Circulación Atmosférica: Corrientes Verticales, Presión y Estabilidad del Aire

Circulación atmosférica

Dinámica atmosférica: Los movimientos verticales y horizontales de las corrientes de convección se deben a la constante diferencia de temperatura existente entre los polos y el ecuador. Esta diferencia es consecuencia de la distribución latitudinal de la energía solar, que junto con otros aspectos da lugar a la circulación atmosférica. El tiempo y el clima dependen de esto.

Distribución latitudinal de la energía solar

La Tierra es una esfera, por lo que solo en un punto los rayos del Sol forman ángulo recto. Tendría lugar permanentemente en el ecuador si el eje de la Tierra no estuviera inclinado. Debido a la inclinación, el 21 de junio incide en el Trópico de Cáncer, el 23 de diciembre en el de Capricornio y el resto del año entre ambos trópicos. Todo esto son las estaciones.

Insolación: es la capacidad de interceptación de la energía solar por la superficie terrestre. La energía recibida depende del tiempo de exposición y del ángulo de incidencia.

Movimientos verticales del aire

Los movimientos verticales que tienen lugar en la troposfera se llaman convección y se deben a variaciones de temperatura, humedad o presión atmosférica.

1) Convección térmica

Movimiento originado por el contraste de la temperatura del aire entre la parte superficial, que tiende a elevarse formando corrientes térmicas ascendentes, y la superior, que tiende a descender.

2) Convección por humedad

Se origina por la presencia de vapor de agua en el aire, que lo hace más denso que el aire seco. Al contener agua, contiene una menor proporción de los otros componentes atmosféricos: N₂, O₂ y CO₂, que son desplazados por el vapor de agua.

Esta humedad se puede medir mediante:

• Humedad absoluta: cantidad de vapor de agua que hay en 1 volumen determinado de aire, expresada en g/m³.
• Humedad relativa: es la cantidad, en tanto por ciento, de vapor de agua que hay en 1 m³ de aire en relación con la máxima que podría contener a la temperatura en la que se encuentra. Hr = Ha / Hs.

3) Movimientos verticales debidos a la presión atmosférica

La presión atmosférica se mide con el barómetro y su valor estándar a nivel del mar, en condiciones normales, es de 1 atmósfera. La presión en un punto geográfico determinado no es siempre la misma, sino que varía en función de la humedad y la temperatura.

Isobaras: líneas que unen los puntos geográficos de igual presión.

• Anticiclón: zona de alta presión (A) rodeada de una serie de isobaras cuya presión disminuye desde el centro hacia el exterior.
• Borrasca: zona de baja presión (B) rodeada de isobaras cuyos valores aumentan desde el centro hasta el exterior.

¿Cómo se forma una borrasca?

Se produce cuando existe una masa de aire caliente, que al ser menos densa asciende, creando un vacío en el que el aire pesa. El aire frío de los alrededores se mueve originando un viento que sopla desde el exterior hasta el centro de la borrasca.

¿Cómo se forma un anticiclón?

Cuando una masa de aire frío se halla situada a cierta altura, tiende a descender hasta contactar con el suelo. En la zona de contacto se acumula mucho aire y el viento tiende a salir desde el centro hacia el exterior. El aire, al descender, se calienta y se aleja de su punto de saturación o condensación, por lo que no se forman nubes.

Condiciones de estabilidad e inestabilidad

Condición de inestabilidad: condición atmosférica que se da cuando existen movimientos ascendentes de una masa cuya temperatura interior varía conforme al gradiente adiabático (GAS) de 1 °C/100 m. En el seno de una masa aérea estática, el ambiente cuyas variaciones térmicas verticales se corresponden con el GVT. Para que el ascenso sea posible: GVT > GAS.

Condición de estabilidad: el aire no tiende a descender porque el aire ambiental está más frío que él. En la zona donde el movimiento de ascenso no es posible habrá un aire más frío y, por tanto, más denso. En la gráfica, la línea que representa al aire ambiental (GVT) quedará por encima de la del GAS.

• GVT positivo y menor que el GAS: estabilidad.
• GVT negativo: estabilidad.

Altas presiones o anticiclones invernales

Los anticiclones invernales están asociados a un descenso del gradiente de temperatura y a la formación de inversiones térmicas en la atmósfera inferior, así como a la aparición de nieblas y heladas. Además, concentran los contaminantes.