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CAPACITACION MAGISTERIAL EN CIENCIA DE LA ATMOSFERA METEOROLOGIA Y

MEDIO AMBIENTEMEDIO AMBIENTE

Ing. Met. Nelson Quispe Gutiérrez

SENAMHI

Meteorología : ciencia que estudia la atmósfera,comprende el estudio del tiempo y el clima y seocupa del estudio físico, dinámico y químico de laatmósfera terrestre.

Tiempo : estado del tiempo, tiempo meteorológico,o tiempo atmosférico, es definido como el estado dela atmósfera en un determinado momento.

Clima : estado medio de los elementosmeteorológicos de una localidad considerando unperíodo largo de tiempo. El clima de una localidadviene determinado por los factores climatológicos:latitud, longitud, altitud, orografía y continentalidad.

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El Sol y La tierra

VERANO HEMISFERIO NORTE

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VERANO HEMISFERIO SUR

ENERGIA SOLAR

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RADIACION SOLAR

DISTRIBUCION ESPACIAL DE LA ENERGIA

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LA ATMOSFERA

Circulación General de la Atmósfera

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MASAS DE AIRE

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MASAS DE AIRE

El concepto de masa de aire fue desarrollado en Noruega por los meteorólogosBergeron y Bjerkness en los años 20 como parte de su teoría sobre el FrentePolar.

Una masa de aire se define como un volumen de aire de gran extensión cuyaspropiedades físicas, sobre todo temperatura y humedad, son uniformes en el planohorizontal. Su tamaño cubre por lo general centenares e incluso miles dekilómetros cuadrados, verticalmente puede alcanzar espesores de varioskilómetros, y sus caracteres los obtiene por el contacto prolongado sobre extensasáreas oceánicas o continentales con unas condiciones superficiales homogéneas,a las que se denomina regiones manantial o fuente.

Clasificación de las masas de aire

Las masas de aire se clasifican según su temperatura (determinada por suposición sobre el globo, ártica, antártica, polar, tropical o ecuatorial) y por lahumedad del aire (continental o marítima).

Masa de aire SímboloTemperatu

ra(ºC)

Humedad específica(g/kg) Propiedades

Ártica continental Ártica

continental

AcAA

-55 a -35 0.05 a 0.2 Muy fría, muy seca, nuy estable

CLASIFICACION DE MASAS DE AIRE

continental invierno Ac estable

Polar continentalinviernoverano

Pc -35 a -20

5 a 15

0.2 a 0.64 a 9

Fría, seca y muy estableFría, seca y estable

Polar marítimainviernoverano

Pm 0 a 102 a 14

3 a 85 a 10

Fresca, húmeda e inestable

Fresca, húmeda e inestableinestable

Tropical continental Tc 30 a 42 5 a 10 Cálida seca e inestable

Tropical marítimaverano Tm 22 a 30 15 a 20 Cálida, húmeda, estabilidad

variable

Ecuatorial marítima Em Aprox. 27 Aprox. 19 Cálida, muy húmeda e inestable

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SISTEMAS FRONTALESSISTEMAS FRONTALES

Frente: Zona de interacción entre dos masas de aire con características diferentes de temperatura y/o humedad.

FRENTE FRIO FRENTE CALIENTE

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Frente Cálido. Se producecuando una masa de airecaliente avanza hacia latitudescaliente avanza hacia latitudesmayores y su borde delanteroasciende sobre el aire más frío.

Si hay humedad suficiente seobservan todos los géneros denubes estratiformes (St, Sc,Ns, As, Cs) las cuáles podríanprovocar precipitaciones deprovocar precipitaciones detipo continuo.

Frente Frío. Se produce cuando una masa de aire frío avanza hacia latitudes menores y su borde delantero se introduce como una cuña entre el suelo y el aire caliente. Al paso de este sistema, se pueden observar nubes de desarrollo vertical (Sc, Cu, Cb) las cuales podrían provocar chubascos o nevadas si la temperatura es muy baja.

