Masas de aire y frentes

Tema 8

Climatología, 2017

Verónica Martín Gómez1

TEMA 8| MASAS DE AIRE Y FRENTES

• OBJETIVO: Introducir los conceptos de masa de aire y frente así como describir sus principales propiedades, estructura y clasificación.

• CONTENIDO8.1. Masas de aire

a) Qué son y cómo se formanb) Clasificación de masas de aire y propiedadesc) Modificaciones en masas de aire

8.2. Frentes y su clasificacióna) Modelo teórico de frente frío. b) Modelo teórico de frente cálido.c) Frentes ocluidos. d) Frentes estacionarios. e) Criterios para la identificación de frentes. 2

TEMA 8| MASAS DE AIRE Y FRENTES

• OBJETIVO: Introducir los conceptos de masa de aire y frente así como describir sus principales propiedades, estructura y clasificación.

• CONTENIDO8.1. Masas de aire

a) Qué son y cómo se formanb) Clasificación de masas de aire y propiedadesc) Modificaciones en masas de aire

8.2. Frentes y su clasificacióna) Modelo teórico de frente frío. b) Modelo teórico de frente cálido.c) Frentes ocluidos. d) Frentes estacionarios. e) Criterios para la identificación de frentes. 3

8.1. (a) Masas de aire: ¿qué son y cómo se forman?

• Masa de aire• Gran volumen de aire cuyas propiedades de temperatura y

humedad se mantienen aproximadamente constantes en cualquiera de las direcciones horizontales, salvo en los extremos de la misma donde sufren un abrupto cambio.

• Extensión espacial:

• Horizontal: varios miles de km2

• Vertical: varios km a alguna decena de km

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8.1. (a) Masas de aire: ¿qué son y cómo se forman?

• ¿Cómo se forman las masas de aire? • Gran volumen de aire estacionado (o con movimiento muy lento)

durante varios días e incluso alguna semana sobre una determinada superficie donde las propiedades de temperatura superficial y humedad son uniformes. En esas condiciones, la masa de aire va adquiriendo las propiedades de dicha superficie por encontrarse en contacto con ella.

• Regiones fuente:

• Caracterizadas por una escasa topografía, propiedades uniformes a lo largo de su superficie (temperatura, humedad … ) y vientos muy débiles o inexistentes.

• Teniendo en cuenta esto, las regiones ideales para la formación de masas de aire serán aquellas dominadas por centros de altas presiones (esto incluye tanto las grandes extensiones de hielo/nieve de los polos, cómo los océanos subtropicales). 5

• OBJETIVO: Introducir los conceptos de masa de aire y frente así como describir sus principales propiedades, estructura y clasificación.

• CONTENIDO8.1 Masas de aire

a) Qué son y cómo se forman b) Clasificación de masas de aire y propiedadesc) Modificaciones en masas de aire

8.2. Frentes y su clasificacióna) Modelo teórico de frente frío. b) Modelo teórico de frente cálido.c) Frentes ocluidos. d) Frentes estacionarios. e) Criterios para identificar frentes 6

8.1. (b) Clasificación y propiedades de las masas de aire

• Clasificación de masas de aire

• Se realiza en función a:

• su temperatura

• Su humedad

• temperatura relativa masa de aire – superficie

• Nomenclatura: 2 letras (+1)

• 1ª letra en minúscula. Hace referencia al tipo de superficie sobre la que se forma (indicativo del contenido de humedad):

• Marítimas: (m)

• Continentales: (c)

• 2ª letra en mayúscula. Hace referencia a su origen latitudinal (indicativo de su temperatura):

• Masas de aire ecuatoriales (E): se generan en mares tropicales y ecuatoriales.

• Masas tropicales (T): las que se forman en latitudes subtropicales.

• Masas polares (P): las que se forman en latitudes subpolares.

• Masas de aire Antártico o Ártico (A): se generan sobre regiones de hielo y nieve.

