Movimiento de la atmósfera. Masas de aire
Movimiento de la atmósfera. Masas de aire
Como se ha visto, el calentamiento y enfriamiento del aire es un factor fundamental en el desarrollo de la circulación atmosférica. Asimismo, estas variaciones de temperatura intervienen, tanto en la formación de las masas de aire como en el desarrollo de los sistemas frontales.
Una masa de aire es una porción de la troposfera de características uniformes u homogéneas, es decir, en la que el gradiente (variaciones del viento con la altura) o los cambios en temperatura y humedad son de escasa entidad.
Estas características se encuentran en relación con su lugar de origen y con la influencia recibida de las zonas de la tierra que ha podido atravesar durante su recorrido.
Áreas de alta y baja presión
Áreas de alta y baja presión
Un área de alta presión, alta o anticiclón es una región donde la presión atmosférica en la superficie del planeta es mayor que su ambiente circundante.
Un área de baja presión, baja o depresión, es una región donde la presión atmosférica es menor que la de ubicaciones circundantes.
En las zonas ecuatoriales, al haber una mayor incidencia de rayos solares, se produce el calentamiento del aire superficial que al volverse menos denso tiende a ascender hasta la tropopausa formando las borrascas ecuatoriales.
En las zonas polares, como la incidencia de los rayos es menor, se produce el aplastamiento del aire contra la superficie terrestre. Este descenso de aire frío y denso hacia la superficie terrestre provoca los anticiclones polares.
Humedad Absoluta y Relativa-Punto de Rocío
Humedad Absoluta y Relativa-Punto de Rocío.
El aire de la atmósfera se considera normalmente como una mezcla de dos componentes: aire seco y agua.
El agua es la única sustancia de la atmósfera que puede condensar (pasar de vapor a líquido) o evaporarse (pasar de líquido a vapor) en las condiciones ambientales que conocemos en la Tierra. Este hecho justifica la división del aire atmosférico es aire seco y agua, y además provocan una gran cantidad de fenómenos meteorológicos como la lluvia, el rocío, las nubes etcétera.
Además de todo esto, el estudio del agua en el aire atmosférico es esencial para la sensación de bienestar.
La temperatura ambiente es uno de los factores que más condicionan la comodidad humana en un recinto pero no el único.
¿Cuántas veces asociamos la sensación de calor a la temperatura medida en el termómetro?
Sin embargo la sensación de calor, de acaloramiento, no sólo depende de la temperatura sino de la capacidad de cuerpo humano para transpirar.
Esencialmente el proceso de transpiración es la evaporación de agua a través de la piel humana.
Engelamiento en el avión
Engelamiento en el avión.
1.-Engelamiento en la célula.
El engelamiento se forma en toda la estructura del avión, pero es en los bordes de ataque de los planos y timones de control, los lugares donde más se acusa su presencia por los efectos que produce en las performances del avión.
Al depositarse el hielo en estas superficies se modifican los perfiles aerodinámicos de tal manera, que el coeficiente de sustentación se reduce y la resistencia al avance aumenta.
El engelamiento producido como resultado de la formación de hielo compuesto por pequeñas gotas de agua Superenfriada, se le denomina hielo granular, de forma afilada y que al ser de reducido tamaño tienden a ser retiradas de la superficie del avión donde se encuentran, debido a la resistencia de la corriente de aire que circula alrededor de dicha superficie, por lo que este tipo de engelamiento no suele tener importancia en cuanto a las operaciones de vuelo se refiere.
Si el engelamiento es por hielo claro, entonces su formación la componen gotas de gran tamaño Superenfriado,siendo muy difícil que se desprendan de la superficie del avión. De la misma manera que el hielo granular se modifica la superficie, con la consiguiente pérdida de sustentación y aumento de la resistencia al avance.
Corrientes térmicas y turbulencias
Corrientes térmicas y turbulencias
Veamos para comenzar el origen de las térmicas. La térmica se forma por el ascenso de una masa de aire menos pesada y menos densa que el aire que le rodea.
