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TEMA 4. EQUILIBRIO VERTICAL EN LA ATMÓSFERA. ESTABILIDAD.

• EQUILIBRIO ESTÁTICO Y BALANCE HIDROSTÁTICO.• GRADIENTE VERTICAL DE TEMPERATURA.• ESTABILIDAD VERTICAL Y CONVECCIÓN.

– MÉTODO DE LA BURBUJA.– CRITERIOS DE ESTABILIDAD EN FUNCIÓN DE θ Y θSW.

• DESARROLLO VERTICAL. – DESARROLLO VERTICAL DE UNA COLUMNA SIN SATURAR.– INVERSIÓN DE SUBSIDENCIA.– DESPLAZAMIENTO VERTICAL DE UNA COLUMNA HASTA

SATURACIÓN. INESTABILIDAD POTENCIAL.

• INESTABILIDAD LATENTE.• INESTABILIDAD CONVECTIVA. NIVEL DE

CONDENSACIÓN POR CONVECCIÓN.

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TEMA 4. EQUILIBRIO VERTICAL EN LA ATMÓSFERA. ESTABILIDAD.

• EQUILIBRIO ESTÁTICO Y BALANCE HIDROSTÁTICO.• GRADIENTE VERTICAL DE TEMPERATURA.• ESTABILIDAD VERTICAL Y CONVECCIÓN.

– MÉTODO DE LA BURBUJA.– CRITERIOS DE ESTABILIDAD EN FUNCIÓN DE θ Y θSW.

• DESARROLLO VERTICAL. – DESARROLLO VERTICAL DE UNA COLUMNA SIN SATURAR.– INVERSIÓN DE SUBSIDENCIA.– DESPLAZAMIENTO VERTICAL DE UNA COLUMNA HASTA

SATURACIÓN. INESTABILIDAD POTENCIAL.

• INESTABILIDAD LATENTE.• INESTABILIDAD CONVECTIVA. NIVEL DE

CONDENSACIÓN POR CONVECCIÓN.

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LA FUERZA GRADIENTE DE PRESIÓN

dxdzdyy

ppdy

y

pp

+−

∂∂

∂∂

21

21

y

x

zdx

dy

dz

dyy

pp

∂∂

21−

pp

ydy+

1

2

∂∂

p

y

p

∂∂

Fuerzas por unidad de superficie

x

p

m

F

∂∂

ρ1−=

Fuerza neta

Fuerza específica

dxdzdyy

p

∂∂

22

dxdydzy

p

∂∂

−=

pm

F ∇−=r

r

ρ1

En 3-D

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p

dpT

g

Rdz v

d−=

vdTRp ρ=

Espesor de la capaTemperatura promedio de la capa

∫∫ −=2

1

2

1

lnp

p

vd

z

z

pdTg

Rdz

=−

2

112 ln

p

pT

g

Rzz v

d

EQUILIBRIO HIDROSTATICOkdxdydz

z

pp ˆ

21

+−

∂∂

dx

dy

dz

kdxdydzz

pp ˆ

21

∂∂kdxdydzg ˆρ−

gdzdpgz

p

gdxdydzdxdydzz

ppdz

z

pp

ρρ∂∂

ρ∂∂

∂∂

−=⇒=−−

=−

+−

0

021

21

Integrando a través de una capa atmosférica

gdz

dp =−ρ1

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Equilibrio HidrostáticoLa ecuación hipsométrica

=−

2

112 ln

p

pT

g

Rzz v

d

• Relaciona el espesor de una capa con la diferencia de presión entre su base y su cima

• Escala lineal de alturas Escala logarítmica de presiones

• Temperatura virtual media de la capavT

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TEMA 4. EQUILIBRIO VERTICAL EN LA ATMÓSFERA. ESTABILIDAD.

• EQUILIBRIO ESTÁTICO Y BALANCE HIDROSTÁTICO.• GRADIENTE VERTICAL DE TEMPERATURA.• ESTABILIDAD VERTICAL Y CONVECCIÓN.

