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Un ciclón o zona de baja presión que gira en el sentido de las agujas del reloj en el sur de Australia. El centro del sistema de nubes en forma de espiral también es el centro de una altura y, por lo general, es donde la presión es más baja.
Este sistema de baja presión sobre Islandia gira en sentido antihorario debido al equilibrio entre el Coriolis y la fuerza del gradiente de presión.

En meteorología , un área de baja presión , un área baja o baja es una región donde la presión atmosférica es más baja que la de las ubicaciones circundantes. Los sistemas de baja presión se forman bajo áreas de divergencia del viento que ocurren en los niveles superiores de la atmósfera . El proceso de formación de un área de baja presión se conoce como ciclogénesis . En meteorología , la divergencia atmosférica en el aire se produce en dos tipos de lugares:

Los vientos divergentes en el aire, delante de estos valles, provocan una elevación atmosférica dentro de la troposfera que se encuentra debajo, lo que reduce las presiones superficiales a medida que el movimiento ascendente contrarresta parcialmente la fuerza de la gravedad.

  • Un área de baja presión se asocia comúnmente con las inclemencias del tiempo. [1]
  • Un área de alta presión está asociada con vientos suaves y cielos despejados. [2]

Las bajas térmicas se forman debido al calentamiento localizado causado por una mayor insolación sobre los desiertos y otras masas de tierra. Dado que las áreas localizadas de aire cálido son menos densas que sus alrededores, este aire más cálido se eleva, lo que reduce la presión atmosférica cerca de esa parte de la superficie de la Tierra . Las bajas térmicas a gran escala sobre los continentes ayudan a impulsar las circulaciones del monzón . También se pueden formar áreas de baja presión debido a la actividad organizada de tormentas eléctricas sobre agua tibia. Cuando esto ocurre sobre los trópicos en concierto con la Zona de Convergencia Intertropical , se conoce como un valle monzónico.. Las vaguadas monzónicas alcanzan su extensión norte en agosto y su extensión sur en febrero. Cuando una baja convectiva adquiere una circulación bien caliente en los trópicos, se denomina ciclón tropical . Los ciclones tropicales pueden formarse durante cualquier mes del año a nivel mundial, pero pueden ocurrir en el hemisferio norte o sur durante diciembre.

La elevación atmosférica también producirá generalmente una capa de nubes a través del enfriamiento adiabático una vez que el aire se sature a medida que asciende, aunque el área de baja presión generalmente trae cielos nublados, que actúan para minimizar las temperaturas extremas diurnas . Dado que las nubes reflejan la luz solar , la radiación solar de onda corta entrante disminuye, lo que provoca temperaturas más bajas durante el día. Por la noche, el efecto de absorción de las nubes sobre la radiación de onda larga saliente , como la energía térmica de la superficie, permite temperaturas diurnas más cálidas en todas las estaciones. Cuanto más fuerte es el área de baja presión, más fuertes son los vientosexperimentado en sus proximidades. A nivel mundial, los sistemas de baja presión se encuentran con mayor frecuencia sobre la meseta tibetana y al sotavento de las Montañas Rocosas . En Europa (particularmente en las Islas Británicas y los Países Bajos ), los sistemas meteorológicos recurrentes de baja presión se conocen típicamente como "niveles bajos".

