Los efectos de la convección en la gran...

of 15 /15
Los efectos de la convecci Los efectos de la convecci ó ó n n en la gran escala en la gran escala

Embed Size (px)

Transcript of Los efectos de la convección en la gran...

  • Los efectos de la convecciLos efectos de la conveccin n en la gran escalaen la gran escala

  • Celeste Celeste SauloSaulo CyMCyM, 2009, 2009

    FormulaciFormulacin de ecuaciones y tn de ecuaciones y trminos rminos que involucran a la conveccique involucran a la conveccinn

    RpQCpsecL

    pss

    ts

    +

    +

    = )(V

    pqec

    pqq

    tq

    = )(V

    I II III IV

    I II III

  • Celeste Celeste SauloSaulo CyMCyM, 2009, 2009

    El efecto neto de la convecciEl efecto neto de la conveccinn

    ==psecLQQQ RC'')(11

    pLqecLQ

    ='')(2

    HSLgdpQTwCL

    gdpQ

    gdpQ

    Ps

    PtRPsPp

    Ps

    PtR

    Ps

    Pt

    ++=++ = Pr)(Pr1

    Flujo de Precipitacinen superficie

    Flujo de calor sensible en superficie

    pvQ h

    rr

    3

  • Celeste Celeste SauloSaulo CyMCyM, 2009, 2009

    En tEn trminos netos:rminos netos:El calor integrado en la columna slo puedecambiar por radiacin, flujos de calor sensible desde la superficie y precipitacinEl vapor de agua integrado en la columna slopuede modificarse mediante la remocin de la precipitacin que cae a la superficie y el aportede los flujos de humedad desde la superficieLa cantidad de movimiento total slo puedemodificarse por friccin (es una fuerza externa al sistema). Por lo tanto, el transporte convectivoCONSERVA LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO

  • Celeste Celeste SauloSaulo CyMCyM, 2009, 2009

    El efecto de la convecciEl efecto de la conveccin n profunda sobre la gran escalaprofunda sobre la gran escala

    QQ1c1c y Qy Q2 2 son lo que son lo que YanaiYanai y otros (1971) denominan la fuente y otros (1971) denominan la fuente aparente de calor y el sumidero aparente de humedad. aparente de calor y el sumidero aparente de humedad.

    Tropical Pacific

    Yanai et al., 1973, JAS

    Tropical Atlantic

    Yanai and Johnson, 1993

  • Celeste Celeste SauloSaulo CyMCyM, 2009, 2009

    El El efectoefecto de la de la convecciconveccinn chatachatasobresobre la la grangran escalaescala

    Nitta and Esbensen, 1974, MWR-2

    500

    600

    700

    800

    900

    1000-2 0 2-10 -6-14

    Q2

    Q1QR

    (K/day)

    P(hP

    a)

    Diferencia de q en simulacionescon y sin conveccin chata

  • Celeste Celeste SauloSaulo CyMCyM, 2009, 2009

    estructura

    EfectosEfectos sobresobre la la grangran escalaescala cuandocuandola la convecciconveccinn se se organizaorganiza

    Efecto sobre el calentamiento

    700

    -2 (K/day)

    convective

    mesoscale

    total

    1000

    500

    200

    100

    2 4 60P(

    hPa)

    300

    Yanai and Johnson, 1997

  • Celeste Celeste SauloSaulo CyMCyM, 2009, 2009

    El aporte de cada tEl aporte de cada trmino segrmino segn n un modelo que trabaja en escala un modelo que trabaja en escala

    de nube (CRM)de nube (CRM)

    Q1c: Q1c: eses dominadodominado porpor la la condensacicondensacinnQ2 : el Q2 : el transportetransporte y la y la condensacicondensacinn son son igualmenteigualmente importantesimportantes

    10

    10

    5z (k

    m)

    (K h-1)-1 2

    c-e

    Q1-QRtransp

    c-e

    Q2

    10

    5z (k

    m)

    transp

    -1-2 0 21

    a bCaniaux, Redelsperger,

    Lafore, JAS (1994)