– MÉTODO DE LA BURBUJA.– CRITERIOS DE ESTABILIDAD EN FUNCIÓN DE θ Y θSW.

• DESARROLLO VERTICAL. – DESARROLLO VERTICAL DE UNA COLUMNA SIN SATURAR.– INVERSIÓN DE SUBSIDENCIA.– DESPLAZAMIENTO VERTICAL DE UNA COLUMNA HASTA

SATURACIÓN. INESTABILIDAD POTENCIAL.

• INESTABILIDAD LATENTE.• INESTABILIDAD CONVECTIVA. NIVEL DE

CONDENSACIÓN POR CONVECCIÓN.

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ATMOSFERA TIPO

1.- Se considera aire seco

2.- Nivel de presión al nivel del mar po = 101325 Pa

3.- Temperatura al nivel del mar T o = 288.15 K

4.- αααα = 6. 5 ºC/ km para z< 10769 m.

5.- αααα = 0 ºC/ km para z > 10769 m.

6.- g = 9.80665 m s-2

VAPOR DE AGUA PRECIPITABLE

∫∫

∫ ∫

−≈−=

−==

2

1

2

1

11

2

1

2

1

rdpg

qdpg

P

dpg

dzP

v

z

z

p

p

vvv ρ

ρρ

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GRADIENTES ADIABATICA SECO Y SATURADO

z

Td ∆

∆−=γGradiente Adiabático Seco

gdzdp

dz

dp

pc

TR

dz

dT

p

dp

c

R

T

dT

p

d

p

d

'ρ−=

=→=

''

TR

pg

pc

TRg

pc

TR

dz

dT

dp

d

p

d −=−= ρ'T

T

c

g

dz

dT

p

−=

m

C

m

C

c

g

dz

dT oo

pd 1000

101000

8.9 ≈≈=−=γ

Considerando T≈≈≈≈T’

2

2622.01

1

TcR

rLTR

rL

pdd

sv

d

sv

ds

+

+≈ γγ

Gradiente Adiabático Saturado

ds γγ <sγ

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GRADIENTES ADIABATICA SECO Y SATURADO

2

2622.01

1

TcR

rLTR

rL

pdd

sv

d

sv

ds

+

+≈ γγ

pd c

g=γ ds γγ <

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TEMA 4. EQUILIBRIO VERTICAL EN LA ATMÓSFERA. ESTABILIDAD.

• EQUILIBRIO ESTÁTICO Y BALANCE HIDROSTÁTICO.• GRADIENTE VERTICAL DE TEMPERATURA.• ESTABILIDAD VERTICAL Y CONVECCIÓN.

– MÉTODO DE LA BURBUJA.– CRITERIOS DE ESTABILIDAD EN FUNCIÓN DE θ Y θSW.

• DESARROLLO VERTICAL. – DESARROLLO VERTICAL DE UNA COLUMNA SIN SATURAR.– INVERSIÓN DE SUBSIDENCIA.– DESPLAZAMIENTO VERTICAL DE UNA COLUMNA HASTA

SATURACIÓN. INESTABILIDAD POTENCIAL.

• INESTABILIDAD LATENTE.• INESTABILIDAD CONVECTIVA. NIVEL DE

CONDENSACIÓN POR CONVECCIÓN.

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Equilibrio estable

Equilibrio inestable

Estabilidad y Dinámica

Las dos piedras, A y B, no se mueven antes de empujar (equilibrio)A. Estable - Cuando la empujamos, vuelve a su lugar originalB. Inestable - se va en la dirección del empuje

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Si lo que está debajo de la piedra (o digamos, de la pelota de playa) es más desnso que la piedra (pelota), está en equilibrio estable

Equilibrio inestable

Hg líquido

Equilibrio estable

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En la atmósfera

• ¿Quién da el empuje?– El terreno (montañas, etc.)– La biología (Árboles, nosotros, pájaros, insectos, etc.)

