Calidad del aire y meteorología

Calidad del aire y meteorología
Mtra. Myrna A. Aguilar Solís
METEOROLOGÍA II
Calidad del aire y meteorología / Mtra. Myrna Antonia Aguilar Solís
Nubes
Nefoscopio de espejo
Era utilizado para determinar el porcentaje de
nubosidad dentro de la bóveda celeste.
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Nubes
• Es un conjunto o asociación, grande o pequeña, de
gotitas de agua, o de gotas de agua y de cristales de
hielo. La masa que forman se distingue a simple
vista, suspendida en el aire, y es producto de un gran
proceso de condensación.
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Nubes
• Los cambios de fase del agua juegan un papel primordial en la
microfísica de la nube. Los posibles cambios son los siguientes:
Vapor «---» Líquido (condensación, evaporación)
Líquido «---» Sólido (congelamiento, fusión)
Vapor «---» Sólido (condensación, sublimación)
• Los cambios de izquierda a derecha son de importancia
meteorológica: son los cambios que tienen lugar en orden
molecular creciente y que conducen a la formación de la nube. Uno
de los problemas de la física de las nubes es que estos cambios
tienen lugar en equilibrio termodinámico. Estas transiciones han de
superar una "barrera de energía libre" que las dificulta, las gotitas
de agua poseen unas intensas fuerzas de tensión superficial que,
para aumentar de tamaño por condensación, tienen que ser
contrarrestadas por un fuerte gradiente de presión de vapor.
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Nubes
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Condensación
Causas de la condensación:
Enfriamiento por radiación
Enfriamiento por advección
Mezcla de masas de aire
Enfriamiento por expansión adiabática, que provoca la
formación de masas nubosas de mayor cantidad
• Núcleo de condensación: partícula o aerosol atmosférico
que debido a sus propiedades permite que sobre él
comience a ocurrir la condensación del vapor de agua. Los
más importantes son los higroscópicos
• Proceso de crecimiento de las gotas de agua en una nube.
Dos gotas chocan entre ellas y permanecen unidas después
del choque.
•
•
•
•
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Familias de nubes
• Existen tres familias de nubes: las cumuliformes
(cúmulos), las estratiformes (estratos) y las
cirriformes (cirros), dependiendo su formación de la
velocidad y turbulencia de la corriente de aire
ascendente.
• Esta nomenclatura está basada en los nombres
latinos cirrus (cabello o bucle), stratus (allanado o
extendido) y cumulus (cúmulo o montón).
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Sistemas nubosos
Las nubes se presentan agrupadas en conjuntos
denominados sistemas nubosos. El tamaño de un
sistema varía entre 400 y 3.000 km de diámetro y
según sus características, los principales sistemas:
Sistema depresionario
• Acompañan a las borrascas. Pueden producir
grandes chubascos, en el caso de un núcleo con un
intenso banco de nimboestratos. Al faltar un
verdadero núcleo de lluvia, sólo se producen
lloviznas.
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Sistemas nubosos
Sistema tempestuoso
• Carecen de la regularidad de los depresionarios.
Característicos de las tormentas. En ellos el cuerpo
apenas está representado o falta del todo,
mezclándose los claros con nubes de todas clases y
altitudes, por lo que se le conoce como "aspecto
caótico del cielo". La cola está mucho más desarrollada
que en los sistemas depresionarios, mezclándose con
el cuerpo, casi formando un solo conjunto. Los
sistemas de este tipo evolucionan rápidamente, hasta
el extremo de que son difíciles de identificar en cartas
del tiempo. Presentan gradientes térmicos anormales y
coinciden con núcleos de variación de la presión
atmosférica.
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Sistemas nubosos
Sistema fijo
• Está relacionado casi siempre con los grandes
anticiclones o con sus dorsales. Son anchos bancos
de estratocúmulos en invierno, y zonas de nubes
convectivas en verano.
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Tormentas
• Cuando la atmósfera es inestable hasta gran altitud y
su contenido de humedad elevado, se desarrollan las
nubes convectivas, que crecen rápidamente una vez
iniciado el proceso de condensación. El término
convección, se utiliza para expresar la transferencia
de calor por medio de movimientos verticales.
