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.

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.

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

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

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

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.

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

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

GRADIENTES ADIABATICA SECO Y SATURADO

2

2622.01

1

TcR

rLTR

rL

pdd

sv

d

sv

ds

+

+≈ γγ

pd c

g=γ ds γγ <

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.

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

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

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)

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

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

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

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

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.

La Estabilidad Estática

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

– Adiabática seca -γ– Pseudoadiabática -Γ

αv=-dT/dz

γ ~ 10ºC km-1

Γ ~ 6ºC km-1

Ejemplo: una capa seca y isotérmica

γ ~ 10ºC km-1

z

T

αv=0

Pendientes de -dT/dzAmbiental -αAdiabática seca -γ

fría

Ejemplo: una capa seca y isotérmica

γ ~ 10ºC km-1

z

T

αv=0

Pendientes de -dT/dzAmbiental -αAdiabática seca -γ

cálida

Conclusión Inicial

• Una capa isotérmica y seca es estable

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

– Comparar αv con Γ

Ejemplo: una capa isotérmica

γ ~ 10ºC km-1

z

T

αv=0

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

Γ ~ 6ºC km-1

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

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

Unas Preguntas Interesantes

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

• 2. ¿Qué pasa de noche?

Ejemplo: insolación fuerte en la capa superficial

γ ~ 10ºC km-1

z

T

αv> γPendientes de -dT/dz

Ambiental -αv

Adiabática seca -γ

Ejemplo: insolación fuerte en la capa superficial

γ ~ 10ºC km-1

z

T

αv> γPendientes de -dT/dz

Ambiental -αv

Adiabática seca -γ

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?

Estable frente aγ

Estable frente aΓ

ESTABLE

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)

Estabilidad Condicional

z

T

Pendientes de -dT/dzAmbiental -αv

Adiabática seca -γPseudoadiabática -Γ

Estable frente aγ

Inestable frente aΓ

ESTABILIDAD CONDICIONAL

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)

Estados locales de estabilidad

γz

T

ΓINESTABLE

ESTABILIDAD

CONDICIONAL

ESTABLE

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

ESTABILIDAD VERTICAL Y CONVECCION

Absolutamente Inestable αααα > γγγγd

Condicionalmente inestable γγγγ s < αααα < γγγγd

Absolutamente estable αααα < γ γ γ γ s

ESTABILIDAD VERTICAL Y CONVECCION

Absolutamente Inestable αααα > γγγγd

Condicionalmente inestable γγγγ s < αααα < γγγγd

Absolutamente estable αααα < γ γ γ γ s

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.

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

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

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

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.

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

Desarrollo Vertical Ascensión adiabática

z

dθ/dz>0

θ

A

B

ESTABLE

A’

B’

A’’

B’’

MENOS ESTABLE

AÚN MENOS ESTABLE

expansión

z

dθ/dz<0

θ

A

BINESTABLE

A’

B’

A’’

B’’

MENOS INESTABLE

AÚN MENOS INESTABLE

expansión

Desarrollo Vertical Ascensión adiabática

Desarrollo VerticalSubsidencia

z

dθ/dz>0

θ

A

B

ESTABLE

A’

B’

A’’B’’MÁS ESTABLE

AÚN MÁS ESTABLE

compresión

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.

INVERSION DE SUBSIDENCIA

INVERSION DE SUBSIDENCIA

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.

A

A’B

B’Expansión adiabática hasta saturación

Expansión adiabática hasta saturación

Más expansión pseudoadiabática

SATURADA INESTABLE

ESTABLE

Inestabilidad potencial:un ejemplo particular

Estabilidad Potencial

ASCENSO FORZADO

ESTABLE INESTABLE

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

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.

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)

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

`̀ `

Inestabilidad Latente

nivel de convección libre

nivel de condensación por convección

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”

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

+

-“nivel de convección libre”

INESTABILIDAD LATENTE.

Área 2

Área 1

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

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.

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

EVOLUCIÓN DIARIA DEL PERFIL TÉRMICO EN LAS PROXIMIDADES DE LA SUPERFICIE

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

NCC

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

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)