UNIDAD # 6 - HMXEarthScience

UNIDAD # 6
METEREOLOGIA Y LA ENERGIA ATMOSFERICA
VOCABULARIO
El Tiempo
condensación
Presión de
vapor
“cinturones”
de presión
La temperatura
monzón
Calor latente
Zonas de
convergencia
Punto de
condensación
Humedad
relativa
psicómetro
Brisa de mar y
tierra
Efecto Coriolis
Energía
potencial
Cambio de fase
Zonas de
divergencia
Masa de aire
Condensación de
núcleo
Energía
cinética
Deposición
Derretir y
congelar
Calor de fusión
Región de
origen
(Ártica A,
Polar P,
Tropical T,
Marítima M,
Continental C)
Ciclón (bajo)
Termómetro de
tubo seco
Termómetro de
tubo con
liquido
Presión de aire
Condensación y
congelación
Efecto orográfico
Barómetro
Nubes de forma
cúmulos
Milibaras
Nubes de forma
estratos
Precipitación
Evaporacion
Transpiración
isobaras
Viento
Veleta de
viento
anemómetro
Evapotranspiracion
Calor de
vaporización
Calor
especifico
conducción
conveccion
radiacion
Celdas y
corrientes
Enfriamiento
radiacional
Anticiclón
(alto)
Superficie
frontal
Caliente, frió,
occluded? y
estacionario
Campo
isotérmico
gradiente
Campo de
presión
gradiente
Estación
modelo
Tiempo
sinóptico
mapa
Ruta de la
tormenta
Chorro de
viento
meteorólogo
huracán
‘ojo’ de la
tormenta
tornado
Vortex?
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A. El Tiempo
El tiempo es una condición temporal de la atmósfera en algún punto o localización. Es el
resultado de la interrelación entre la temperatura, la humedad, la presión de aire y los
vientos.
TEMPERATURA
La temperatura varía en un ciclo diario. La temperatura de la superficie de la Tierra es
influenciada por la cantidad (duración e intensidad) de luz solar que exista. Hay otros
factores que afectan la temperatura como lo son: el tipo de material que tenga la
superficie (tierra o agua), la altitud, la cubierta de nubes y los movimientos de las masas
de aire.
HUMEDAD
El punto de condensación es la medida de la temperatura en la cual el aire contiene el
máximo de agua en forma de vapor. Cuando esto ocurre se dice que el aire esta
saturado. La cantidad de agua que el aire pueda contener esta directamente relacionada a
la temperatura del aire. Por eso cuando varia la temperatura del aire varía su punto de
condensación.
La humedad relativa es la saturación porcentual del aire. Es la proporción que existe
entre la cantidad de agua en la atmósfera y la capacidad del aire a dicha temperatura.
Cuando la humedad relativa mide 50%, el aire tiene la mitad del agua que pudiese llegar
a tener.
El punto de condensación y la humedad relativa se pueden medir usando un instrumento
llamado el psicómetro. El Psicómetro tiene dos termómetros, uno que es hecho con un
tubo seco (termómetro de tubo seco) y otro que contiene liquido (termómetro de tubo
con liquido). Este segundo tiene una mecha Mojada alrededor del tubo. Cuando el
instrumento se expone al aire, la temperatura medida por el tubo que contiene el líquido
baja porque el agua se evapora, haciendo que el tubo baje la temperatura. La cantidad de
evaporación depende de la humedad que tenga el aire. Entre mas baja sea la humedad del
aire, mayor es la evaporación que ocurre del tubo con liquido y por consecuencia la
temperatura que este termómetro mide será mas baja. Entre mas alta sea la temperatura
entre los dos termómetros, mas seco es el aire.
El punto de condensación se puede determinar comparando las diferencias de
temperatura entre los dos termómetros (consulte la Tabla de Punto de Condensación en
las Tablas de Referencia). Esta misma información puede utilizarse en el Cuadro de
Humedad Relativa para determinar la humedad relativa.
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PRESION DE AIRE
La presión de aire la causa el peso del aire. La presión de aire se mide con un
barómetro y se lee usando como unidad las pulgadas de mercurio o milibaras. La
presión de aire estándar, medida al nivel del mar es también conocida como una
atmósfera y mide 1013.2 milibaras o 29.92 pulgadas de mercurio. Isobaras, líneas de
igual presión, son usadas en los mapa del tiempo (clima) para indicar variaciones de
presión de aire. En los mapas del Servicio de Tiempo de los Estados Unidos las isobaras
tienen un intervalo de 4 milibaras.
