GRADIENTES ADIABÁTICOS
Concepto de Porción de Aire Es un cuerpo de aire que, por ser independiente de su entorno, no se mezcla fácilmente con el aire circundante.
Es análogo al aire contenido en un globo en el cual el intercambio de calor entre la porción de aire y sus alrededores es mínimo y su temperatura, generalmente uniforme.
Su flotabilidad está relacionada con la temperatura y la presión atmosférica.
Ascenso y Descenso Adiabático En la atmósfera, la presión del aire decrece con la altura, la porción de aire se expande y su temperatura disminuye con la altura.
En cambio, cuando la masa de aire desciende la presión aumenta, el aire se comprime y aumenta su temperatura.
Al no haber intercambio de calor, el aumento o disminución de la temperatura de la masa de aire está relacionado con la variación de la presión atmosférica.
De acuerdo con su contenido de humedad, las masas de aire podrán variar su temperatura según el: Gradientes Adiabáticos Gradiente Adiabático Seco (GAS) Gradiente Adiabático Húmedo (GAH) Gradiente Real o Ambiental (GR)
El contenido de humedad de la masa de aire es inferior a la saturación (Punto de Rocío) , oscilando su humedad relativa el 0 y 99%.La variación de temperatura obedece sólo a la expansión (ascenso de la masa de aire) o compresión (descenso) de la misma. Por eso su valor es constante: GAS = -10 ºC / km Gradiente Adiabático Seco (GAS)
La masa de aire está saturada de humedad y su H.R. = 100% . Al ascender y enfriarse la burbuja de aire se condensa el vapor de agua, y se libera el calor latente de vaporización ( 600 cal/g de agua), por lo que disminuye el enfriamiento por expansión. El valor del GAH varía según el contenido de humedad de la masa de aire. GAH = de -3 a -9 ºC / km Gradiente Adiabático Húmedo (GAH)
Es el que da el “perfil vertical de la temperatura con la altura”.Puede tener valores normales (-6,5 ºC/km), o muy extremos, de -11, -2, etc. También puede tener valores positivos de aumento de la temperatura con la altura (inversión térmica). Gradiente Real o Ambiental
Gradiente adiabático seco
Gradiente adiabático seco
Gradientes adiabáticos secos
Gradiente adiabático húmedo
Situaciones de estabilidad con diferentes GR
Condiciones de estabilidad
Estabilidad según el GR
Estabilidad absoluta – Pluma de Abanico- Fin de la tarde y noche- Cielo despejado- Viento calmo- Gradiente vertical subadiabático
Variaciones de estabilidad
Pequeña y Gran Estabilidad
Estabilidad a lo largo del día, con GAS – Poco estable a neutral- Inestable- Muy estable
Estable de noche e inestable de día
Inestabilidad según el GR
Inestabilidad Absoluta Pluma de Espiral- Diurno despejado- Producen mezcla vertical- Cuando desciende aumenta la [ ] en superficie- Gradiente vertical superadiabático
Estabilidad indiferente o neutra – Nublado- Con viento
CONDICIONES NEUTRALES Pluma de Cono- Diurno nuboso (o soleado)- Transición entre gradiente nocturno y diurno- No estimulan ni inhiben el movimiento vertical
Estabilidad según cambio de Humedad del Aire
Estabilidad según GAS y GAH
Altura de Mezcla – Nivel máximo de ascenso- Capa de mezclado- Depende el V de mezclado
Causas del Ascenso Adiabático Orográfica Convectiva Frontal Frío Cálido
EJERCICIOS DE PRÁCTICA
Grafique y calcule 1: Temperatura inicial de la masa de aire: 23 ºC Humedad relativa inicial: 75% GR: -7 º C/km GAH: -6,5º C/km Altura de condensación: 780 m ¿Temperatura y situación de estabilidad a los 2.200 m de altura?
Grafique y Responda 2: Temperatura inicial de la masa de aire: 18,5 ºC Humedad relativa inicial: 100% GR: 11º C/km GAH: 8,4 ºC/km ¿Temperatura y situación de estabilidad a los 1200 m?
Grafique y Calcule 3 Temperatura inicial de la masa de aire: 18,3°C. Punto de Rocío: 15,2 °C Altura inicial: 280 m s/n mar Altura final, en caso de descenso: 300 m s/n mar. GAH: 6,9 °C /km GR: 6,0 °C /km Temperatura final y situación de estabilidad a los 2300 m s/n mar???
Grafique y Calcule 4 El GR desciende con la altura a razón de – 4,5 ºC /km. El GAH tiene un valor de -6,0 ºC /km. La masa de aire tiene una temperatura inicial de 24 ºC, a 0 m s/nivel del mar. Su Punto de Rocío es de 21,0 ºC. La masa de aire asciende por causas orográficas hasta los 2250 m de altura. Indique si se alcanzará o no la saturación de la masa de aire, y de ser positivo, a qué altura. Con qué temperatura llegará la masa de aire a los 2250 m. Cual será la temperatura del aire a esa misma altura, y que condición de estabilidad se producirá en ese caso.