Cuando éstos son horizontales, los meteorólogos
utilizan el vocablo advección.
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Tormentas
Células de tormenta
• Las tormentas están compuestas por una o varias
células, teniendo cada una un ciclo de vida bien
definido.
• Durante la primera etapa, el movimiento del aire es
casi enteramente ascendente, por lo que la mayor
parte del aire que constituye la nube proviene de las
capas situadas por debajo de la base de la misma. No
obstante, también se produce aporte de aire, a través
de los lados de la nube. Mientras dura esta fase de
convección, conocida como etapa cumuliforme, la
nube crece rápidamente y la velocidad ascendente va
en aumento.
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Balance energético
Insolación: Cantidad de radiación solar recibida en una hora determinada
y un lugar específicos del sistema Tierra-atmósfera
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Radiación solar
Heliógrafo.
Instrumento que mide la insolación
el número de horas de sol que se registran durante el día
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Piranógrafo
Instrumento que servía para medir la radiación solar.
Radiación solar
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Insolación
Los factores que determinan la insolación son:
• La constante solar: cantidad promedio de radiación
recibida en un punto perpendicular a los rayos
solares, localizado fuera de la atmósfera en la
distancia media entre la Tierra y el sol.
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Insolación
• La transparencia de la atmósfera: monto en que la
radiación penetra en la atmósfera y llega a la
superficie terrestre. Los compuestos atmosféricos
absorben o reflejan energía de diferentes maneras y
en cantidades variadas.
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Insolación
• La duración de la luz del día: varía con la latitud y las
estaciones del año. En el ecuador, el día y la noche
son siempre iguales. En las regiones polares, el
período de luz del día alcanza un máximo de 24
horas en verano y un mínimo de cero horas en
invierno.
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Insolación
• El ángulo con el que los rayos solares caen sobre la
Tierra: una superficie relativamente plana y
perpendicular a un rayo solar vertical recibe la mayor
cantidad de insolación. Las áreas donde los rayos
solares son oblicuos reciben menos insolación, ya que
éstos deben atravesar una capa más espesa de la
atmósfera y se dispersan sobre una superficie mayor.
Este mismo principio se aplica al desplazamiento diario
de los rayos solares. Al mediodía, se produce la mayor
intensidad de insolación. Durante la mañana y la tarde,
cuando el sol se encuentra en un ángulo bajo, la
intensidad de la insolación es menor.
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Calentamiento diferencial
• Las masas de tierra absorben y almacenan calor de manera
diferente que las de agua. El color, la forma, la textura de la
superficie, la vegetación y la presencia de construcciones
pueden influir en el calentamiento y enfriamiento de la
Tierra. Las superficies secas se calientan y enfrían más
rápidamente que las húmedas. Las áreas aradas, las playas
arenosas y los caminos pavimentados se calientan más que
las praderas y las áreas boscosas. Durante el día, el aire de
un terreno arado es más cálido que el de un bosque o un
pantano; durante la noche, la situación es inversa. La
propiedad que hace que las diferentes superficies se
calienten y se enfríen en velocidades distintas se denomina
calentamiento diferencial.
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Calentamiento diferencial
• La absorción de la energía térmica del sol se confina en
una capa poco profunda de la superficie terrestre. Por
ello, las superficies terrestres se calientan rápidamente
durante el día y se enfrían rápidamente durante la
noche. En cambio, las superficies acuáticas se calientan
y enfrían más lentamente que las terrestres por las
siguientes razones:
• El movimiento del agua produce calor
• Los rayos solares pueden penetrar la superficie acuática
• Debido a su mayor calor específico se requiere más
energía para aumentar la temperatura del agua que para
cambiar la temperatura de la misma cantidad de suelo
• La evaporación del agua es un proceso de enfriamiento
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Transporte de calor
• El calor se transmite por:
Conducción
Convección
Advección
• Estos procesos afectan la temperatura de la
atmósfera cercana a la superficie terrestre.