D t d l i t lDurante su desplazamiento la masa de aire que viene desplazando el aire más cálido provoca descensos rápidos en las temperaturas de la región por donde pasa.

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Frente Ocluido. Se produce cuando un frente frío que se desplaza por lo regular másdesplaza por lo regular más rápidamente, alcanza a un frente caliente, provocando una oclusión en altura.

El estado del tiempo que provoca este sistema es una mezcla de los fenómenos hidrometeorológicos que producen los dos tipos de frentes.

Frontogénesis. Este término se refiere al proceso de formación ointensificación de un frente o sistema frontal por influencias físicas (porejemplo, radiación) o cinemáticas (movimiento del aire).

F tóli i E t té i fi l d di i ióFrontólisis. Este término se refiere al proceso de disipación odebilitamiento de un frente o sistema frontal.

Fuego de San Telmo. Descarga eléctrica débil, más o menos continuaque tiene lugar en la atmósfera cargada de humedad sobre objetoselevados y puntiagudos.

Fuerza de Coriolis. Efecto de Coriolis. Efecto debido al movimientoFuerza de Coriolis. Efecto de Coriolis. Efecto debido al movimientorotacional de la tierra, que se manifiesta en todo cuerpo en movimiento, detal forma que lo desvía de su trayectoria recta. En el hemisferio norte ladesviación ocurre hacia la derecha de la dirección del cuerpo y mientrasque en el hemisferio sur la desviación es hacia la izquierda.

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HURACAN

QUE ES UN HURACAN ?

POR QUE LOS NOMBRES ?POR QUE LOS NOMBRES ?

COMO SE FORMA UN HURACAN ?

CUANDO SE FORMAN LOS HURACANES ?

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¿ QUÉ ES UN HURACÁN ?

El huracán es el más severo de los fenómenos meteorológicos conocido como ciclones tropicales. Estos

son sistemas de baja presión con actividad lluviosa y eléctrica cuyos vientos rotan antihorariamente en el

hemisferio Norte.hemisferio Norte.

ETAPAS DE FORMACION:

DEPRESIÓN TROPICAL: ciclón tropical en el que el viento medio máximo a nivel de la superficie del mar (velocidad promedio en un minuto) es de 62 km/h o inferior.

TORMENTA TROPICAL: ciclón tropical bien organizado de núcleo caliente en el que el viento promedio máximo a nivel de la superficie del mar (velocidad promedio en un

i t ) d 63 117 k /hminuto) es de 63 a 117 km/h.

HURACÁN: ciclón tropical de núcleo caliente en el que el viento máximo promedio a nivel del mar (velocidad promedio en un minuto) es de 118 km/h o superior.

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Categoría de huracanes

La escala de Saffir/Simpson clasifica los huracanesen función de la velocidad del viento generada por éstos.

¿CÓMO SURGIÓ LA IDEA DE NOMBRAR LOS HURACANES?

• Por siglos, muchos huracanes en las Antillas eran nombrados por el santo del día en que afectaba elhuracán. El primer meteorólogo que utilizó un nombre propio para referirse a un huracán fue un australianoen los primeros años del siglo XX

• Durante la segunda guerra mundial (1939-1945) las tormentas tropicales recibieron, informalmente,nombres de mujeres por los meteorólogos de la Armada de los Estados Unidos de Américanombres de mujeres por los meteorólogos de la Armada de los Estados Unidos de América

• A partir de 1950 las tormentas tropicales del Océano Atlántico norte se identificaron utilizando el alfabetofonético (alfa, bravo, charlie...)

• En 1953 el Buró del Tiempo de Estados Unidos de América los llamó únicamente con nombres demujeres

• En 1979 la Organización Meteorológica Mundial (OMM) y el Servicio Meteorológico de EstadosUnidos (National Weather Service) incorporaron nombres alternos de hombres y mujeres.