EL VIENTO
El movimiento del aire es uno de los causantes de las diferencias de presión de aire. El
movimiento horizontal del aire se llama viento. Los vientos son descritos en términos de
su velocidad y dirección. Ellos reciben su nombre en base a la dirección de donde
provienen. Un viento norteño viene del norte y va hacia el sur. El viento del Océano es el
que se origina en el Océano y sopla en dirección a la tierra.
La veleta de viento se utiliza para determinar la dirección en la cual sopla el viento. El
anemómetro con sus tasas rotantes ayuda a medir la velocidad del viento. La dirección
del viento es una variable importante para poder predecir el tiempo/clima.
B. Variables del Tiempo
El aire caliente tiene mayor capacidad para contener agua que el aire frio. El aire caliente
es menos denso y sus moléculas están más separadas permitiéndole tener una mayor
capacidad para absorber agua. Por cada 10 grados centígrados que aumente la
temperatura del agua, su capacidad de absorción de vapor de agua se duplica.
Así como la temperatura del aire cambia, también cambian el punto de condensación y la
humedad relativa. A medida que el aire se enfría, hasta llegar a la temperatura del punto
de saturación (temperatura de condensación), la humedad relativa sube llegando a ser
100%. A medida que el aire se enfría se vuelve mas denso, reduciendo el espacio que
existe entre las moléculas de vapor de agua.
A medida que la diferencia entre el punto de condensación y la temperatura del aire se
reduce, aumentan las posibilidades para que el agua contenida en el aire se condense
creando precipitaciones. Condensación es el cambio del agua de la fase de vapor (gas) a
su fase liquida (agua).
Variaciones en la presión de aire pueden ser causadas por cambios de temperatura,
altitud, o contenido de humedad. Un cambio de temperatura trae consigo un cambio en la
presión. Debido a que el aire caliente es menos denso que el aire frío, el aire caliente
tiene menor masa por unidad de volumen (peso). Siendo menos denso, el aire caliente
ejerce menor presión y es más liviano. A medida que el aire se enfría se contrae
aumentando su densidad y su peso. Por eso pone más presión contra la superficie de la
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Tierra. Tome en cuenta que los cambios de temperatura producen cambios en la presión.
Lo contrario es también posible, donde cambios de presión creen cambios de
temperatura.
La presión de aire baja a medida que la altura aumenta porque hay un menor número de
moléculas de gas por unidad de volumen entre mas se suba en la atmósfera. Aire húmedo
también ejerce menos presión que el aire seco. Esto ocurre cuando pequeñas y livianas
moléculas de agua de vapor reemplazan las moléculas de gas que son mas pesadas.
Existe una relación inversa entre temperatura del aire, la altitud y el contenido de
humedad y la presión de aire.
El calentamiento de la superficie de la Tierra no es parejo, creando diferentes
temperaturas en diferentes sitios. Los cambios de temperatura crean variaciones en la
presión de aire las que a su vez hacen que el viento sople. El viento siempre se mueve de
áreas que tienen alta presión a las áreas que tienen baja presión.
Monzón significa ‘viento de estación’. Estos vientos traen consigo aire caliente y seco o
aire bien húmedo y cargado de vapor de agua. El tipo de aire depende de la estación y de
su dirección de soplado.
Las diferencias de la temperatura durante las estaciones en largas masas de tierra, como
Asia, causan cambios en los ‘cinturones de viento’. Durante el invierno del Hemisferio
Norte, la masa terrestre de Asia se enfría de tal manera que crea una celda alta presión
sobre el continente que es semi permanente. Los océanos que rodean el continente son
mas calientes y su aire tiene mucha menor presión. Por eso durante el invierno, el aire
que desciende sobre Asia se mueve en sentido de la tierra hacia el océano. Este es el
llamado mozón de invierno. Como el viento viene de la tierra, trae un clima seco a
lugares como la India.
El verano sobre el Hemisferio Norte trae consigo condiciones de temperatura y presión
que son contrarias al invierno. La masa de tierra del continente Asiático se calienta
creando una celda semi permanente de baja presión sobre ella. Corrientes de aire llegan a
las tierras provenientes de las áreas de alta presión sobre los océanos. Los océanos son
más fríos. Este es el monzón de verano. Como los vientos vienen del agua hacia la tierra,
traen con ellos grandes cantidades de lluvia sobre el continente lugares como la India.
Este es el conocido monzón de lluvia.
El fenómeno de los monzones no es exclusivo de Asia. Monzón ocurren en otros lugares
pero no con la misma intensidad. Un efecto similar se puede vivir de manera diaria en
áreas cercanas a la costa.
