Meteorología

La meteorología se define como la situación local a corto plazo, en que se ecuentra la atmósfera y no debería confundirse con el clima. Lo meteorólogos definen el clima con los patrones de las condiciones de la meteorología a largo plazo. Para determinar el clima de una determinada región, recogemos información de la meteorología en un intervalo específico de tiempo, generalmente algunas décadas. Entonces, ¿qué hacemos para determinar nuestra meteorología?

Observación local

Para la observación de nuestro clima hay que tomar medidas de una serie de parámetros diferentes:

• presión del aire con un barómetro
• temperatura con un termómetro
• humedad con un hidrógrafo o un psicrómetro
• dirección de viento y velocidad mediante un anemómetro
• precipitaciones (lluvia, nieve) con un indicador
• radiación, por ejemplo, con un heliómetro

Abajo se muestra los instrumentos que usamos. ¡Pincha encima para verlo con más detalle!

2. Instrumentos para la observación meteorológica:
(1) barómetro © quicksilver-barometers.co.uk (2) higrómetro © optic berger GmbH (3) anemómetro + veleta © fascinatingelectronics.com (4) indicador de lluvia, Mettingen weather station (5) heliógrafo, Hoher Sonnblick, Austria © Stefan Eisenbach.

Estos datos se miden en cualquier estación meteorológica, tanto automáticamente como por los meteorólogos. Se recoge la información y se usa para hacer mapas meteorológicos por regiones. También se usa en los modelos informáticos para obtener un pronóstico de tiempo.

Eventos meteorológicos regionales: Frentes

Los frentes se forman cuando se encuentran dos masas de aire de distinta temperatura. Debido a que el aire caliente es más ligero que el frío, el primero asciende sobre la capa fría. Llamamos a los frentes de según la masa de aire que se mueva más rápido. De esta forma, si una masa de aire caliente se mueve rápido hacia el aire frío, el espacio comprendido entre las dos masas de aire se conoce como frente cálido. Los cambios meteorológicos son rápidos si pasa un frente frío, y son más lentos si se trata de un frente cálido.

Los frentes fríos aparecen cuando una masa de aire frío se aproxima rápidamente a otra de aire caliente. Debido a que el aire frío es más denso el aire caliente, empuja al aire caliente hacia arriba dentro de la atmósfera formando una capa fría por debajo. El aire caliente se enfría a medida que asciende y, si tiene suficiente vapor de agua, éste se condensa dando nubes que pueden provocar lluvias. En ocasiones, se forman nubes altas como los cumulonimbos y, como consecuencia, hay frecuentes tormentas eléctricas y fuertes lluvias. Cuando tienen lugar frentes cálidos, el aire caliente asciende lentamente hacia en la atmósfera por encima de la capa de aire frío inferior. Debido a lo que tarda este proceso, los cambios que se producen en la meteorología no son tan drásticos pero duran muchas horas, incluso días. Los frentes ocluídos ocurren cuando un frente frrío adelanta a uno cálido. 

El movimiento de aire en la atmósfera se debe a las diferencias de presión entre distintos lugares de la Tierra. Entonces, ¿cómo aparecen esas diferencias de temperatura?

Circulación general

La presión del aire en la superficie de la Tierra varía en cada sitio y se debe, parcialmente, a la diferencia en la cantidad de calor que reciben del sol. Cuando el sol calienta la Tierra, el aire, sobre todo el caliente, se hace menos denso, se expande y asciende. El aire que esta por encima, es empujado hacia arriba y se extiende horizontalmente. Debido a este movimiento horizontal hay menos aire sobre el suelo donde se está produciendo el calentamiento y esto hace que sea un área de baja presión. A medida que el aire asciende, se enfría. A medida que se enfría, el aire llega a ser más denso y desciende. Este descenso implica que haya más aire sobre el suelo, haciendo que sea un área de alta presión. El aire se mueve de regiones de alta presión a regiones de baja presión para compensar las diferencias de presión, formando viento y circulación atmosférica como consecuencia.

Lo  mismo ocurre, a pequeña escala, durante la formación de brisas marinas durante el día y brisas continentales durante la noche, y esto se muestra en la animación de abajo. Durante el día, la tierra se calienta más rápido que el mar, calentando el aire que tiene encima. Durante la noche, el mar se enfría más despacio que la tierra, entonces el aire que está sobre el mar está más caliente en comparación con el de la tierra. En ambos casos, el aire caliente asciende y deja un área de baja presión (L) debajo. El aire de regiones de mayor presión (H) se mueve hacia la zona de baja presión para compensar las diferencias de presión. A mayor altitud, el aire se transporta en la dirección opuesta.

6. Animación brisa marina - brisa continental (150 K).
Adaptado de: Exploring Earth.
http://earthsci.terc.edu/navigation/home.cfm

Alrededor de la Tierra hay zonas donde predomina la alta o la baja presión. En el ecuador, el suelo cálido, calentado por la energía solar, hace que el aire ascienda dejando un área de baja presión. A medida que el aire asciende, se enfría y el vapor de agua que contiene forma lluvias. Esto es por lo que las regiones tropicales son tan húmedas. El aire vuelve a descender a la Tierra entre ~30^oN y ~30^oS dando como resultado áreas de alta presión. Debido a que el aire ha perdido casi toda su agua, el aire que desciende es muy seco y es por lo que hay grandes desiertos en dichas latitudes. Cerca de 60^oN y 60^oS, el aire frío y denso que porcede de los polos, se encuentra con aire caliente de las proximidades del ecuador. El aire caliente es menos denso por lo que asciende a la fuerza, dejando zonas de baja presión. Este aire se enfría y desciende formando zonas de alta presión cerca de los polos.

A medida que te acercas a los polos, la rotación de la Tierra (la Fuerza de Coriolis) hace que los vientos tengan predominantemente dirección del oeste. Los factores térmicos y geográficos (la presencia de la tierra, montañas y océanos) también influyen en la meteorología de estas latitudes. Esto hace que sea mucho más difícil determinar la meteorología que en los Trópicos.

El Niño

Como sabemos, la climatología está gobernada por diferentes sistemas que operan en distintas localizaciones en una atmósfera muy dinámica. Factores como la circulación de las Células de Hadley, actúan constantemente, pero también existen otras fluctuaciones a corto placo en la circulación de la atmósfera que provocan fenómenos como El Niño y la Oscilación Noratlántica. Aunque tienen una vida muy corta, pruducen enormes impactos en nuestra meteorología.

El Niño es el resultado de una gran anomalía en la temperatura del agua en el Océano Pacífico cerca del ecuador, al oeste de Sudamérica. El fenómeno se observó por primera vez por los pescadores peruanos ya que afecta a gran cantidad y variedad de peces. Los científicos han demostrado que El Niño afecta a la meteorología en numerosos continentes. El Niño causa lluvias torrenciales en el suroeste de Sudamérica y lluvias menos fuertes en el Norte de Brasil. Es también responsable de la sequía en Australia e Indonesia y de los inviernos suaves en Norteamérica.

Échale un vistazo al tema METEOROLOGÍA en la Enciclopedia del Clima para averiguar más sobre los sistemas de presión atmosférica y la circulación local y global y su influencia.

Sobre esta página:

autor: Dr. Elmar Uherek - MPI for chemistry, Mainz
última publicación: 2004-06-11