Breve explicación sobre el modelo atmosférico de celdas

A lo largo de la historia se ha intentado crear modelos que se adaptaran a la atmósfera que posee nuestro planeta. Varias opciones, cada vez más complejas (y próximas a la realidad) se han ido formulando. Debemos entender que la atmósfera es cambiante y posee circulación.

Como bien sabemos la Tierra está inclinada respecto a su plano orbital (unos 23,5º). Esto es lo que permite que existan las estaciones. Cuando, debido a dicha inclinación, el Sol incide de forma más perpendicular a la superficie de un lugar, se dice que ahí es verano.

Vamos a considerar distintos puntos de la Tierra para un momento determinado. Supongamos que es invierno en el hemisferio norte, por lo tanto los rayos del Sol inciden de forma más perpendicular en el hemisferio sur (ya que ahí es verano) y si estamos en el hemisferio norte vemos la estrella baja en el cielo. Los fotones procedentes del Sol deben recorrer más distancia y su intensidad se ve reducida en función del seno del ángulo de incidencia respecto la superficie (siendo máximo cuando es perpendicular a la misma, esto es, seno de 90º o p/2 rad).

El concepto del párrafo anterior, de “intensidad” de los rayos, variará en función del ángulo de incidencia pues. Y sabemos que la Tierra es esférica, por lo que depende del punto que nos encontremos de la misma, el ángulo de incidencia del Sol será distinto. No cuesta demasiado ver que donde el ángulo será menor es cerca del Polo Norte en la situación antes descrita, aunque no exactamente en el mismo.

Todo esto nos permite ver que habrá distintas temperaturas en función de la latitud, algo obvio pero muy importante. Lógicamente en el desierto hará calor y en el Polo Norte frío. Esto propicia una circulación atmosférica, debido a esta diferencia de temperaturas. Como sabemos, un gas si se calienta se expande, disminuyendo su densidad y ascendiendo. También podemos definir el concepto inverso, que sería el de un gas que se enfría, se vuelve más denso y desciende (“cae”).

Estas dos situaciones son aproximadamente las que suceden entre dos celdas, del modelo de celdas atmosféricas. En él se proponen diversas celdas donde el aire va circulando en un ciclo cerrado. Estas celdas vienen determinadas únicamente por la latitud. Concretamente existen tres celdas por hemisferio (siendo las mismas repetidas en el otro, como si se tratara de un espejo).

Estas celdas o células son: celda de Hadley (entre 0 y 30º de latitud), celda de Ferrel (de 30 a 60º) y celda polar (de 60 a 90º).

Las uniones entre distintas celdas pueden crear zonas de convergencia o divergencia (zonas de ascensión de aire o de descenso). Hay que imaginas las celdas como una rueda que gira en un sentido, entonces, cuando en el punto en el que están juntas dos celdas, ambas “giran” hacia un sentido (por ejemplo, ambas suben en ese punto) habrá una zona donde el aire ascenderá, pudiendo crear los denominados chorros o jet streams (el subtropical y el polar).

Esto crea zonas de formación de nubes, y ayuda a explicar parte del clima ya que podemos saber en qué zonas será más frecuente que ocurra dicho proceso, además de que suele haber vientos más pronunciados.

El efecto Coriolis también es muy importante a la hora de definir la dinámica de la atmósfera, así como incluso de los océanos de forma indirecta. Pero de él hablaremos en otra entrada.

Saludos y hasta la próxima

Kapteyn

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