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Transporte de calor
• La conducción es el proceso por el cual se transmite el calor a
través de la materia sin que ésta en sí se transfiera. Por ejemplo, el
asa de una sartén de hierro se calienta debido a la conducción de
calor del mechero de la estufa. El calor es conducido de un objeto
más caliente a uno más frío.
• La convección se produce cuando la materia está en movimiento. El
aire que se calienta a través de una superficie terrestre calentada
(por conducción) se elevará porque es más liviano que el del
ambiente. El aire calentado se eleva y transfiere el calor
verticalmente. Así mismo, el aire en altura más frío se hundirá
porque es más pesado que el aire del ambiente. Esto va de la mano
con el aumento del aire y es parte de la transferencia de calor por
convección.
• Los meteorólogos emplean el término advección para denotar la
transferencia de calor que se produce principalmente por el
movimiento horizontal antes que por el movimiento vertical del aire
(convección).
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Radiación solar
• Radiación neta - rapidez de calentamiento en la superficie
Rn  1  a   R  T 4
• Rn = Radiación neta (W/m2)
• Ι = Radiación solar en la superficie (W/m2)
• a = Albedo para radiación = fracción de radiación solar que
se refleja (onda corta)
• R↓ = Radiación de onda larga descendente de la atmósfera
(W/m2)
• ε = Emisividad de la superficie
• σ = Constante de Stefan-Boltzmann = 5.67 *10-8 W/m2K4
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Radiación solar
• Albedo es el porcentaje de
radiación que cualquier
superficie refleja respecto a
la radiación que incide
sobre la misma. Es una
medida de la tendencia de
una superficie a reflejar
radiación incidente
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Radiación solar
• Emisividad es la proporción de
radiación térmica emitida por una
superficie u objeto debida a una
diferencia de temperatura con su
entorno.
• El coeficiente de emisividad (ε), es un
número adimensional que relaciona
la habilidad de un objeto real para
irradiar energía térmica, con la
habilidad de irradiar si éste fuera un
cuerpo negro:
• Un cuerpo negro, por consiguiente,
tiene un coeficiente ε = 1, mientras
que en un objeto real, ε siempre se
mantiene menor a 1.
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MATERIAL
COEFICIENTE DE
EMISIVIDAD (ε)
AGUA
0.91-0.98
NIEVE
0.8-0.89
HIELO
0.92-0.97
ALUMINIO
0.05
CEMENTO
0.95
ARCILLA SECA
0.95
ARCILLA HÚMEDA
0.97
ARENA SECA
0.84-0.90
ARENA HÚMEDA
0.91-0.95
PAVIMENTO
0.71-0.88
HIERBA
0.90-0.95
CULTIVOS
0.90-0.95
BOSQUES
0.97-0.99
Los climas
• Clima - del griego Klima
• Conjunto de condiciones atmosféricas que caracterizan
una región.
• Efecto a largo plazo de la radiación solar sobre la
superficie y la atmósfera de la Tierra en rotación. El
modo más fácil de interpretarlo es en términos de
medias anuales o estacionales de temperatura y
precipitaciones.
• Experiencia integrada del tiempo meteorológico.
• Latitud, altitud, suelo, vegetación, radiación solar,
distancia de los océanos, condiciones meteorológicas.
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Climas
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Clasificación de los climas
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Circulación atmosférica
• El calentamiento diferencial es la causa principal de la
circulación atmosférica en la Tierra.
• El aire se mueve a fin de equilibrar los desbalances de
presión causados por el calentamiento diferencial de la
superficie terrestre.
• A medida que se traslada de áreas de alta presión a
áreas de baja presión, el viento es influido
significativamente por la presencia o ausencia de
fricción. Por esto, los vientos superficiales se
comportan de manera diferente que los vientos en
altura.
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Circulación atmosférica
• La rotación de la Tierra modifica la circulación
atmosférica pero no la produce, ya que, esencialmente,
la atmósfera rota con la Tierra.
• El aire de la atmósfera experimenta unos procesos de
circulación de carácter general que determinan la
climatología y la estacionalidad y evolución de los
fenómenos meteorológicos.
