Gradientes verticales, fuerza de Coriolis e isobaras: fundamentos de la dinámica atmosférica

Gradientes verticales de temperatura

El gradiente vertical de temperatura es la diferencia de temperatura entre dos puntos situados a una diferencia de altitud de 100 m.

1. Gradiente vertical de temperatura (GVT)

Es la temperatura del aire en condiciones estáticas o de reposo: 0,65 ºC/100 m. Es variable.

Inversión térmica

Es el espacio aéreo en el cual la temperatura aumenta con la altura en vez de disminuir. Es un gradiente vertical de temperatura inverso.

2. Gradiente adiabático seco (GAS)

Vale 1 ºC/100 m y se denomina «seco» porque el aire no lleva agua en forma de vapor. Es dinámico: la masa de aire se ve obligada a ascender. El aire es mal conductor del calor, por lo que se considera un sistema adiabático, ya que no intercambia calor con el exterior.

Según la ley $PV/T = K$, durante los ascensos disminuye la presión y la masa ascendente aumenta su volumen, lo que provoca una disminución de su temperatura.

3. Gradiente adiabático saturado o húmedo (GAH)

En el momento en el que la masa ascendente de la que hablábamos en el gradiente adiabático seco alcanza el punto de rocío, se condensa el vapor de agua que contenía y se forma una nube. En la condensación se libera el calor latente que permitió su evaporación, por lo que el GAS no puede seguir siendo de 1 ºC/100 m, sino de un valor menor, y la masa proseguirá su ascenso.

En las zonas tropicales su valor será menor debido a la intensa evaporación, y las nubes alcanzarán mayor altura. Es variable.

Fuerza de Coriolis

La Tierra gira de oeste a este (visto desde el polo norte, en sentido contrario a las agujas del reloj). La velocidad de rotación es menor en los polos que en el ecuador: un punto de la superficie cercano a los polos y otro cercano al ecuador dan una vuelta completa en 25 h, pero el recorrido del primero será menor que el del segundo.

• Hemisferio norte: el viento que parte desde un punto A hacia el norte tiende a adelantarse en la rotación, ya que los paralelos que va atravesando son cada vez menores, lo que provoca un aumento de la velocidad. Se desvía hacia el este o la derecha. Si el viento parte del punto A y se dirige hacia el sur, se retrasa en la rotación (se desvía hacia la derecha u oeste).
• Hemisferio sur: ocurre lo contrario.

Debido a la fuerza de Coriolis, cualquier fluido que se desplaza horizontalmente sobre la superficie terrestre tiende a desviarse hacia la derecha en el hemisferio norte.

Isobaras

Las isobaras son líneas que pasan por lugares que tienen la misma presión atmosférica. Permiten conocer la situación de los centros de alta y baja presión. Conociendo la disposición del campo de presiones se puede saber en cada punto la dirección y el sentido de los vientos superficiales e, incluso, su velocidad.

Características

• Anticiclones: la presión aumenta hacia el centro. Si las isobaras están muy separadas, indican que los cambios de presión se producen lentamente; si están muy juntas, los cambios son rápidos.
• Circulación del viento: el viento circula desde los anticiclones hacia las borrascas, cruzando las isobaras y siguiendo trayectorias curvas.
• Gradientes de presión: los gradientes de presión fuertes ocasionan vientos fuertes; las isobaras muy distanciadas pueden indicar vientos débiles.
• Borrascas: las isobaras suelen estar bastante próximas entre sí.
• Isobaras de los anticiclones: son de forma bastante regular.
• Frentes: los triángulos o semicírculos simbolizan los frentes fríos y cálidos.

Circulación de la baja latitud

1. Monzones

Son una especie de brisa marina a gran escala, en la que la alternancia de los movimientos de tierra y mar es semestral en lugar de diaria.

2. Tifones, huracanes o ciclones

Son un grupo de tormentas muy próximas entre sí, con un diámetro de unos 500 km, que giran en espiral en torno a una parte central (el ojo del huracán), de unos 40 km de ancho, que se encuentra en calma.

• Se originan en las proximidades del ecuador. El giro en espiral se debe a la fuerza de Coriolis.
• Debajo del ojo, y como consecuencia de la fuerza ejercida por las borrascas, se produce una elevación del nivel del mar.
• Los del hemisferio norte se dirigen hacia el norte y luego hacia el nordeste.
• Los mayores peligros se deben a la velocidad del viento, a las inundaciones y a las fuertes lluvias.
• Para su detención se utilizan aviones, un método muy arriesgado.