UNIVERSIDAD SAN PEDRO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE AGRONOMIA AGROMETEOROLOGIA Y CLIMATOLOGIA ING. MANUEL RISCO CAMPOS.

CLASE Nº 07 PRESION Y VIENTOS

PRESIÓN 1.1. CONCEPTO Presión: es el resultado de una fuerza ejercida sobre una superficie. Fuerza: es la masa por la aceleración que lo impulsa (se considera peso cuando la aceleración es de la gravedad). Presión atmosférica: peso que ejerce la columna de aire sobre la superficie terrestre (la presión ejerce en todas las direcciones), también se define como el peso que ejerce el aire sobre la superficie terrestre y es uno de los principales actores de la meteorología y que tiene un gran poder de influencia sobre la vida en la tierra

Unidades • 760 mm Hg= 1013,2 milibares o hPa (al nivel del mar y a una temperatura de 0ºC): presión normal. • 1013,2 hPa es el peso que, bajo el efecto de la gravedad terrestre, ejercen 1033 gramos de aire sobre cada cm2 de superficie. Como podemos ver la presión ejercida por la atmósfera se debe al peso (p = m.g) de la misma y su valor  es de 101.000 Pascales, que corresponde a la presión normal. Existen otras unidades para medir la presión y la equivalencia entre estas son: 101.000 Pa = 1 atm = 760 mmHg = 1010 mb

Importancia y medición. ¿Cómo se mide? Para medir la presión atmosférica, se usa el barómetro. En meteorología se usa como unidad de medida de la presión atmosférica el hecto Pascal (hPa).La presión normal sobre a nivel del mar son 1013,2

Experiencia de Torricelli y barómetros . Torricelli  fue el primero en medir la presión atmosférica. Para ello empleó un tubo de 1 m de longitud, abierto por un extremo, y lo llenó de mercurio. Dispuso una cubeta, también con mercurio y volcó cuidadosamente el tubo introduciendo el extremo abierto en el líquido, hasta colocarlo verticalmente. Comprobó que el mercurio bajó hasta una altura de 760 mm sobre el líquido de la cubeta. Puesto que el experimento se hizo al nivel del mar, decimos que la presión atmosférica normal es de 760 mm de Hg. Esta unidad se llama atmósfera y esta es la razón de las equivalencias anteriores. .

Variación diaria y anual de la presión Variación Diaria: Al observar el barógrafo, se puede ver que la presión atmosférica, varia constantemente, una de estas variaciones se presenta en forma periódica en el transcurso de las 24 horas del día, recibe el nombre de marcha diaria o marcha barométrica, en casos normales y si las condiciones meteorológicas son de franca estabilidad se observan dos mínimas y dos máximas. Variación Anual de la presión, sufre una variación bastante regular en el curso del año, siendo máximas en invierno, por la mayor densidad del aire frió y mínima en el verano. Es decir en nuestro hemisferio es mas alta en Junio y Julio y mas baja en enero

Distribución vertical. En la atmósfera la presión disminuye rápidamente con la altura debido a que la cantidad de aire es menor al alejarnos de la superficie terrestre. Por lo tanto, al ir ascendiendo los valores medidos con un barómetro serán cada vez más pequeños con la altura. Usando el principio fundamental de la hidrostática podremos calcular la altura a la que nos encontramos: Si P1 es la presión a nivel del mar y P2 la presión a la altura que deseamos conocer tenemos:

Presión y tiempo meteorológico. La presión atmosférica no sólo cambia con la altura, sino que en cada punto va variando con la altura, lo que la convierte en un factor del tiempo meteorológico. En los mapas del tiempo podemos encontrar: Anticiclones: Son zonas donde la presión atmosférica es alta debido a que el aire frío de las capas más altas desciende y en su descenso aumenta de temperatura. Por esta razón los anticiclones están asociados a un tiempo estable. Borrascas: Son zonas donde la presión atmosférica es baja debido a que el aire asciende y en su ascenso la temperatura baja, condensándose el vapor de agua que pueda existir y produciendo lluvias. Por ello, las borrascas están asociadas a un tiempo inestable