• Actualmente los nombres se eligen en reuniones internacionales convocadas por la OMM y se conservala alternancia de género. Las listas de nombres se utilizan cada 6 años. Se omiten las letras Q, U, X, Y y Zdebido a la escasez de nombres que inician con dichas letras.

• Los nombres de huracanes muy destructivos se retiran, quedando en los registros históricos, y sonsustituidos por otros que inician con la misma letra.

• Los nombres permiten una mejor identificación entre los servicios meteorológicos y los usuarios quereciben la información (informes de alerta, información en general), ya que particularizan el fenómeno y de esamanera se conoce a cuál fenómeno se refieren los boletines de alerta.

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Nombres para los años 2001 - 2006 en la Cuenca del Atlántico (Golfo de México+Mar Caribe+Océano Atlántico)

COMO Y DONDE SE FORMA

UN HURACAN

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TEMPERATURA DE AGUA DE MAR

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JUNIO JULIO

PROBABILIDAD DE RRECORRIDO DE HURCANES

AGOSTO SETIEMBRE

OCTUBRENOVIEMBRE

FORMACION DE UN HURACAN

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Los ciclones tropicales son un peligro muy conocidos en los trópicos Huracan: Fran

Intensos vientos pueden destruírtodo lo que encuentran a supasopaso.

Foto: efecto del huracán Mitch,1998

Fuente: OMM N° 936

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La palabra "tornado tiene etimología latina. En el idioma de los romanos, "tornare" equivalía a "girar".

Propiamente, el tornado es un fenómeno que se caracteriza por la presencia de vientos giratorios procedentes de una

TORNADO

vientos giratorios procedentes de una formación nubosa densa en forma de embudo.

Un tornado es un torbellino violento que se extiende desde las nubes hasta la superficie terrestre.

Los tornados se desplazan rápidamente y p p yaunque no se conece este dato con exactitud, sus vientos pueden alcanzar velocidades de 250 millas (400 km) por hora o más, cambian dirección en forma errática y causan gran destrucción. No obstante, sólo el 2% de los tornadossobrepasan los 300 km/h

ZONA DE CONVERGENCIA

la energía de circulación atmosférica procede de los contrastes de temperatura,especialmente a macroescala, que se manifiesta mediante las variacionesperiódicas de la velocidad de los vientos, que repercuten sobre todo en loselementos meteorológicos, y en forma especial sobre la precipitación.

ZCIT: ENERO, 2006

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Jet Stream o corriente en chorro

Bjernes, en 1933, calculó el viento geostrófico a diferentes niveles,elaborando cortes verticales de la atmósfera, llegando a laconclusión de que en la troposfera superior debían existir vientosconclusión de que en la troposfera superior debían existir vientosfuertes predominantes del Oeste (o zonales ).

Rossby y sus colaboradores de la Universidad de Chicago, en 1947,por analogía con la dinámica de fluidos, llamó corriente en chorro acada uno de los máximos de viento observado en la troposferasuperior. Este nombre ha sido ampliamente aceptado.Durante la investigación efectuada por Rossby, encontró tres tipos diferentes de máximos de viento o corriente en chorro

CARACTERÍSTICAS

-Corriente tubular, aplanada, horizontal, de fortísimos vientos en altatroposfera.

Va de Oeste a este en cualquier hemisferio-Va de Oeste a este en cualquier hemisferio.

-Sólo en ocasiones circunvala realmente el globo; frecuentemente estádividida en bastantes lugares.

-Corriente no estrictamente zonal, sino con ondas muy largas cuyalongitud puede variar entre 50 y 120° de longitud geográfica.

-Cuando la longitud de onda es de 75° de longitud geográfica, lasondas son casi estacionarias.

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El Jet es una zona de vientos máximos La generaciónEl Jet es una zona de vientos máximos. La generación de máximos de viento en altura, depende directamente del gradiente horizontal de temperatura (Holton, 1979). La presencia del mismo, es señal de la existencia de dos masas de aire con una frontera que las separa.

