11/12/2008

CAPACITACION MAGISTERIAL EN CIENCIA DE LA ATMOSFERA METEOROLOGIA Y MEDIO AMBIENTE

Ing. Met. Nelson Quispe Gutiérrez

SENAMHI

Meteorología : ciencia que estudia la atmósfera, comprende el estudio del tiempo y el clima y se ocupa del estudio físico, dinámico y químico de la atmósfera terrestre. Tiempo : estado del tiempo, tiempo meteorológico, o tiempo atmosférico, es definido como el estado de la atmósfera en un determinado momento. Clima : estado medio de los elementos meteorológicos de una localidad considerando un período largo de tiempo. El clima de una localidad viene determinado por los factores climatológicos: latitud, longitud, altitud, orografía y continentalidad.

1

11/12/2008

El Sol y La tierra

VERANO HEMISFERIO NORTE

2

11/12/2008

VERANO HEMISFERIO SUR

ENERGIA SOLAR

3

11/12/2008

RADIACION SOLAR

DISTRIBUCION ESPACIAL DE LA ENERGIA

4

11/12/2008

LA ATMOSFERA

Circulación General de la Atmósfera

5

11/12/2008

MASAS DE AIRE

6

11/12/2008

MASAS DE AIRE El concepto de masa de aire fue desarrollado en Noruega por los meteorólogos Bergeron y Bjerkness en los años 20 como parte de su teoría sobre el Frente Polar. Una masa de aire se define como un volumen de aire de gran extensión cuyas propiedades físicas, sobre todo temperatura y humedad, son uniformes en el plano horizontal. Su tamaño cubre por lo general centenares e incluso miles de kilómetros cuadrados, verticalmente puede alcanzar espesores de varios kilómetros, y sus caracteres los obtiene por el contacto prolongado sobre extensas áreas oceánicas o continentales con unas condiciones superficiales homogéneas, a las que se denomina regiones manantial o fuente. Clasificación de las masas de aire Las masas de aire se clasifican según su temperatura (determinada por su posición sobre el globo, ártica, antártica, polar, tropical o ecuatorial) y por la humedad del aire (continental o marítima).

CLASIFICACION DE MASAS DE AIRE Masa de aire

Símbolo

Temperatu ra (ºC)

Humedad específica (g/kg)

Propiedades

Ártica continental Ártica continental invierno

Ac A A Ac

-55 a -35

0.05 a 0.2

Muy fría, muy seca, nuy estable

Polar continental invierno verano

Pc

Polar marítima invierno verano

Pm

Tropical continental

Tc

Tropical marítima verano

Tm

Ecuatorial marítima

Em

-35 a -20 5 a 15

0.2 a 0.6 4 a 9

Fría, seca y muy estable Fría, seca y estable

0 a 10 2 a 14

3 a 8 5 a 10

Fresca, húmeda e inestable Fresca, húmeda e inestable

30 a 42

5 a 10

Cálida seca e inestable

22 a 30

15 a 20

Cálida, húmeda, estabilidad variable

Aprox. 27

Aprox. 19

Cálida, muy húmeda e inestable

7

11/12/2008

SISTEMAS FRONTALES Frente: Zona de interacción entre dos masas de aire con características diferentes de temperatura y/o humedad.

FRENTE FRIO

FRENTE CALIENTE

8

11/12/2008

Frente Cálido. Se produce cuando una masa de aire caliente avanza hacia latitudes mayores y su borde delantero asciende sobre el aire más frío. Si hay humedad suficiente se observan todos los géneros de nubes estratiformes (St, Sc, Ns, As, Cs) las cuáles podrían provocar precipitaciones de tipo continuo.

Frente Frío. Se produce cuando una masa de aire frío avanza hacia latitudes menores y su borde delantero se introduce como una cuña entre el suelo y el aire caliente. Al paso de este sistema, se pueden observar nubes de desarrollo vertical (Sc, Cu, Cb) las cuales podrían provocar chubascos o nevadas si la temperatura es muy baja. Durante D t su desplazamiento d l i t lla masa de aire que viene desplazando el aire más cálido provoca descensos rápidos en las temperaturas de la región por donde pasa.

