Tema 3. La influencia del relieve en los procesos atmosféricos

Tema 3. La influencia del relieve en los
procesos atmosféricos
TEMA 3.- La influencia del relieve en los procesos atmosféricos.
• Introducción
• Modificaciones ejercidas por el relieve en el balance de
energía.
– El efecto del relieve sobre la iluminación
•
•
•
•
•
La geometría solar y las coordenadas solares.
Las trayectorias seguidas por el sol en las diferentes latitudes.
Cálculo de las coordenadas solares: la carta solar.
El efecto de la orientación sobre la iluminación
El efecto de los obstáculos sobre la iluminación
– El efecto del relieve sobre la radiación solar incidente.
• La radiación incidente en superficies horizontales e inclinadas.
• El efecto de la travesía de la atmósfera sobre la radiación incidente.
• Modificaciones ejercidas por el relieve sobre la circulación del
aire.
– Vientos generados por la topografía.
– Vientos modificados por la topografía.
EL EFECTO DE LA TRAVESÍA ATMOSFÉRICA
EL EFECTO DE LA TRAVESÍA ATMOSFÉRICA
Ssup = Sext · ctm,
Donde:
Ssup = densidad de flujo radiante en la superficie
Sext = densidad de flujo radiante en el límite exterior de la
atmósfera
Ct = coeficiente de transparencia atmosférica (0,5 – 0,9)
m = 1/senh
PROCESO DE OBTENCIÓN DE S PARTIENDO DE LA
CONSTANTE SOLAR.
CONSTANTE SOLAR (SCS)
Radiación solar incidente sobre una superficie
normal a ella, fuera de la atmósfera y a la distancia
media entre la tierra y el sol.
SCS= 1.367 W/m2
FASES DEL CÁLCULO
1Cálculo de la radiación solar extraterrestre (
Sext).
Sext= SCS· sen h;
2Cálculo de la radiación sobre una superficie
horizontal, una vez atravesada la atmósfera.
Ssup = Sext ·ctm;
3Cálculo de la radiación solar incidente en una
superficie inclinada.
Sinc = Ssup · cos θ
TEMA 3.- La influencia del relieve en los procesos atmosféricos.
• Introducción
• Modificaciones ejercidas por el relieve en el balance de
energía.
– El efecto del relieve sobre la iluminación
•
•
•
•
•
La geometría solar y las coordenadas solares.
Las trayectorias seguidas por el sol en las diferentes latitudes.
Cálculo de las coordenadas solares: la carta solar.
El efecto de la orientación sobre la iluminación
El efecto de los obstáculos sobre la iluminación
– El efecto del relieve sobre la radiación solar incidente.
• La radiación incidente en superficies horizontales e inclinadas.
• El efecto de la travesía de la atmósfera sobre la radiación incidente.
• Modificaciones ejercidas por el relieve sobre la circulación del
aire.
– Vientos generados por la topografía.
– Vientos modificados por la topografía.
INFLUENCIA DE LA TOPOGRAFÍA EN EL VIENTO
1. MODIFICACIÓN DE VIENTOS PREEXISTENTES
2. GÉNESIS DE VIENTOS PROPIOS
Diferencias térmicas espaciales
Gradientes de temperatura y de presión horizontales
Condiciones idóneas
Anticiclón
Valle recto N-S
LAS BRISAS DE MONTAÑA Y VALLE
DÍA
Laderas recalentadas
NOCHE
Enfriamiento valle
+
Gravedad
Brisas ascendentes
(anabáticas)
-V = 2-4 m/seg
-Vmax a 20-40 m.
-Nubes anabáticas en
crestas
Vientos de valle
Vientos antivalle de
retorno.
Brisas descendentes
(catabáticas)
-V = 2-3 m/seg
Vientos de montaña
-Empujes intermitentes
-Más intensos en
superficies heladas y
nevadas
Viento del glaciar (día)
(0-5 Kms)
INVERSIONES TÉRMICAS EN VALLES
ORIGEN
Drenaje de aire frío hacia el fondo del valle
Estratificación estable
Inversión térmica
MANIFESTACIONES
1Aire descendente menos frío que el fondo del
valle: ondas de gravedad
2Descenso de la temperatura por debajo del punto de
rocío: Nieblas de valle
3Descenso de la temperatura por debajo del punto de
congelación: Bolsas de hielo (Frost pockets).
ESTRATIFICACIÓN TÉRMICA EN EL VALLE
1.Base: Bolsa de hielo
2.Centro de las laderas: Cinturón térmico
3.Parte superior: Reconstitución del gradiente térmico normal
FACTOR DE AMPLIFICACIÓN DEL VIENTO EN
ACCIDENTES TOPOGRÁFICOS
Vmax/Vup = 1 + b*(H/X)
Donde:
Vmax= Velocidad máxima del aire al subir
Vup = Velocidad al inicio del ascenso
H = altura del accidente topográfico
X = Distancia desde la máxima altura del accidente hasta el punto del
ascenso en que la altura es de H/2
b = Coeficiente multiplicador
b = 0,8 para crestas de una dimensión
b = 1,3 para colinas ( 2 dimensiones)
b = 2 para islas ( 3dimensiones)
ESTRUCTURA DE LOS VÓRTICES DE VON KARMAN