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FENOLOGIA Y OBSERVACIONES AGROMETEOROLÓGICAS – UJCM
UNIDAD V
VIENTOS
5.1. INTRODUCCION
El viento, es el aire en movimiento, con una determinada dirección y velocidad, que
generalmente es aproximada a la horizontal; (advección) se desarrollan como resultado del
calentamiento desigual de la tierra y el mar.
La envoltura gaseosa que rodea a la superficie terrestre y que también se denomina aire, se
encuentra en constante movimiento produciendo la mezcla de los componentes de la
atmósfera, la regulación de la temperatura, humedad y distribución de las precipitaciones
sobre la superficie terrestre, ejerce influencia en los procesos de evaporación o fusión del
hielo y de la nieve, siendo también de importancia en la producción de la precipitación, ya
que solamente con la entrada continua de aire húmedo a una tormenta se puede mantener
la precipitación. El viento es otro elemento del tiempo que caracteriza el clima de la
localidad.
Al calentarse el aire disminuye su densidad lo que permite que la masa caliente se eleve y
que el espacio vacío sea ocupado por otra masa de aire frío, este proceso se llama
convección, es decir las corrientes de aire tienen un movimiento vertical de ascenso y
descenso, la acción se nota mayormente en el proceso de la evapotranspiración.
La masa de aire, es el volumen extenso de atmósfera cuyas propiedades físicas, en
particular son: la temperatura y humedad en un plano horizontal; los cuales muestran sólo
diferencias pequeñas y graduales, una masa puede cubrir una región de varios millones de
kilómetros cuadrados y poseer unos kilómetros de espesor.
ORIGEN DE LOS VIENTOS
La causa u origen de los vientos; es el calentamiento y enfriamiento de laderas de montaña,
resultado de la deformación de las corrientes de aire al cruzar las cordilleras, la diferencia de
presión barométrica entre dos localidades, tiene como causa la diferencia de temperatura
entre dichas localidades, de esta manera las regiones calurosas forman áreas de baja
presión y las frías áreas de alta presión.
El viento se determina por la dirección o punto del horizonte desde donde sopla y por su
velocidad de la cual depende su mayor o menor fuerza.
Si la temperatura de la superficie del suelo y la atmósfera contiguas a la superficie fueran las
mismas e igual en todas las localidades; no habría razón alguna para el movimiento del aire,
el viento no existiría. Si en una columna de aire que horizontalmente posee una temperatura
uniforme se asciende, se observa que la presión barométrica siendo de 760 mm. a nivel del
mar, irá disminuyendo rápidamente a una determinada altura: 660 mm. 560 mm. 460 mm.
etc.
A cualquier altura la presión es mayor en una columna caliente que en una fría, sobre las
regiones calientes la presión al nivel del mar es más baja que en las regiones frías y en
consecuencia, el viento sopla de las altas presiones (frías) hacia las bajas presiones
(calientes). Es decir en las alturas el viento sopla de las regiones calientes hacia las frías.
En las zonas donde la temperatura es alta por la fuerte irradiación terrestre, las masas de
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aire se Separan sobre a superficie, se calientan y dilatan y se elevan originando una zona de
baja presión, o depresión barométrica, lo contrario ocurre con las masas de aire que al
elevarse se enfrían aumentando su peso y densidad, entonces descienden en una zona fría
formando una zona de alta presión, en consecuencia las masas de aire frío se desplazan a
la zona cálida para reemplazar a las masas de aire caliente que se elevaron por las causa
antes mencionadas.
Mecánica de los vientos
DIRECCIÓN
Se considera al punto de donde procede el viento, puede ser del norte o del sur, existiendo
para ello 16 direcciones. El viento se designa por el correspondiente rumbo de la rosa de los
vientos o rosa náutica, en grados sexagesimales (0 - 360) contados a partir del NORTE (N)
en el sentido del giro de las agujas del reloj.