Durante las tardes de verano, la tierra a lo largo de la costa se calienta más que la
superficie del agua. El aire sobre la tierra se calienta, se expande y se vuelve menos denso
formando baja presión sobre la tierra. El resultado en una capa de aire más frío y denso
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que se mueve hacia la tierra desde mar y que empuja el aire caliente que esta sobre la
tierra hacia arriba. Esto es lo que se conoce como la brisa del mar.
En la noche, la radiación de energía de la superficie de la tierra es más rápida que la de la
superficie del agua. Por eso existe una mayor presión de aire sobre la tierra. A medida
que el aire frío se mueve de la tierra hacia el mar, se crea una brisa de tierra.
Los vientos no soplan directamente de un sistema de alta presión a uno de baja presión
porque estos son afectados por la rotación de la Tierra. En el Hemisferio Norte los
vientos son dirigidos hacia la derecha y en el Hemisferio Sur van hacia su izquierda. Este
es el conocido efecto de Coriolis. Muchas veces estos patrones de curvas se pueden
observar en las fotografías tomadas desde los satélites en el espacio.
C. Nubes – Precipitación
Condensación ocurre cuando el aire se enfría a su punto de condensación haciendo que
los núcleos de condensación aparezcan. Los núcleos de condensación son partículas
microscópicas de polvo, sal o humo. Pequeñas gotas de agua se forman cuando la
temperatura de condensación es mayor que la de congelación. Si la temperatura de
condensación es menor que la de congelación, el vapor de agua se solidifica directamente
en cristales de hielo (deposición).
El mismo proceso ocurre en la superficie de la Tierra. Condensación en la forma de rocío
se puede observar temprano en la mañana. El rocío es el resultado de la condensación del
vapor de agua de la atmósfera en la superficie de la Tierra. Después de una noche fría
durante el otoño y a principios de la primavera es posible ver la superficie de la tierra
cubierta de una capa delgada de hielo. Esto ocurre cuando la deposición del vapor de
agua esta por debajo de los cero grados centígrados.
Cuando el aire sube, es frío. Aire que sube se crea por el calentamiento, el efecto de
corrientes de conveccion, aire que se mueve por encima de una montana (efecto
orografico) o que es forzado hacia arriba por un frente. Cuando el aire que va subiendo
se enfría al punto de condensación, el proceso de condensación o de deposición empieza
formando nubes que tienen gotas de agua o cristales de hielo.
Cuando el aire sube en dirección vertical, se crean nubes de forma cumuliforme
(cúmulos y cumuloninbos). Nubes stratifirma se originan cuando el aire sube en ángulo
agudo,
La precipitación no cae de todas las nubes ya que en muchos casos las gotas son tan
pequeñas que al aire estar subiendo las mantiene en suspensión. Precipitación ocurre
cuando las gotas o los cristales de agua son lo suficientemente grandes y tienen el peso
suficiente para caer a la superficie de la Tierra. La precipitación ayuda a limpiar la
atmósfera ya que al caer las gotas, arrastran con ellas los núcleos de condensación y los
otros materiales que están suspendidos en el aire.
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D. Humedad y Transferencia de Energía
FORMACION DE LAS NUBES
La mayoría de las nubes son formadas por corrientes de aire que suben y se enfrían. A
medida que el aire va subiendo in la atmósfera, se expande y libera energía potencial.
Cuando el aire alcanza la temperatura de condensación, empieza el proceso de
condensación y puede llegar a ocurrir precipitación. Como le proceso de condensación
libera energía, en el aire, la rata de enfriamiento se reduce a medida que el aire sube.
Lo contrario es cierto. El aire se comprime a medida que desciende (creando un aumento
de presión) haciendo que la temperatura aumente.
ENTRADA DE HUMEDAD Y ENERGIA
El contenidote humedad en la atmósfera cambia de manera constante por la evaporación
y la transpiración. Evaporación es la conversión de agua liquida a vapor (gas).
Evaporación ocurre de los cuerpos de agua como ríos, lagos y el mar. Los océanos son
los que mas contribuyen a la evaporación. La humedad entra en el aire por medio del
proceso de evaporación y de transpiración.
Transpiración es la perdida de agua de las plantas a través de las hojas. Las plantas usan
sus raíces para absorber agua. Esta es transportada por el tronco a las hojas. De las hojas
el agua se mezcla con el aire. Estos dos procesos de absorción de humedad son conocidos
como evapotranspiracion.