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Viento
• Masa de aire en movimiento
• Movimiento del aire
1) Gradiente de presión
2) Gradiente de temperatura
3) Fuerza de Coriolis (Derecha en el hemisferio
norte, izquierda en el hemisferio sur)
4) Fuerza de gravedad
5) Fricción
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Medición del viento
ANEMÓMETRO
PORTÁTIL
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Medición del viento
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Fuerza de Coriolis
• Debido a la rotación de la Tierra, se genera una
fuerza que desvía las partículas en movimiento
• Esta fuerza se produce de forma perpendicular a la
dirección del movimiento
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Fuerza del gradiente de presión
La presión que equilibra la fuerza que
tiende a mover el aire de la presión alta
a la baja se denomina fuerza del
gradiente de presión. Es la tasa y la
dirección del cambio de presión. Está
representado por una línea trazada en
los ángulos derechos de las isobaras.
Cuando las isobaras se encuentran
cerca, los gradientes son inclinados. El
viento se moverá más rápidamente a
través de isobaras inclinadas. Los
vientos son más suaves cuando las
isobaras están más alejadas porque la
pendiente entre éstas no es tan
inclinada; por consiguiente, el viento
no ejerce tanta fuerza.
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Fricción
Es la tercera fuerza principal que afecta al viento,
empieza a actuar cerca de la superficie terrestre
hasta que llega a altitudes aproximadas de 500 a
1.000 m. Esta sección de la atmósfera se
denomina capa límite planetaria o atmosférica.
Por encima de esta capa, la fricción deja de influir
en el viento. La fuerza de Coriolis y la del
gradiente de presión se encuentran balanceadas
por encima de la capa límite planetaria. Las
fuerzas balanceadas que se producen por encima
de la capa donde la fricción influye en el viento
crean un viento que sopla paralelamente con las
isobaras. Este viento se denomina viento
geostrófico. En el hemisferio norte, las presiones
bajas se producirán a la izquierda del viento. En el
hemisferio sur, sucederá lo contrario.
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Fricción
• Dentro de la capa límite atmosférica, la fuerza de
Coriolis, la fuerza del gradiente de presión y la
fricción ejercen una influencia sobre el viento. El
efecto de la fricción sobre el viento aumenta a
medida que éste se acerca a la superficie terrestre.
Además, mientras más accidentada sea la superficie
terrestre, mayor será la influencia friccional.
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Fricción
• La fricción disminuye la velocidad del viento e influye
en su dirección. El efecto de la fricción sobre la
dirección del viento se debe a la relación entre la
velocidad del viento y la fuerza de Coriolis, que es
proporcional a la velocidad del viento. A medida que
éste experimenta mayor fricción en altitudes
progresivamente bajas dentro de la capa de fricción, su
velocidad y la fuerza de fricción disminuyen. Con la
fricción, la fuerza de Coriolis decrece en relación con la
fuerza del gradiente de presión y no equilibra la fuerza
de Coriolis como lo hace con el viento geostrófico
sobre la capa límite planetaria.
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Espiral de Ekman
• Es el cambio en la dirección del viento según las
diferentes altitudes dentro de la capa de fricción. A
medida que las fuerzas friccionales aumentan, las
direcciones del viento giran más bruscamente hacia
la presión baja.
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Sistemas de presión
En los niveles superiores de la atmósfera
donde no existen las fuerzas friccionales, el
aire se mueve en forma paralela con las
isobaras.
El movimiento horizontal del aire está
determinado por muchas fuerzas. En el
hemisferio norte los vientos superficiales se
desplazan en dirección contraria a las agujas
del reloj alrededor de los sistemas de presión
baja (ciclones) y este mismo balance de
fuerzas conduce el aire en la dirección de las
agujas del reloj alrededor de sistemas de
presión alta (anticiclones). En el hemisferio
sur sucede lo contrario.