Isobaras. Son líneas que unen puntos de la superficie terrestre, donde la presión atmosférica, reducida al nivel del mar, tiene el mismo valor. Las isobaras no se cruzan. Se confeccionan con datos barométricos obtenidos a las 8 hs. En general se usan las presiones medias normales, mensuales, estacionarias o anuales

Gradiente barométrico. Gradiente Barométrico Es la diferencia de presión que existe entre dos puntos distanciados 100 Km. El valor de este gradiente está íntimamente relacionado con la velocidad del viento Es la relación que existe entre la diferencia de presiones y la distancia horizontal que separa a dichos puntos, o es la diferencia de valores de las isobaras contiguas que se hallan en la unidad de distancia. La unidad de distancia es el grado geográfico o segmento de 60 millas de longitud (111.11 m.) GB = 60(p1 –p2)/d d = millas Si las superficie isobáricas fueran paralelas a la terrestre, el gradiente barico horizontal seria cero(0), el gradiente es fuerte cuando las isobaras se encuentran muy próximas y débil cuando se hallan muy distantes.

Distribución geográfica sobre la superficie de la Tierra: .Observando los mapas isobáricos anuales donde están representados los valores medios, máximos y mínimos de la presión, se puede apreciar las siguientes regiones. Alrededor del ecuador hay una zona de baja presión, que se produce por el mayor calentamiento de las masas de aire, por lo que esta región es bastante lluviosa. A los 35º N y 30º S existe zonas de alta presión denominados cinturones anticiclones tropicales, en los que al aire procedente de las alturas se introduce. Estas zonas son escasas de lluvias, por que el aire procedente de las capas altas es pobre de humedad. Alrededor de los 60º N y S existe otro centro de bajas presiones, que se produce por la confluencia de las masas de aire de los cinturones tropicales y del aire polar que se han calentado por rozamientos se ven obligados a ascender. Los polos son centros de alta presión que son alimentados por las masas de aire de las capas altas y además es producido por la baja temperatura.

Efectos de la altura en el organismo Los efectos de la altura sobre el organismo humano son percibidos claramente por los montañistas, quienes está propensos a sufrirlos a medida que ascienden las cumbres. Algunos de esos síntomas se presentan como cefalea, síntomas gastrointestinales, debilidad o fatiga, inestabilidad o vértigos, trastornos del sueño, entre otros. Según se ha visto, la medida más eficaz ante la aparición de síntomas del mal de montaña es el descenso a altitudes más bajas, aunque solamente sean unos cientos de metros.

barómetros y barógrafos. La presión atmosférica se mide con un instrumento denominado barómetro. Otro barómetro es el aneroide, consistente en una cápsula hueca que tiene una de sus paredes formadas por una membrana elástica y en cuyo interior se ha hecho parcialmente el vacío. Cuando la presión atmosférica varía, la membrana se dilata o contrae. En esta membrana se fija una aguja, que marca los ascensos y descensos de la membrana en una escala graduada.

VIENTOS. 2.1.- Definición: Para comprender la variable viento, es necesario partir del conocimiento de la presión atmosférica, ya que una de las premisas en meteorología (regla de Buys-Ballot) dice que "el aire se desplaza de las zonas de alta presión a las de baja presión". Por definición, el viento es el movimiento natural del aire. Se determina por la dirección o punto del horizonte desde donde sopla, y por su velocidad de la cual depende su mayor o menor fuerza. Si bien el viento es una magnitud vectorial, se puede considerar una variable primaria por naturaleza; por lo general la velocidad (la magnitud del vector) y la dirección (orientación del vector)

Dirección y velocidad Por lo general la dirección del viento se define, como la orientación del vector del viento en la horizontal expresada en grados, contados a partir del norte geográfico, en el sentido de las manecillas del reloj. Las distintas direcciones del viento están referidas a la rosa de los vientos que señala los puntos cardinales y pueden presentarse en 4, 8, 12 y 16 rumbos. En las estaciones climatológicas se observa la dirección del viento refiriéndola a una rosa de 8 direcciones. y cualquier obstáculo es mayor o igual a 10 veces la altura del obstáculo.