• ¿Qué importa?– Las nubes, la lluvia, etc - se producen por movimiento

vertical en la atmósfera– El movimiento vertical en la atmósfera existe debido a

• Movimientos forzados (el viento sube la montaña)• La inestabilidad

• En vez de piedras, burbujas (parcelas)

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Estabilidad en la atmósfera

Estable Inestable Neutro

Una partícula desplazada puede:Volver a su altura original - EstableAcelerar en la misma dirección - InestableQuedarse en el nuevo lugar - Neutro

Perturbacióninicial

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Densidad de una burbuja

• En un nivel dado• p=ρRdTv

– p = cte.

– R = cte.

– k = p/Rd (cte.)

• ρ = k Tv-1

• En un nivel (p) dado, más frío �más denso

• Ahora, vamos a ver lo que pasa con los pequeños desplazamientos verticales

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ESTABILIDAD VERTICAL Y CONVECCION

Método de la burbuja

z

pg

∂∂

ρ′−−= 1

0

Si la burbuja no está en equilibrio hidrostático, acelerará

ρρρ )( −′

=⇒

g

dt

dw

Donde hemos considerado p = p’. Usando las expresiones de T = T (z)

[ ]))(()( ovvvovo

v

zzTTT

g

dt

dw −−+′−′

= να

Teniendo en cuenta que T’vo = T vo

v

vv

T

gz

dt

dw′−= )( γα

Equilibrio hidrostático

Balance de fuerzasespecíficas

′′==′= vdvd TRTRpp ρρ

z

pg

dt

dw

∂∂

ρ1−−=

′−=⇒

v

vv

T

TTg

dt

dw )(

‘prima=ambiental

Pequeño desplazamiento vertical

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ESTABILIDAD VERTICAL Y CONVECCION

v

vv

T

gz

dt

dw′−= )( γα

Equilibrio inestable z y dw/dt idéntico signo ααααv > γ γ γ γ ’ v

Equilibrio indiferente dw/dt = 0 ααααv = γ γ γ γ ’ v

Equilibrio estable z y dw/dt signos opuestos ααααv < γ γ γ γ ’ v

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ESTABILIDAD VERTICAL Y CONVECCIONDesplazamientos adiabáticos

Aire no saturado

ddo

pdo

o

pm

oovov rc

g

r

r

c

grrTrT γγγγ ≈−=

−+=

+=+=⇒+= )2.01(

)8.01()61.01(

)61.01()61.01()61.01(

Así las adiabáticas secas representan las curvas de expansión del aire no saturado

Aire saturado

svssvss

sssvssv

dzdrdz

drTrTrT

γγγγ

γγ

≈⟩−⇒⟨

−+=⇒+=

' admite se Aunque 0'0

'61.0')61.01(')61.01('

Relación entre el gradiente geométrico de T y Tv

αααα∂∂αα ≈⟩⇒⟨−+= vvv zrdz

drTr Aunque 0 que puesto61.0)61.01(

Luego el análisis de estabilidad del aire húmedo se puede llevar a cabo usando los gradientes geométrico de temperatura, αααα, y los gradientes adiabáticos seco, γγγγd, y saturado, γγγγs.

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La Estabilidad Estática

• Examinaremos las pendientes de -dTv/dz– Ambiental -αv

– Adiabática seca -γ– Pseudoadiabática -Γ

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αv=-dT/dz

γ ~ 10ºC km-1

Γ ~ 6ºC km-1

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Ejemplo: una capa seca y isotérmica

γ ~ 10ºC km-1

z

T

αv=0

Pendientes de -dT/dzAmbiental -αAdiabática seca -γ

fría

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Ejemplo: una capa seca y isotérmica

γ ~ 10ºC km-1

z

T

αv=0

Pendientes de -dT/dzAmbiental -αAdiabática seca -γ

cálida

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Conclusión Inicial

• Una capa isotérmica y seca es estable

• ¿Qué pasa si no está seca la capa isotérmica?– Procesos pseudoadiabáticos

– Comparar αv con Γ

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Ejemplo: una capa isotérmica