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8.1. (b) Clasificación y propiedades de las masas de aire

• Clasificación de masas de aire

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8.1. (b) Clasificación y propiedades de las masas de aire

• Propiedades de las masas de aire

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• OBJETIVO: Introducir los conceptos de masa de aire y frente así como describir sus principales propiedades, estructura y clasificación.

• CONTENIDO8.1. Masas de aire

a) Qué son y cómo se forman b) Clasificación de masas de aire y propiedadesc) Modificaciones en masas de aire

8.2. Frentes y su clasificacióna) Modelo teórico de frente frío. b) Modelo teórico de frente cálido.c) Frentes ocluidos. d) Frentes estacionarios. e) Criterios para identificar frentes 10

8.1. (c) Modificaciones de las masas de aire

• Cuando una masa de aire se mueve del lugar donde se gestó, las propiedades de la misma comienzan a modificarse siguiendo alguna o varias de las siguientes formas:

• Calentamiento desde abajo (K): tiene lugar cuando la masa de aire es más fría que la superficie sobre la cuál se está desplazando. En esta situación, se establecen unos flujos de calor sensible desde la superficie hacia la masa de aire que tienden a calentarla por abajo. Ese calentamiento puede generar inestabilidad y posibles precipitaciones.

• Enfriamiento desde abajo (W): tiene lugar cuando la masa de aire es más cálida que la superficie sobre la cuál se desplaza. En esta situación las capas mas bajas de la masa de aire empiezan a enfriarse aumentando la estabilidad de la masa de aire. Si la masa de aire se llega a enfriar por debajo de la temperatura del punto de rocío, entonces pueden llegar a formarse nubes tipo estratos y nieblas.

• Agregación de vapor de agua: cuando la masa de aire se desplaza sobre superficies acuosas o selváticas, se produce un incremento de la humedad de la misma.

• Disminución del vapor de agua: condensación por precipitación , ascenso a una montaña … 11

8.1. (c) Modificaciones de las masas de aire

• Masas de aire en Uruguay: debido a su posición geográfica, las principales masas de aire que suelen afectar a Uruguay son:

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• OBJETIVO: Introducir los conceptos de masa de aire y frente así como describir sus principales propiedades, estructura y clasificación.

• CONTENIDO1. Masas de aire

a) Qué son y cómo se forman b) Clasificación de masas de aire y propiedadesc) Modificaciones en masas de aire

2. Frentes y su clasificacióna) Modelo teórico de frente frío. b) Modelo teórico de frente cálido.c) Frentes ocluidos. d) Frentes estacionarios. e) Criterios para identificar frentes 13

8.2. Frentes y su clasificación

• Frente:• Zona de transición entre dos masas de aire de diferentes

densidades (temperaturas) y, con frecuencia, también diferentes humedades. A tal zona se le conoce como zona frontal (superficie frontal), aunque en meteorología se suele utilizar el término de frente.

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8.2. Frentes y su clasificación

• Cuando se produce el paso de un frente se observan cambios en:• Temperatura

• Punto de rocío

• Viento

• Presión

• Si el cambio es abrupto, indica que la zonal frontal es estrecha. Si el cambio se produce mas gradualmente, entonces la zona frontal es mas amplia.

• Dimensiones:• Longitud: 500 a 5000km

• Ancho: 5 a 50km (aunque en los mapas del tiempo sólo se dibujen con una linea)

• Pendiente de la superficie frontal: varía entre 1:100 y 1:500 (depende del tipo de frente, los cálidos suelen tener menor pendiente)

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8.2 Frentes y su clasificación

• Procesos:

• Formación: frontogénesis

• Disipación: frontólisis

• Tipos de frentes:

• Cálidos

• Fríos

• Estacionarios

• Ocluidos

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8.2 Frentes y su clasificación

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8.2 Frentes y su clasificación

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8.2 Frentes y su clasificación

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8.2 Frentes y su clasificación

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8.2 Frentes y su clasificación

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Ejemplos en el Hemisferio Sur

• OBJETIVO: Introducir los conceptos de masa de aire y frente así como describir sus principales propiedades, estructura y clasificación.