Rosa de los Vientos
N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSE
S
SSW
SW
WSW
W
WNW
NW
NNW
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La dirección del viento se determina por medio de la Veleta, es un aparato especialmente
diseñado, muy móvil y con un eje de rotación en perfecta posición vertical, de modo que
pueda orientarse al menor movimiento del aire, se instala a 10 m. de altura sobre el suelo,
libre de la influencia de edificios y árboles, los cuales que en determinado momento podrían
desviar la dirección del viento, se debe tener siempre presente que la punta de la flecha de
la veleta indica el punto del horizonte de donde sopla el viento.
REPRESENTACIÓN GRÁFICA DEL VIENTO
Para determinar la dirección del viento, se hace uso de la gráfica de frecuencias, para ello
es preciso conocer el número de veces que se observa el viento procedente de cada una de
las 16 direcciones. De 931 observaciones tri-diurnas realizadas durante 12 años, los valores
medios normales de las 8 direcciones principales son:
Frecuencvia de vientos 1990 - 2002 Pasto Grande
N
= 39
NE
= 141
E
=
9
SE
= 28
S
=
2
SW = 45
W
=
8
NW
= 41
CALMA = 618
TOTAL = 931
Con estos datos, se trazan 8 radios que representan las 8 direcciones; luego haciendo
centro en el punto de convergencia de los radios, se traza una pequeña circunferencia que
representa la frecuencia cero, con el mismo centro se describen circunferencias sucesivas
externas y equidistantes, estas nuevas circunferencias indican las frecuencias 20, 40, 60,
etc. Se marca la frecuencia correspondiente sobre cada dirección, luego se unen las 8
frecuencias por medio de rectas y se grafica el polígono resultante, para el caso del ejemplo
a dirección predominante es NE.
La calma, se indica hacia adentro de la circunferencia que señala las frecuencia cero por
medio de una circunferencia menor.
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Frecuencia de vientos
VELOCIDAD
Es a distancia recorrida por una masa de aire en la unidad de tiempo, la velocidad del viento
varía con la distancia sobre el nivel del suelo, siendo esta variación particularmente más
rápida cerca de la superficie, cuando la velocidad es menor a 1 m/seg., se denomina calma
y cuando es mayor toma diferentes nombres, como ventolina, viento, etc. en caso de no
disponer de instrumentos para medir la velocidad del viento, la observación se puede
realizar estimando el efecto del viento sobre determinados objetos.
ESCALA BEAUFORT Y SUS EQUIVALENCIAS
Nº
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
ESPECIFICACIONES
El humo sube verticalmente
La dirección del viento es señalada por el movimiento del humo,
pero no por las veletas
Viento suave
Se percibe el viento en la cara, susurran las hojas,
las veletas son movidas por el viento
Viento leve
Las hojas y las ramitas de los árboles se hallan en
movimiento constante; el viento extiende las banderas livianas
Viento moderado Se levanta el polvo y los papeles sueltos, se mueven las ramas
pequeñas
Los árboles pequeños con hojas comienzan a mecerse en
Viento regular
lagunas y estanques se forman olas muy pequeñas con crestas
Viento fuerte
Se mueven las grandes ramas de los árboles, se oye el silbido de
los alambres telegráficos; los paraguas son usados con dificultad.
Viento muy muerte Mecen árboles por entero, es molesto caminar contra el viento
Temporal
El viento rompe las ramitas de los árboles; es difícil
caminar contra el viento
Temporal fuerte
El viento ocasiona leves daños en la estructura (se desprenden
tejas y cabezas de las chimeneas)
Temporal muy
Se experimenta rara vez en tierra adentro, los árboles son
fuerte
arrancados de raíz, ocasiona daños considerables en las
estructuras
Se experimenta muy raras veces, ocasiona daños generales
Tempestad
Huracan
Sin experiencia en el Perú
Calma
Ventonina
Km/hm
m/seg
o
4
0
1.1
9
2.5
16
4.4
25
6.9
33
9.2
45
12.5
56
68
15.6
18.9
81
23.5
95
26.4
110
125
30.6
34.7
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La fuerza ejercida por el viento sobre un determinado objeto de cierta área, es proporcional
al cuadrado de la velocidad. De acuerdo a la siguiente fórmula:
F = KSV2
Donde:
K = Constante que depende de la forma, rugosidad del cuerpo,
densidad del aire y de las unidades elegidas.