Tanto la evaporación como la transpiración requieren de energía. Estos procesos proveen
energía a la atmósfera en forma de moléculas de agua que tienen más energía.
PRESION DE VAPOR
La tasa de evaporación depende de:
 La cantidad de energía disponible (temperatura)
 La superficie de la fuente de agua
 El contenido de humedad en el aire (presión de vapor)
La presión ejercida en un punto específico por el agua en vapor dentro de la atmósfera se
llama presión de vapor. Cerca de la superficie del agua, la presión de vapor tiene más
intensidad, decreciendo a medida que se gana altura sobre el nivel del agua.
Cuando existe poco vapor de agua en el aire, el proceso de evapotranspiracion puede
ocurrir muy rápidamente, pero a medida que la presión de vapor aumenta, la rata de
evaporación disminuye hasta que el aire queda saturado y no pueda contener mas
humedad.
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CALOR LATENTE
El agua existe en tres formas; sólida (hielo), liquida y en vapor (gas). El calor latente es
una forma de energía potencial que es absorbida y liberada cuando ocurre un cambio de
fase. Cuando el calor es transferido en la misma fase (sólida, liquida o gas), la
temperatura del material cambia.
Pero cuando el calor es aplicado a diferentes estados de materia y además hay un cambio
de fase (como por ejemplo de sólido a líquido), la temperatura de los materiales mantiene
ya que no hay aumentos en la energía kinetic? De las moléculas. Lo que ocurre es que la
energía del calor es absorbida (sólido a liquido a gas) o liberada (gas a liquido a sólido)
aumentando o disminuyendo la energía potencial de las moléculas.
En un cambio de fase se pierde o se gana calor. La cantidad de calor latente es diferente
en las substancias y también en la fase de cambio. La cantidad de calor que se gana o se
pierde es igual al producto de la masa de la materia por el calor latente por unidad de
masa.
EL CALOR LATENTE DEL AGUA
Cuando hay un cambio de fase de sólido a líquido se dice que el material se derrite.
Congelación ocurre cuando el agua pasa de estado liquido a estado sólido. El calor
latente en este tipo de cambios es de 80 calorías por gramo de agua y se llama calor de
fusión. En otras palabras, un gramo de hielo absorbe (gana) 80 calorías de energía de
calor cuando cambia a estado liquido. Cuando el cambio ocurre en la dirección opuesta,
80 calorías de calor son liberadas del agua.
Se requiere una mayor cantidad de energía para poder cambiar una masa de agua de
estado líquido a gaseoso que para cambiar de hielo a estado liquido. La evaporación
requiere un total de 540 calorías por gramo de agua (se llama calor de revaporización)
para cambiar de estado liquido a vapor (gas).
Cuando ocurre el proceso de condensación (de vapor a líquido), el calor latente que se
encuentra presente (540 calorías por gramo de agua) es liberado. Cuando el proceso de
condensación ocurre en la atmósfera, la energía solar que había sido almacenada durante
el proceso de evaporación, es liberada al medio ambiente. Es este calor latiente el que le
provee la energía necesaria a las tormentas violentas.
La cantidad de energía requerida para un cambio de temperatura igualen masas iguales de
diferentes materiales cambia con las clases de materiales. La cantidad de calor que se
necesita para subir un grado centígrado la temperatura de un gramo de material se llama
el calor específico. Entre mas alto sea el calor específico de un material, mas es la
cantidad de energía que se requiere para subir su temperatura y es mas largo el tiempo
que toma para poder enfriarse.
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El agua en forma liquida es el elemento natural que tiene el mas alto calor especifico (1.0
calorías/Gram./0 C). (Consulte las Tablas de Referencia de las Ciencias de la Tierra para
obtener el calor específico de otros materiales).
TRANSFERENCIA DE ENERGIA
Energía puede ser transferida de tres maneras: Conducción, Conveccion y Radiación.
En la materia (sólidos, líquidos y gases), la energía del calor puede ser transferida por
conducción o conveccion. En el espacio la energía es transferida a través de ondas
electromagnéticas de radiación.
Conducción de energía térmica ocurre como interacción de la materia al nivel de átomos
o de moléculas. Cuando dos átomos o moléculas chocan, energía térmica es transmitida
de uno al otro. La densidad de las substancias que participan en le proceso de transmisión
determinan su grado de eficiencia. Por ejemplo, las moléculas de un gas generalmente
están bien separadas, por eso la energía que se transmite es menor a la que se transmite en
el caso de un líquido, en el cual las moléculas se encuentran en mayor proximidad. Los
sólidos son los que tienen las moléculas de manera mas compacta y por eso transmiten la
mayor cantidad de energía.