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Circulación general
Representa el flujo promedio de aire
alrededor del mundo. Como los vientos
pueden variar respecto del promedio en
cualquier tiempo y lugar, el estudio de los
patrones de flujo promedio del viento
puede servir para identificar los patrones
predominantes de circulación en ciertas
latitudes y entender sus causas. Las
regiones ecuatoriales reciben mucho más
energía del sol que las polares. Las
variaciones horizontales de la temperatura
atmosférica,
causadas
por
el
calentamiento
irregular,
determinan
diferencias de presión que dirigen la
circulación atmosférica.
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Circulación general
Si la Tierra no rotara y estuviera compuesta por una
superficie sólida uniforme, se podría observar un
modelo de circulación en donde el aire del ecuador,
que recibe más radiación solar, sería mayor que el
de los polos. Sería más cálido y ligero, y se elevaría
debido a la convección. A medida que el aire
ecuatorial cálido se eleva, se producen tormentas
eléctricas que liberan más calor y hacen que el aire
continúe elevándose hasta que llega a la capa
superior de la atmósfera. En este punto, el aire
empezaría a moverse hacia las regiones polares y se
enfriaría a medida que se traslada. En los polos, el
aire frío denso descendería a la superficie y volvería
a fluir hacia el ecuador. En el hemisferio norte, el
flujo del aire cercano a la superficie estaría siempre
fuera del norte porque el aire más frío del polo
norte remplazaría al aire cálido, ascendente desde
el ecuador
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Circulación general
• El efecto de Coriolis es un factor principal que explica
los patrones reales del flujo del aire alrededor de la
tierra.
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Masas de aire
• El concepto de masa de aire fue introducido por
Bergeron en 1929, quien la definió como "una
porción de la atmósfera cuyas propiedades físicas
son más o menos uniformes en la horizontal y su
cambio abrupto en los bordes"
• Se caracteriza por su gran extensión horizontal de
500 a 5000 Km (en la vertical de 0,5 a 20 Km.) y su
homogeneidad horizontal en lo referente a la
temperatura y contenido de vapor de agua.
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Masas de aire
• Las masas de aire adquieren sus propiedades en
contacto con las superficies sobre las que se forman.
Dada la poca conductividad calorífica del aire, los
grandes volúmenes deben circular lentamente sobre
las zonas denominadas regiones fuentes, para
adquirir una distribución homogénea de temperatura
y humedad.
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Masas de aire
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Frente
• Es la frontera entre masas de aire
con características diferentes.
• Un frente no es una pared
marcada sino una zona de
transición que muchas veces
abarca varias millas.
• Existen cuatro patrones de frentes
–cálido,
frío,
ocluido
y
estacionario- que se forman por
aire de temperaturas diferentes.
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Frente
1. El frente frío es una zona de transición entre el aire
cálido y el frío, donde este último se mueve sobre el
área previamente ocupada por el cálido. Por lo
general, los frentes fríos presentan pendientes de
1:50 a 1:150, lo que significa que por cada
kilómetro de distancia vertical cubierta por el
frente, habrá de 50 a 150 km de distancia horizontal
cubierta.
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Frente
• El aumento de aire cálido sobre un frente frío en
avance y el enfriamiento expansivo subsiguiente a
este aire, conducen a nubosidades y precipitaciones
de acuerdo con la posición del frente superficial, que
es el punto en el que el frente en avance entra en
contacto con la Tierra.
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Frente
2. El frente cálido separa el aire cálido en avance del
aire frío en retirada y presenta pendientes del
orden de 1:100 a 1:300 debido a los efectos de
fricción del borde de salida del frente. La
precipitación generalmente se encuentra en el
avance de un frente cálido.
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Frente
3. Cuando emergen frentes fríos y cálidos (y el frente
frío se sobrepone al cálido) se forman frentes
ocluidos. Los frentes ocluidos pueden ser llamados
oclusiones de frentes cálidos o fríos, sin embargo,
cualquiera sea el caso, una masa de aire más fría
predomina sobre una no tan fría.
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Frente
• En el frente estacionario, las masas de aire alrededor de
este frente no se encuentran en movimiento. Será
semejante al frente cálido y producirá condiciones
climáticas similares. Se muestra un mapa con un frente
estacionario. Las abreviaturas cP y mT representan las
masas de aire de los tipos polar continental y del tropical
marítimo. Un frente estacionario puede provocar malas
condiciones climáticas que persistan durante varios días.
