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Introducción Introducción Presentation Transcript

  • Meteorología
  • Introducción
    • Partes:
    • Clases de la 1 a la 9:
    • 1.1Definición de la atmósfera
    • 1.2 Continuación de la definición de la atmósfera
    • Termodinámica
    • 1.3 Altímetra
    • Viento
    • 1.4 Turbulencia
    • Nubes
    • 1.5 Masas de aire
    • Frentes
    • 1.6 Continuación de frentes
    • Peligros en el vuelo
    • 1.7 Tormentas
    • 1.8 Otros fenómenos meteorológicos: Rayos
    • 1.9 Planificación del vuelo ( metars)
  • Introducción
    • 2. Clases de la 9 a la 13 ( a destacar de cada clase)
    • 2.1 Circulación general
    • Sistemas de presión
    • 2.11 Precipitación
    • 2.12 Turbulencia
    • Fenómenos locales
    • 2.13 Ondas
    • Visibilidad
    • 3. Clases de la 14 a la 18
    • 3.14 Corriente en chorro
    • 3.15 Climatología
    • 3.16 Tiempo en latitudes medias
    • 3.17 Información meteorológica
    • 3.18 Mapas
  • Evaluación
    • Examen fuera de la academia
    • Aprobar cada parte por separado:
    • 3 exámenes uno después de cada una de las partes ( banco de preguntas)
    • Control en el que entra lo que se ha dado en la clase.
  • Composición
      • Los permanentes son gases que mantienen su concentración a medida que vamos aumentando la altitud. ( en volumen del aire seco)
        • Nitrógeno  78%. La producción de nitrógeno está ligado a la descomposición.
        • Oxígeno  21% .
        • Argón  0,93% .
  • Lección 1. La atmósfera.
    • 1 Composición, extensión, división vertical
    • 2 Temperatura
    • 2 1 Distribución vertical de la temperatura
    • 2 2 Transferencia del calor
    • - radiación solar y terrestre,
    • - conducción,
    • - convección,
    • - advección y turbulencia.
    • 2 3 Gradiente adiabático, estabilidad e inestabilidad
    • 2 4 Desarrollo de la inversión, tipos de inversión
    • 2 5 Temperatura cerca de la superficie de la tierra, efectos de la superficie, variación diurna, efecto de las nubes, efecto del viento
  • 1. Composición, extensión, división vertical
    • Definición de la atmósfera:
    • capa gaseosa que rodea y acompaña la tierra.
    • Energía solar es la responsable de todos los fenómenos meteorológicos.
      • Los variables son gases que no mantienen la misma concentración a todas las altitudes de la atmósfera.
        • Dióxido de carbono (CO2)  0,033%
    • El dióxido de carbono se produce por combustión y por la respiración de los animales. Es muy soluble en agua y se disuelve en grandes cantidades en los océanos.
    • Su importancia proviene de ser un gran absorbente de la radiación infrarroja
        • Ozono  Su máxima concentración se produce a los 20 – 25km de altura.
    • Lo más importante del ozono es que no deja pasar la radiación
        • Vapor de agua 
    • Presenta en los 3 estados de la materia  gas, líquido y sólido. Absorbe radiación infrarroja contribuyendo al efecto invernadero al igual que el CO2.
    • Este gas interviene en la mayoría de los proceso meteorológicos.
  • Propiedades atmosféricas
    • Temperatura. Medida del movimiento de las partículas de aire
    • Densidad:
    • masa/volumen
    • C) Presión
    • Ley relaciona las tres variables:
    • P=Densidad.R.T
  • División vertical
    • Atmosera es muy compresible:
    • -masa por debajo de los 5 Km
    • 50%
    • -<16km
    • 90%
    • -<32km 99%
    • Exite atmósfera por encima de los 100 km
    • En proporción con la tierra ( radio tierra 6400km)
  • Troposfera
    • 0- 11km aproximadamente.
    • Su altura varía con la latitud y con las estaciones. Esta capa alcanzará más altura en verano y el Ecuador. Sobre el Ecuador alcanza los 16 – 19km descendiendo en los polos hasta 7 – 8 km.
    • El aire en la troposfera se encuentra en constante movimiento 90% de los fenómenos meteorológicos.
    • La temperatura disminuye con la altura de forma constante a raíz de 2º/1000 pies.
    • Su límite superior es la tropopausa situada a una altura media de unos 11km y a una temperatura de –56,5ºC
  • Estratosfera
    • Estable: se mueve prácticamente de manera horizontal.
    • La temperatura es constante hasta los 25km y después aumenta con la altura. El ozono absorbe radiación UV.
