mezcla entre las dos masas de aire, mezcla provocada por un efecto de turbulencia a lo largo de la superficie de discontinuidad. Dicha turbulencia tiende a mezclar las dos masas de aire, provocando, en ausencia de causa conservación del frente, la lenta desaparición del mismo.

Tal como ya se vio anteriormente, en las zonas de baja presión el aire es cálido y, por tanto, al ser más ligero asciende. Esto hace que el aire de las zonas circundantes se desplace en superficie hacia el centro  de las zonas de baja presión para llenar el vacío creado por el aire que se eleva. El aire que asciende se condensa formando nubes que provocan precipitaciones. Es una zona de “mal tiempo”.

Por el contrario, en las zonas de alta presión el aire es más frío y pesado, baja de las partes más altas de la troposfera, y hace un desplazamiento en superficie que le aleja del centro de altas presiones. En este caso, el aire que desciende se calienta progresivamente y apenas se forman nubes. Es una zona de “buen tiempo”.

Por otra parte hay que tener en cuenta el efecto de la rotación de la Tierra, que hace que estos desplazamientos se desvíen siguiendo una curva.

En el hemisferio Norte:

-En las zonas de los anticiclones el viento gira en el sentido horario.

-En las zonas de las depresiones el viento gira en el sentido antihorario.

En el hemisferio Sur se produce el fenómeno inverso.

Si la Tierra no se moviera, el viento seguiría una trayectoria rectilínea de las zonas de alta presión a las de baja presión.

Se denomina frente a la línea imaginaria que separa dos masas de aire de temperatura diferentes. Estas dos masas de aire tardan mucho tiempo en mezclarse, y eso origina numerosos fenómenos atmosféricos.

Hay tres clases de frentes: frente cálido, frente frío y frente ocluido.

En este caso una masa de aire caliente empuja una masa de aire frío. El aire frío es más pesado y adopta una forma de cuña por debajo del aire caliente que asciende siguiendo la especie de rampa que constituye la línea frontal.

En la zona de contacto el aire caliente se enfría hasta condensarse y formar nubes que provocan precipitaciones. Los frentes cálidos  origina lluvias débiles pero continuadas. Las nubes asociadas son de tipo estratiforme. Los frentes cálidos se desplazan a una velocidad de 20 a 40 km/h.

Tal como veremos más adelante, los frentes acostumbran a presentarse asociados a las depresiones de manera que encontramos el frente cálido delante del frío. Los frentes ocluidos se forman cuando un frente frío, al moverse más rápido, atrapa un frente cálido y se fusionan. Así, las dos masas de aire frío, las del frente cálido y la del frío, entran en contacto y permanecen en la parte más baja al ser más densos. El aire cálido es forzado a elevarse, se enfría y provoca precipitaciones intensas. Una vez arriba continúa el enfriamiento por contacto con el aire frío.

Los frentes ocluidos provocan al principio lluvias débiles y continuadas con nubosidad de tipo estratiforme, y posteriormente las lluvias se intensifican con la llegada de nubes de desarrollo vertical, que provocan tormentas. Esta estructura general es lago diferente según cual de las dos masas de aire frío que se han fusionado tiene la temperatura más baja. Si la más fría es la primera hay un predominio de las nubes estratiformes y las precipitaciones serán débiles pero continuadas. Si por el contrario, es la segunda, predominarán las nubes cumuliformes con chaparrones y chubascos.

Tal como se ha explicado anteriormente, los frentes se encuentran asociados a las depresiones. Se llama sistema frontal un par de frentes, el primero cálido y el segundo frío, que van con una depresión.

El aire de las latitudes más altas de la Tierra es más frío que el situado en las cercanías del Ecuador. Generalmente las masas de aire se desplazan de oeste a este como consecuencia de la rotación de la Tierra, pero a menudo se originan ondulaciones en esta circulación, que hace que el aire frío avance hacia zonas más al sur  y al revés. En este momento, el aire cálido comienza a elevarse por la entrada de aire frío que es más denso y circula a la base de la superficie y se forma una zona de baja presión..