Formación

La ciclogénesis es el desarrollo y fortalecimiento de circulaciones ciclónicas , o áreas de baja presión, dentro de la atmósfera . [3] La ciclogénesis es lo opuesto a la ciclólisis , y tiene un equivalente anticiclónico (sistema de alta presión) que se ocupa de la formación de áreas de alta presión : la anticiclogénesis . [4] La ciclogénesis es un término general para varios procesos diferentes, todos los cuales dan como resultado el desarrollo de algún tipo de ciclón . Los meteorólogos usan el término "ciclón" cuando los sistemas de presión circular fluyen en la dirección de la rotación de la Tierra, [5] [6]que normalmente coincide con zonas de baja presión. [7] [8] Los sistemas de baja presión más grandes son los ciclones polares de núcleo frío y los ciclones extratropicales que se encuentran en la escala sinóptica . Los ciclones de núcleo cálido, como los ciclones tropicales, los mesociclones y los mínimos polares, se encuentran dentro de la mesoescala más pequeña . Los ciclones subtropicales son de tamaño intermedio. [9] [10] La ciclogénesis puede ocurrir en varias escalas, desde la microescala hasta la escala sinóptica. Los valles de mayor escala, también llamados ondas de Rossby, son sinópticos en escala. [11] Las depresiones de onda corta incrustadas dentro del flujo alrededor de las depresiones de mayor escala son de menor escala o mesoescala por naturaleza.[12] Tanto las ondas de Rossby como las ondas cortas incrustadas dentro del flujo alrededor de las ondas de Rossby migran hacia el ecuador de los ciclones polares ubicados en los hemisferios norte y sur. [13] Todos comparten un aspecto importante, el del movimiento vertical ascendente dentro de la troposfera. Estos movimientos ascendentes disminuyen la masa de las columnas de aire atmosféricas locales, lo que reduce la presión superficial. [14]

Los ciclones extratropicales se forman como olas a lo largo de los frentes climáticos debido al paso de una onda corta en lo alto o una racha de chorro de nivel superior [ aclaración necesaria ] antes de ocluirse más adelante en su ciclo de vida como ciclones de núcleo frío. [15] [16] [17] [18] Los mínimos polares son sistemas de baja presión atmosférica de corta duración y pequeña escala que ocurren sobre las áreas oceánicas hacia los polos del frente polar principal tanto en el hemisferio norte como en el sur. Son parte de la clase más grande de mesoescala.sistemas meteorológicos. Los mínimos polares pueden ser difíciles de detectar utilizando los informes meteorológicos convencionales y son un peligro para las operaciones en latitudes elevadas, como el transporte marítimo y las plataformas de gas y petróleo. Son sistemas vigorosos que tienen vientos cercanos a la superficie de al menos 17 metros por segundo (38 mph). [19]

Esta representación de la celda de Hadley muestra el proceso que sostiene las áreas de baja presión. Los vientos divergentes en el aire permiten una menor presión y convergencia en la superficie de la Tierra, lo que conduce a un movimiento ascendente.

Los ciclones tropicales se forman debido al calor latente impulsado por una importante actividad de tormentas eléctricas y son de núcleo cálido con circulaciones bien definidas. [20] Deben cumplirse ciertos criterios para su formación. En la mayoría de las situaciones, se necesitan temperaturas del agua de al menos 26,5 ° C (79,7 ° F) hasta una profundidad de al menos 50 m (160 pies); [21] Las aguas de esta temperatura hacen que la atmósfera suprayacente sea lo suficientemente inestable como para sostener la convección y las tormentas eléctricas. [22] Otro factor es el enfriamiento rápido con altura, que permite la liberación del calor de condensación que impulsa un ciclón tropical. [21] Se necesita una alta humedad, especialmente en la troposfera inferior a media.; cuando hay mucha humedad en la atmósfera, las condiciones son más favorables para que se desarrollen las perturbaciones. [21] Se necesitan bajas cantidades de cizalladura del viento , ya que una alta cizalladura interrumpe la circulación de la tormenta. [21] Por último, un ciclón tropical formativo necesita un sistema preexistente de alteraciones meteorológicas, aunque sin circulación no se producirá ningún desarrollo ciclónico. [21] Los mesociclones se forman como ciclones de núcleo cálido sobre la tierra y pueden conducir a la formación de tornados. [23] Las trombas marinas también pueden formarse a partir de mesociclones, pero con mayor frecuencia se desarrollan a partir de entornos de alta inestabilidad y baja cizalladura vertical del viento . [24]

