La Estabilidad Atmosférica

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Distribución vertical de la temperatura.

A la variación vertical de la temperatura es lo que se llama gradiente térmico vertical.

El gradiente térmico en la primera capa de la atmósfera, o troposfera, que es donde se producen la mayoría de los fenómenos atmosféricos, es de -0,65°C por cada 100 mtrs., equivalente a -2ºC por cada 1000’, en valores ISA.

Estos valores pueden ser distintos en la práctica, debido a que la atmósfera es un gas que se comporta de manera que acarrea consecuencias casi impredecibles.

Se definen las capas isotérmicas como aquellos niveles donde la temperatura es equivalente a lo largo de todo el nivel.

Evidentemente, en zonas donde la temperatura adquiera unos valores habituales, la isoterma no estará en el mismo nivel que en una región climatológica donde la temperatura, normalmente, sea más alta o más baja que la anterior.

 

Definición de estabilidad e inestabilidad.

El equilibrio se puede expresar de tres formas que a continuación definimos.

Un cuerpo se dice que se encuentra en equilibrio estable, cuando al ser desplazado de su posición inicial de equilibrio por la acción de una fuerza cualquiera, vuelve a situarse en su antigua posición de equilibrio al cesar la fuerza.

El equilibrio inestable se define como el comportamiento que experimenta un cuerpo, cuando por la acción de una fuerza es desplazado de su posición inicial de equilibrio y no vuelve a ésta después de cesar la fuerza que lo desplazaba, sino que cada vez se aleja más y más.

Por último, el equilibrio indiferente aparece cuando el cuerpo es desplazado desde su posición inicial de equilibrio por una fuerza, volviendo a su posición inicial de equilibrio, pero en otro punto.

No confundir el equilibrio estable con el indiferente. La diferencia está en que, estando en equilibrio en ambos casos después de actuar la fuerza que los desplazaba desde la posición inicial de equilibrio, el primero vuelve al punto de partida y el segundo permanece en el punto donde cesó la fuerza.

Aplicando estos tres tipos de equilibrio a la atmósfera, se pueden apreciar en las corrientes de aire que ascienden o que descienden, mediante los instrumentos destinados a tal fin.

Si el aire al ascender y enfriarse encuentra una atmósfera más caliente que él, bajará y volverá al nivel de partida (estabilidad). Si el aire de alrededor es más frío que el ascendente, proseguirá su ascenso (inestabilidad).

El vapor de agua es sumamente importante, ya que el aire húmedo pesa menos que el aire seco.

Se define la estabilidad atmosférica cuando hay equilibrio estable o indiferente en la atmósfera, o cuando una masa de aire se resiste a moverse verticalmente, volviendo a su posición inicial si se desplaza.

Se dice que la atmósfera es inestable o lábil cuando la masa de aire al ser desplazada verticalmente, se resiste a volver a su posición inicial siguiendo su curso.

Una masa de aire se resiste a moverse verticalmente si es más fría (y densa, por tanto) que el aire que la envuelve, y en el caso de ser desplazada, volvería a su posición inicial. Si dicha masa de aire es más c aliente que el aire que la envuelve, cualquier impulso, por pequeño que sea, la hará elevarse hasta un punto donde tenga la misma o mayor densidad que el aire que la rodea.

Por consiguiente, la causa principal de la inestabilidad o estabilidad atmosférica es la temperatura y humedad del aire.

Humedad.


La atmósfera tiene vapor de agua en cantidades que dependen de la hora del día y el lugar en el que se efectúe la medición.

Dicho vapor de agua es el único componente del aire que es capaz de sufrir una transformación en gotas de agua o en cristales de hielo.

Si no existe vapor de agua en la atmósfera, con lo dicho anteriormente, se deduce que no tendrá lugar la formación de nubes y, en consecuencia, ni las nieblas, ni las precipitaciones de agua, nieve o granizo, ni el Engelamiento.

El peso de vapor de agua contenido en el aire por unidad de superficie, es lo que se denomina presión de vapor. Al igual que la presión atmosférica, viene expresada también en Milibares. Se dice que el aire está saturado cuando se alcanza el máximo de vapor de agua para una misma temperatura, pudiéndose alcanzar el punto de saturación de dos modos distintos.

Hay que decir que la máxima cantidad de vapor de agua depende de la temperatura, siendo mayor la cantidad cuanto mayor sea la temperatura.

Una de las formas de alcanzar el punto de saturación es añadiendo más vapor de agua o enfriando el aire hasta alcanzar dicho punto. De esta manera, el vapor de agua se condensa en forma de gotitas de agua o en cristales de hielo si baja más la temperatura.

Se llama presión máxima o de saturación al peso del vapor del agua en el punto de saturación expresado en Milibares.
Con estas definiciones se puede introducir otra más que es la de humedad o la mezcla de aire seco con vapor de agua, y al número de gramos de vapor de agua contenidos en un centímetro cúbico de aire, es lo que denominamos humedad absoluta.

La humedad relativa, es la “distancia” a la que se encuentra el aire de la saturación ó de la condensación, es decir, la cantidad de vapor de agua que falta para alcanzar la saturación y por consiguiente, la condensación.

Es decir, es la razón o relación entre la presión de vapor y la presión de saturación. Dividiendo éstas dos y multiplicando el resultado por cien, obtendremos la humedad relativa en tantos por ciento.

Se define también el punto de rocío, como la temperatura a la cuál debe ser enfriado el aire para que se alcance el punto de saturación con respecto al agua.

Condiciones de vuelo con estabilidad e inestabilidad atmosférica.

Vuelo con estabilidad atmosférica.

Puesto que el aire se comporta de una manera estable, y recordando los tres tipos de estabilidad, no se producen corrientes verticales, de manera que el vuelo se caracteriza por la suavidad. La nubosidad es de forma estratificada por lo que la visibilidad suele ser bastante buena, y dentro de las nubes si se produce Engelamiento, no es fuerte.

Los despegues y aterrizajes pueden verse afectados por la mala visibilidad, debido a las nieblas y estratos bajos.
Vuelo con inestabilidad atmosférica.

En estas condiciones de vuelo sí que se producen corrientes verticales, por lo que esto da origen a engelamientos pero buena visibilidad fuera de las nubes.

La nubosidad es de desarrollo vertical pudiendo desencadenar tormentas y chubascos de agua, nieve o granizo, por lo que el vuelo es incómodo en general.

Las condiciones en el aterrizaje aún con buena visibilidad, pueden ser afectadas por vientos racheados.

Se puede realizar por consiguiente, un pequeño resumen de lo que es el vuelo en aire estable y en aire inestable:

Aire estable

  • No corrientes verticales. Comodidad.
  • Nubes estratificadas.
  • Buena visibilidad (Mala en despegue y aterrizaje)
  • Engelamiento débil.

Aire inestable

  • Corrientes verticales. Incomodidad.
  • Buena visibilidad fuera de nubes.
  • Nubes: Cumulos y Cumulonimbos.
  • En despegue y aterrizaje:
  • Viento racheado.

 

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