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lunes, 13 de febrero de 2012

EL DIAGRAMA DE STÜVE

Hay varios diagramas para representar el estado de la atmósfera. Los más utlizados son dos: El tefigrama y el diagrama de Stüve. Este último es el que utiliza la Agencia Estatal de Meteorología. En él están representadas una serie de líneas que se detallan a continuación:

Isotermas:
Son las líneas verticales continuas, rotuladas de 10º en 10º.

Isobaras: 
Son las líneas horizontales continuas, que van rotuladas de 100 en 100 milibares (presión).

Adiabáticas secas:
Son líneas continuas inclinadas aproximadamente 45º sobre el eje de las abscisas. Están graduadas de 20º o el 10º de temperatura potencial, que es la temperatura que tendría una masa de aire se si lleva por la adibática seca hasta 1000 milibares.

Adiabáticas saturadas:
Son líneas de trazos de mayor pendiente que las adiabáticas secas, que están graduadas de 20º en 20º de temperatura equivalente potencial, que es la temperatura que adquiriría una masa de aire si todo su vapor se condensase y se llevara adiabáticamente hasta 1000 milibares.

Curvas de igual razón de mezcla saturada:
Vienen en gramos de vapor de agua por kilogramo de aire seco y están rotuladas desde 2g/kg s 40 g/kg. Se dibujan con puntos.

Diagrama termodinámico de Stüve
Entre otros usos, el diagrama de Stüve se utiliza para determinar la energía de la atmósfera y su estabilidad; la formación de nubes convectivas o de desarrollo vertical, el paso de frentes y la aparición de engelamiento y de turbulencias.

De la información suministrada por un radiosondeo trazaremos en el diagrama tres curvas:

T: Curva de estado que da la variación de la temperatura con la presión
Td: Curva del punto de rocío, que da la variacioón del punto de rocío o temperatura de saturación de la presión.
P-H: Curva de Presión-Altura, que proporciona la altura que corresponde a cada nivel de presión. Se considera en el eje de las abscisas las alturas haciendo coincidir, por ejemplo, la temperatura de 40º con el 0 de altura; 30º, con 1000 metros de altura; 20º con 2000 metros de altura, etc.

Si nos volvemos a la imagen anterior, la curva de estado es la señalada con las letras ABCDEFG; la curva del punto de rocío (Td) es la (1) (2) (3), de trazos gruesos; la curva de Presión-Altura (P-H), es la que viene rotulada de ésta forma.

La masa de aire en superficie tiene una temperatura de 19º C. Con esta temperatura necesita una razón de mezcla de 14 g/kg para estar saturada, pero sólo tiene 12 g/kg. Si la masa puede ascender hasta el nivel C en los 12 g/kg, se producirá la condensación. Este nivel C se llama nivel de condensación convectivo (NCC).

Para que la masa de aire puede empezar a subir es preciso que durante el dia la temperatura, que es de 19º C en "A", suba hasta 30º C (punto "R"), en que entonces la curva de estado tendrá la misma pendiente que la adiabática seca RC. Esa temperatura crítica de 30º se llama temperatura de disparo, porque a temperaturas superiores habrá inestabilidad.

Por tanto, para determinar el nivel de condensación trazamos en el punto (1) la curva de máxima proporción de mezcla saturada (1) Cl y vemos dónde corta a la curva de estado (punto C), que corresponde a 1400 metros. A partir de ahí se formarán las nubes. La temperatura de disparo se obtiene a partir del nivel C, bajando por la adiabática seca hasta el nivel del suelo.

El área ABCR, representa la energía de estabilidad.

La masa de aire a partir de C está saturada, y vemos que la curva de estado CDE representa la energía de labilidad, y el punto E, situado a 3300 metros, representa el tope de las nubes bajas.

A partir del nivel E, la curva de estado EFG está a la derecha de la adiabática saturada; es decir, hay estabilidad hasta el punto señalado con G, en que la curva de estado corta a la adiabática saturada y constituye el segundo nivel de condensación a 4500 metros. A partir del nivel G, hay inestabilidad pero muy poca humedad, según puede apreciarse en la curva (2) y (3); luego en caso de que se fome una segunda capa de nubes ésta será de menor espesor.

Cálculo de niveles en el diagrama de Stüve: NCA: Nivel de condensación ascendente; NCC, Nivel de condensación convectivo; NLC: Nivel de libre condensación y NE, nivel de equilibrio.
El nivel de condensación convectivo (NCC) queda determinado cuando la masa en contacto con el suelo se calienta hasta alcanzar la temperatura de disparo. Entonces el aire se hace inestable y asciende hasta alcanzar el NCC. No obstante, la masa también puede ascender aunque no se caliente ni sea inestable, siempre que algún agente exterior la empuje hacia arriba, como por ejemplo si se ve obligada a ascender a barlovento de una montaña o empujada por un frente. Al enfriarse en el ascenso, llegará a condensarse a un cierto nivel que se denomina nivel de condensación ascendente (NCA).

Una vez alcanzado el NCA, la masa de aire condensada, sube por la adiabática saturada hasta llegar al nivel de libre convección (NLC), a partir del cual la curva de estado queda a la izquierda de la adiabática y hay inestabilidad hasta alcanzar el nivel de equilibrio (NE).


BIBLIOGRAFIA: METEOROLOGIA APLICADA A LA AVIACION
Manuel Ledesma - Gabriel Baleriola
Editorial Paraninfo


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