γ ~ 10ºC km-1

z

T

αv=0

Pendientes de -dT/dzAmbiental -αAdiabática seca -γPseudoadiabática -Γ

Γ ~ 6ºC km-1

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Ejemplo: una capa isotérmica

γ ~ 10ºC km-1

z

T

αv=0

Pendientes de -dT/dzAmbiental -αv

Adiabática seca -γPseudoadiabática -Γ

Γ ~ 6ºC km-1

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Conclusión Inicial

• Una capa isotérmica y seca es estable

• ¿Qué pasa si no está seca la capa isotérmica?– Da igual

– Una capa isotérmica es estable

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Unas Preguntas Interesantes

• 1. ¿Qué pasa con αv cuando el sol calienta la superficie?

• 2. ¿Qué pasa de noche?

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Ejemplo: insolación fuerte en la capa superficial

γ ~ 10ºC km-1

z

T

αv> γPendientes de -dT/dz

Ambiental -αv

Adiabática seca -γ

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Ejemplo: insolación fuerte en la capa superficial

γ ~ 10ºC km-1

z

T

αv> γPendientes de -dT/dz

Ambiental -αv

Adiabática seca -γ

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Unas Preguntas Interesantes

• 1. ¿Qué pasa con αv cuando el sol calienta la superficie?– La insolación es una fuente de inestabilidad

• 2. ¿Qué pasa de noche?

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Estable frente aγ

Estable frente aΓ

ESTABLE

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Unas Preguntas Interesantes

• 1. ¿Qué pasa con αv cuando el sol calienta la superficie?– La insolación es una fuente de inestabilidad

• 2. ¿Qué pasa de noche?– Enfriamiento de la superficie

– Supresión de la turbulencia (estable)

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Estabilidad Condicional

z

T

Pendientes de -dT/dzAmbiental -αv

Adiabática seca -γPseudoadiabática -Γ

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Estable frente aγ

Inestable frente aΓ

ESTABILIDAD CONDICIONAL

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Estados locales de estabilidad

• αv < 0� Inversión, muy estable

• αv < Γ� Estable

• Γ < αv < γ� Estabilidad condicional– Seco� Estable

– Saturado� Inestable

• αv > γ� Inestable

• αv = γ� Neutro(seco)

• αv = Γ� Neutro(saturado)

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Estados locales de estabilidad

γz

T

ΓINESTABLE

ESTABILIDAD

CONDICIONAL

ESTABLE

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ESTABILIDAD VERTICAL Y CONVECCION

Criterios de estabilidad

Aire no saturado

Inestable αααα > γγγγd

Indiferente αααα = γ γ γ γ dEstable αααα < γγγγd

Aire saturado

Inestable αααα > γγγγs

Indiferente αααα = γ γ γ γ sEstable αααα < γγγγs

Absolutamente Inestable αααα > γγγγd

Condicionalmente inestable γγγγ s < αααα < γγγγd

Absolutamente estable αααα < γ γ γ γ s

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ESTABILIDAD VERTICAL Y CONVECCION

Absolutamente Inestable αααα > γγγγd

Condicionalmente inestable γγγγ s < αααα < γγγγd

Absolutamente estable αααα < γ γ γ γ s

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ESTABILIDAD VERTICAL Y CONVECCION

Absolutamente Inestable αααα > γγγγd

Condicionalmente inestable γγγγ s < αααα < γγγγd

Absolutamente estable αααα < γ γ γ γ s

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TEMA 4. EQUILIBRIO VERTICAL EN LA ATMÓSFERA. ESTABILIDAD.

• EQUILIBRIO ESTÁTICO Y BALANCE HIDROSTÁTICO.• GRADIENTE VERTICAL DE TEMPERATURA.• ESTABILIDAD VERTICAL Y CONVECCIÓN.

– MÉTODO DE LA BURBUJA.– CRITERIOS DE ESTABILIDAD EN FUNCIÓN DE θ Y θSW.

