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CURSO DE METEOROLOGIA ORGANISACION I II Presentación de la meteorología Presentación de la atmósfera III Campos medios de los parámetros del aire seco IV Energía radiativa V Termodinámica del aire atmosférico VI Dinámica atmosférica : sistema de Navier-Stokes VII Dinámica vertical VIII Dinámica sinóptica Viento geostrófico y ageostrófico Vorticidad y vorticidad potencial Ecuación de evolución de la vorticidad Viento térmico Sistema quasi-geostrófico CURSO DE METEOROLOGIA ORGANISACION I II Presentación de la meteorología Presentación de la atmósfera III Campos medios de los parámetros del aire seco IV Energía radiativa V Termodinámica del aire atmosférico VI Dinámica atmosférica : sistema de Navier-Stokes VII Dinámica vertical VIII Dinámica sinóptica Viento geostrófico y ageostrófico Vorticidad y vorticidad potencial Viento térmico Ecuación de evolución de la vorticidad Sistema quasi-geostrófico ECUACIONES DEL MOVIMIENTO HORIZONTAL du uv tg () uw 1 P 2 cos() w 2 sin( ) v Fx r dt r x 2 dv u tg () vw 1 P 2 sin( )u Fy dt r r y du 1 P 2 cos() w 2 sin( ) v Fx dt x cos() w sin( ) v dv 1 P 2 sin( )u Fy dt y Fuera de la zona ecuatoriana Sin rozamiento Sin aceleración 1 P 0 fv x 1 P 0 fu y f 2 sin Parámetro de Coriolis VALIDACION DE LAS APROXIMACIONES du uv tg () uw 1 P 2 cos() w 2 sin( ) v Fx r dt r x 2 dv u tg () vw 1 P 2 sin( )u Fy dt r r y U U2 R UW R 10 4 10 5 10 7 ? fU 10 3 necesariamente NUMERO DE ROSSBY U RO fL R O 10 % 10 3 VIENTO GEOSTROFICO 1 D D FPH FPH Vg k Vg k FCH FCH A A HEMISFERIO NORTE 1 FPH grad H P ρ Vg HEMISFERIO SUR FCH f k VH 1 k grad H P ρf Vg FPH FCH 0 G k grad P Z f VIENTO GEOSTROFICO 2 k k HEMISFERIO NORTE HEMISFERIO SUR Vg G k grad P Z f VIENTO AGEOSTROFICO d Vh -Ggrad p Z f k Vh dt de kh dV Vh h dt dt de kh Vh G grad P Z - Vg Va G grad P Z dt de kh Va grad P dt VIENTO AGEOSTROFICO (H. NORTE) Vh k Va dVh dt Vh Va Vg Vg k dVh dt VIENTO AGEOSTROFICO (H. SUR) Vh k Va dVh dt Vh Va Vg Vg k dVh dt TERMINO DE DIFLUENCIA (H. N) VA VA ZONAS DE CONVERGENCIAS EN EL SUELO CON ASCENDENCIA POR ARRIBA Vd Vg Vg f s n TERMINO DE DIFLUENCIA (H. S) VA VA ZONAS DE CONVERGENCIAS EN EL SUELO CON ASCENDENCIA POR ARRIBA Vd Vg Vg f s n CURSO DE METEOROLOGIA ORGANISACION I II Presentación de la meteorología Presentación de la atmósfera III Campos medios de los parámetros del aire seco IV Energía radiativa V Termodinámica del aire atmosférico VI Dinámica atmosférica : sistema de Navier-Stokes VII Dinámica vertical VIII Dinámica sinóptica Viento geostrófico y ageostrófico Vorticidad y vorticidad potencial Viento térmico Ecuación de evolución de la vorticidad Sistema quasi-geostrófico MOVIMIENTO DE ROTACION V θ k OM k V O M ςr 2 θ VORTICIDAD NEGATIVA MVT. ANTICICLONICO VORTICIDAD POSITIVA MVT. CICLONICO Vg VORTICIDAD ABSOLUTA y Ω 2 φ z T φ a 2 sin Ωsin(φ) a f VORTICIDAD BAJA Z MAXI T MAXI VORTICIDAD FUERTE Z mini T mini Vg LAPLACE EVALUATION DE UN LAPLACIANA 2 2 2 P 