En los desiertos , la falta de humedad del suelo y de las plantas que normalmente proporcionaría enfriamiento por evaporación puede conducir a un calentamiento solar rápido e intenso de las capas inferiores de aire. El aire caliente es menos denso que el aire más frío circundante. Esto, combinado con el aumento del aire caliente, da como resultado un área de baja presión llamada baja térmica. [25] Las circulaciones de los monzones son causadas por bajas térmicas que se forman en grandes áreas de tierra y su fuerza es impulsada por cómo la tierra se calienta más rápidamente que el océano cercano circundante. Esto genera un viento constante que sopla hacia la tierra, trayendo consigo el aire húmedo cercano a la superficie sobre los océanos. [26] Lluvias similareses causado por el aire húmedo del océano que es elevado hacia arriba por las montañas, [27] calentamiento de la superficie, [28] convergencia en la superficie, [29] divergencia en lo alto, o por flujos de salida producidos por tormentas en la superficie. [30] Independientemente de cómo se produzca la elevación, el aire se enfría debido a la expansión a una presión más baja, lo que a su vez produce condensación . En invierno, la tierra se enfría rápidamente, pero el océano mantiene el calor por más tiempo debido a su mayor calor específico. El aire caliente sobre el océano se eleva, creando un área de baja presión y una brisa de tierra a océano, mientras que se forma una gran área de alta presión de secado sobre la tierra, aumentada por el enfriamiento del invierno. [26] Los monzones se asemejan a las brisas marinas y terrestres, términos que generalmente se refieren al ciclo de circulación diurno (diario) localizado cerca de las costas en todas partes, pero son mucho más grandes en escala, también más fuertes y estacionales. [31]

Climatología

Latitudes medias y subtropicales

Imagen QuikSCAT de ciclones extratropicales típicos sobre el océano. Tenga en cuenta los vientos máximos en el lado hacia el polo del frente ocluido .

Los grandes ciclones polares ayudan a determinar la dirección de los sistemas que se mueven a través de las latitudes medias, al sur del Ártico y al norte de la Antártida . La oscilación ártica proporciona un índice que se utiliza para medir la magnitud de este efecto en el hemisferio norte. [32] Los ciclones extratropicales tienden a formarse al este de las posiciones de los valles climatológicos en las alturas cerca de la costa este de los continentes o del lado oeste de los océanos. [33] Un estudio de ciclones extratropicales en el hemisferio sur muestra que entre los paralelos 30 y 70 hay un promedio de 37 ciclones en existencia durante cualquier período de 6 horas. [34] Un estudio separado en elEl hemisferio norte sugiere que aproximadamente 234 ciclones extratropicales importantes se forman cada invierno. [35] En Europa, particularmente en el Reino Unido y en los Países Bajos, los sistemas meteorológicos extratropicales recurrentes de baja presión se conocen típicamente como depresiones. [36] [37] [38] Estos tienden a traer clima húmedo durante todo el año. Las bajas térmicas también ocurren durante el verano en áreas continentales a través de los subtrópicos, como el desierto de Sonora , la meseta mexicana , el Sahara , América del Sur y el sudeste asiático. [25] Los mínimos se encuentran más comúnmente sobre la meseta tibetana y al sotavento de las Montañas Rocosas. [33]

Canal del monzón

Posición de febrero de la ZCIT y la vaguada del monzón en el Océano Pacífico, representada por el área de líneas de corriente convergentes frente a la costa de Australia y en el Pacífico oriental ecuatorial

Se forman áreas alargadas de baja presión en el valle del monzón o en la zona de convergencia intertropical como parte de la circulación de las células de Hadley . [39] La vaguada del monzón en el Pacífico occidental alcanza su cenit en latitud durante el final del verano cuando la cresta de la superficie del invierno en el hemisferio opuesto es la más fuerte. Puede llegar hasta el paralelo 40 en el este de Asia durante agosto y el paralelo 20 en Australia durante febrero. Su progresión hacia los polos se acelera con el inicio del monzón de verano, que se caracteriza por el desarrollo de una presión de aire más baja en la parte más cálida de los distintos continentes. [40] [41] Las bajas térmicas a gran escala sobre los continentes ayudan a crear gradientes de presión que impulsan las circulaciones del monzón . [42] En el hemisferio sur, la vaguada del monzón asociada con el monzón australiano alcanza su latitud más al sur en febrero, [43] orientada a lo largo de un eje oeste-noroeste / este-sureste. Muchas de las selvas tropicales del mundo están asociadas con estos sistemas climatológicos de baja presión. [44]