(Aviation Weather Center - Washington D.C)

El Jet se define en altura como un área donde lasisotacas son mayores de 70 nudos (Kt.), y con unnúcleo o centro donde los vientos son iguales omayores que 90 Kt. Aunque típicamente se evalúa elJet en los 250 - 300 hPa, el máximo de viento enrealidad puede variar entre los 100 - 500 hpa, conalgunos Jets estratosféricos definidos en los 70 hPa.La altura a la que el Jet se ubique dependerá deque; tan fría sea la masa de aire; cuánto más fríaque; tan fría sea la masa de aire; cuánto más fría,más bajo se va a manifestar el Jet.

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JET STREAM EN EL HEMISFERIO SUR

JET STREAM SOBRE SUDAMERICA

300 hPa

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JET STREAM SOBRE LOS ANDES

FENÓMENOSMETEOROLÓGICOS

ESCALA ESPACIAL

ESCALA TEMPORAL

PLAZOS PREDICCIÓN

MACROESCALA o Alisios, vientos del Miles de ó

Semanas a Largo Plazo (> í

ESCALA ESPACIAL Y TEMPORAL

ESCALA PLANETARIA

Oeste, ondas planetarias

kilómetros meses 10 días)

ESCALA SINÓPTICA

Borrascas, anticiclones, frentes,

huracanes

Cientos a miles de Km

Días a semanas

Medio Plazo(3 a 10 días)

MESOESCALA Brisas de mar, montaña, tormentas,

tornados

Uno a cientos de km

1 hora a 2 días

Corto plazo(12 a 48 horas)

Muy corto plazo(1- 12 horas)(1 12 horas)

MICROESCALA Turbulencia, remolinos, ráfagas de

polvo

Centímetros a metros

Minutos

Se necesita un nivel de detalle suficiente para predecir fenómenos que se desarrollan rápidamente y que son de pequeña escala.

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VIENTOS LOCALES

Brisa de mar: Viento local persistente que fluye durante el día en las proximidades de las costas, desde el mar hacia la tierra. La causa básica de este flujo de viento es la diferencia del calentamiento entre la superficie del mar y de la tierra, por efecto de la radiación solar.

Brisa de montaña: Es el viento local que sopla desde la montaña hacia el valle durante la noche. Se genera debido al enfriamiento nocturno por radiación terrestre, que actúa más rápidamente sobre la montaña que sobre el valle.

BRISAS DE MAR

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Vientos locales: vientos de montaña

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HERRAMIENTAS OPERATIVAS

INFORMACION AFTN (METAR SINOPTICA TEMP ETC)INFORMACION AFTN (METAR, SINOPTICA, TEMP,ETC)

IMÁGENES DE SATELITE (IR,WV,VIS)

SOFTWARE METEOROLOGICO (GRADS, PCGRIDDS, ETC)

MODELOS NUMERICOS

MODELOS CONCEPTUALESMODELOS CONCEPTUALES

INFORMES

• VAGUADA INVERTIDA = BRILLO SOLAR

HERRAMIENTAS PARA EL PRONÓSTICOMODELOS CONCEPTUALES

• ALTA MIGRATORIA-VAGUADA EN ALTURA = FRIAJE• SUBSIDENCIA = ESTABILIDAD• VIENTOS NORTE = ADVECCION CALIDA?• VIENTO SUR = ADVECCION FRIA ?• VIENTOS DEL ESTE = BUEN TIEMPO?• VIENTO DEL OESTE = MAL TIEMPO?

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HERRAMIENTAS PARA EL PRONÓSTICO

MODELOS NUMÉRICOS

GFS ETA-SENAMHI ETA-BRASIL

HERRAMIENTA DE PRONOSTICO

Imágenes de Satelite

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Viento a 850 hPa (1500 m de altura)

OTRAS HERRAMIENTAS PARA EL PRONÓSTICO

TEMPERATURA DE AGUA DE MAR

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GRACIAS…………