2 2 x y 2 x c x a 2 x xc xa B b O A C O O A 2 x C x O x O x A A C 2 O 2 x xc xa L2 A B C D 4 O L2 A B C D O 4 2 P a c C d D 2P 4 O O L2 VORTICIDAD GEOSTROFICA G Vg k grad P Z f g vg x Vg u g G ug f G vg f G 2 g P Z f y 4G g 2 ZO ZO fL Z y Z x LA VORTICIDAD VERTICAL Definición de la vorticidad Permite la medida de la rotación de la partícula El movimiento sinóptico es casi-horizontal ; así se considera la vorticidad vertical La vorticidad tiene su origen en dos tipos de movimientos - un movimiento circular Vb - la cizalladura del viento B Va A Va C O Vc Vb A C D Vd Vc Caso de una vorticidad ciclónica VORTICIDAD CON UNA ONDA Vaguada-dorsal Cut-off Vaguada-dorsal VORTICIDAD CON UNA ONDA Pmer en negro Ta 850 hPa (>10) en azul Vorticidad máxima de forma Vorticidad máxima de forma óvala, extendida : vaguada, convergencia, frente Vorticidad máxima de forma circular : depresión VORTICIDAD DE CIZALLADURA DEL JET CIZALLADURA CON EL VIENTO MAXIMO LA VORTICIDAD POTENCIAL DEFINICION PV TA. Z 1 Pv a .grad = VORTICIDAD ABSOLUTA X ESTABILIDAD ESTATICA PROPRIEDAD CONSERVATIVO SIN ROZAMIENTO NI LIBERACION DE CALOR LATENTE UNIDAD 1 Pvu (Potential vorticity unit) = 10–6 K.m2.s-1.kg-1 CAMPO MEDIO DE VORTICIDAD POTENCIAL ANALISIS DEL CEPMMT DURANTE 10 AÑOS (1986-1995) CON REGIMES ZONALES Las lineas isentrópicas se presentan en lineas negras y se expresan en K LA TROPOPAUSA DINAMICA Tropopausa OMM : – Basada unicamente en la estabilidad estática, no hace intervenir el campo de movimiento sino unicamente el gradiente vertical de temperatura ; – sin carácter conservativo. La tropopausa dinámica : – separación tropósfera /estratósfera sobre criterios dinámicos ; – conservativa, permite percebir el aire que transporta un potencial fuerte de vorticidad ; – praticamente, superficie que separa la tropósfera de bajo PV y la estratósfera de fuerte PV, con una cotación de 1,5 Pvu. VARIACION DE LAVORTICIDAD CON LA ESPESOR θ0+δθ δP θ0 LA TROPOPAUSA DINAMICA Tropopausa OACI Tropopausa dinámica Corte vertical de la atmósfera iso Pv marrón tropopausa OMM azul iso thêta’w colorada EFECTO DEL DIABATISMO SOBRE EL PV TROPOPAUSA 1,5 Pvu ASCENDENCIA = LIBERACION DE CALOR LATENTE ANOMALIDAD DE Pv EN LAS CAPAS BAJAS Pv >1.5 Pvu EVOLUCION DE LA VORTICIDAD Vh d a ( f )div P (Vh ) k grad P () dt P P EFECTO DE V BASCULA y V x ω<0 ω>0 DEFORMACION DEL TUBO DE VORTICIDAD 1 DEFORMACION DEL TUBO DE VORTICIDAD 2 VIENTO TERMICO 1 VgS VT VgS G k grad PS Z f VgB VgB VT VT VgS VgB Ra PB VT Ln k grad TV f PS G k grad PB Z f G k grad Z S ZB f VIENTO TERMICO k VT HEMISFERIO NORTE grad (T) k HEMISFERIO SUR VT grad (T) VIENTO TERMICO T1 > T2 > T3 > T4 Z 1 < Z2 < Z3 < Z 4 B AIRE FRIO T1 Z1 T2 T3 Z2 VT Vgs Vgb Z3 T4 Z4 AIRE CALIENTE H VgS VgB VT CAMPOS DE VIENTO, DE TEMPERATURA Y DE PRESION D’après MURGRATROYD (1957) et BATTEN (1961) ARTICULACION DE LOS CAMPOS EQUILIBRIO CASI-ESTATICO EQUILIBRIO GEOSTROFICO CAMPO DE CAMPO DE CAMPO DE TEMPERATURA PRESION VIENTO VIENTO TERMICO