Conveccion es la transferencia de energía térmica por medio del movimiento de
moléculas que están en un líquido o en un gas. El movimiento se da de las regiones donde
existe la mayor densidad de moléculas a la región en las cuales están más separadas.
Como el aire caliente es menos denso que el aire frío, el aire caliente sube y es
desplazado por el aire frío. El aire frío se establece porque tiene una mayor densidad. Por
ejemplo, aire caliente sube porque es desplazado por aire frío. A medida que el aire frío
se pone en contacto con la fuente de calor, es calentado y empieza a subir. Como el aire
caliente se ha separado de la fuente de calor, se enfría y vuelve a caer estableciendo de
esta manera un ciclo. La circulación de aire que se origina se le conoce como corriente
de conveccion o celda de conveccion.
DIFERENCIAS DE DENSIDAD
A medida que el contenido de humedad y/o la temperatura del aire aumentan, la densidad
de dicho volumen disminuye. En base a esto se concluye que un incremento en densidad
se expresa como el inverso (opuesto) de la temperatura y aumento de humedad.
Uno de los resultados de las diferencias de densidad y de los efectos de la fuerza de la
gravedad es la formación de celdas de conveccion. Una celda de conveccion es formada
cuando el aire circula de manera que sube en algunos lugares y baja en otros. Este efecto
puede observarse en el océano y en la atmósfera.
Celdas de conveccion, o también llamadas corrientes de conveccion, ocurren porque el
aire frío que es más denso cae, empujada por la gravedad, en dirección a la superficie de
la Tierra desplazando el aire caliente y forzándolo a subir. Variaciones en insolación y
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radiación afectan le conveccion en la atmósfera. Enfriamiento Radiational? En las
regiones polares hace que el aire frío se mueva hacia la linea Ecuatorial.
E. El Viento y los Cinturones de presión
El fenómeno de conveccion crea ‘cinturones de presión’ en la atmósfera. Estos
cinturones de presión se pueden encontrar a lo largo de la línea Ecuatorial y a 6º grados
de Latitud, tanto como Norte como Sur. Cinturones de alta presión se encuentran
localizados a unos 30 grados de Latitud (Norte y Sur) y también en los Polos.
En las áreas que contienen cinturones de baja presión, el aire converge (se mueve al
unísono) y sube, mientras que los cinturones de alta presión, se caracterizan por su aire
descendiente y de movimiento divergente (separándose). Por eso las regiones de baja
presión se lea conoce con el nombre de Zonas de convergencia y a las de alta presión se
les llaman Zonas de divergencia.
El viento es creado por el movimiento del aire de las regiones de divergencia hacia las
regiones de convergencia. De esta manera, la energía solar es distribuida por sobre toda la
Tierra por la atmósfera. Pero en los Polos, el aire frío y denso no se mueve en línea para
reemplazar el aire caliente y menos denso de las áreas tropicales. A medida que la tierra
sigue su movimiento de rotación, la dirección de viento se modifica a medida que fluye
entre los diferentes cinturones de presión. El efecto Coriolis hace que el viento se mueva
a su derecha en el Hemisferio Norte y hacia su izquierda en el Hemisferio Sur,
La localización de los cinturones de presión de la Tierra y el efecto de la rotación del
Planeta determina la posición y dirección general de la circulación de los vientos. Otros
factores como la altitud y la posición relativa de las montanas y de los grandes cuerpos de
agua pueden alterar los patrones de los vientos.
F. Características de las Masas de Aire
En la atmósfera, una masa de aire es un gran volumen de aire que tiene características
definidas e uniformes a un nivel específico. Estas características pueden ser la
temperatura y la humedad. A las masas de aire se les identifica en base a su presión
promedio de aire, contenido de humedad, vientos y temperatura.
REGIONES DE ORIGEN DE LAS MASAS DE AIRE
Las masas de aire tienen características especifican que dependen de la región geográfica
en las cuales se originan. Estas regiones se llaman región de origen. En términos
generales, si el origen de una masa de aire esta localizada en un punto de alta latitud, la
masa de aire es fría. Si la fuente de origen es de baja latitud, es caliente. Por ejemplo, en
el Hemisferio Norte las masas frías generalmente vienen bajando del Norte y las masas
de aire caliente vienen del Sur. Una masa de aire que se forme sobre el agua tiende a ser
húmeda, pero si la masa se forma sobre la tierra es seca. Cuando una masa de aire se
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queda en posición estacionaria sobre una región, la masa de aire tiende a intensificarse y
a crecer.