Además, las masas de aire a temperatura diferente no se mezclan, y se forma líneas imaginarias que separan estas masas de aire. Se forma así un sistema frontal, es decir, un frente cálido y uno frío, asociados a la depresión.

A medida que pasa el tiempo se produce la oclusión de los dos frentes, hasta que finalmente se fusionan en un frente único de tipo ocluido. Pocos días después la depresión y el frente se deshacen al haberse igualado las temperaturas de las diferentes masas de aire.

¿Qué es un ciclón?

Es el nombre genérico que se le da al viento huracanado que se traslada girando a gran velocidad, donde la presión disminuye en su interior y adquiere una circulación rotacional organizada en el sentido contrario a las manecillas del reloj en el hemisferio norte, y en el sentido opuesto en el hemisferio sur.

¿Qué es un huracán?

En forma sencilla, un huracán es un viento muy fuerte que se origina en el mar, remolino que se desplaza sobre la superficie terrestre girando en forma de espiral o acarreando humedad en enormes cantidades, y que al tocar áreas pobladas, generalmente causa daños importantes o incluso desastres.

Origen y evolución de un ciclón tropical

Como las temperaturas del mar tienen que estar a más de 27ºC, los ciclones tropicales se van a formar en diferentes lugares en diferentes meses del año, por lo general en la época más calurosa. Los huracanes ocurren en todas las áreas oceánicas tropicales excepto el Atlántico Sur y el Pacífico Sur. El huracán necesita mucho océano para cobrar fuerza y para nutrirse, y se mueve con la rotación de la tierra hacia el oeste. Eso implica que se va a formar en donde puedan correr sin ser interrumpido y debilitado por tierra firme.

Hay ondas tropicales formándose todo el tiempo, pero no todas tienen las condiciones y el espacio para cobrar fuerza.

 
Evolución de un ciclón tropical

Puede ser dividida en las cuatro etapas siguientes:

Primero se forma una depresión atmosférica, que se caracteriza porque el viento empieza a aumentar en superficie con una velocidad máxima (media en un minuto) de 62 km/h o menos; las nubes comienzan a organizarse y la presión desciende hasta cerca de las 1000 hpa (hectopascales).

Desarrollo (tormenta tropical):

La depresión tropical crece o se desarrolla y adquiere la característica de tormenta tropical, lo que significa que el viento continúa aumentando a una velocidad máxima de entre 63 y 117 km/h inclusive, las nubes se distribuyen en forma de espiral y empieza a formarse un ojo pequeño, casi siempre en forma circular, y la presión se reduce a menos de 1000 hpa. En esta fase es cuando recibe un nombre correspondiente a una lista formulada por la Organización Meteorológica Mundial (Comité de Huracanes). Antiguamente, cada ciclón se denominaba con el nombre del santo del día en que se había formado o había sido observado. Durante la Segunda Guerra Mundial se usó un código en orden alfabético para facilitar la rapidez de la transmisión con abreviaturas, (Abbler, Baker, Charlie, etc.); posteriormente, en 1953 el Servicio Meteorológico de los EUA adoptó el uso de nombres de mujer de esas abreviaturas en orden alfabético y en 1978, a solicitud de un movimiento feminista de los EUA, fueron también incluidos en esas listas nombres de hombre en los idiomas español, francés e inglés. Cabe aclarar que si un ciclón ocasiona un impacto social y económico importante a un país, el nombre de este ciclón no volverá aparecer en la lista.

Madurez (huracán):

Se intensifica la tormenta tropical y adquiere la característica de Huracán, es decir, el viento alcanza el máximo de la velocidad, pudiendo llegar a 370 km/h, y el área nubosa se expande obteniendo su máxima extensión entre los 500 y 900 km de diámetro, produciendo intensas precipitaciones. El ojo del huracán cuyo diámetro varía entre 24 a 40 km, es una área de calma libre de nubes. La intensidad del ciclón en esta etapa de madurez se gradúa por medio de la escala de Saffir-Simpson.

Disipación (fase final):