• CONTENIDO1. Masas de aire

a) Qué son y cómo se forman b) Clasificación de masas de aire y propiedadesc) Modificaciones en masas de aire

2. Frentes y su clasificacióna) Modelo teórico de frente frío. b) Modelo teórico de frente cálido.c) Frentes ocluidos. d) Frentes estacionarios. e) Criterios para identificar frentes 22

8.2 (a) Modelo de frente frío

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• FRENTE FRÍO

• La masa de aire frío avanza desplazando el aire cálido del lugar. Lo reemplaza por el frío de ella misma. El aire cálido normalmente asciende sobre el aire frío.

• Símbolo frente frío:

• Inclinación promedio de frentes fríos: 1:50 ó 1:100 típicamente (mayor que la del frente cálido)

• Velocidad promedio frentes fríos: 35km/h (mayor que la del frente cálido)

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• FRENTE FRÍO

8.2 (a) Modelo de frente frío

• OBJETIVO: Introducir los conceptos de masa de aire y frente así como describir sus principales propiedades, estructura y clasificación.

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a) Qué son y cómo se forman b) Clasificación de masas de aire y propiedadesc) Modificaciones en masas de aire

2. Frentes y su clasificacióna) Modelo teórico de frente frío. b) Modelo teórico de frente cálido.c) Frentes ocluidos. d) Frentes estacionarios. e) Criterios para identificar frentes 25

8.2 (b) Modelo de frente cálido

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• FRENTE CÁLIDO

• El aire húmedo del sector cálido fluye por encima de la masa de aire frío y gradualmente la va desplazando.

• Símbolo:

• Pendiente: 1:200 (menor que la del frente frío)

• Velocidad: 25km/h

• Estas diferencias en cuanto a la velocidad y la pendiente de los frentes cálidos y fríos se va a traducir en cambios más violentos del tiempo en el caso de los últimos.

8.2 (b) Modelo de frente cálido

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• FRENTE CÁLIDO

8.2 Frentes y su clasificación

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Caracteristicas mas relevantes de los

frentes. OJO! Existen excepciones!

Hemisferio Sur

• OBJETIVO: Introducir los conceptos de masa de aire y frente así como describir sus principales propiedades, estructura y clasificación.

• CONTENIDO1. Masas de aire

a) Qué son y cómo se forman b) Clasificación de masas de aire y propiedadesc) Modificaciones en masas de aire

2. Frentes y su clasificacióna) Modelo teórico de frente frío. b) Modelo teórico de frente cálido.c) Frentes estacionarios. d) Frentes ocluidos. e) Criterios para identificar frentes 29

8.2 (d) Modelo de frente estacionario

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• FRENTE ESTACIONARIO• Ninguna de las masas de aire reemplaza a la otra. Estos frentes no presentan

movimiento (en realidad pueden mostrar algo de movimiento en tal caso se les llama cuasi - estacionarios)

• Los vientos en superficie tienden a soplar paralelos al frente pero en direcciones opuestas. Como consecuencia de esto el frente no se mueve, queda estacionario.

• Si el aire del lado frío del frente empieza a moverse, es posible que el frente estacionario se transforme en una frente frío y viceversa.

• Suelen tener condiciones de precipitación suave o moderada salvo en aquellos casaos en los que el frente estacionario persista mucho en el tiempo.

• OBJETIVO: Introducir los conceptos de masa de aire y frente así como describir sus principales propiedades, estructura y clasificación.

• CONTENIDO1. Masas de aire

a) Qué son y cómo se forman b) Clasificación de masas de aire y propiedadesc) Modificaciones en masas de aire

2. Frentes y su clasificacióna) Modelo teórico de frente frío. b) Modelo teórico de frente cálido.c) Frentes estacionarios. d) Frentes ocluidos. e) Criterios para identificar frentes 31

8.2 (c) Modelo de frente ocluido

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• FRENTE OCLUIDO• En el modelo noruego, los frentes ocluidos

representan la colisión de dos frentes, uno frío y otro cálido.