En el mapa del tiempo, masa de aire son descritas de acuerdo a su región de origen. Una
masa de aire proveniente del Ártico se identifica con la letra A, una polar con la P, las
masas de aire Tropicales se identifican con la letra T. Si la fuente de origen esta
localizada sobre el agua es llamada Marítima y se usa la letra M. Finalmente las masas
Continentales usan la letra C.
Identificar una masa de aire es bien sencillo. Si la fuente esta en el norte, como por
ejemplo Canadá, se le identifica como Continental Polar (cP) y se le describe como fría y
seca. Una masa de aire que se forma sobre el Golfo de México es identificada como mT y
se le caracteriza como caliente y húmeda.
CICLONES Y ANTI-CICLONES
Ciclones (Sistemas de baja presión). En el Hemisferio Norte, el aire circula hacia un área
de baja presión siguiendo una dirección contraria a las de las manijas del reloj (hacia la
izquierda). Este patrón de comportamiento del aire en movimiento conocido como ciclón
puede tener cientos de kilómetros de diámetro. Aire convergente sube cerca del centro del
sistema de baja presión. Ciclones se caracterizan por las nubes y la precipitación que
traen. Cuando decrece la presión de aire, generalmente, hace que se venga un aire
caliente, lluvioso y un periodo de tiempo inestable.
Anti-ciclón. (Sistemas de alta presión). En el Hemisferio Norte , la circulación de aire en
un sistema de alta presión o anti-ciclón, lleva el sentido de las manijas del reloj. Este aire
que va descendiendo es caracterizado por traer un tiempo claro, sin nubes y más frío.
FRENTES
Un frente es una frontera o interfase que forma en tierra entre dos masas de aire. Esta
línea limite cuando se esta en el aire se conoce como Frente superficial. Un frente se
forma entre dos masas de aire que tienen diferentes temperaturas. A lo largo del frente
superficial, las condiciones atmosféricas tienden a ser inestables, con precipitación.
TIEMPO DE CICLON DEL HEMISFERIO NORTE
Un frente caliente se forma cuando el aire caliente se junta y viaja sobre la parte trasera
del aire frío. Un frente frío es el resultado del aire frío empujando en la región de aire
caliente. A medida que los frentes de van formando, una tormenta (ciclón) generalmente
se mueve hacia el nordeste empujada por los fuertes vientos que existen bien arriba en la
troposfera.
Ambos frentes recaracterizan por sus nubes y precipitación, porque wl aire caliente sube
hacia arriba teniendo como resultado un enfriamiento y condensación. Pero, en los
frentes calientes nubes estratos producen una precipitación continua que es más larga
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que la producida por los frentes fríos. La nubes de forma cúmulos que tienen a
caracterizar a los rápidos frentes fríos, usualmente traen con ellas precipitaciones cortas
pero fuertes que tienden a estar acompañadas por fuertes vientos y relámpagos y truenos.
Cuando un ciclón empieza a formarse, se mueve bien rápido, pero a medida que pasa el
tiempo los ciclones tienden a ir más despacio. Con el pasar del tiempo, el frente del aire
caliente tiende a volverse angosto porque el aire frío se mueve mas rápido que el aire
caliente forzando al aire caliente (que es menos denso) hacia arriba. El frente frío
eventualmente toma control sobre el frente caliente creando lo que se conoce como una
oclusión.
Un frente de oclusión es la interfase ente un frente frío y una masa de aire fría. Cuando el
frente frío toma control sobre el caliente, las dos masas de aire frío crean una conveccion
y obligan al aire caliente hacia arriba. Frentes ocluidos? Pueden producir precipitaciones
fuertes.
Un Frente estacionario es el que se produce cuando el límite entre dos masas de aire de
diferentes características no se mueve. Estos tienden a tener las mismas características
que los frentes calidos.
G. Pronosticando el Tiempo
Valores o información se campo como lo son la temperatura y la presión se pueden
ilustrar en los mapas de tiempo utilizando isolineas que conectan lugares que tienen el
mismo valor. Un mapa puede dar la temperatura de campo usando líneas isotérmicas y la
presión del aire usando isobaras.
La cercanía que existe entre las isolineas indica la gradiente del campo. Cuando las
isolineas aparecen cercanas las unas a las otras, la gradiente es alta. Cuando las líneas
están separadas se dice que la gradiente es suave.
Tanto la gradiente de la temperatura y la de la presión se pueden establecer de manera
numérica utilizando la diferencia del valor numérico entre dos puntos y dividiendo la
diferencia por la distancia entre los puntos.