9

11/12/2008

Frente Ocluido. Se produce cuando un frente frío que se desplaza por lo regular más rápidamente, alcanza a un frente caliente, provocando una oclusión en altura. El estado del tiempo que provoca este sistema es una mezcla de los fenómenos hidrometeorológicos que producen los dos tipos de frentes.

Frontogénesis. Este término se refiere al proceso de formación o intensificación de un frente o sistema frontal por influencias físicas (por ejemplo, radiación) o cinemáticas (movimiento del aire). F Frontólisis. tóli i E t término Este té i se refiere fi all proceso de d disipación di i ió o debilitamiento de un frente o sistema frontal. Fuego de San Telmo. Descarga eléctrica débil, más o menos continua que tiene lugar en la atmósfera cargada de humedad sobre objetos elevados y puntiagudos. Fuerza de Coriolis. Efecto de Coriolis. Efecto debido al movimiento rotacional de la tierra, que se manifiesta en todo cuerpo en movimiento, de tal forma que lo desvía de su trayectoria recta. En el hemisferio norte la desviación ocurre hacia la derecha de la dirección del cuerpo y mientras que en el hemisferio sur la desviación es hacia la izquierda.

10

11/12/2008

HURACAN

QUE ES UN HURACAN ? POR QUE LOS NOMBRES ? COMO SE FORMA UN HURACAN ? CUANDO SE FORMAN LOS HURACANES ?

11

11/12/2008

¿ QUÉ ES UN HURACÁN ?

El huracán es el más severo de los fenómenos meteorológicos conocido como ciclones tropicales. Estos son sistemas de baja presión con actividad lluviosa y eléctrica cuyos vientos rotan antihorariamente en el hemisferio Norte.

ETAPAS DE FORMACION: ¾ DEPRESIÓN TROPICAL: ciclón tropical en el que el viento medio máximo a nivel de la superficie del mar (velocidad promedio en un minuto) es de 62 km/h o inferior. ¾ TORMENTA TROPICAL: ciclón tropical bien organizado de núcleo caliente en el que el viento promedio máximo a nivel de la superficie del mar (velocidad promedio en un minuto) i t ) es d de 63 a 117 kkm/h. /h ¾ HURACÁN: ciclón tropical de núcleo caliente en el que el viento máximo promedio a nivel del mar (velocidad promedio en un minuto) es de 118 km/h o superior.

12

11/12/2008

Categoría de huracanes La escala de Saffir/Simpson clasifica los huracanes en función de la velocidad del viento generada por éstos.

¿CÓMO SURGIÓ LA IDEA DE NOMBRAR LOS HURACANES?

• Por siglos, muchos huracanes en las Antillas eran nombrados por el santo del día en que afectaba el huracán. El primer meteorólogo que utilizó un nombre propio para referirse a un huracán fue un australiano en los primeros años del siglo XX • Durante la segunda guerra mundial (1939-1945) las tormentas tropicales recibieron, informalmente, nombres de mujeres por los meteorólogos de la Armada de los Estados Unidos de América • A partir de 1950 las tormentas tropicales del Océano Atlántico norte se identificaron utilizando el alfabeto fonético (alfa, bravo, charlie...) • En 1953 el Buró del Tiempo de Estados Unidos de América los llamó únicamente con nombres de mujeres • En 1979 la Organización Meteorológica Mundial (OMM) y el Servicio Meteorológico de Estados Unidos (National Weather Service) incorporaron nombres alternos de hombres y mujeres. • Actualmente los nombres se eligen en reuniones internacionales convocadas por la OMM y se conserva la alternancia de género. Las listas de nombres se utilizan cada 6 años. Se omiten las letras Q, U, X, Y y Z debido a la escasez de nombres que inician con dichas letras. • Los nombres de huracanes muy destructivos se retiran, quedando en los registros históricos, y son sustituidos por otros que inician con la misma letra. • Los nombres permiten una mejor identificación entre los servicios meteorológicos y los usuarios que reciben la información (informes de alerta, información en general), ya que particularizan el fenómeno y de esa manera se conoce a cuál fenómeno se refieren los boletines de alerta.

13

11/12/2008

Nombres para los años 2001 - 2006 en la Cuenca del Atlántico (Golfo de México+Mar Caribe+Océano Atlántico)

COMO Y DONDE SE FORMA UN HURACAN

14

11/12/2008

TEMPERATURA DE AGUA DE MAR

15

11/12/2008

PROBABILIDAD DE RRECORRIDO DE HURCANES JUNIO

AGOSTO

OCTUBRE

JULIO

SETIEMBRE

NOVIEMBRE

FORMACION DE UN HURACAN

16

11/12/2008

17

11/12/2008

18

11/12/2008

19

11/12/2008

20

11/12/2008

21

11/12/2008

22

11/12/2008

Los ciclones tropicales son un peligro muy conocidos en los trópicos Huracan: Fran

Intensos vientos pueden destruír todo lo que encuentran a su paso. paso Foto: efecto del huracán Mitch, 1998

Fuente: OMM N° 936

23

11/12/2008

TORNADO

La palabra "tornado tiene etimología latina. En el idioma de los romanos, "tornare" equivalía a "girar". Propiamente, el tornado es un fenómeno que se caracteriza por la presencia de vientos giratorios procedentes de una formación nubosa densa en forma de embudo. Un tornado es un torbellino violento que se extiende desde las nubes hasta la superficie terrestre. Los tornados se desplazan p rápidamente p y aunque no se conece este dato con exactitud, sus vientos pueden alcanzar velocidades de 250 millas (400 km) por hora o más, cambian dirección en forma errática y causan gran destrucción. No obstante, sólo el 2% de los tornados sobrepasan los 300 km/h

ZONA DE CONVERGENCIA la energía de circulación atmosférica procede de los contrastes de temperatura, especialmente a macroescala, que se manifiesta mediante las variaciones periódicas de la velocidad de los vientos, que repercuten sobre todo en los elementos meteorológicos, y en forma especial sobre la precipitación.

ZCIT: ENERO, 2006

24

11/12/2008

Jet Stream o corriente en chorro Bjernes, en 1933, calculó el viento geostrófico a diferentes niveles, elaborando cortes verticales de la atmósfera, llegando a la conclusión de que en la troposfera superior debían existir vientos fuertes predominantes del Oeste (o zonales ).

Rossby y sus colaboradores de la Universidad de Chicago, en 1947, por analogía con la dinámica de fluidos, llamó corriente en chorro a cada uno de los máximos de viento observado en la troposfera superior. Este nombre ha sido ampliamente aceptado. Durante la investigación efectuada por Rossby, encontró tres tipos diferentes de máximos de viento o corriente en chorro

CARACTERÍSTICAS -Corriente tubular, aplanada, horizontal, de fortísimos vientos en alta troposfera. -Va Va de Oeste a este en cualquier hemisferio. hemisferio -Sólo en ocasiones circunvala realmente el globo; frecuentemente está dividida en bastantes lugares. -Corriente no estrictamente zonal, sino con ondas muy largas cuya longitud puede variar entre 50 y 120° de longitud geográfica. -Cuando la longitud de onda es de 75° de longitud geográfica, las ondas son casi estacionarias.

25

11/12/2008

El Jet es una zona de vientos máximos máximos. La generación de máximos de viento en altura, depende directamente del gradiente horizontal de temperatura (Holton, 1979). La presencia del mismo, es señal de la existencia de dos masas de aire con una frontera que las separa.

