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SERVICIO NACIONAL DE METEOROLOGIA E HIDROLOGIA. Fundamentos de Meteorología. Jorge Chira La Rosa jchira@senamhi.gob.pe. Indice. Definicion de Tiempo y Clima Elementos del Clima Simbologia Circulacion general de la Atmosfera. TIEMPO Y CLIMA
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SERVICIO NACIONAL DE METEOROLOGIA E HIDROLOGIA Fundamentos de Meteorología Jorge Chira La Rosa jchira@senamhi.gob.pe
Indice • Definicion de Tiempo y Clima • Elementos del Clima • Simbologia • Circulacion general de la Atmosfera
TIEMPO Y CLIMA Tiempo es lo que esta sucediendo en la atmosfera en un lugar y momento dado. Clima es el promedio del estado del tiempo o la descripcion estadistica en terminos de promedio y variabilidad de cantidades relevantes en un periodo de tiempo. En un sentido amplio, el clima es el estado del sistema climatico el cual comprende a la atmosfera, la hidroesfera, la criosfera, la litosfera y la biosfera. Esos elementos determinan el estado y la dinamica del clima de la tierra. Fuente: Understanding Climate http://www.wmo.int/pages/themes/climate/understanding_climate.php#a
RANGO ANUAL DE TEMPERATURA Y PRECIPITACION http://www.cru.uea.ac.uk/cru/data/hrg.htm
ELEMENTOS DEL CLIMA Temperatura Presión Dirección y velocidad del viento Humedad y punto de rocio Nubes—cobertura y tipo Precipitación—tipo y cantidad Condiciones especiales y cambios
Temperatura Temperatura es una medida de cuanta energía calorífica poseen las moléculuas del aire Los Termometros pueden medir esa energía expandiendo o contrayendo un rollo metalico o un líquido. [Source: www.weatheraffects.com]
Temperatura Hay 3 escalas diferentes de temperatura: • Fahrenheit – usado en paises de habla inglesa • Celsius – usado en muchos paises especialmente en latinoamerica. • Kelvin – usado mayormente para formulas científicas
Conversiones de Temperatura • C=Celsius, F=Fahrenheit, & K=Kelvin • °C = (°F-32)/1.8 OR °C= (°F-32)*5/9 • °F = (1.8*°C)+32 OR °F=(9/5* °C)+32 • K= °C+273.15
Presion Las moléculas del aire empujan (hacia abajo) todos los objetos con una fuerza que llamamos la “presion barometrica”. Los rollos metalicos en los barometros al igual que en los termómetros responden a diferencias por expansión o contracción, causando un cambio en una aguja de dial o el movimiento en un pantalla LED. [Source: www.accumall.com]
Unidades de Presión Las unidades incluyen: • Pulgadas de Mercurio (Hg) • Pascales (Pa) • Millibares (mb) Los meteorologos usan frecuentemente los millibares o Hectopascales
Unidades de Presión • Presion Estandard a nivel del mar es la presion promedio en la tierra a nivel del mar. • Presion Estandard a Nivel de Mar es: =29.92 en Hg=1 atm=1013.25 mb =101325 Pa=101325 N/m^2
Dirección y Velocidad del Viento Cuando el aire se mueve —”viento”—sentimos su velocidad y dirección (fuerza). Direccción es medida con una “veleta”— flecha o algun otro objeto que apunta hacia el viento. La Velocidad es medida con un “anemometro.” Mientras más rápido giran las cazoletas más velocidad tiene el viento. [Source: www.fascinatingelecronics.com]
Unidades de Viento • El viento puede ser medido en millas por hora (mph), nudos(knots), o metros por segundo (mps) • 1 knot = 1.84 km/h • 1 m/s = 2.24 millas por hora • 1 km/h = 0.27 m/s • La dirección del Viento nos dice desde Donde sopla el viento. • Ej: Un viento del SW significa viento que viene del Sur Oeste (SW).
Dirección del Viento • La direccion del viento es medida en grados (como en una brújula, no como los grados en matematica!) 0°=Norte, 90°=Este, 180°=Sur, 270°=Oeste
Humedad Atmosférica • El aire esta compuesto por una serie de gases, entre ellos el vapor de agua. • El porcentaje de vapor de agua del aire comparado con el porcentaje que podria mantener a una determinada temperatura es llamada “humedad relativa.” • Si el aire contiene todo el vapor de agua que podria mantener se dice que esta al 100 % de humedad relativa y está “saturado.”
Midiendo la Humedad Relativa “Psicometros de Onda” tienen “bulbo seco” y “bulbo húmedo”. Usiando la diferencia entre ambos (“depresión del bulbo húmedo”) y cartas permite el cálculo de la humedad relativa. Los “Higrómetros” tambien miden la humedad relativa. [Sources:www.novalynx.com and www.accumall.com]
“Punto de Rocío” • Cuando el aire se enfría, su humedad relativa aumento hasta alcanzar el 100% (la saturación). • Esto se evidencia cuando tenemos una bebida helada en un vaso y se forman gotas de agua en el lado externo del vaso, debido a la saturacion del aire alrededor del vaso por enfriamiento. • La temperatura a la cual el aire alcanza la saturación se le llama Temperatura de Rocio.
Medida de la Precipitación • La lluvia es la variable más fácil de medir—basicamente lo que se necesita es un tubo abierto y una regla—un Pluviómetro • “El Pluviógrafo” puede medir variaciones contínuas de lluvia ya sea en forma gráfica o digital. [Sources: www.accumall.com and www.novalynx.com
Midiendo la Nieve • Medir cuanta nieve ha caido es mas dificil debido a que la nieve es llevada lejos por el viento o amontonarse en un determinado lugar • Con reglas introducidas en lugares selccionados se puede medir la altura de la nieve caída. • Los meteorólogos pueden tambien fundir la nieve para encontrar su altura de “agua equivalente”—que habria tenido si hubiera caido como lluvia.