S = Superficie aparente del cuerpo
V = Velocidad.
Aplicando a fórmula, se estima la velocidad del viento que sería capaz de abatir a
una persona de tamaño medio, de 5.7 pies que pesa 150 libras y cuya superficie
frontal es de 7.55 pies cuadrados.
F
= KxSxV2
KxSxV2= F
= F/KxS
V2
V
= (150/0.004x7.55)1/2
V
= (150/0.0302)1/2
V
= (4966.88)1/2
V
= 70.5 millas/ hora = 130 Km/hora
VARACIONES DIARIAS DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO
El viento experimenta una variación diaria, similar a la temperatura, la velocidad del viento
es menor durante la noche, la cual va aumentando desde la salida del sol hasta después del
medio día, tiempo en que alcanza el valor máximo, luego disminuye hasta la madrugada.
La velocidad del viento es comúnmente mayor en el día que en la noche, a máxima
velocidad ocurre en las primeras horas de la tarde y la mínima en las primeras horas de a
mañana antes de la salida del sol.
La amplitud diaria de a velocidad, es mayor con cielo despejado, mayor en verano que en
invierno.
Durante la noche, con frecuencia se produce inversión de la temperatura, en las capas bajas
de la atmósfera, es decir las capas más próximas al suelo son las más frías y las más
pesadas, y el aire esta en equilibrio. Durante el día las capas más próximas al suelo son
más calientes y el aire está más liviano y el equilibrio inestable.
DESVIACIÓN DEL VIENTO
El viento se origina por diferencia de presiones que se producen entre regiones vecinas, si la
tierra no tuviera su movimiento de rotación, el viento soplaría siempre en la misma dirección.
Debido al movimiento de rotación, el viento es desviado de la perpendicular a las isóbaras
que es su camino teórico.
La razón principal de ésta desviación, radica en que los paralelos son cada vez
circunferencias más Pequeñas a medida que se alejan del Ecuador, todos ellos dan una
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vuelta en veinticuatro horas, la velocidad de rotación de sus puntos disminuye del Ecuador
hacia los polos.
LA FUERZA DE CORIOLIS
Debido a la rotación del globo terrestre, el movimiento en el hemisferio norte es desviado
hacia la derecha y en el hemisferio sur hacia la izquierda, esta aparente fuerza de curvatura
es conocido como fuerza de Coriolis y es visible. Las vías del ferrocarril se desgastan más
rápidamente de un lado que del otro, las cuencas de los ríos están excavadas más
profundamente en una cara que en la otra dependiendo del hemisferio en que nos
encontramos.
Según la regla de BUYS BALLOT, las masas de aire en el hemisferio sur en una zona de
baja presió (ciclán) se mueven en sentido horario y en zonas de alta presión (anticiclón) se
mueven en sentido anti horario como el anticiclón del Pacifico frente a las costas de Chile y
Perú que originan la corriente fría de Humbolt.
VIENTOS ALISIOS
Son vientos regulares y constantes que soplan en las vecindades de las regiones
ecuatoriales, provienen del SE, en el hemisferio sur y del NE, en el hemisferio norte.
Si el alisio sopla del mar hacia la tierra, las lluvias son abundantes como sucede en las
costas montañosas del norte de Brasil, si el alisio sopla de la tierra al mar, las lluvias son
sumamente raras, hallándose verdaderos desiertos aun sobre las costas como ocurre en
África Occidental. Se denominan vientos zonales.
VIENTOS MONZONES
Son vientos típicamente estacionales, que se producen principalmente por el mayor
calentamiento de los continentes, respecto a los mares en verano y por el mayor
enfriamiento en el invierno.
