Locos por la Geología

Archivo de julio de 2017

Este post es continuación del de la semana pasada, de modo que deberán empezar por leerlo, antes de internarse en el de hoy.

La semana pasada analizamos las siguientes cuestiones:

¿Qué procesos intervienen en la circulación atmosférica?

¿Qué se entiende por centros ciclónicos y centros anticiclónicos?

¿Cómo se intentó por primera vez explicar la circulación atmosférica planetaria?

¿Por qué no fue suficiente esa explicación?

Hoy continuaremos el tema con las siguientes preguntas:

¿Qué nuevo modelo surgió entonces?

El modelo de una celda fue reemplazado por el de tres celdas, que incluye al anterior pero lo completa con otros dos elementos de la circulación atmosférica planetaria: las celdas de Ferrel y las Polares.

Por cierto, este modelo también es una simplificación y por ello debe completarse al menos con las corrientes en chorro y la ZCIT o Zona de convergencia intertropical que veremos más abajo. Al margen quedan aún numerosos vientos locales como los Monzones, el Simoun, etc, de los que hablaremos en otro momento.

Pero volviendo al modelo de tres celdas (que se ve en la Figura 1), observamos que restringidas a las zonas de latitudes medias, las Células o celdas de Hadley se conservan esencialmente como ya las describimos en el post del lunes pasado, de modo que analizaremos aquí las otras dos.

Figura 1. Modelo de circulación de tres celdas.

Comencemos con las Celdas de Ferrel:
Estas células se complementan con las de Hadley, ya que de hecho, cuando el aire ascendente de estas últimas llega a niveles altos se enfría, y comienza un nuevo descenso. Al alcanzar la superficie- aproximadamente a los 30º de latitud tanto norte como sur, la masa de aire se separa en dos partes, una de las cuales permanece en el ciclo ya descrito, pero con un trayecto modificado por la fuerza de Coriolis, que da lugar a vientos del sudeste en el Hemisferio Sur, y del noreste en el Hemisferio Norte. Son los vientos Alisios, de muchísima importancia por su permanencia y regularidad.

Como adelantamos más arriba, hay otra parte del aire descendente de las celdas Hadley que, en lugar de permanecer en ese circuito, se mueve hacia los Polos. Nuevamente la fracción de aire de esta celda se desvía según Coriolis, de modo que entre las latitudes de 30º y 60º, generan vientos del noreste en el Hemisferio Sur y del sudoeste en el Hemisferio Norte, tal como se ve en la figura 1.

Celdas Polares:
En las regiones polares el aire frío desciende con la típica desviación de Coriolis, es decir hacia la izquierda en el hemisferio sur y hacia la derecha en el norte, creando así sendos circuitos de vientos del sudeste y el noroeste respectivamente.

Al alejarse de los polos, el aire absorbe calor, tornándose más liviano y tendiendo a ascender aproximadamente a los 60º de latitud N y S. En los niveles superiores de la atmósfera, se divide de modo similar a lo mencionado para las celdas de Ferrel. Una parte cierra el ciclo, retornando a los polos, donde vuelve a bajar por su enfriamiento y consecuente aumento de densidad.

La otra porción se dirige hacia el ecuador antes de descender a latitudes aproximadas de 30º, mezclándose con el aire ecuatorial.

Debido a la divergencia de los ciclos alrededor de los 60º de latitud, se desarrollan depresiones que favorecen el flujo de calor entre las latitudes medias y altas. Esa zona se conoce como el Cinturón de Bajas Migratorias, que generalmente se dirigen hacia el este.

Entre los 30º y 60º de latitud, en ambos hemisferios, la convergencia de las zonas subsidentes tanto de las celdas de Hadley como de Ferrel, genera una franja de altas presiones, que a su vez dan lugar a los Anticiclones Semipermanentes, que casi siempre ocupan áreas oceánicas.

¿Qué es la zona de convergencia intertropical?

Más arriba mencionamos a los vientos Alisios, los cuales convergen desde ambos hemisferios en la superficie terrestre. Allí donde se encuentran, dan origen a la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT) que se mueve al norte o al sur del ecuador según cuál sea la temporada estival en cada hemisferio.