Rosa de vientos

Velocidad y fuerza del viento. La velocidad del viento determina la distancia recorrida por una partícula de aire en la unidad de tiempo, se expresa en metros por segundo (m/s) o kilómetros por hora (Km/h). Un factor de conversión de las distintas unidades se expresa a continuación: Factores de conversión En ausencia de instrumentos, la forma más sencilla de estimar la velocidad, es observando directamente el efecto del viento en la superficie terrestre. Con este fin se utiliza la escala Beaufort.

Velocidad y fuerza del viento

circulación La circulación del aire en la atmósfera se realiza por el intercambio de calor que se produce entre los gases o fluidos calientes que ascienden y los gases fríos que descienden. Este trasvase de energía lo llamamos convección. La circulación general atmosférica se produce, pues, por convección. A causa de la rotación de la Tierra, la circulación de los vientos no es la misma en todos los sitios. En el hemisferio norte, la rotación de la Tierra desvía los vientos de manera que se mueven en el sentido de las agujas del reloj alrededor de un área de alta presión (anticiclón), y en sentido contrario en un área de bajas presiones (depresión o ciclón). En el hemisferio sur los vientos se mueven en sentido contrario.

Superficies de discontinuidad Las diversas masas de aire troposféricas no se desplazan a la misma velocidad, y además sus densidades son distintas. Generalmente están separadas por zonas de transición más o menos anchas, denominadas superficies de discontinuidad, o "frentes“. -El frente polar, que separa las masas de aire polar del aire tropical. -El frente ártico, que separa las masas de aire polar del aire ártico. Están formados por frentes cálidos y frentes fríos.

LOS FRENTES Se denomina frente a la línea imaginaria que separa dos masas de aire de temperatura diferentes. Estas dos masas de aire tardan mucho tiempo en mezclarse, y eso origina numerosos fenómenos atmosféricos. Hay tres clases de frentes: frente cálido, frente frío frente ocluido

Frente cálido En este caso una masa de aire caliente empuja una masa de aire frío. El aire frío es más pesado y adopta una forma de cuña por debajo del aire caliente que asciende siguiendo la especie de rampa que constituye la línea frontal. En la zona de contacto el aire caliente se enfría hasta condensarse y formar nubes que provocan precipitaciones. Los frentes cálidos originan lluvias débiles pero continuadas. Las nubes asociadas son de tipo estratiforme. Los frentes cálidos se desplazan a una velocidad entre 20 y 40 km/h

Los frentes – Frente Frio En este tipo de frentes una masa de aire frío empuja una masa de aire caliente. El aire frío, al ser más denso, avanza con rapidez por la superficie y hace elevar con fuerza el aire más cálido, que se enfría y se condensa formando nubes de tipo cumuliformes con un gran desarrollo vertical que originan tormentas intensas. Este tipo de frentes se desplazan a una velocidad entre 40 y 60 km/h

Los frentes – Frente ocluido Los frentes ocluidos se forman cuando un frente frío, al moverse más rápido, atrapa un frente cálido y se fusionan. Así, las dos masas de aire frío, las del frente cálido y la del frío, entran en contacto y permanecen en la parte más baja al ser más densos. El aire cálido es forzado a elevarse, se enfría y provoca precipitaciones intensas. Una vez arriba continúa el enfriamiento por contacto con el aire frío. Los frentes ocluidos provocan al principio lluvias débiles y continuadas con nubosidad de tipo estratiforme, y posteriormente las lluvias se intensifican con la llegada de nubes de desarrollo vertical, que provocan tormentas

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