Ciencia

CAPÍTULO 10
CAMPO HORIZONTAL DE PRESIONES Y CIRCULACIÓN ATMOSFÉRICA

10.1. Campo horizontal de presiones

Las diferencias de presión en la horizontal son debidas principalmente a distintas densidades del aire, consecuencia del desigual calentamiento solar, y a una redistribución de masa por la circulación de la atmósfera. Otros factores a tener en cuenta son el contenido de vapor de agua enel aire, que puede ser causa de ligeras variaciones de la presión, ya que el vapor de agua es menos denso que otros componentes del aire, y también las variaciones de la fuerza de la gravedad entre distintas áreas que afectan algo a la presión. Una de las propiedades más características de la atmósfera es la disminución de la presión con la altura debido a la reducción de la masa de aire quegravita sobre un punto. Sin embargo, como se ha visto en el capítulo 3, apartado 3.5 no existe una relación sencilla entre la presión y la altura, ya que la densidad del aire varía no sólo con la presión sino también con la temperatura. Además, como ya se ha indicado en el capítulo 3, apartado 3.4 la ecuación hidrostática expresa que a cualquier nivel el cambio de presión con la altura es proporcionala la densidad del aire a ese nivel. Por tanto, la presión deberá descender

con la altura más rápidamente en las capas más bajas de la atmósfera inferior que en el aire superior menos denso. Para representar la distribución de la presión en la horizontal se utilizan las isóbaras líneas que unen puntos de la misma presión.

Fig. 10.2. Reducción de la presión al nivel del mar

La partesuperior de la figura 10.1 representa la recogida de datos en diferentes lugares de la superficie terrestre. El objetivo que se pretende al construir un mapa isobárico es conocer la variación del gradiente horizontal de presiones. Para esta tarea se deben reducir los datos obtenidos a una misma superficie de nivel que por convenio se toma la de z = 0 o nivel del mar.
(a) (b)
05 02 996 1002 1005

96(c)
A 996 B 902 C 1005

Fig. 10.1.1.

La reducción de los datos barométricos al nivel del mar es bastante laborioso, ya que se ha de tener en cuenta el valor de la gravedad del lugar, etc. Sin embargo, asumiendo una atmósfera estándar, se obtiene que, aproximadamente. para cada 100

metros de elevación la presión disminuye 10 mb como se ilustra en la parte inferior de la figura 10.1.Los mapas isobáricos muestran únicamente los dos últimos dígitos, pues los iniciales se deducen fácilmente. Por ejemplo, si se tienen los valores del cuadro de la izquierda (fig. 10.1.1a), le corresponderán los de la derecha (fig. 10.1.1.b). En caso de error, por ejemplo (fig. 10.1.1.c), al estudiar este mapa se deduce que de C hacia B se generarían vientos con velocidades del orden de miles dekilómetros por hora, debido al alto gradiente de presión entre los puntos mencionados.

Fig. 10.2. Mapa isobárico de superficie (Instituto Nacional de Meteorología)

Las isobaras se suelen trazar con una equidistancia de 4 mb como puede apreciarse en la figura 10.2. Otro método de representación del campo de presiones son los mapas de altura o topografías, en los que las isolíneas (denominadasisohipsas) indican la altura de una superficie isobárica. Por convenio internacional, las superficies isobáricas utilizadas son las de 1.000, 850, 700, 500, 300, 200 y 100 mb Las alturas medias aproximadas de estas superficies quedan reflejadas en la tabla 10.1. Se ha utilizado el modelo de atmósfera estándar descrito en el apartado 3.5.3.

TABLA 10.1 NIVELES DE PRESIÓN MÁS UTILIZADOS Y ALTURAPresión (mb) 1.000 850 700 500 300 200 100 Altura media (m) 150 1000 3000 5500 9000 12000 16000

En la figura 10.3.a puede observarse que una superficie de presión constante no coincide con una de altura constante. La diferencia de presión entre AA' y BB' es la misma, entonces una columna de sección unidad ubicada en A' de longitud AA' pesa lo mismo que otra en B' de longitud BB' y por tanto debe...