    • En esta capa no hay nubes debido a la inexistencia de vapor de agua ( hay excepciones)
  • Mesosfera y Termosfera
    • Mesosfera  La temperatura disminuye rápidamente con la altura en esta capa. Es una capa muy turbulenta
    • Termosfera  En esta capa, la temperatura aumenta con la altitud.
  • 2.Temperatura
    • Definición:
    • Energía cinética de las moléculas en movimiento
    • Temperatura es diferente de calor.
    • Transferencia de energía
    • Escalas
    • El astrónomo Celsius marcó un 0 a la temperatura del hielo fundente y 100 a la de ebullición del agua y dividió el intervalo en 100 partes iguales, de las cuales cada una de ellas se llamo grado centígrado.
    • Pero el físico Fahrenheit
    • ºC = 5/9 (ºF – 32) ºF = (9/5 ·ºC) + 32
    • Pero el Sistema Internacional de medidas la unidad de temperatura es el Kelvin. La unidad grado es la misma que la escala centígrada. Esta escala no tiene temperaturas negativas. El 0 absoluto corresponde a una temperatura de –273,15ºC.
    • La conversión de la escala Kelvin a la escala centígrada, y a la inversa se realiza mediante las siguientes fórmulas.
    • ºC = ºK – 273 ºK = ºC + 273
    • Celisus
    • F
  • 2. Temperatura
    • Medidas ( mercurio alcohol)
    • a)en la superficie ( a 1,5 metros de la superfície en la sombra)
    • b)en altura:
    • -Globos sonda
    • -En avión: IAT: ( indicated air temperature): exterior. OAT:(oitside oir temperatura):verdadera. Corregida de efectos de calentamiento.
    • Sensación térmica.
  • 2.1 Distribución vertical de la temperatura.
    • Aire se calienta por el suelo.
    • Definición de gradiente de temperatura
    • ∆ =Tbase-Tcima/ espesor del estrato
    • El gradiente vertical de temperatura en la troposfera es 6,5ºC/1000m.
    • - gradiente positivo= temperatura disminuye con la altura (normal)
    • -gradiente negativo?
    • Isotema
  • Sondeos atmosféricos
    • Miden las variables meteorológicas sobre la vertical
    • Resultado es una curva de estado T (h,p)
  • Inversiones
    • Atmósfera estándar (ISA)
    • Inversión témica junto el suelo
    • Boira
    • c) Inversión en atura
    • Una masa de aire frío
    • penetra en una de aire más caliente
    • Impide ascenso de aire
  • Inversiones:
    • En superficie
  • Inversión por subsidencia
    • Anticicón
  • Inversión frontal
  • 2.2 Transferencia de calor
    • Definición: Calor es una medida de la cantidad total de energía presente en una porción de materia. Cuando un cuerpo recibe calor, lo manifiesta en general por una elevación de su temperatura.
    • Calor específico: cantidad de calor que hay que suministrar a un gramo de una sustancia para que eleve su temperatura un grado centígrado.
    • Ce Mar >>> Ce tierra
  • Conducción
    • Es la transmisión de calor mediante un medio material por impacto entre moléculas adyacentes.
  • Convección
    • Movimento de un fluido
    • Ejemplo: aire del suelo se calienta y sube
    • Ejemplo: el aire frío de las montañas baja al valle
  • Advección
    • Transmisión de calor por movimientos horizontales
    • Ejemplo: advección calida sur-norte de la circulación general de la atmósfera
  • Turbulencia
    • Movimiento irregular del aire de capas inferiores a superiores y al revés.
    • ejemplo: coctelera
  • Radiación
    • Transmisión de calor a distancia.
    • Relación entre la radiación que recibimos y la tempertaura al que se encuentra el sol:
    • R (energía por unidad de área y tiempo) ~Texp4
    • Sol: UV 10%, visible 40%, IR (49%), 1% ( más cortas)
  • Balance radiactivo
  • CALENTAMIENTO Y ENFRIAMIENTO DEL SUELO
    • La inclinación de los rayos solares
    • Estaciones del año  En los equinoccios el Sol incide perpendicularmente sobre el ecuador y por lo tanto, el día y la noche duran lo mismo. En los solsticios, el Sol incide perpendicularmente sobre un trópico, 23º27’
    • Variación diurna
    • Día: El Sol está más alto al mediodía; el suelo recibe mayor radiación solar de la que envía y por lo tanto se alcanza la mayor temperatura.
    • Noche: La temperatura cae hasta alcanzar la mínima después del amanecer (Porque ha estado enviando radiación terrestre de onda corta sin recibir radiación solar).