La velocidad del viento esta directamente relacionada con la gradiente de la presión de
campo. Entre mas grande sea la diferencia entre las áreas de presión alta y baja y temor
sea la distancia entre los centros de presión, la velocidad del viento es mayor. Cuando las
isobaras ilustradas en un mapa están cercanas, la velocidad del viento esta a su máximo.
ESTACION MODELO
La informaron de la superficie es ilustrada en el Mapa Diario del Tiempo de la Oficina
del Tiempo de los Estados Unidos usando números y símbolos. Esta labor es hecha por
muchas de la s estaciones existentes en el país. A continuación se presenta una muestra
de un mapa preparado por una de las estaciones modelo (para obtener mas información
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consulte la sección de Información de Mapas del Tiempo en la sección de Tablas de
Referencia)
Las estaciones meteorologicas modelo describen:






El cielo alrededor del sitio donde se encuentra la estación, incluyendo la cantidad
y tipo de nubes
Las condiciones climáticas actuales, incluyendo la precipitación y descripción del
tipo y cantidad
La visibilidad (medida en millas)
La temperatura del aire y el punto de condensación expresado en grados F
La velocidad y dirección del viento
La presión barométrica (medida en milibaras) y la tendencia de la presión.
MAPAS SYNOPTIC? DEL TIEMPO
Un mapa synoptic? del tiempo provee información general sobre el clima. Si se analizan
y estudian las condiciones climáticas que existen sobre un área bien grande, es posible
llegar a predecir algunos cambios que pudiesen ocurrir a en el futuro cercano.
PREDICCION O PRONÓSTICO METEOROLOGICO
La ruta que toma el centro de una tormenta es conocida como la ruta de la tormenta. En
los Estados Unidos se puede determinar y predecir la velocidad de avance de una
tormenta. Las masas de aire tropical se mueven la mayoría de las veces hacia el Noreste y
las masas de aire polar se dirigen hacia el sureste.
En las áreas norteñas de mediana latitud, los vientos tienden a soplar de Oeste al Este y
son los que determinan los patrones del tiempo. En la Troposfera existen vientos tan
fuertes que son capaces de reducirle la velocidad a un jet que este viajando en dirección
contraria. Estos vientos pueden mermarle la velocidad hasta 300 kilómetros por hora.
Esos vientos que tienen forma de onda y alta velocidad se llaman jet stream? y se
mueven hacia el este.
La gran mayoría de los pronósticos del tiempo están basados en el movimiento de las
masas de aire. Es posible de predecir cambios de tiempo si se analiza información y datos
sobre la ruta y la velocidad que toma el centro de una tormenta.
Los metereologos usan computadoras para analizar información y datos que existen sobre
el tiempo para poder predecir las posibles condiciones del tiempo y darnos probabilidades
de ocurrencia. Si ha llovido 4 de cada 5 días en una región cuando los vientos vienen del
Este, la presión estaba bajando y la humedad relativa estaba subiendo, una vez ocurran de
nuevo esta serie de condiciones, los metereologos pueden predecir un 80% de
probabilidad que va a llover.
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Las personas que hacen predicciones de tiempo a corto plazo (1-3 días) tienden a utilizar
información existente del pasado, información que proviene de instrumentos y de
satélites de tiempo y análisis de computadoras. Con toda esta ayuda ellos pueden dar
predicciones que son correctas de un 80% a un 90% del tiempo. Hacer predicciones y
pronósticos que se extiendan más de una semana es mucho más difícil y sus resultados no
son tan precisos.
PRONOSTICOS MODERNOS
Ya que las todas las variables que afectan el tiempo están interrelacionadas de manera
compleja, el predecir como se van a comportar es algo complejo. El Departamento de
Servicio del Tiempo de los Estados Unidos usa algunas de las computadoras mas grandes
que existen para analizar la gran cantidad de datos e información que se genera de
manera constante cada hora de cada día. Observaciones en la superficie, por radar, por
satélite y otras fuentes contribuyen a aumentar la calidad de las predicciones del tiempo.
Aunque es posible predecir el tiempo por un periodo de hasta 72 horas. Es muy difícil
hacerlo más allá debido a que algún cambio en las variables en alguna parte de la Tierra
puede tener una gran influencia en el patrón del tiempo y crear cambios significativos.
