Tema 4:
A la izquierda se representa un viento de origen SW de 20 kt en el Hemisferio Norte, y a la derecha un viento de origen E de 65 kt en el Hemisferio Sur.
El círculo señala el punto donde se mide el viento - Flojo: 6-20 km/h (3-10 kt) - Moderado: 21-40 km/h (11-21 kt) - Fuerte: 41-70 km/h (22-37 kt) - Muy fuerte: 71-120 km/h (38-64 kt) - Huracanado: >120 km/h (> 64 kt).
Parámetros
de viento
El nudo: 1 kt = 1 milla náutica / hora = 1.853 km/h
~
2 km/hCausa primaria del viento
Gradiente horizontal de presión como consecuencia de diferencias térmicas. Estas últimas producen a su vez diferencias de densidad.
Las superficies calientes tienden a producir ascensos de aire y bajas presiones en superficie. Las superficies frías tienden a
Fuerza de Coriolis
Efecto de la fuerza de Coriolis:
La bolita, en su movimiento relativo a la plataforma, se desvía a la derecha, al contrario –es una fuerza de inercia- que los puntos de la plataforma en su movimiento absoluto con giro antihorario. Análogo a lo que vemos en el Hemisferio N.
En sentido contrario en en el H. Sur.
En la Tierra
2
2
: velocidad angular de Tierra.
: velocidad del aire.
Fuerza de Coriolis en la Tierra
Si pensamos que en vez del proyectil
lo que tenemos es viento,
deduciremos que si el viento es de Norte a Sur, se desvía hacia la derecha, o sea hacia el Oeste.
Si ahora se pone una ametralladora en el avión C y se dispara sobre el B, como el C tiene mayor velocidad que el B, la bala caerá delante del B, es decir, se desvía a la derecha. Un viento de Sur a Norte se desvía a la derecha, es decir, al Este.
En resumen, la fuerza de Coriolis actúa sobre el aire en movimiento, desviando el viento hacia la derecha en el Hemisferio Norte y hacia la izquierda en el Hemisferio Sur.
Su efecto es significativo cuando las distancias son
grandes, afectando
solamente a la dirección del viento, no a su intensidad.
Viento geostrófico
2
2
sen
,
: latitud ,
sen
.
/ unidad de volumen.
Mov. Rectilíneo y Uniforme, y no fricción:
0
/
2
sen
:distancia (normal a isob
Viento geostrófico
1.- No hay aceleración, es decir, v = vgeos = constante.
2.- Las isolíneas son líneas rectas, y en consecuencia no hay aceleración centrípeta.
3.- El movimiento está libre de fricción.
P
− ∇
CORf
v
: sale hacia fuera del papelver Ω
Viento del gradiente
Trayectorias circulares: es una aproximación algo más general que el viento geostrófico, incluyendo la aceleración (centrípeta: v2/R) por la curvatura de las isolíneas.
1. Anticiclones: v = vgrad > vgeos 2. Borrascas: v = vgrad < vgeos En el Ecuador y sus proximidades:
2 COR
v
f
P
N
R
ρ
− ∇ =
2 2 0/
: radio de curvatura.
CORv
v
P
N
P
P
n
R
R
R
f
− ∇ =
ρ
⇒ ∇ = ∆
∆ =
ρ
Inclusión de la Fuerza de rozamiento
Trayectorias casi espirales: aparecen al incluir el rozamiento con el suelo. 1. Borrascas: convergentes. 2. Anticlones: divergentes.
Variación del viento con la altura: Espiral de Ekman
A medida que ascendemos, en los primeros 1000m a proximadamente: (1) Aumenta la velocidad del viento.
Vientos locales:
Brisas
Se origina por calentamiento de tierra que provoca ascenso de aire. Sopla durante el día y penetra en tierra hasta unos 30 ó 40 km, con vientos de 10-40 km/h.
Se origina por el enfriamiento de tierra que provoca descenso de aire. Sopla durante noche y penetra en tierra hasta unos 20 km, con vientos de unos 5-20 km/h.
Vientos locales:
Brisas
Brisa de montaña
Se origina por el calentamiento de las laderas que provoca un ascenso de aire. Sopla durante el día con vientos de 10-40 km/h.
Se origina por el enfriamiento de las laderas que provoca ascenso de aire. Sopla durante la noche con una gran variedad de intensidad de vientos.
Brisa de valle
Vientos
locales:
Efecto Föhn
1. El viento Föhn es un viento seco y cálido que fluye a sotavento de las montañas. 2. En la base de la montaña, la temperatura es mayor a sotavento que a barlovento.
3. Esta diferencia de temperatura se debe al calentamiento por compresión adiabática a sotavento, y a la pérdida de humedad por elevación en el lado de barlovento: el incremento de T es menor en la subida debido a la humedad. Gran parte de la humedadse queda arriba y no baja, habiendo mayor incremento de T en la bajada:
o humedo
o seco
0.5 C /100m (aire saturado subiendo)
1 C /100m (aire seco bajando)
γ γ = − = + bajada subida T T ∆ > ∆
Viento
local:
canalización
Intensificación de vientos:
Cuando un flujo de aire penetra en un desfiladero, al estrecharse la sección por la que pasa, aumenta su velocidad. Ejemplos típicos en España son el Levante en el Estrecho y la Tramontana (del N) entre Menorca y Mallorca.
Canalización:
En España, con vientos de componente Norte, soplan en el valle del Ebro vientos del NW, debido a la canalización por el valle. Es un viento Cierzo.
Montaña
Energía del Viento
2
2
Masa
2
Por unidad de volumen
e
2
2