Tema 8. Centros de acción, masas de aire y frentes

Tema 8. Centros de acción, masas de aire y
frentes
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Concepto de masa de aire, tipos
Una masa de aire puede definirse como una gran porción de aire en movimiento
cuyas propiedades físicas (humedad, temperatura y gradiente vertical de la temperatura) son casi uniformes para una extensión horizontal de varios cientos de
kilómetros. Estas propiedades físicas vienen determinadas por tres factores, la
naturaleza de su area manantial y su dirección de movimiento, los cambios que
sufre durante su movimiento y su edad. Las masas de aire se clasifican en función
de dos factores, su temperatura (tropical, polar o ártico) y el tipo de superficie
(marina o continental) sobre la que se originan. Así tenemos seis tipos:
-mT
-mP
-mA
-cT
-cP
-cA
Los manantiales de masas de aire son superficies de gran extensión uniformee
sobre las que se disponen centros de acción de altas presiones casi estacionarios:
• Anticiclones continentales rusosiberiano y canadiense en Invierno (cP)
• La cuenca ártica en verano (mA)
• Antártida y cuenca ártica en invierno (cA)
• Células subtropicales de altas presiones localizadas sobre el oceano (mT)
• Células subtropicales de altas presiones localizadas sobre el continente (cT)
Los nucleos de baja presión constituyen regiones de convergencia hacia las que se
mueven las masas de aire.
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cP y cA son masas de aire frio y seco, estables. Se caracterizan por una escasa
nubosidad, en ocasiones producen algunas nevadas. Durante el verano, debido al
calentamiento en Siberia y Canada desaparece el efecto de manantial que permanece debilitado en el ártico.
Si la masa de aire es poco espesa, fluye sobre ella el aire mediterráneo más cálido
y húmedo y se producen nevadas.
Las masas de aire mT se caracterizan por una elevada temperatura y humedad y
estabilidad Nubes estratiformes en su traslado al Norte
cT se limita al Norte de Africa en Invierno. En verano el calentamiento superficial
da lugar a un elevado gradiente vertical de temperatura pero debido a la escasa
humedad no aparecen nubes
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Modificaciones en las masas de aire
A medida que las masas de aire abandonan sus manantiales son afectadas por intercambios de humedad y temperatura con la superficie. Se calientan al pasar de
una superficie fria a una caliente originandose inestabilidad, si pasa de una superficie caliente a una fria se enfriará. Los procesos de evaporación/condensación
afectarán fundamentalmente al contenido de humedad pero también a su estructura térmica debido a intercambios de calor latente. Por otro lado procesos de
convergencia debidos al rozamiento con la superficie pueden producir la mezcla
de la masa de aire homogeneizando sus características, alterándose de este modo
su estructura vertical.
Una masa de aire alterada por procesos de este tipo se denomina masa de aire secundaria, cuando una masa de aire está más caliente que la superficie que atraviesa
se le identifica con la letra w y cuando está más fria con la k. Las masas de aire de
tipo k tienden a ser inestables, las w estables dando lugar a inversiones térmicas.
Para que la naturaleza de una superficie marina o continental influya en las características físicas de la masa de aire que se encuentra sobre ella es necesario que
sea muy extensa y uniforme en sus características físicas y que la masa de aire
permanezca cierto tiempo estacionaria.
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Frentes
Cuando se ponen en contacto dos fluidos de densidades diferentes, dificilmente se
mezclan. Dos masas de aire de temperatura diferente tienen densidades diferentes
y por ello no se mezclan, además el aire es mal conductor del calor y por tanto
las diferencias de temperatura tardan en compensarse. Por ello las masas de aire
tienen unos límites bien definidos que se denominan frentes y su superficie se
asemeja a una onda. La discontinuidad se caracteriza por un fuerte gradiente de
temperatura.
En latitudes medias existe un frente de contacto entre las masas de aire de origen
ártico o polar y el aire cálido subtropical que se denomina frente polar.