Es en esta franja planetaria donde se generan las perturbaciones tropicales, sean ellas depresiones tropicales, tormentas tropicales o eventualmente huracanes y ciclones.

¿Qué son las corrientes en chorro o jet?

Las corrientes en chorro o jet son las que se visualizan en la figura que ilustra el post, y se trata de vientos del oeste a los que también se conoce como westerlies, que tienen lugar tanto en el hemisferio norte como en el sur.

Su recorrido es normalmente sinuoso, y se mueven en un rango de altura que va de los 7 a 10 km hasta los 10 a 13 km sobre el nivel del mar.

Son corrientes de aire que normalmente circulan a lo largo de varios miles de kilómetros, en una franja de varios centenares de kilómetros de ancho y pocos kilómetros de espesor.

Deben su existencia a una combinación de la fuerza de Coriolis y el calentamiento atmosférico debido a la radiación solar, en zonas de contacto entre masas de aire con diferencias significativas de temperatura.

Antes de cerrar este post, es indispensable señalar que todo lo referido a la circulación atmosférica planetaria es vital para definir el clima, pero en ningún caso alcanza por sí mismo, ya que al menos otro gran circuito, como es la circulación oceánica, tiene enorme incidencia. Y hay otros factores que iremos viendo también.

Si este post les ha gustado como para llevarlo a su blog, o a la red social, por favor, mencionen la fuente porque esta página está registrada con IBSN 04-10-1952-01.

Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post fue tomada de un curso de divulgación sobre «Eventos climáticos a escala global», cuyo autor es Horacio Sarochar, y fue publicado por la Secretaría de Difusión de la Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas de la Universidad Nacional de La Plata.

Este tema es de por sí complejo y extenso, de modo que empiezo por presentarles una síntesis apretada y sencilla, y a lo largo del tiempo profundizaremos lentamente en aspectos particularmente interesantes.

Aun así, habrá que dividir este tema en dos posts, el primero de los cuales es éste y el segundo subirá el próximo lunes.

El objetivo de hoy es esencialmente comprender cómo se distribuyen sobre todo el planeta, el calor disponible y la temperatura resultante.

Todavía no les he contado mucho sobre la atmósfera, de modo que tendrán que aceptar algunas cosas como válidas, aun antes de que se las explique en detalle, cosa que haré en un post específico más adelante.

¿Qué procesos intervienen en la circulación atmosférica?

Los principales procesos que debemos comprender para seguir este post son separados para su mejor comprensión, pero la distinción es más bien teórica, ya que en los hechos, todos se interrelacionan muy estrechamente y ocurren muchas veces simultáneamente.

Esos procesos teóricos. que ya les he explicado en otro post y por ende deben ir a repasar allí, son:

• Advección.
• Fuerza y efecto de Coriolis, que veremos muy detalladamente más adelante en futuros posts del blog, pero del cual ya les he adelantado algo en este post.
• Convección.
• Procesos y efectos adiabáticos.

¿Qué se entiende por centros ciclónicos y centros anticiclónicos?

Si bien  l.s. centro ciclónico y ciclón son sinónimos, los meteorólogos suelen reservar el término ciclón para referirse a vientos intensos acompañados de tormenta, por eso prefiero en este momento usar la expresión compuesta (centro ciclónico) para evitar confusiones.

Mucho les he adelantado ya sobre este tema en el post que he linkeado un poquito más arriba, de modo que deberían ir a leer esos conceptos allí.

Aquí agregaremos que la formación de un sistema de baja presión (centro ciclónico) se denomina ciclogénesis y que el sistema que así se genera se caracteriza por movimientos divergentes en altura, compensados por movimientos de ascenso, que dejan un espacio en los niveles inferiores, al que acuden corrientes de aire convergentes al nivel del suelo.

El efecto opuesto genera centros anticiclónicos o de alta presión, en los que el aire converge en niveles altos, causando un descenso o subsidencia vertical, y la consiguiente divergencia a nivel de la superficie terrestre.

Un anticiclón es normalmente responsable de tiempo estable y ausencia de precipitaciones, ya que la subsidencia limita la formación de nubes. Lo opuesto se cumple en los centros de baja presión o centros ciclónicos. En cada caso, la presión atmosférica de cada tipo de centro, es mayor o menor respecto al aire circundante, pero no requiere valores definidos.