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Ciclón
• Las cinco etapas son:
1. Inicio de la circulación
ciclónica
2. Sector cálido bien delimitado
entre los frentes
3. Frente frío que se sobrepone
al cálido
4. Oclusión (fusión de los dos
frentes)
5. Disipación
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Escalas de movimiento
• De acuerdo a su rango geográfico de influencia:
Macroescala
Mesoescala
Microescala
• Patrones de
circulación
planetaria.
Escala de
miles de Km
• Patrones
influidos por
la topografía
regional.
Escala de
cientos de
Km
• Patrones
influidos por
efectos de
fricción.
Áreas
menores a
10 Km.
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Clases de vientos
• Dominantes.-Vientos alisios, dominantes del oeste y
polares del este
• Estacionales.-Verano=desde
los
océanos.
Invierno=hacia los océanos
• Locales.-provocados por terrenos irregulares
(montañas y valles)
• Ciclónicos y anticiclónicos.-zona de baja presión
rodeada de un sistema de vientos
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Vientos dominantes
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Escala de Beaufort
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Turbulencia
• Movimiento desorganizado del aire. Produce el
transporte vertical
1. Forzada.- se produce cuando el viento encuentra
obstáculos
2. Libre.- la atmósfera favorece el crecimiento de
perturbaciones
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Estabilidad
• Condición que tiende a amortiguar la convección del
aire.
• Situación atmosférica caracterizada por gran
resistencia a que en ella se desarrollen movimientos
verticales.
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Tasa de cambio ambiental
• Rapidez a la que disminuye la temperatura a medida
que se asciende en la atmósfera.
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g cp
T z
dd

Condiciones de estabilidad
dT
g

dz
cp
Tasa de cambio adiabático

• Inestable
• Neutra


z
T
dd
Tasa de cambio ambiental

dT

dz
• Débilmente estable

dT

dz
• Fuertemente estable

dT
 
dz
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 dT
dz
Interpretación de las categorías de
estabilidad
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Altura máxima de mezclado
• Mezclado convectivo y turbulento
• El alcance vertical relacionado con época del año y
características topográficas
• Los efectos de flotación térmica determinan la altura
de la capa convectiva de mezclado conocida como
Altura máxima de mezclado
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Altura máxima de mezclado
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Factores atmosféricos fundamentales
en el transporte de contaminantes
Radiación
solar
Temperatura
Humedad
Presión
Circulación
del viento
Estabilidad
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Mecanismos dominantes en la
dispersión de contaminantes
1. Movimiento del aire que transporta el
contaminante en la dirección del viento
2. Fluctuaciones turbulentas de la velocidad
3. Difusión de masa debida a los gradientes de
concentración del contaminante
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Influencia de los fenómenos
meteorológicos en la calidad del aire
1. Tasas de cambio.- determinan las formas de las
plumas de las chimeneas
2. Sistemas de presión
3. Sistema de alta presión.- relacionado con cielos
claros, vientos ligeros y estabilidad atmosférica =
dificulta la dispersión
4. Sistema de baja presión.- relacionado con vientos y
lluvia = favorece la dispersión
5. Vientos .- mejor vehículo de distribución, transporte y
dispersión de contaminantes
6. Humedad.- gran influencia en la dispersión
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Influencia de los fenómenos
meteorológicos en la calidad del aire
• La presencia de anticiclones subtropicales
semipermanentes en los principales océanos influye
en la dispersión de la contaminación del aire en
diversas áreas del mundo.
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Forma de las plumas
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INFLUENCIAS TOPOGRÁFICAS
• Las características físicas de la superficie terrestre se
denominan rasgos del terreno o topografía. Los rasgos
topográficos influyen en el calentamiento de la Tierra y del
aire que la rodea y también en el flujo del aire. Los rasgos del
terreno afectan sobre todo el flujo del aire relativamente
cercano a la superficie terrestre.