Las masas de aire no se mezclan pero si interaccionan, cuando dos masas de aire
entran en contacto, se produce un fenómeno de convergencia y ascenso (depresión) que incluye un frente en forma de onda con una porción de la masa de aire
frio introducida en forma de cuña dentro de la masa de aire frio situada al Norte.
Originariamente el frente polar es una suave linea de separación a a lo largo de la
cual se mueven en direcciones opuestas dos masas de aire. Poco a poco se forma
la onda y el aire frío se desvía hacia el Sur y el cálido hacia el Norte como si
cada uno penetrase en el territorio del otro. La formación de esta onda permite
distinguir dos sectores en el frente con características muy distintas (frente cálido
y frente frio).
El frente cálido representa la parte delantera del sector cálido. El aire caliente
penetra en la región de aire más frio y se eleva como por una rampa de 1/801/200. Los frentes cálidos carecen de los movimientos turbulentos que aparecen
en los frentes frios. Si es inestable, aparecen movimientos de convección con lo
que se producen fuertes chubascos y tormentas.
Los sistemas nubosos que lo caracterizan aparecen hasta 12 horas antes de la
llegada del frente. En primer lugar cirros y cirrostratos, despues altostratos que se
van espesando y comienzan precipitaciones poco intensas, posteriormente pasan
los nimbostratos con intensa precipitación.
Durante el paso de la masa de aire cálido hay un aumento de la temperatura, la
nubosidad se reduce a estratos y estratocúmulos y apenas se produce precipitación
En un frente frio, la masa de aire frio avanza sobre el aire cálido y al ser más
pesado que este lo fuerza a elevarse por encima apareciendo un frente de pendiente
1/40-1/80. A los frentes frios se asocian importantes perturbaciones atmosféricas
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debidas a la elevación del aire caliente. Cuando se producen a lo largo de una linea
adelantada respecto al frente frio, esta se denomina linea de turbonada.
El paso del frente frio se manifiesta por cirros y cirrostratos en altura, altocúmulos
y altostratos a media altura que apenas se ven por la presencia de nimbostratos y
cumulonimbos en la parte baja. Tras el paso del frente aumenta la presión,. baja
la temperatura y se disipa la nubosidad apareciendo cúmulos.
Ambos frentes se desplazan hacia el Este. El frente frio es más rápido que el
cálido, por lo que el aire cálido se eleva hasta el punto ambos frentes se juntan
formando un frente ocluido que puede tener características de frente frio o de
frente cálido según las características térmicas de las dos masas de aire frio que
separa produciendose una oclusión cálida o una oclusión fría
A pesar de la capacidad de las masas de aire para no mezclarse y mantener así sus
características físicas, inevitablemente se van a mezclar poco a poco con lo que el
frente ocluido pierde fuerza debido a la disminución de los gradientes. El proceso
de desaparición de un frente debido a este proceso se denomina frontolisis.
Las depresiones y frentes asociados a ellas se producen en familias de 3 o 4. Cada
nueva depresión sigue una trayectoria situada algo al Sur de la anterior y el frente
cálido de una depresión enlaza en ocasiones con el frente frio u ocluido de la
anterior.
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Tipos de tiempo
La climatología sinóptica se basa en los análisis de mapas de tiempo con el objeto
de estudiar configuraciones típicas, su frecuencia, regularidad, persistencia y el
modo en el que se transforman unas en otras. Estas configuraciones se denominan
tipos de tiempo y se apoyan en el análisis del mapa de superficie y de la topografía
de 500 mb. En climatología regional se suelen establecer catálogos de tipos de
tiempo característicos. La Península Ibérica es, debido a su situación respecto a
la CGA una región en la que esta tarea resulta especialmente compleja debido a
la influencia de numerosos centros de acción y masas de aire. Por ello no existe
una clasificación aceptada por todos sino que cada autor suele tener la suya propia
(aunque básicamente todas coincidan).
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