• DESARROLLO VERTICAL.– DESARROLLO VERTICAL DE UNA COLUMNA SIN SATURAR.– INVERSIÓN DE SUBSIDENCIA.– DESPLAZAMIENTO VERTICAL DE UNA COLUMNA HASTA

SATURACIÓN. INESTABILIDAD POTENCIAL.

• INESTABILIDAD LATENTE.• INESTABILIDAD CONVECTIVA. NIVEL DE

CONDENSACIÓN POR CONVECCIÓN.

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ESTABILIDAD VERTICAL Y CONVECCION

Criterios de estabilidad en función de la temperatura potencial θθθθ

αγα∂∂θ

θ

ρρ

∂∂

∂∂

∂∂θ

θ

−=−=

=−=

−=

dpd

d

pd

d

c

g

z

T

TRpgdzdp

z

p

pc

R

z

T

Tz

y

11

p

dp

c

R

T

dTd

pdc

RTdd

pc

R

c

RT

pd

d

pd

d

pd

d

pd

d

−=

−=

−+=

θθ

θ

θ

lnlnln

ln1000lnlnln

pd

dc

R

pT

= 100θ

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ESTABILIDAD VERTICAL Y CONVECCION

αγ∂∂θ

θ−= dz

T

De modo que los criterios de estabilidad pueden expresarse

Aire no saturado Criterio Aire saturado

∂ θ∂∂ θ∂∂ θ∂

z

z

z

=

0

0

0

∂ θ∂

∂ θ∂

∂ θ∂

sw

sw

sw

z

z

z

=

0

0

0

inestable

indiferente

estable

Comparar gradiente ambiental con

Adiabático Seco Pseudoadiabático

Aire saturado

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CRITERIOS DE ESTABILIDAD EN FUNCIÓN DE LAS TEMPERATURAS POTENCIALES θ θ θ θ Y θθθθSW

∂ θ∂

∂ θ∂

∂ θ∂

z

z

z

=

0

0

0

∂ θ∂

∂ θ∂

∂ θ∂

sw

sw

sw

z

z

z

=

0

0

0

inestable

indiferente

estable

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TEMA 4. EQUILIBRIO VERTICAL EN LA ATMÓSFERA. ESTABILIDAD.

• EQUILIBRIO ESTÁTICO Y BALANCE HIDROSTÁTICO.• GRADIENTE VERTICAL DE TEMPERATURA.• ESTABILIDAD VERTICAL Y CONVECCIÓN.

– MÉTODO DE LA BURBUJA.– CRITERIOS DE ESTABILIDAD EN FUNCIÓN DE θ Y θSW.

• DESARROLLO VERTICAL. – DESARROLLO VERTICAL DE UNA COLUMNA SIN SATURAR.– INVERSIÓN DE SUBSIDENCIA.– DESPLAZAMIENTO VERTICAL DE UNA COLUMNA HASTA

SATURACIÓN. INESTABILIDAD POTENCIAL.

• INESTABILIDAD LATENTE.• INESTABILIDAD CONVECTIVA. NIVEL DE

CONDENSACIÓN POR CONVECCIÓN.

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DESARROLLO VERTICAL.

∆θ/∆z > 0 Columna Estable ∆θ/∆z < 0 Columna Inestable

∆z ↑ en el ascenso ⇒|∆θ/∆z| ↓⇒|∆θ/∆z|→0

P. adiabático

∆θ = cte

∆z ↓ en el descenso ⇒|∆θ/∆z| ↑⇒|∆θ/∆z| se aleja de 0

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Desarrollo Vertical Ascensión adiabática

z

dθ/dz>0

θ

A

B

ESTABLE

A’

B’

A’’

B’’

MENOS ESTABLE

AÚN MENOS ESTABLE

expansión

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z

dθ/dz<0

θ

A

BINESTABLE

A’

B’

A’’

B’’

MENOS INESTABLE

AÚN MENOS INESTABLE

expansión

Desarrollo Vertical Ascensión adiabática

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Desarrollo VerticalSubsidencia

z

dθ/dz>0

θ

A

B

ESTABLE

A’

B’

A’’B’’MÁS ESTABLE

AÚN MÁS ESTABLE

compresión

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TEMA 4. EQUILIBRIO VERTICAL EN LA ATMÓSFERA. ESTABILIDAD.

