flujos horizontales

Lección 3
La estructura dinámica de la atmósfera
Meta
Dar a conocer los factores que afectan la circulación atmosférica, como la presión
atmosférica, el viento, las influencias friccionales, los frentes y las masas de aire.
Explicar la influencia de las características topográficas como la Tierra, el agua y las
montañas en el movimiento del aire.

Objetivos
Al concluir esta lección,estará capacitado para:
1. Nombrar y explicar tres fuerzas que determinan la dirección y la velocidad del
viento dentro de la capa de fricción de la Tierra.
2. Explicar los cambios que produce la altura en la velocidad del viento y su
importancia para los estudios sobre la contaminación del aire.
3. Describir el efecto de los sistemas de presión en el transporte de la contaminación.
4.Identificar las dos propiedades principales de una masa de aire.
5. Distinguir cuatro tipos de frentes diferentes.
6. Explicar el fenómeno llamado entrampamiento frontal.
7. Explicar cómo influyen los diferentes tipos de terreno en el flujo del aire y, por
consiguiente, en la dispersión de la contaminación.

Introducción
Todos estamos familiarizados con las diferentes formas que puede adoptar lacirculación
atmosférica: brisas suaves, tormentas eléctricas, huracanes, para mencionar unas pocas. El aire
se mueve a fin de equilibrar los desbalances de presión atmosférica que causan las variaciones
de la insolación y el calentamiento diferencial. El calentamiento diferencial es la causa principal
de la circulación atmosférica en la Tierra. En esta lección se explicará por qué el vientosopla
desde una determinada dirección y las causas de los patrones generales de circulación del aire.
Se observarán las diferencias de comportamiento entre los vientos en altura y los superficiales,
y cómo influye la topografía de la Tierra en estos últimos.

Circulación atmosférica
El aire se mueve a fin de equilibrar los desbalances de presión causados por el calentamiento
diferencial de lasuperficie terrestre. A medida que se traslada de áreas de alta presión a áreas
de baja presión, el viento es influido significativamente por la presencia o ausencia de la
fricción. Por consiguiente, los vientos superficiales se comportan de manera diferente que los
vientos en altura debido a las fuerzas de fricción que actúan cerca de la superficie terrestre. La
rotación de la Tierra modificala circulación atmosférica pero no la produce, ya que,
esencialmente, la atmósfera rota con la Tierra. El movimiento del aire ayuda a evitar que las
concentraciones de los contaminantes liberados al aire alcancen niveles peligrosos.

Presión atmosférica
A pesar de ser invisible, el aire tiene peso. Cualquier gas como el aire contiene moléculas que
se mueven en todas las direcciones y agrandes velocidades. En realidad, la velocidad depende
de la temperatura del gas. La presión atmosférica es causada por moléculas de aire (por
ejemplo, oxígeno o nitrógeno) que chocan tanto entre sí como con otros objetos y rebotan. Es
función del número de moléculas atmosféricas en un determinado volumen y la velocidad a la
que se desplazan. Cuando el aire está confinado dentro de ciertos límites,el calentamiento
aumenta su presión y el enfriamiento la disminuye. Cuando se confina en un espacio más
pequeño, su presión aumenta pero disminuye cuando se expande en un espacio mayor.
En cualquier ubicación, ya sea en la superficie terrestre o en la atmósfera, la presión
atmosférica depende del peso del aire de la capa superior. Imagine una columna de aire. Una
columna de aire que seextiende a cientos de kilómetros sobre el nivel del mar ejerce una
presión de 1.013 milibaras (mb) (o 1,013 Kpa). Pero si sube en la columna a una altitud de
5,5 km (18.000 pies), la presión atmosférica será aproximadamente la mitad o 506 mb (0,506
Kpa).
La figura 3-1 indica las áreas de presión alta y baja. Los ciclos concéntricos alrededor de las
áreas de mayor o menor presión se denominan...