CICLONES Y · PDF file •Ciclones tropicales: trayectorias e intensidad de ciclones...

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  • Tema 9

    Climatología, 2017

    Verónica Martín Gómez

    CICLONES Y ANTICICLONES Desarrollo y estructura. Tormentas y fenómenos de tiempo severo

  • 9.1| Ciclones y anticiclones. Definición y circulación de los vientos.

    • Ciclón • Centro de bajas presiones (P1013hPa) alrededor del cuál rotan

    los vientos, en sentido antihorario en el hemisferio sur y horario en el norte.

    • En los anticiclones, el aire en superficie tiende a divergir a la misma vez que se produce subsidencia (descenso) de aire en la vertical.

    • Asociados a la presencia de buen tiempo, cielos prácticamente despejados y vientos débiles o inexistentes.

  • 9.2| Justificación de la circulación de vientos en ciclones y anticiclones

    • Ciclón • Centro de bajas presiones (P1013hPa) alrededor del cuál los vientos rotan en sentido antihorario en el hemisferio sur y

    horario en el norte.

    Repaso de ecuaciones de la circulación general

     

    rozamiento fuerza

    r

    gravedad fuerza

    Coriolis fuerza

    presiones gradiente fuerza

    FkgUP Dt

    UD   

    

     2 1

      

      

     

     

     

     

     

     

    rz

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    rx

    Fgu z

    P

    dt

    dw

    Fusen y

    P

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    P

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    du

     

     

     

    cos2 1

    2 1

    2cos2 1

    Ecuación de movimiento de la atmósfera en notación vectorial Ecuación de movimiento de la atmósfera desglosada en sus tres componentes

    (ver notas tema 6)

  • 9.2| Justificación de la circulación de vientos en ciclones y anticiclones

    • Ciclón • Centro de bajas presiones (P1013hPa) alrededor del cuál los vientos rotan en sentido antihorario en el hemisferio sur y

    horario en el norte.

    Repaso de ecuaciones de la circulación general

      

      

     

     

     

     

     

     

    rz

    ry

    rx

    Fgu z

    P

    dt

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    Fusen y

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    Fsenvw x

    P

    dt

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     

     

     

    cos2 1

    2 1

    2cos2 1

    Ecuación de movimiento de la atmósfera desglosada en sus tres componentes

    ug

    ledespreciabF

    vuw

    rz

    

    

    :

    ,Para sistemas a escala sinóptica se podían considerar las siguientes aproximaciones

      

      

     

     

     

     

     

     

    g z

    P

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    P

    dt

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    P

    dt

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    rx

     

     

    1

    2 1

    2 1

  • Consideremos las ecuaciones de movimiento horizontal y supongamos que nos encontramos por encima de la capa límite ( Fr puede considerarse despreciable)

    • Si 

      

      

     

     

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     

     

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    g z

    P

    Fusen y

    P

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    dv

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     

     

    1

    2 1

    2 1

     

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    usen y

    P

    dt

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    P

    dt

    du

     

     

     

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    2 1

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    dv

    dt

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    P

    f u

    x

    P

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    g

    g

     

     

     1

    1

    Viento geostrófico

    9.2| Justificación de la circulación de vientos en ciclones y anticiclones

    Hemisferio Norte

    Repaso de ecuaciones de la circulación general

  • Consideremos las ecuaciones de movimiento horizontal y supongamos que nos encontramos por encima de la capa límite ( Fr puede considerarse despreciable)

    • En aquellos casos en los que  Viento geostrófico

    • Su intensidad es proporcional al gradiente de presiones e inversamente proporcional a la densidad.

    • Supongamos el caso de la atmósfera. En ella, la densidad disminuye con la altura, por lo que si suponemos que un gradiente de presiones constante con la altura, la intensidad del viento geostrófico aumentaría conforme ascendemos en la atmósfera.

    • Es paralelo a las isobaras.

    0;0  dt

    dv

    dt

    du

    x

    P

    f v

    y

    P

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    g

    g

     

     

    1

    1

    9.2| Justificación de la circulación de vientos en ciclones y anticiclones

    Hemisferio Norte

    Repaso de ecuaciones de la circulación general

  • En el caso de que las isobaras sean curvas, la aceleración ya no es nula (por mucho que el módulo del viento sea el mismo, como cambia la dirección existe aceleración)

    viento de gradiente

    Si las isobaras son curvas: • El viento también es paralelo a las isobaras • Es un viento acelerado (su módulo es constante pero su dirección no, existe aceleración) y surge

    del balance entre la FGP, Fco, y Fcentrifuga • En este caso hablamos de viento de gradiente

    9.2| Justificación de la circulación de vientos en ciclones y anticiclones

     

     

    usen y

    P

    dt

    dv

    senv x

    P

    dt

    du

     

     

     

     

    2 1

    2 1

    Hemisferio Norte

    Repaso de ecuaciones de la circulación general

  • ¿Qué pasa si nos encontramos dentro de la capa límite? • La fuerza de rozamiento ya no podemos despreciarla

    • El rozamiento con la topografía debilita la intensidad del viento

    • El viento ya no se mueve paralelo a las isobaras sino que las corta formando un ángulo de aproximadamente 30º.

    9.2| Justificación de la circulación de vientos en ciclones y anticiclones

    El aire en niveles bajos (dentro de la capa límite) corta a las isobaras “entrando” en el caso de los centros de baja presión, o “saliendo” en el caso de los centros de altas presiones.

    Repaso de ecuaciones de la circulación general

  • ¿Qué pasa si nos encontramos dentro de la capa límite? • La fuerza de rozamiento ya no podemos despreciarla

    • El rozamiento con la topografía debilita la intensidad del viento

    • El viento ya no se mueve paralelo a las isobaras sino que las corta formando un ángulo de aproximadamente 30º.

    9.2| Justificación de la circulación de vientos en ciclones y anticiclones

    Ejemplo para el H.Norte

    El aire en niveles bajos (dentro de la capa límite) corta a las isobaras “entrando” en el caso de los centros de baja presión, o “saliendo” en el caso de los centros de altas presiones.

    Repaso de ecuaciones de la circulación general

  • 9.2| Justificación de la circulación de vientos en ciclones y anticiclones

  • 9.2| Justificación de la circulación de vientos en ciclones y anticiclones

  • 9.2| Justificación de la circulación de vientos en ciclones y anticiclones. Ejemplos

    • El campo de presión ayuda a conocer la dirección de los vientos. Éstos, fuera de la capa límite se desplazan paralelos a las isobaras girando en sentido horario (antihorario) alrededor de los centros de bajas (altas) presiones. Este sentido se corresponde con los centros de altas y bajas presiones del HS. Lo contrario ocurre en el HN.

    • Dentro de la capa límite (primero 1500m de altura) los efectos de la fricción toman relevancia y el viento deja de ser completamente paralelo a las isobaras. En este caso corta a las mismas formando un ángulo de 30º.

  • 9.2| Justificación de la circulación de vientos en ciclones y anticiclones. Ejemplos

  • Ciclones

    Tropicales

    Depresión tropical

    Vmax252)km/h; P

  • • Ciclón tropical

    • Sistema de baja presión que se genera sobre el océano tropical y presenta una clara circulación superficial, girando en sentido anti-horario (horario) en el HN (HS).

    • Se caracterizan por fuertes vientos y abundantes precipitaciones.

    • Fuente de energía: flujos de calor sensible y latente (liberado en la condensación de vapor de agua procedente de los océanos). El último es el mas importante. • Cuando tocan tierra pierden la principal f