• EQUILIBRIO ESTÁTICO Y BALANCE HIDROSTÁTICO.• GRADIENTE VERTICAL DE TEMPERATURA.• ESTABILIDAD VERTICAL Y CONVECCIÓN.

– MÉTODO DE LA BURBUJA.– CRITERIOS DE ESTABILIDAD EN FUNCIÓN DE θ Y θSW.

• DESARROLLO VERTICAL. – DESARROLLO VERTICAL DE UNA COLUMNA SIN SATURAR.– INVERSIÓN DE SUBSIDENCIA.– DESPLAZAMIENTO VERTICAL DE UNA COLUMNA HASTA

SATURACIÓN. INESTABILIDAD POTENCIAL.

• INESTABILIDAD LATENTE.• INESTABILIDAD CONVECTIVA. NIVEL DE

CONDENSACIÓN POR CONVECCIÓN.

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INVERSION DE SUBSIDENCIA

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INVERSION DE SUBSIDENCIA

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TEMA 4. EQUILIBRIO VERTICAL EN LA ATMÓSFERA. ESTABILIDAD.

• EQUILIBRIO ESTÁTICO Y BALANCE HIDROSTÁTICO.• GRADIENTE VERTICAL DE TEMPERATURA.• ESTABILIDAD VERTICAL Y CONVECCIÓN.

– MÉTODO DE LA BURBUJA.– CRITERIOS DE ESTABILIDAD EN FUNCIÓN DE θ Y θSW.

• DESARROLLO VERTICAL.– DESARROLLO VERTICAL DE UNA COLUMNA SIN SATURAR.– INVERSIÓN DE SUBSIDENCIA.– DESPLAZAMIENTO VERTICAL DE UNA COLUMNA HASTA

SATURACIÓN. INESTABILIDAD POTENCIAL.

• INESTABILIDAD LATENTE.• INESTABILIDAD CONVECTIVA. NIVEL DE

CONDENSACIÓN POR CONVECCIÓN.

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A

A’B

B’Expansión adiabática hasta saturación

Expansión adiabática hasta saturación

Más expansión pseudoadiabática

SATURADA INESTABLE

ESTABLE

Inestabilidad potencial:un ejemplo particular

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Estabilidad Potencial

ASCENSO FORZADO

ESTABLE INESTABLE

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DESARROLLO VERTICAL. INESTABILIDAD POTENCIAL

Potencialmente inestable

0

0

0

=

z

z

z

sw

sw

sw

∂θ∂

∂θ∂

∂θ∂

Potencialmenteindiferente

Potencialmenteestable

Ascenso en columna hasta alcanzar la saturación

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TEMA 4. EQUILIBRIO VERTICAL EN LA ATMÓSFERA. ESTABILIDAD.

• EQUILIBRIO ESTÁTICO Y BALANCE HIDROSTÁTICO.• GRADIENTE VERTICAL DE TEMPERATURA.• ESTABILIDAD VERTICAL Y CONVECCIÓN.

– MÉTODO DE LA BURBUJA.– CRITERIOS DE ESTABILIDAD EN FUNCIÓN DE θ Y θSW.

• DESARROLLO VERTICAL. – DESARROLLO VERTICAL DE UNA COLUMNA SIN SATURAR.– INVERSIÓN DE SUBSIDENCIA.– DESPLAZAMIENTO VERTICAL DE UNA COLUMNA HASTA

SATURACIÓN. INESTABILIDAD POTENCIAL.

• INESTABILIDAD LATENTE.• INESTABILIDAD CONVECTIVA. NIVEL DE

CONDENSACIÓN POR CONVECCIÓN.