    • Nubes:
    • De día, las nubes reflectan la radiación solar impidiendo que llegue a la superficie, y por lo tanto, no aumenta su temperatura.
    • Durante la noche, la radiación terrestre es absorbida por las nubes y radiada hacia la tierra otra vez impidiendo que se enfríe ésta.
    • Viento (mezcla) :
    • a) de día : no alcanzará temperaturas tan altas.
    • b) Durante la noche evita que se crea una inversión de temperatura
    • Superfície:
    • mar ( Ce muy alto)
    • vegetación
    • Ejemplo: desierto
  •  
  • Estabilidad
    • Como consecuencia, la estabilidad de la atmósfera viene determinada básicamente por 2 factores:
    • La variación de temperatura con la altura que experimente la masa de aire que se mueve verticalmente .
    • La variación de temperatura con la altura en el aire que rodea la masa de aire que asciende o desciende
  • Proceso adiabático .
    • Si tenemos un cilindro, totalmente estanco de calor con un gas en el interior, si movemos el émbolo hacia abajo, el gas se comprime sin variación de calor (pues está aislado), pero el trabajo realizado eleva la temperatura del gas. Si operamos el émbolo hacia arriba, el gas se expansiona sin variación de calor y su temperatura desciende.
    • GRADIENTE ADIABÁTICO SECO (DALR)  Si en el proceso adiabático de una masa de aire que se desplaza verticalmente, esta masa de aire permanece <<seca>>, descenso o en ascenso a razón de 3ºC/1000 pies (1ºC/100 metros).
    • GRADIENTE ADIABÁTICO SATURADO (SALR)  Si en el proceso adiabático de una masa de aire que se desplaza verticalmente, esta masa de aire está saturada, o sea, contiene la máxima cantidad de vapor de agua, entonces la masa de aire aumenta o disminuye su temperatura (ya sea en descenso o en ascenso) a razón de 1,5ºC/1000 pies (0,5ºC/100 metros), cerca del suelo.
    • La razón por la diferencia entre el gradiente adiabático saturado o húmedo y el gradiente adiabático seco es porque el vapor de agua se enfría y se condensa en forma de gotas de agua.
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  • EQUILIBRIOS. ESTABILIDAD E INESTABILIDAD
    • En la atmósfera podemos distinguir 3 tipos de equilibrio:
    • Estable  Al desplazar una masa de aire de su posición de equilibrio vuelve a su posición inicial.
    • RADIOSON: MAS INFO: http://images.google.es/imgres?imgurl=http://www.nws.noaa.gov/er/rah/graphics/ITfig2.jpg&imgrefurl=http://www.erh.noaa.gov/rah/education/eduit.html&usg=__US6iTbhyRydQFMCSEiyAwfs5Dks=&h=415&w=501&sz=54&hl=es&start=11&um=1&itbs=1&tbnid=mYDa8kqMeMhwNM:&tbnh=108&tbnw=130&prev=/images%3Fq%3Dthermodynamics%2Bdiagram%2Bmeteorology%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DG%26tbs%3Disch:1
    Diagram showing the temperature of a parcel moving up and down along a dry adiabat in a stable environment.
  • Condiciones inestables
    • El aire de alrededor está más frío que la parcela. ( la atmósfera se enfría más rápidamente que el gradiente adiabático)
    Condiciones inestables Diagram showing the temperature of a parcel moving up and down along a dry adiabat in an unstable environment.
  • Neutral                                                                                                                            Figure 5: Diagram showing the temperature of a parcel moving up and down along a dry adiabat in an neutral (dry adiabatic) environment.
  • Estabilidad condicional
    • La primera parte sube por la adiabática seca hasta que se satura y sube por la saturada siendo inestable.
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    • ISA 6,5ºC/1000m 2ºC/1000ft
  • Estabilidad y inestabilidad ESTABLE CONDICIONAL INESTABLE 1,0,-1,... 0.4, 0 .... 1,5 ºC/1000ft (adiabatica saturada) 0,5ºC/100m ...2, 1,6.. 0,6, 0,8.. 3 ºC/1000ft (adiabatica seca) 1ºC/100m ...,5,4 4,1.2, El cambio de temperatura con la altura ( Δ T) es:
  • Estabilidad y inestabilidad atmosfera SECA ESTABLE NETURA INESTABLE ...2, 1... 3 ºC/1000ft (adiabatica seca) ...,5,4 El cambio de temperatura con la altura ( Δ T) es:
  • Estabilidad y inestabilidad atmosfera húmeda ESTABLE NEUTRA INESTABLE 1,0,-1,... 1,5 ºC/1000ft (adiabatica saturada) ...2, 1,6. El cambio de temperatura con la altura ( Δ T) es: