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Sección vertical de una baja térmica

Las bajas térmicas , o bajas de calor , son áreas de baja presión no frontales que ocurren sobre los continentes en los subtrópicos durante la estación cálida, como resultado de un calentamiento intenso en comparación con sus entornos circundantes. [1] Las bajas térmicas ocurren cerca del Desierto de Sonora , en la meseta mexicana , en el Gran Valle Central de California , el Sahara , sobre el noroeste de Argentina en América del Sur , sobre la región de Kimberley en el noroeste de Australia , la península Ibérica y elMeseta tibetana .

Sobre la tierra, el calentamiento solar rápido e intenso de la superficie terrestre da como resultado el calentamiento de las capas más bajas de la atmósfera a través de energía reradiada en el espectro infrarrojo. El aire más caliente resultante es menos denso que el aire más frío circundante. Esto, combinado con el aumento del aire caliente, da como resultado la formación de un área de baja presión. Las áreas elevadas pueden mejorar la fuerza de la baja térmica ya que se calientan más rápidamente que la atmósfera que las rodea a la misma altitud. Sobre el agua, se forman mínimos de inestabilidad durante el invierno cuando el aire que cubre la tierra es más frío que el cuerpo de agua más caliente. Las bajas térmicas tienden a tener circulaciones débiles y pueden extenderse hasta los 3.100 metros (10.200 pies) de altura. Los mínimos térmicos en las partes occidental y sur de América del Norte, el norte de África y el sureste de Asia son lo suficientemente fuertes como para conducir al verano.condiciones del monzón . El desarrollo de mínimos térmicos en el interior de la costa conduce al desarrollo de brisas marinas . Las brisas marinas combinadas con la topografía accidentada cerca de la costa pueden fomentar la mala calidad del aire.

Formación [ editar ]

Una tormenta aislada atraviesa el valle de Wah Wah , Utah . Este tipo de patrón monzónico es muy común a fines del verano en el suroeste de EE. UU.

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. [1] Sobre superficies elevadas, el calentamiento del suelo excede el calentamiento del aire circundante a la misma altitud sobre el nivel del mar , lo que crea una baja térmica asociada sobre el terreno y mejora cualquier baja térmica que de otro modo hubiera existido. [2] [3] Durante la estación fría ( invierno ), los cuerpos de agua cálida como los Grandes LagosPuede inducir una inestabilidad baja. [4] Las bajas térmicas que se desarrollan cerca del nivel del mar pueden aumentar durante la estación cálida, o el verano , hasta la elevación de la superficie de presión de 700 hPa, [5] que se encuentra cerca de los 3,100 metros (10,200 pies) sobre el nivel del mar. [6] Las bajas de calor normalmente son estacionarias y tienen una circulación ciclónica débil. [7] Como son más fuertes en la superficie y cálidos cerca de su centro, y más débiles en lo alto, donde el aire es más estable, la baja térmica se considera núcleo cálido. [8] [9] Las versiones más fuertes de estas características a nivel mundial se encuentran en Arabia, la parte norte del subcontinente indio , Arizona ,Meseta mexicana , [10] noroeste de Argentina , [11] suroeste de España , [12] Australia, [13] y norte de África . La formación del calor bajo sobre el norte de África conduce a una corriente en chorro del oeste de bajo nivel de junio a octubre. [14]

Papel en el régimen de los monzones [ editar ]

Fechas de inicio y corrientes de viento predominantes del monzón de verano del suroeste
Artículo principal: Monzón

Los monzones son causados ​​por la mayor amplitud del ciclo estacional de la temperatura de la tierra en comparación con el de los océanos cercanos. Este calentamiento diferencial ocurre porque el calor en el océano se mezcla verticalmente a través de una "capa mixta" que puede tener cincuenta metros de profundidad, mediante la acción del viento y las turbulencias generadas por la flotabilidad , mientras que la superficie terrestre conduce el calor lentamente, con la señal estacional penetrando quizás un metro más o menos. Además, la capacidad calorífica específicade agua líquida es significativamente más alta que la de la mayoría de los materiales que componen la tierra. Juntos, estos factores significan que la capacidad calorífica de la capa que participa en el ciclo estacional es mucho mayor sobre los océanos que sobre la tierra, con la consecuencia de que el aire sobre la tierra se calienta más rápido y alcanza una temperatura más alta que el aire sobre el océano. El aire caliente sobre la tierra tiende a subir, creando un área de baja presión . Esto crea un viento constante que sopla hacia la tierra, trayendo consigo el aire húmedo cercano a la superficie sobre los océanos. [15] Una lluvia similar es causada por el aire húmedo del océano que se eleva hacia arriba por las montañas, [16] calentamiento de la superficie, [17] convergencia en la superficie, [18]divergencia en lo alto, o de flujos de salida producidos por tormentas en la superficie. [19] 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. [15] Los monzones son similares a las brisas marinas y terrestres , un término que generalmente se refiere al ciclo de circulación diurno (diario) localizado cerca de las costas en todas partes, pero son mucho más grandes en escala, más fuertes y estacionales. [20]

Papel en la formación de la brisa marina [ editar ]

Sección transversal esquemática a través de un frente de brisa marina. Si el aire del interior es húmedo, los cúmulos a menudo marcan la ubicación del frente.
Artículo principal: brisa marina

El sol calienta el mar a mayor profundidad que la tierra debido a su mayor calor específico . [21] Por lo tanto, el mar tiene una mayor capacidad de absorber calor que la tierra, por lo que la superficie del mar se calienta más lentamente que la superficie de la tierra. A medida que aumenta la temperatura de la superficie de la tierra , la tierra calienta el aire sobre ella. El aire caliente es menos denso y por eso asciende. Este aire ascendente sobre la tierra reduce la presión al nivel del mar.en aproximadamente un 0,2%. El aire más frío sobre el mar, ahora con una presión a nivel del mar más alta, fluye hacia la tierra hacia la presión más baja, creando una brisa más fresca cerca de la costa. La fuerza de la brisa marina es directamente proporcional a la diferencia de temperatura entre la tierra y el mar. Si el campo de viento ambiental es superior a 8 nudos (15 km / h) y se opone a la dirección de una posible brisa marina, es poco probable que se desarrolle la brisa marina. [22]

A lo largo de la costa de California, el agua más fría forma una capa marina superficial que es mucho más fría que las áreas del interior durante el verano. Al mismo tiempo, el intenso calentamiento del interior crea una depresión térmica pronunciada alineada con el Valle Central y típicamente vinculada a la baja térmica más amplia en los desiertos de América del Norte. Como consecuencia, se crea un fuerte gradiente de presión que atrae aire marino frío hacia la tierra. A medida que las temperaturas caen en picado, la niebla y los estratos fluyen dentro y a través de los espacios de Coast Ranges, y especialmente a través del Golden Gate en San Francisco ( ver San Francisco fog). La misma depresión térmica a veces se empuja hacia la costa, especialmente a fines del otoño, ya que se desarrolla una mayor presión hacia el este debido al enfriamiento más al este. Esta configuración a menudo trae las temperaturas más cálidas del año a la costa normalmente fría cuando la brisa marina se detiene o incluso es reemplazada por una brisa terrestre peligrosamente seca (ver también Viento de Diablo y Viento de Santa Ana ).

Papel en la contaminación del aire [ editar ]

En áreas donde hay colinas o montañosas cerca de la costa, las brisas marinas forzadas térmicamente, combinadas con las circulaciones del viento por las laderas de las montañas, pueden fomentar la producción de sustancias químicas que pueden conducir al desarrollo de smog . La contaminación se ha rastreado hasta los niveles medios de la troposfera en forma de ozono , que se concentra sobre la circulación de las zonas bajas térmicas y las áreas oceánicas adyacentes. [23]

Referencias [ editar ]

  1. ^ a b Glosario de meteorología (2009). Térmica baja. Archivado el 22 de mayo de 2008 en la Wayback Machine American Meteorological Society . Consultado el 2 de marzo de 2009.
  2. ^ Oficina del servicio meteorológico nacional en Tucson, Arizona (2008). ¿Qué es un monzón? Sede de la Región Occidental del Servicio Meteorológico Nacional . Consultado el 8 de marzo de 2009.
  3. ^ Douglas G. Hahn y Syukuro Manabe (1975). El papel de las montañas en la circulación monzónica del sur de Asia. Revista de Ciencias Atmosféricas , vol. 32, número 8, págs. 1515-1541. Consultado el 8 de marzo de 2009.
  4. ^ Nathaniel S. Winstead y Pierre D. Mourad (2000). Circulación Térmica Atmosférica a Escala del Gran Lago Poco Profundo Imagen de Radar de Apertura Sintética. Revisión mensual del clima : págs. 3654–3663. Consultado el 9 de marzo de 2009.
  5. ^ David R. Rowson y Stephen J. Colucci (1992). Climatología sinóptica de sistemas térmicos de baja presión en el suroeste de América del Norte. Revista Internacional de Climatología , vol. 12 Número 6, págs. 529-545. Consultado el 8 de marzo de 2009.
  6. ^ Armada de Estados Unidos (2008). Manual de meteorólogos para el Ártico Apéndice B: Presión media mensual a nivel del mar, temperatura del aire y altura de 700 mb. Consultado el 8 de marzo de 2009.
  7. ^ Oficina de pronóstico del servicio meteorológico nacional Columbia, Carolina del Sur (2009). Términos meteorológicos. Sede de la Región Este del Servicio Meteorológico Nacional . Consultado el 8 de marzo de 2009.
  8. ^ Glosario de meteorología (2009). Cálido bajo. Archivado el 17 de agosto de 2007 en la Wayback Machine American Meteorological Society . Consultado el 4 de abril de 2009.
  9. ^ Gongyuh Lin (2008). Sistemas meteorológicos sinópticos. Universidad Estatal de California , Northridge. Consultado el 4 de abril de 2009.
  10. ^ Donna F. Tucker (1998). El Sistema de Baja Presión de la Meseta de Verano de México. Journal of Climate : págs. 1002–1015. Consultado el 9 de marzo de 2009.
  11. ^ Marcelo E. Seluchi, A. Celeste Saulo, Matilde Nicolini y Prakki Satyamurty (2003). El mínimo del noroeste argentino: un estudio de dos eventos típicos. Revisión meteorológica mensual : págs. 2361–2378. Consultado el 9 de marzo de 2009.
  12. ^ Roger Graham Barry y Richard J. Chorley (2003). Atmósfera, tiempo y clima. Routledge, pág. 199. ISBN  978-0-415-27171-4 . Consultado el 8 de marzo de 2009.
  13. ^ Oficina de meteorología . "Clima de Giles" . Archivado desde el original el 11 de agosto de 2008 . Consultado el 3 de mayo de 2008 .
  14. ^ B. Pu y KH Cook (2008). Dinámica del jet occidental de bajo nivel sobre África occidental. Unión Geofísica Estadounidense, Reunión de otoño de 2008, resumen # A13A-0229. Consultado el 8 de marzo de 2009.
  15. ↑ a b Dra. Louisa Watts (2009). ¿Qué causa el monzón de África occidental? Centro Nacional de Ciencias Ambientales. Consultado el 4 de abril de 2009.
  16. ^ Dr. Michael Pidwirny (2008). CAPÍTULO 8: Introducción a la Hidrosfera (e). Procesos de formación de nubes. Geografía Física. Consultado el 1 de enero de 2009.
  17. ^ Bart van den Hurk y Eleanor Blyth (2008). Mapas globales de acoplamiento tierra-atmósfera local. Archivado el 25 de febrero de 2009 en la Wayback Machine KNMI. Consultado el 2 de enero de 2009.
  18. ^ Robert Penrose Pearce (2002). Meteorología en el Milenio. Prensa académica, pág. 66. ISBN 978-0-12-548035-2 . Consultado el 2 de enero de 2009. 
  19. ^ Glosario de meteorología. Frente de ráfaga. Archivado el 5 de mayo de 2011 en la Wayback Machine. Recuperado el 9 de julio de 2008.
  20. ^ Tiempo de la BBC . El monzón asiático. Consultado el 22 de mayo de 2008.
  21. ^ Dr. Steve Ackerman (1995). Brisas de mar y tierra. Universidad de Wisconsin . Consultado el 24 de octubre de 2006.
  22. ^ JetStream: una escuela en línea para el clima (2008). La brisa marina. Archivado el 23 de septiembre de 2006 en laRegión Sur del Servicio Meteorológico Nacional Wayback Machine . Consultado el 24 de octubre de 2006.
  23. ^ AC Carvalho, A. Carvalho, I. Gelpi, M. Barreiro, C. Borrego, AI Miranda, V. Perez-Munuzuri (2006). Influencia de la topografía y el uso del suelo en la dispersión de contaminantes en la costa atlántica de la Península Ibérica. [ enlace muerto permanente ] Atmospheric Environment 40 (2006) 3969–3982. Consultado el 9 de marzo de 2009.