17 noviembre, 2015

FACTORES TERMODINÁMICOS DE LA DIVERSIDAD CLIMÁTICA (II): LOS CENTROS DE ACCIÓN


Llamamos centros de acción a las áreas de altas y bajas presiones.

La presión atmosférica es el peso de la columna de aire que se encuentra sobre un punto de la superficie. Se  mide con el barómetro, se expresa generalmente en milibares (también en mm) y se cartografía mediante líneas isobaras que son las que unen puntos de igual presión. Hablamos de presión "normal" cuando está en torno a los 1013 mb (760 mm); por encima de estos valores hablamos de anticiclones y por debajo de ciclones o borrascas.

En 1643, el italiano Torricelli descubrió cómo medir la presión atmosférica.


El físico italiano E. Torricelli realizó el siguiente experimento: Puso mercurio -Hg- en un tubo de vidrio de 1 m hasta casi llenarlo. Tapó el extremo del tubo con el dedo y le dio la vuelta y, sin separar el dedo, lo metió invertido dentro de una vasija que contenía mercurio. Una vez dentro retiró el dedo y observó que el mercurio del tubo no caía, sólo descendía unos centímetros.

Repitiendo la experiencia varias veces y registrando los datos comprobó que la columna de mercurio variaba, según el día, en torno a una altura de 76 cm.
También observó que si los tubos eran de distinto diámetro la columna de Hg siempre alcanzaba la misma altura.

Torricelli desterró el concepto de "horror al vacío"demostrando que el peso del aire es el que sostiene el mercurio en la columna y no la atracción del vacío de la parte superior de la columna.


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Teniendo en cuenta la definición de presión parece lógico que la presión disminuye con la altura ya que la longitud de la columna de aire que hay sobre el punto es menor. Ver gráfico de la izquierda.

Además, hay que tener en cuenta que el aire frío pesa más que el caliente y el seco más que el húmedo.


Globalmente, en la tierra hay franjas de presión: bajas presiones en la zona ecuatorial, altas en las zonas subtropicales, bajas en las latitudes medias y altas en las zonas polares. Esta distribución condiciona la dirección general de los vientos. Ver imagen siguiente. En la Península, nos encontramos con una circulación general de oeste a este (por eso, los fenómenos meteorológicos llegan por el oeste).
http://recursosghfernandoj.blogspot.com.es/2013/10/ventolera.html
Los centros de acción tienen origen térmico o dinámico:

1) TÉRMICO. Debido a un enfriamiento o calentamiento del aire. Cuando una masa de aire se enfría cae (el aire frío pesa más que el caliente) y produce un anticiclón térmico. Cuando una masa aire se calienta, debido a su menor peso se eleva, estamos ante una depresión térmica.



Anticiclón y depresión térmicos. Fuente: Edit. ANAYA

2) DINÁMICO.  Se forman cuando, en altura, la corriente en chorro describe crestas y vaguadas que, luego, se reflejan en la superficie.

Los centros de acción y las masas de aire no son permanentes ni inmóviles; se forman, se desplazan y evolucionan por influencia de los rayos solares, de la rotación de la tierra, del relieve terrestre y de la superficie sobre la que encuentran y desplazan.

Los vientos soplan de las altas presiones a las bajas, así que los anticiclones son centros dispersores de vientos, mientras que los ciclones son centros de convergencia de vientos. 

Corte vertical (A) y horizontal (B) de la atmósfera que muestra el comportamiento de los vientos. Se ve como el viento va de los ciclones a los anticiclones. Por los ciclones asciende como por una chimenea y desciende por las áreas anticiclónicas.

Los vientos giran alrededor de los centros de acción según la siguiente ley:
  • EN EL HEMISFERIO NORTE giran en el sentido de las agujas de un reloj en torno a los anticiclones y en sentido inverso a las agujas de un reloj en torno a los ciclones.
  • EN EL HEMISFERIO SUR sucede totalmente al revés. Giran en el sentido de las agujas del reloj en torno a los ciclones y en sentido inverso a las agujas de un reloj en torno a los anticiclones.







La velocidad del viento depende de que la diferencia de presión entre anticiclones y ciclones sea más o menos brusca (a esta diferencia de presión se denomina gradiente). Cuando el gradiente es fuerte (isobaras muy juntas), la velocidad del viento es alta; cuando el gradiente es débil (isobaras muy separadas) la velocidad del viento es pequeña.




La curvatura que describen los vientos en su trayectoria  (como se aprecia en las dos figuras anteriores) se debe a los efectos de la rotación de la tierra (efecto coriolis). Debido a que la tierra describe un movimiento de rotación, el viento, como cualquier objeto que se mueve, se desvía hacia la derecha del sentido de la marcha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur. Así pues, la dirección del viento viene a coincidir con el trazado de las líneas isobaras.

VER ANIMACIÓN SOBRE EL EFECTO CORIOLIS: