METEOROLOGÍA Y CLIMA

Análisis de la atmósfera mediante un sondeo

1. Objetivo
Analizar el estado de la atmósfera a partir de los datos de un sondeo mediante la ayuda de un diagrama termodinámico.
Se utilizará el diagrama para calcular la humedad de la atmósfera en cada nivel de presión, determinar la estabilidad atmosférica y la evolución de una (burbuja) parcela de aire. Se pretende localizar la altura de latropopausa, la existencia de inversiones, así como la presencia y altura de las nubes.

2. Diagrama termodinámico

La meteorología es una ciencia basada fundamentalmente en la observación. Básicamente,
los meteorólogos trabajan con los datos recogidos de estaciones meteorológicas de tierra, sondeos aerológicos, radares o satélites.
Un diagrama termodinámico es una herramienta utilizada porlos meteorólogos para resolver
el estado de la atmósfera gráficamente. De esta forma se evitan realizar costosos cálculos
termodinámicos que ya van incluidos en el diagrama. Para ello es necesario incluir los perfiles
verticales de temperatura y humedad del aire que son registrados por una radiosonda lanzada
desde un un punto geográfico concreto.
Uno de los más utilizados es el diagrama deStüve. Este diagrama utiliza como coordenada horizontal la temperatura y una función de la presión en la vertical. En un diagrama se incluyen dos clases de información: estados y procesos. El estado del aire queda definido por su presión, temperatura y humedad. Los procesos experimentados por parcelas de aire que se mueven en el seno de la atmósfera son de dos tipos: adiabáticos secos (no saturados) yadiabáticos húmedos (saturados). El diagrama termodinámico completo, incluido al final de este guión de práticas, contiene cinco conjuntos de líneas o curvas:
1. Isobaras (líneas continuas de trazo fino horizontales)
2. Isotermas (líneas continuas de trazo fino verticales)
3. Adiabáticas secas (líneas continuas de trazo fino)
4. Adiabáticas saturadas (líneas discontinuas de trazo grueso)
5.Equisaturadas (líneas a puntos cuasi verticales)

2.1. Isobaras e isotermas
La presión y la temperatura determinan el estado termodinámico de una parecela de aire de
masa unidad en cualquier instante. Las líneas horizontales continuas de trazo fino del diagrama
representan las isobaras y las verticales las isotermas. El estado de una parcela de aire viene
representado por un punto en eldiagrama con el valor de la presión y temperatura correspondientes.
Estas medidas suelen consistir en pares de valores de temperatura T y temperatura de rocío Td en ºC correspondientes a distintos niveles de presión. Por lo tanto, para cada altura, sobre el diagrama, habrá dos puntos que podemos representar uno para la T y otro para la Td. Una vez unidos estos puntos mediante rectas, obtendremos lacurva de estado de la temperatura ambiente y la curva de estado de la humedad del ambiente.


2.2. Adiabáticas secas (no saturadas)

Son las líneas continuas de trazo grueso que se dirigen hacia la esquina superior izquierda del
diagrama. Estas líneas representan el cambio de temperatura (del orden de 10ºC por km) que
experimentaría una parcela de aire no saturada si fuese forzada a moverseverticalmente hacia
arriba o hacia abajo en la atmósfera debido al proceso adiabático de expansión o compresión
que sufriría por el cambio de presión en altura. Los números sobre estas líneas que aparecen en el diagrama son las temperaturas en ºKelvin.

2.3. Adiabáticas húmedas (saturadas)

Las líneas continuas de trazo grueso del diagrama son las adiabáticas saturadas y representan
elcambio de temperatura que experimentaría una parcela de aire saturada que se desplazase
verticalmente de forma adiabática. Las adiabáticas saturadas aparecen en el diagrama de Stüve
como un conjunto de curvas con pendientes que van desde los 2ºC por km en aire cálido cerca
de la superficie aproximándose a los 10ºC por km de las adiabáticas secas en aire frío en altura. A efectos prácticos en el...