El sol calienta la tierra y ésta a su vez calienta el aire que se encuentra pegado a ella. Este aire, situado a menos de un metro del suelo, a pesar de ser menos denso no se eleva sino que se mantiene pegado a la tierra. Este fenómeno es fácilmente observable en una carretera cuando ésta refleja el cielo haciendo de espejo.
La capa de aire, al ser perturbada, se rompe y comienza a elevarse. La elevación de la capa es en sentido horario, en el hemisferio norte, y circular en forma de columna.
Asimismo, el aire que se eleva, se enfría y desciende por la parte interior de la térmica alimentándola constantemente.
Al ascender, el aire se hace menos denso, por lo tanto tenderá a expansionarse. Este fenómeno lo podemos comparar a menor escala con el humo de un cigarrillo encendido.
Concepto de Altitud de Densidad
CONCEPTO DE ALTITUD DE DENSIDAD
Hemos hablado de la densidad del aire en nuestra atmósfera, pero a partir de ahora nos vamos a fijar concretamente en lo que llamamos altitud de densidad.
Este concepto afecta directamente a las limitaciones operacionales del avión en todas las fases del vuelo; es importante por ello, conocer la altitud de densidad en cada fase.
Llamamos altitud de densidad a la densidad del aire que corresponde a una cierta altitud determinada en la atmósfera estándar. La densidad del aire y la altitud de densidad son inversamente proporcionales, es decir que a medida que un incremento en la densidad del aire corresponde a un descenso en la altitud de densidad, y al revés, un descenso en la densidad del aire corresponde a un aumento de la altitud de densidad.
La relación que existe entre la velocidad indicada (IAS) y la velocidad verdadera (TAS) es que la TAS es la IAS corregida por el error de densidad del aire a diferentes altitudes.
La Densidad del Aire
La Densidad del aire
Denominamos densidad del aire a la cantidad de masa de aire por unidad de volumen.
La densidad del aire es el medio natural en el que nos desenvolvemos con nuestro avión.
Es esa “cosa” necesaria para que las fuerzas que actúan en el avión se puedan llevar a cabo, la sustentación, la tracción, la resistencia, etc. todas dependen de ella.
Si disminuimos la masa de aire por volumen todas las fuerzas que hemos mencionado anteriormente se verán afectadas, así como la potencia del motor de nuestro avión. Es importante saber que la densidad del aire disminuye con la altura y que esto afectará a las limitaciones operacionales del avión.
Los otros dos factores que es conveniente estudiar son la variación de la presión y la temperatura con la altura.
Altimetría Básica
Altimetría Básica
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La altímetra “es la parte de la Meteorología que se encarga de estudiar la relación existente entre la presión atmosférica y la altitud, pues ésta se deduce a partir de una determinada presión atmosférica.
Relación entre la altitud y la presión atmosférica.
La altura de una columna de aire en la atmósfera no es siempre constante.
Depende de la temperatura y de la presión.
Si la temperatura aumenta la densidad del aire disminuye y la columna, entonces, se hace más alta, pues para el mismo peso de aire (misma presión) hará falta más cantidad (mayor altura) de aire, ya que en este caso, las moléculas de aire pesan menos por ser menor su densidad.
Las Tormentas
LAS TORMENTAS
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Condiciones para la formación de tormentas
Las condiciones necesarias son las siguientes:
-El aire debe ser inestable, lo suficiente para que se produzcan las violentas corrientes ascendentes que desencadenan las tormentas.
-El aire tiene que ser húmedo. Esta condición es imprescindible, pues aunque haya inestabilidad y ascendencias, si no hay vapor de agua suficiente, no se producirá la condensación ni la nube característica (Cumulonimbos).
Tipo característico y ritmo de crecimiento.
La nube característica es el Cumulonimbos y si es del tipo yunque, mayor será la actividad tormentosa. En su parte baja se encuentra la zona del remolino, que tiene el aspecto de un algodón ennegrecido en rotación, debido a la turbulencia.
La Estabilidad Atmosférica
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.