En Sudamérica debido a la poca anchura del continente en la zona templada, las
condiciones no son muy favorables para la formación de los Monzones. Se denominan
vientos Continentales
HURACANES Y TORNADOS
Las causas son la gran cantidad de humedad y altas temperaturas, se producen solo en las
zonas tropicales donde hace mucho calor y mucha humedad en el aire, los huracanes
presentan diferencias de presión muy marcadas, baja en el centro y en los bordes muy alta,
que pueden hacer estallar objetos por falta de presión en su interior.
EFECTO FOEHN
Este fenómeno se produce cuando una masa de aire en movimiento se encuentra con una
barrera montañosa que la obliga a elevarse y por tanto a enfriarse, si el enfriamiento es
suficiente se produce condensación, asi como la formación de las nubes y la precipitación,
esto sucede en la ladera ex- puesta al viento o barlovento; con lo cual en la masa de aire, se
reduce la cantidad de agua para posterior descenso por sotavento, cuando este se inicia el
aire comienza a calentarse produciendo se la evaporación de las gotitas nubosas, como la
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masa de aire tiene menos cantidad de agua que en el ascenso y no puede contrarrestar
dicho calentamiento, esto provoca que la base de la nube a sotavento está más alta que a
barlovento.
Los instrumentos que determinan la velocidad acumulada del viento son: Los anemómetros
y los f que grafican la velocidad y dirección son los anemógrafos.
ANEMÓMETRO DE ROTACIÓN - De Cazoletas
Este aparato es de trasmisión mecánica, está compuesto de 3 brazos horizontales que
forman un ángulo de 120 grados entre sí, están fijos sobre un eje vertical y giran libremente,
en las extrernidades se dispone de unos conos o cavidades, el que se usa más frecuente es
el de Robinson, que registra continuamente la velocidad del viento, cualquiera sea su
dirección, el eje vertical del molinete, por medio de un tornillo sin fin y pares de engranajes
hace girar una rueda dentada grande, que 90 convierten la rotación generada por el viento
en un indicador de la velocidad y del recorrido del viento en km/hora.
Anemómetro de cazoletas: 1. Cazoletas. 2. Sistema de piñones 3. Cable transmisor 4. Caja
protectora 5. Indicador de velocidad.
Anemógrafo: 1 Tambor y sistema de relojería 2.Plumillas. 3. Caja de protección 4. Soporte.
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ANEMÓMETRO DE PRESIÓN - De panchu&a. WiId.
Está basado, en la presión que ejerce el aire en movimiento sobre un cuerpo sólido que se
coloca en su dirección, a partir de un punto de referencia, esta colocada en a parte superior
en un mástil de 10 m. de altura; la planchuela metálica móvil está colocada en un soporte
que gira alrededor de un eje horizontal elevándose más o menos según la fuerza del viento
y determina el ángulo de desviación por medio de unas espigas metálicas en un arco,
estableciendo la relación de velocidad en m/seg. en la parte inferior se fija la veleta y la rosa
de los vientos orientado al norte.
Veleta: 1. Arco porta espiga, 2. Planchuela metálica móvil, 3. Espigas. 4 veleta
propiamente dicha, 5. Rosa de los vientos
ESCALA WILD
ESPIGA
1
2
3
4
5
6
7
8
VELOCIDAD (m/seg)
0
2
4
6
8
10
14
20
5.3. EFECTOS DEL VIENTO
1. FAVORABLES
•
•
•
•
Agente para la polinización y diseminación natural por el trasporte de semillas.
Remueve el aire evitando la asfixia de las plantas y animales.
Aumenta la resistencia de las flores leñosas, de los tallos y raíces sometidas a
constante flexión y tracción.
Fuente de energía para mover molinos y bombas de agua.
2. DESFAVORABLES
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•
•
•
•
•
Fuente de acción mecánica, produce tumbado y encamado en las gramíneas, rotura
de ramas, plantas y árboles.
Produce excesiva sequedad en la atmósfera y el suelo.
Agente de trasporte de gérmenes de enfermedades endogamicas.
Distribución de esporas de muchos hongos patógenos como las royas.
Erosión de los suelos agrícolas.
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