(Aviation Weather Center - Washington D.C)

El Jet se define en altura como un área donde las isotacas son mayores de 70 nudos (Kt.), y con un núcleo o centro donde los vientos son iguales o mayores que 90 Kt. Aunque típicamente se evalúa el Jet en los 250 - 300 hPa, el máximo de viento en realidad puede variar entre los 100 - 500 hpa, con algunos Jets estratosféricos definidos en los 70 hPa. La altura a la que el Jet se ubique dependerá de que; tan fría sea la masa de aire; cuánto más fría, fría más bajo se va a manifestar el Jet.

26

11/12/2008

JET STREAM EN EL HEMISFERIO SUR

JET STREAM SOBRE SUDAMERICA 300 hPa

27

11/12/2008

JET STREAM SOBRE LOS ANDES

ESCALA ESPACIAL Y TEMPORAL FENÓMENOS METEOROLÓGICOS

ESCALA ESPACIAL

ESCALA TEMPORAL

Alisios, vientos del Oeste, ondas planetarias

Miles de kilómetros ó

Semanas a meses

ESCALA SINÓPTICA

Borrascas, anticiclones, frentes, huracanes

Cientos a miles de Km

Días a semanas

MESOESCALA

Brisas de mar, montaña, tormentas, tornados

Uno a cientos de km

Turbulencia, remolinos, ráfagas de polvo

Centímetros a metros

MACROESCALA o ESCALA PLANETARIA

MICROESCALA

1 hora 2 días

PLAZOS PREDICCIÓN

Largo Plazo 10 días) í

(>

Medio Plazo (3 a 10 días)

a

Corto plazo (12 a 48 horas) Muy corto plazo (1- 12 horas) (1

Minutos

Se necesita un nivel de detalle suficiente para predecir fenómenos que se desarrollan rápidamente y que son de pequeña escala.

28

11/12/2008

VIENTOS LOCALES Brisa de mar: Viento local persistente que fluye durante el día en las proximidades de las costas, desde el mar hacia la tierra. La causa básica de este flujo de viento es la diferencia del calentamiento entre la superficie del mar y de la tierra, por efecto de la radiación solar. Brisa de montaña: Es el viento local que sopla desde la montaña hacia el valle durante la noche. Se genera debido al enfriamiento nocturno por radiación terrestre, que actúa más rápidamente sobre la montaña que sobre el valle.

BRISAS DE MAR

29

11/12/2008

Vientos locales: vientos de montaña

30

11/12/2008

HERRAMIENTAS OPERATIVAS INFORMACION AFTN (METAR (METAR, SINOPTICA SINOPTICA, TEMP TEMP,ETC) ETC) IMÁGENES DE SATELITE (IR,WV,VIS) SOFTWARE METEOROLOGICO (GRADS, PCGRIDDS, ETC) MODELOS NUMERICOS MODELOS CONCEPTUALES INFORMES

HERRAMIENTAS PARA EL PRONÓSTICO MODELOS CONCEPTUALES • • • • • • •

VAGUADA INVERTIDA = BRILLO SOLAR ALTA MIGRATORIA-VAGUADA EN ALTURA = FRIAJE SUBSIDENCIA = ESTABILIDAD VIENTOS NORTE = ADVECCION CALIDA? VIENTO SUR = ADVECCION FRIA ? VIENTOS DEL ESTE = BUEN TIEMPO? VIENTO DEL OESTE = MAL TIEMPO?

31

11/12/2008

HERRAMIENTAS PARA EL PRONÓSTICO MODELOS NUMÉRICOS

GFS

ETA-SENAMHI ETA-BRASIL

HERRAMIENTA DE PRONOSTICO Imágenes de Satelite

32

11/12/2008

Viento a 850 hPa (1500 m de altura)

OTRAS HERRAMIENTAS PARA EL PRONÓSTICO TEMPERATURA DE AGUA DE MAR

33

11/12/2008

GRACIAS…………

34