• Dichas colisiones ocurren debido a que a menudo los frentes cálidos se desplazan más lentamente que las zonas frontales frías que los siguen.

• Cuando el frente frío alcanza el frente cálido, se forma un frente ocluido. Este proceso hace ascender el aire del sector cálido y lo aleja de la superficie, forzando el aire caliente y húmedo a subir.

• Con frecuencia, esto provoca nubosidad, con poca visibilidad y precipitación que puede variar en intensidad desde llovizna hasta una tormenta.

• Videos sobre frentes:

http://www.meted.ucar.edu/mesoprim/bandedprecip_es/print_version/03-SinopticEnvironment.htm

Tipos de frentes ocluidos

Cálidos Fríos

8.2 (d) Modelo de frente ocluido

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Oclusión fría Oclusión cálida

• OBJETIVO: Introducir los conceptos de masa de aire y frente así como describir sus principales propiedades, estructura y clasificación.

• CONTENIDO1. Masas de aire

a) Qué son y cómo se forman b) Clasificación de masas de aire y propiedadesc) Modificaciones en masas de aire

2. Frentes y su clasificacióna) Modelo teórico de frente frío. b) Modelo teórico de frente cálido.c) Frentes estacionarios. d) Frentes ocluidos. e) Criterios para identificar frentes 34

8.2 (e) Criterios para identificar frentes

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• ¿Cómo saben los meteorólogos dónde se encuentran los frentes?

• Brusco cambio de temperatura en superficie en una distancia relativamente corta

• Cambios en el contenido de humedad del aire (marcado por cambios en la temperatura del punto de rocío)

• Cambio en la dirección de los vientos

• Cambios en la presión*

• Nubes y precipitaciones* (no siempre)

• Cierto “quiebre” de la isobara cuando le cruza el frente da cuenta del cambio en la dirección de los vientos

8.2 (e) Criterios para identificar frentes

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• ¿Cómo saben los meteorólogos dónde se encuentran los frentes?

• Brusco cambio de temperatura en superficie en una distancia relativamente corta

• Cambios en el contenido de humedad del aire (marcado por cambios en la temperatura del punto de rocío)

• Cambio en la dirección de los vientos

• Cambios en la presión*

• Nubes y precipitaciones* (no siempre)

• Cierto “quiebre” de la isobara cuando le cruza el frente da cuenta del cambio en la dirección de los vientos

8.2 (e) Criterios para identificar frentes

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• ¿Cómo saben los meteorólogos dónde se encuentran los frentes?

• Brusco cambio de temperatura en superficie en una distancia relativamente corta

• Cambios en el contenido de humedad del aire (marcado por cambios en la temperatura del punto de rocío)

• Cambio en la dirección de los vientos

• Cambios en la presión*

• Nubes y precipitaciones* (no siempre)

• Cierto “quiebre” de la isobara cuando le cruza el frente da cuenta del cambio en la dirección de los vientos

8.2 (e) Criterios para identificar frentes

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• ¿Cómo saben los meteorólogos dónde se encuentran los frentes?

• Brusco cambio de temperatura en superficie en una distancia relativamente corta

• Cambios en el contenido de humedad del aire (marcado por cambios en la temperatura del punto de rocío)

• Cambio en la dirección de los vientos

• Cambios en la presión*

• Nubes y precipitaciones* (no siempre)

• Cierto “quiebre” de la isobara cuando le cruza el frente da cuenta del cambio en la dirección de los vientos

8.2 (e) Criterios para identificar frentes

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• ¿Cómo saben los meteorólogos dónde se encuentran los frentes?

• Brusco cambio de temperatura en superficie en una distancia relativamente corta

• Cambios en el contenido de humedad del aire (marcado por cambios en la temperatura del punto de rocío)

• Cambio en la dirección de los vientos

• Cambios en la presión*

• Nubes y precipitaciones* (no siempre)

• Cierto “quiebre” de la isobara cuando le cruza el frente da cuenta del cambio en la dirección de los vientos

Caracteristicas mas relevantes de los

frentes. OJO! Existen excepciones!