    Q1c y Q2 representan la retroalimentacin de los procesos convectivos sobre la escala resuelta por el modelo y es lo que debemos parametrizar

  • Celeste Celeste SauloSaulo CyMCyM, 2009, 2009

    PromedioPromedio zonalzonal de Q1 de Q1 segsegnn el el modelomodelo IFSIFS

    P (h

    Pa)

    Latitude

  • Celeste Celeste SauloSaulo CyMCyM, 2009, 2009

    El El conceptoconcepto del del cuasicuasi--equilibrioequilibrioArakawa y Schubert (1974) postularon que el nivel de actividadde la conveccin es tal que su efecto estabilizador equilibra la desestabilizacin que producen los procesos de gran escala

    Evidencia Observacional:

    GARP Atlantic Tropical Experiment (1974)

  • Celeste Celeste SauloSaulo CyMCyM, 2009, 2009

    SSntesisntesisLa La convecciconveccinn eses de de importanciaimportancia crucial crucial parapara el el balance global de balance global de energenergaa y y aguaaguaLa La convecciconveccinn genera y o genera y o influenciainfluencia unauna cantidadcantidad de de fenfenmenosmenos importantesimportantes parapara el el pronpronsticostico((tormentastormentas, , precipitaciprecipitacinesnes intensasintensas, , huracaneshuracanes))En En escalasescalas horizontaleshorizontales mayoresmayores, la , la convecciconveccinn se se encuentraencuentra en en cuasicuasi--equilibrioequilibrio con los con los forzantesforzantes de de grangran escalaescalaUn Un parparmetrometro importanteimportante parapara la la intensidadintensidad de la de la convecciconveccinn eses el el CAPECAPELa La convecciconveccinn afectaafecta la la atmatmsferasfera a a travtravss de la de la condensacicondensacinn / / evaporacievaporacinn y el y el transportetransporteturbulentoturbulento

  • Celeste Celeste SauloSaulo CyMCyM, 2009, 2009

    SSntesisntesisEl El efectoefecto de la de la convecciconveccinn sobresobre laslas escalasescalasmayoresmayores dependedepende del del tipotipo de de convecciconveccinn y de la y de la situacisituacinn sinsinpticapticaLa La convecciconveccinn chatachata estest presentepresente sobresobre grandesgrandesextensionesextensiones ((mayormentemayormente oceocenicasnicas), ), determinadetermina la la rere--distribucidistribucinn de los de los flujosflujos de de superficiesuperficie y el y el tranportetranporte de vapor y de vapor y cantidadcantidad de de movimientomovimiento desdedesdelos los subtrsubtrpicospicos haciahacia la la zonazona de de convergenciaconvergencia interinter--tropicaltropicalQ1, Q2 and Q3Q1, Q2 and Q3 son son cantidadescantidades queque reflejanreflejan el el efectoefectomediomedio (en (en tiempotiempo y y espacioespacio) de la ) de la convecciconveccinn((escalaescala no no resueltaresuelta) y del ) y del calentamiento/secamientocalentamiento/secamientoestratiformeestratiforme ((escalaescala resueltaresuelta))

  • Celeste Celeste SauloSaulo CyMCyM, 2009, 2009

    Material complementarioMaterial complementario

    DerivaciDerivacin completa de la temperatura n completa de la temperatura potencial equivalentepotencial equivalente

  • La conveccin en un diagrama ; -p

    e(T,q)esat(T)

    e se conserva en un ascenso ad. hmedo

    CAPE

    GATE Sounding

  • Celeste Celeste SauloSaulo CyMCyM, 2009, 2009

    Importancia del tipo de proceso Importancia del tipo de proceso adiabadiabtico en el CAPEtico en el CAPE

    CAPE CAPE adiabadiabticotico reversible sin reversible sin congelamientocongelamiento vs. vs. adiabadiabticotico irreversibleirreversible

    Emanuel, 1994