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Inestabilidad Latente

• Si se levantase una parcela con propiedades (p, T, Td) hasta otro nivel (saturado) donde se encontraría más caliente que el ambiente

• Para una parcela de la superficie, el nivel se puede producir esta condición es el “nivel de convección libre” (NCL)

• Hace falta un proceso externo para disparar (e.g., el aire sube una montaña)

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ENERGÍA CINÉTICA DE LA BURBUJA

vd

v

vv

TRp

gdzdp

wddz

T

TTgdz

dt

dw

′′=

′=

=′

′−=

ρ

ρ

2)()( 2

2

121

22

2

1

21

22

ln)(2

ww

)(ln)(2

ww

p

pTTR

pdTTR

vvd

vvd

′−=−

′−−=−∫

)(ln)()(

2)( 2

pdTTRdpT

TTwdvvd

v

vv ′−−=′′′−−=

ρ

`̀ `

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Inestabilidad Latente

nivel de convección libre

nivel de condensación por convección

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Inestabilidad Latente “Real”Dispara una convección fuerte, con mayor devolución de energía que la que se necesito para “disparar” el proceso

+

-“nivel de convección libre”

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Pseudoinestabilidad LatenteLa energía liberada en la convección es menor que la requerida para “el disparo” del proceso

+

-“nivel de convección libre”

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INESTABILIDAD LATENTE.

Área 2

Área 1

Área 1 > Área 2 ⇒ Pseudoinestabilidad Latente Área 1 < Área 2 ⇒ Inestabilidad Latente Real Área 2 no existe ⇒ Estabilidad

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TEMA 4. EQUILIBRIO VERTICAL EN LA ATMÓSFERA. ESTABILIDAD.

• EQUILIBRIO ESTÁTICO Y BALANCE HIDROSTÁTICO.• GRADIENTE VERTICAL DE TEMPERATURA.• ESTABILIDAD VERTICAL Y CONVECCIÓN.

– MÉTODO DE LA BURBUJA.– CRITERIOS DE ESTABILIDAD EN FUNCIÓN DE θ Y θSW.

• DESARROLLO VERTICAL. – DESARROLLO VERTICAL DE UNA COLUMNA SIN SATURAR.– INVERSIÓN DE SUBSIDENCIA.– DESPLAZAMIENTO VERTICAL DE UNA COLUMNA HASTA

SATURACIÓN. INESTABILIDAD POTENCIAL.

• INESTABILIDAD LATENTE.• INESTABILIDAD CONVECTIVA. NIVEL DE

CONDENSACIÓN POR CONVECCIÓN.

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El Nivel de Condensación por Convección (NCC)

• ¿Qué sentido tiene el Nivel de Condensación por Elevación (NCE) en un caso estable (no se puede elevar)?

• Sin embargo, podemos estudiar casos así

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EVOLUCIÓN DIARIA DEL PERFIL TÉRMICO EN LAS PROXIMIDADES DE LA SUPERFICIE

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08:00 09:00 11:00 13:00

NCC

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CONVECCION Y MEZCLA VERTICALNIVEL DE CONDENSACION POR CONVECCION

Adiabática seca

ln p

T

r =r’mNCC

rm

Tc

P

A

B

B3

B2

B1

Evolución de la temperaturajunto al suelo

NCC=Nivel de condensación por convección: nivel de formación de los cúmulos por ascenso convectivo de las masas de aire.

AB= sondeo de primera hora de la mañana

Tc= temperatura de convección: mínima temperatura necesaria para que se alcance el NCC

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Es un modelo

• Definiciones, por intersección con la equisaturada de la superficie– NCE: con la adiabática seca– NCC: con el perfil ambiental de T

• En realidad, la situación es más complicada porque hay evaporación (transpiración) en la superficie (humidificación de la capa)

• Pero el NCC da una buena estimación de donde empiezan las nubes

• En condiciones convectivas (nubes tipo cúmulos), hay buen acuerdo (NCE ~ NCC)