Ciclón tropical

Imagen infrarroja de un poderoso ciclón del hemisferio norte, Goni , cerca de su intensidad máxima

Los ciclones tropicales generalmente necesitan formarse más de 555 km (345 millas) o hacia el polo del quinto paralelo norte y el quinto paralelo sur , lo que permite que el efecto Coriolis desvíe los vientos que soplan hacia el centro de baja presión y cree una circulación. [21] En todo el mundo, la actividad de los ciclones tropicales alcanza su punto máximo a finales del verano, cuando la diferencia entre las temperaturas en el aire y las de la superficie del mar es mayor. Sin embargo, cada cuenca en particular tiene sus propios patrones estacionales. A escala mundial, mayo es el mes menos activo, mientras que septiembre es el mes más activo. Noviembre es el único mes en que es posible la actividad en todas las cuencas de ciclones tropicales. [45] Casi un tercio de los ciclones tropicales del mundo se forman dentro del Océano Pacífico occidental, lo que lo convierte en la cuenca ciclónica tropical más activa de la Tierra . [46]

Clima asociado

Representación esquemática del flujo (representado en negro) alrededor de un área de baja presión en el hemisferio norte. La fuerza del gradiente de presión está representada por flechas azules, la aceleración de Coriolis (siempre perpendicular a la velocidad) por flechas rojas.

El viento se acelera inicialmente desde áreas de alta presión a áreas de baja presión. [47] Esto se debe a las diferencias de densidad (o temperatura y humedad) entre dos masas de aire . Dado que los sistemas de alta presión más fuertes contienen aire más frío o más seco, la masa de aire es más densa y fluye hacia áreas cálidas o húmedas, que se encuentran en las proximidades de áreas de baja presión antes de sus frentes fríos asociados . Cuanto más fuerte es la diferencia de presión, o gradiente de presión , entre un sistema de alta presión y un sistema de baja presión, más fuerte es el viento. [48] Por lo tanto, las áreas más fuertes de baja presión están asociadas con vientos más fuertes.

La fuerza de Coriolis causada por la rotación de la Tierra es lo que da a los vientos alrededor de áreas de baja presión (como en huracanes , ciclones y tifones ) su circulación en sentido antihorario (antihorario) en el hemisferio norte (a medida que el viento se mueve hacia adentro y es desviada a la derecha desde el centro de alta presión) y circulación en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio sur (a medida que el viento se mueve hacia adentro y se desvía a la izquierda desde el centro de alta presión). [49] Un ciclón tropical se diferencia de un huracán o tifón basándose únicamente en la ubicación geográfica. [50] Tenga en cuenta que un ciclón tropical es fundamentalmente diferente de un ciclón de latitud media. [51] AEl huracán es una tormenta que ocurre en el Océano Atlántico y el Océano Pacífico nororiental , un tifón ocurre en el Océano Pacífico noroccidental y un ciclón tropical ocurre en el Pacífico Sur o el Océano Índico . [50] [52] La fricción con la tierra ralentiza el flujo del viento hacia los sistemas de baja presión y hace que el viento fluya más hacia adentro, o fluya de manera más ageostrófica , hacia sus centros. [48] Los tornados son a menudo demasiado pequeños, y de duración demasiado corta, para ser influenciados por la fuerza de Coriolis, pero pueden serlo cuando surgen de un sistema de baja presión. [53][54]

Ver también

  • Monzón de Asia Oriental
  • Zona de alta presión
  • Zona de convergencia intertropical
  • Monzón de América del Norte
  • Análisis meteorológico de superficie
  • Ola tropical
  • Comedero (meteorología)
  • Mapa climático

Referencias

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