Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11 - Presión, geopotencial y vientos - Ecuaciones de movimiento - Equilibrio geostrófico - Desviaciones del equilibrio geostrófico. Viento del gradiente.
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
- Presión, geopotencial y vientos
- Ecuaciones de movimiento
- Equilibrio geostrófico
- Desviaciones del equilibrio geostrófico.Viento del gradiente.
1
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
2
A
B
AnticiclónBaja
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
3
L ~ 2000 kmδP ~ 10 hPa
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
4
¡No hay que confundir presión a nivel del marcon presión en superficie!
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
5
En este mapa se representan valores de presiónen la superficie horizontal a una altura de Z=0 km
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
6
En éste, se representa la altura a la que se encuentraen cada punto la superficie isobárica de 1000 hPa.
a
b
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
7
a bZ=0 km
P=1000 hPa
Presión más bajaal nivel del mar
Presión más altaa nivel del mar
160 m
240 m
gradiente horizontal de presiones pendiente de la superficie isobárica
Z (km)
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
8
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
9
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
10
¿ ?
¿Sopla el viento de mayor a menor presión?
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
11
¡ !
Anticiclónico(-)
Ciclónico(+)
u, v ~ 10 m/sw ~ 1 cm/s
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
12
B
VaguadaDorsal
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
13
En las latitudes medias del Hemisferio Norteel viento sopla paralelo a las isobaras
dejando las altas presiones a su derecha.
Equilibrio geostrófico
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
14
Ecuación de movimiento (unidad de masa)
U=(u , v , w)= u i + v j + w k
Velocidad del aire (m/s)
u ≡ componente zonal(a lo largo del paralelo)positiva hacia el E (vientos del O)v ≡ componente meridional(a lo largo del meridiano)positiva hacia el N (vientos del S)w ≡ componente vertical(a lo largo de la vertical local)positiva hacia arriba
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
15
Ecuación de movimiento (unidad de masa)
Fuerzade Coriolis
Fuerzadel gradientede presiones
gravedad
fricción
Fuerza ficticia debida al uso de un sistema de referencia no inercialDesvía los objetos en movimiento hacia la derecha del mismoΩ ≡velocidad angular de rotación de la TierraVector paralelo al eje de rotación – |Ω| ≈ 7.3×10-5 rad/s
Densidad del aireMeteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
16
Ecuación de movimiento (unidad de masa)
Fuerzade Coriolis
Ω
U
-2Ω×U
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
Ω×U
17
Ecuación de movimiento (unidad de masa)
Fuerzade Coriolis
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
18
Ω
2Ωsen ϕ = f ≡ parámetro
de CoriolisVorticidad planetaria
10-4 s-1 en latitudes medias
Componente horizontalde la fuerza de Coriolis:
(-2Ω×U)H ≈ fv i - fu j
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
19
Ecuación de movimiento (unidad de masa)
gravedad
efectiva g. real Fuerza centrífuga (ficticia)
Geopotencial (J/kg)
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
Altura geopotencial (m.g.p.)
gravedad en superficie20
Ecuación de movimiento (unidad de masa)Despreciamos la fricción
Equilibrio hidrostático en la vertical
−1
ρ
∂p
∂z= g
10-4 ms-210-3 ms-2
10-3 ms-2 Equilibrio geostrófico
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
21
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
22
Equilibrio geostrófico Viento geostrófico
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
23
-ρg
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
24
... en coordenadas isobáricasViento geostrófico
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
A lo largo de las isobaras (isohipsas),
dejando las altas a la derecha del movimiento (en el HN).
Módulo
25
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
26
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
27
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
28
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
29
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
30
Viento del gradiente
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
31
Isobaras ≠ trayectorias
Meteorología – Licenciatura en CC. AA.- 2010-11
32