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INFLUENCIAS TOPOGRÁFICAS
• La topografía se puede agrupar en cuatro categorías:
plano, montaña/valle, tierra/agua y áreas urbanas.
• La turbulencia térmica se produce por el
calentamiento diferencial. Los objetos emiten calor
en tasas distintas. La turbulencia mecánica es
causada por el viento que fluye sobre objetos de
tamaños y formas diferentes.
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INFLUENCIAS TOPOGRÁFICAS
1. Terreno Plano: La turbulencia está limitada a los
accidentes del terreno. Los océanos se encuentran
en esta categoría.
2. Montaña/valle: La dispersión atmosférica en los
terrenos complejos puede ser muy diferente y
mucho más complicada que en los terrenos planos.
La turbulencia mecánica en terrenos con montañas
y valles siempre depende del tamaño, la forma y la
orientación de los rasgos.
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INFLUENCIAS TOPOGRÁFICAS
3. Tierra-Agua: Las propiedades térmicas de la Tierra y el agua son muy
diferentes. La tierra y los objetos que se encuentran sobre ella se
calentarán y enfriarán rápidamente; el agua lo hace lentamente. Las
temperaturas del agua no varían mucho de un día a otro o de una semana
a otra. Experimentan cambios estacionales, con un retraso máximo de 60
días. Por eso las temperaturas oceánicas más cálidas se producen desde
fines del verano hasta inicios del otoño y las más frías, desde fines del
invierno hasta inicios de la primavera. El aire frío sobre el agua es atraído
tierra adentro. Es lo que se conoce como “brisa marina”. Por la noche, el
aire que está sobre la Tierra se enfría rápidamente debido al enfriamiento
radial, que hace que la temperatura de la tierra disminuya más
rápidamente que la del cuerpo adyacente de agua. Esto crea un flujo de
retorno llamado “brisa terrestre”. Las velocidades del viento en una brisa
terrestre son ligeras; las velocidades del viento en el mar pueden ser muy
aceleradas. La presión diferencial sobre la tierra y el agua causa las brisas
marinas. Con éstas (durante el día), la presión sobre la tierra calentada es
menor que la presión sobre el agua más fría. En cambio, con las brisas
terrestres (durante la noche) ocurre lo contrario.
Calidad del aire y meteorología / Mtra. Myrna Antonia Aguilar Solís
INFLUENCIAS TOPOGRÁFICAS
4. Áreas urbanas: Presentan accidentes adicionales y características térmicas
diferentes debido a la presencia de elementos hechos por el hombre. La influencia
térmica domina la de los componentes friccionales . Materiales de construcción
como el ladrillo y el concreto absorben y retienen el calor de manera más eficiente
que el suelo y la vegetación de las áreas rurales. Cuando el sol se pone, el área
urbana continúa irradiando calor desde los edificios, las superficies pavimentadas,
etc. El aire que este complejo urbano calienta, asciende y crea un domo sobre la
ciudad. Este fenómeno se llama efecto de la isla calórica. La ciudad emite calor
durante toda la noche. Recién cuando el área urbana empieza a enfriarse, sale el
sol y empieza a calentar el complejo urbano nuevamente. Por lo general, debido al
continuo calentamiento, las áreas urbanas nunca recobran condiciones estables.
La turbulencia mecánica sobre las áreas urbanas es muy parecida a la que se
produce en un terreno complejo. Los edificios, separados y en conjunto, alteran el
flujo del aire: mientras más altos sean, más aire se distribuye. Además, las áreas
públicas canalizan y dirigen el flujo de maneras intrincadas. Así como es imposible
predecir detalles exactos sobre superficies con montañas y valles, se carece de una
descripción exacta del flujo en las áreas urbanas.
Calidad del aire y meteorología / Mtra. Myrna Antonia Aguilar Solís
Efecto de un edificio
Calidad del aire y meteorología / Mtra. Myrna Antonia Aguilar Solís
Isla térmica
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INFLUENCIAS TOPOGRÁFICAS
Calidad del aire y meteorología / Mtra. Myrna Antonia Aguilar Solís