H. Tormentas Severas
La más común de las condiciones severas del tiempo son las tormentas eléctricas
(Truenos y Relámpagos). Se estima que en la Tierra existen unas 1800 tormentas
eléctricas ocurriendo en todo momento. Estas tormentas se forman en áreas aire inestable
cargado de vapor de agua es forzado a subir rápidamente. A medida que la condensación
forma las nubes, energía es liberada calentando el aire y aumentando el desarrollo de una
tormenta.
Relámpagos, inundaciones debido a lluvias fuertes, y granizo son 3 de los peligros que
generan estas tormentas. En los Estados Unidos los relámpagos matan más gente que los
huracanes y los tornados. La gente debe protegerse durante la tormenta eléctrica. Es
necesario estar dentro de una casa o edificio evitando estar cerca de ventanas o en
contacto con aparatos eléctricos. Si acaso se encuentra viajando en un carro, lo mas
seguro es que se quede dentro del auto y evite estar cerca de árboles ya que estos tienen a
atraer a los relámpagos y rayos.
Las tormentas eléctricas son cortas en duración. Cuando el riesgo de relámpagos pasa es
importante el moverse a áreas altas para evitar los riegos que traen las inundaciones.
Durante el periodo de Junio a Septiembre, depresiones tropicales pueden formar
huracanes en latitudes bajas sobre las áreas que contienen agua caliente tropical. La
energía que se genera durante el proceso de condensación sobre la superficie del agua
caliente intensifica estas tormentas que se caracterizan por su movimiento rotacional.
Estas tormentas son mucho mas intensas que las que se presentan en áreas de baja presión
(los ciclones). Los huracanes tienen una zona central que es calmada y que contiene aire
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descendiente. Esta área se conoce como el ojo de la tormenta. Alrededor del ojo los
vientos pueden llegar a tener velocidades de más de 119 kilómetros por hora y además
traen grandes cantidades de precipitación.
Los huracanes son considerados como las tormentas que tienen el mayor poder de
destrucción ya que pueden tener un diámetro de 300 a 600 kilómetros y dejan a danos a
lo largo y ancho de su ruta. Los daños mas intensos ocurren en las zonas costeras. La
gente que vive en estas áreas debe de ser evacuada cuando se espera la llegada de un
Huracán. Los objetos que se encuentran a la intemperie tienen que ser asegurados para
evitar que los fuertes vientos los destruyan o los conviertan en misiles de destrucción ya
que los tiran contra las estructuras existentes. Es importante el preparase para vivir en
condiciones difíciles después de un huracán. Estas condiciones incluyen la falta de
electricidad, agua potable, transporte y combustibles.
Como los huracanes ganan energía a medida que pasan por zonas de agua caliente, ellos
pierden mucha energía cuando están sobre tierra o agua fría. En promedio un huracán
tiene una vida de más o menos 9 días.
Información obtenida de los satélites de tiempo ayudan al Centro Nacional de
Huracanes en la Florida y al Servicio Nacional del Tiempo a seguir la trayectoria de
los huracanes y les permiten darle al público los avisos correspondientes.
Tormentas eléctricas pueden llegar a crear un tipo de tormenta violenta que se conoce
como el Tornado. La convergencia del aire caliente, lleno de humedad marina se
encuentra con el aire polar que es seco y frio existen las condiciones favorables para la
creación de los Tornados. Estas tormentas son más comunes en las tardes durante la
primavera y en los primeros días del verano cuando las diferencias entre las masas de aire
son más acentuadas. Los tornados tienden a ocurrir con frecuencia en el Gran Llano
(Great Plains) y en el los estados aledaños al Golfo de México.
La forma cónica característica de los tornados se extiende de las nubes cúmulos hacia la
superficie de la Tierra. Al centro del cono se le llama el Vortex. Los vientos alrededor
del vortex se mueven en dirección contraria a las manecillas del reloj a velocidades que
pueden topar 600 kilómetros por hora (370 millas por hora). Sótanos y pasillos interiores
de casas y edificios, pequeños cuartos sin ventanas localizados en el primer piso de la
estructura proveen la mejor protección contra los tornados. Si acaso se encuentra afuera
cuando vea un tornado, busque una grieta o un hueco en el cual se pueda acostar boca
abajo y debe ponerse las manos sobre su cabeza y cuello para protegerlos.
Afortunadamente los tornados no son muy grandes. Ellos miden en promedio 100 metros
de diámetro. Estas tormentas viajan a velocidades de 40 a 60 kilómetros por hora y
causan grandes danos durante su recorrido que puede llegar a tener entre 25 a 65
kilómetros de longitud. El Centro Nacional para el Pronostico de los Tornados
localizado en Kansas City predice y sigue los tornados.
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