Nubes Los meteorólogos vigilan las nubes de varias formas: • Cuanto del cielo ellos cubren? • Que clases de nubes son? • Que clases existen a diferentes niveles (baja, media y altas altitudes)? • En que direccion se estan moviendo?
Tipos de Nubes A inicios del siglo XVIII, Luke Howard (un profesor de ciencia de Inglaterra) publicó un sistema para describir diferentes tipos de nubes. - Forma (ej: Cirros, Estratos, Cumulus) - Altura (Base de nube & extension vertical)
Que nos dicen las nubes? • Las nubes no aparecen de por si, siempre hay una razon fisica de por medio • La forma y ubicacion de una nube depende (y por lo tanto nos dice acerca de): - el movimento del aire - el porcentaje de vapor de agua en el aire -la estabilidad (nubes llanas= aire estable, nubes algodonosas = aire inestable)
Cirrus (Ci) • Cirrus (Ci) Nubes separadas de aspecto filamentoso, en forma de bancos, o de cabellos o de bandas angostas. Son total o parcialmente blancos. Tienen aspecto fibroso o un brillo sedoso o ambos a la vez. Cuando los cirros invaden el cielo puede estimarse que en las próximas 24 h. habrá un cambio brusco del tiempo; con descenso de la temperatura. • No provocan precipitación.
Cirrocumulus (Cc) Capa casi continua que presenta el aspecto de una superficie con arrugas finas y formas redondeadas como pequeños copos de algodón. Son totalmente blancas y no presentan sombras. El cielo con Cirrocúmulos suele decirse que esta aborregado. Los Cirrocúmulos frecuentemente aparecen junto a los Cirros y suelen indicar un cambio en el estado del tiempo en las próximas 12 h. Este tipo de nubes suele preceder a las tormentas.. No provocan precipitación.
Cirrostratus (Cs) Tienen la apariencia de un velo, siendo difícil distinguir detalles de estructura, presentando ocasionalmente un estriado largo y ancho. Sus bordes tienen límites definidos y regulares. Este tipo de nubes suele producir un halo en el cielo alrededor del Sol o de la Luna. Los Cirrostratos suelen suceder a los Cirros y preludian la llegada de mal tiempo por tormentas o frentes cálidos.. Producen el halo solar y lunar.
Altocumulus (Ac) Banco, capa o manto de nubes, blanco o gris ó de ambos colores al mismo tiempo. Generalmente tienen sombra propia y los elementos que los componen son de forma globular, de rollo, de empedrado, etc. Pueden estar soldados entre sí o no. En general los elementos están dispuestos en forma ordenada. No producen precipitación
Altoestratos (As) Presentan zonas de nubes densas en una capa delgada de nubes, en la mayoría de los casos es posible determinar la posición del Sol a través de la capa de nubes. Los Altostratos presentan una capa uniforme de nubes con manchones irregulares.Los Altostratos generalmente presagian lluvia fina y pertinaz con descenso de la temperatura.. No produce lluvias, provocan la corona solar y lunar.
Nimbostratus (Ns) Capa nubosa gris de tipo estable que oculta al sol. Su aspecto resulta difuso por la lluvia que cae en forma más o menos contínua y que en la mayoría de los casos llega al suelo. Provoca las precipitaciones de tipo contínuas e intermitente.
Cumulus de Buen Tiempo (Cu) Nube aislada y densa, que se desarrolla verticalmente con protuberancias. Se asemejan a un coliflor. Su base es grisácea u oscura y la parte de la nube iluminada por el sol suele ser de un blanco brillante. No producen lluvias
Estratocumulus (Sc) Presentan ondulaciones amplias parecidas a cilindros alargados, pudiendo presentarse como bancos de gran extensión. Estas nubes presentan zonas con diferentes intensidades de gris. Producen lluvias ligeras continuas y lloviznas
Estratos (St) (St) Capa nubosa generalmente gris, de aspecto uniforme. A veces se presenta en forma de bancos desgarrados (fractostratus). Producen lloviznas
Cumulus Potentes (Tcu)Torres de Cumulus La torres de Cumulus indican la posibilidad de lluvias y chubascos en las proximas horas. Es un buen indicador de desmejoramiento del tiempo.
Cumulonimbus Nube densa y potente, de considerable desarrollo vertical. Su parte superior muchas veces se extiende en forma de yunque o de gran penacho. debajo de la base hay precipitaciones y presenta un color muy oscuro, con frecuentes nubes bajas desgarradas. Poduce chubascos y tormentas eléctricas.
Factores que modifican el clima • Latitud • Altitud • Orientación del relieve • Masas de agua • Distancia al mar • Dirección de los vientos planetarios y estacionales • Corrientes oceánicas
CIRCULACIÓN GENERAL DE LA ATMÓSFERA PN Déficit radiativo ecuador terrestre B Exceso radiativo B Transporte de calor en la atmósfera y océano ZCIT ecuador B A A PS Déficit radiativo 33S Radiación solar incidente Radiación terrestre emergente
Cálido Frio B A CIRCULACIÓN GENERAL DE LA ATMÓSFERA CORRIENTE EN CHORRO SISTEMA FRONTAL
A B Isobaras e Isotermas Un aumento de masa en la columna de aire implicara una alta presión en superficie, mientras que una perdida de masa generara un baja presión.