Los ciclones y anticiclones tienen un rol fundamental en la dinámica de los vientos o corrientes y de la circulación atmosférica planetaria. En general, un centro ciclónico (de bajas presiones) atrae masas de aire atmosférico desde las zonas de altas presiones o anticiclónicas.

¿Cómo se intentó por primera vez explicar la circulación atmosférica planetaria?

El primer ambicioso intento de esclarecer este punto data de 1735, cuando el meteorólogo inglés George Hadley presentó un modelo de circulación de una celda de gran extensión, en la que el aire cálido asciende en el ecuador y desciende en los polos según un proceso de convección directa, tal como se ve en la figura que ilustra el post.

Esta teoría tiene el mérito de ser una explicación coherente para la redistribución de la energía solar en el planeta, y de ser compatible con algunas realidades observadas, tales como las diferencias térmicas a lo largo de los cambios latitudinales, desde el ecuador donde los rayos solares inciden normalmente a la superficie, hasta los polos donde esa incidencia tiene la mayor oblicuidad.

¿Por qué no fue suficiente esa explicación?

Por varias razones: en primer lugar una celda tan sencilla supone una Tierra uniformemente cubierta de agua, donde la distribución del calor es bastante homogénea. En un planeta en que parte de las superficie es acuática, con elevado calor específico, y otra parte incluye materiales sólidos donde ese valor es altamente variable, el calentamiento sigue un patrón mucho más complejo que el establecido por Hadley.

Por otra parte, en el modelo de celda única no se considera la rotación del planeta, y su importante consecuencia: la fuerza de Coriolis, por lo cual no explica del todo la distribución real de los vientos, que se observa en el planeta.

Por hoy es suficiente, en el post de la semana próxima veremos los siguientes temas.

¿Qué nuevo modelo surgió luego del de una celda?

¿Qué es la zona de convergencia intertropical?

¿Qué son las corrientes en chorro o jet?

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post fue tomada de un curso de divulgación sobre «Eventos climáticos a escala global», cuyo autor es Horacio Sarochar, y fue publicado por la Secretaría de Difusión de la Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas de la Universidad Nacional de La Plata.

Este párrafo fue rescatado de una novela, en la que fue lo único que me gustó. Se trata de «La magia de la vida» de Viviana Rivero, quien hace en un momento del relato, la siguiente descripción, interesante en sí misma, aunque ignoro cuál fue la fuente y desconozco también el grado de exactitud de las cantidades y dimensiones que se describen, aunque sí son reales las propiedades a las que se alude. Pero como sea, es pintoresco, y lo comparto con ustedes.

El oro era especial en muchos sentidos. Una onza-poco más de treinta gramos de ese metal- podía ser estirada en un alambre de cien kilómetros y ser martillado tan fino que una copa podía ser aplastada sobre un campo entero de fútbol. También servía para revestir los contactos eléctricos de los sistemas de air bag de autos lujosos como los suyos y hasta para fabricar los reflectores antimisiles del avión del presidente de los Estados Unidos….

… … … … … … … … …

…Aun su médico le había recetado una inyección con sales de oro para la artritis de su rodilla….

Se trata del sitio FONDO VERDE,  donde puede accederse a numerosos cursos y diplomas.

Paso la informacón, pese a que de entrada no estoy totalmente de acuerdo con la denominación «Medio Ambiente», según lo explicité en su momento.

This paper must be quoted as (Este trabajo debe citarse como):

Sanabria, Jorge A; Argüello, Graciela L.2006. Present state of knowledge for the last 115 kyr at Córdoba central plain, Argentina. Libro de resúmenes de INTAS FINAL WORKSHOP Pleistocene Environments in Eurasia Chronology, Palaeoclimate and Teleconnection 2 – 3 November 2006 Geozentrum «GGA-Institut» Hannover Deutschland.

Sanabria, Jorge A; Argüello, Graciela L.2006. Present state of knowledge for the last 115 kyr at Córdoba ce… by GracielaL.Argüello on Scribd