METEOROLOGÍA DE LA CALIDAD DEL AIRE:

La meteorología es la ciencia de la atmósfera. Procesos atmosféricos tales como el movimiento del aire (viento) y el intercambio de calor (por ejemplo, la convección y la radiación) determinan el destino de los contaminantes a medida que pasan por las etapas de transporte, dispersión, transformación y remoción. La meteorología de la contaminación del aire es el estudio de cómo estos procesos atmosféricos afectan el destino de los contaminantes del aire.

Como la atmósfera es el medio en el que se liberan los contaminantes, el transporte y la dispersión de estas descargas depende en gran medida de parámetros meteorológicos. Para realizar actividades relativas a la planificación de la calidad del aire es imprescindible comprender la meteorología de la contaminación del aire y su influencia en la dispersión de las sustancias contaminantes.

COMPORTAMIENTO DEL VIENTO:

El viento es el aire en movimiento. El aire se mueve a fin de equilibrar los desbalances de presión causados por el calentamiento diferencial de la superficie terrestre. A medida que se traslada de áreas de alta presión a áreas de baja presión, el viento es influido significativamente por la presencia o ausencia de la fricción. Por consiguiente, los vientos superficiales se comportan de manera diferente que los vientos en altura debido a las fuerzas de fricción que actúan cerca de la superficie terrestre. En altura, la intensidad del vientos, en general, es más intensa que los vientos en superficie.

La rotación de la Tierra modifica la circulación atmosférica pero no la produce, ya que, esencialmente, la atmósfera rota con la Tierra. El movimiento del aire ayuda a evitar que las concentraciones de los contaminantes en el aire alcancen niveles peligrosos que superen la normativa ambiental vigente. A mayor intensidad del viento, mayor dispersión de gases.

PRESION ATMOSFERICA:

La presión atmosférica es la presión que ejerce el aire sobre la Tierra. La presión atmosférica varía por la acción de factores como la altura, temperatura y la humedad.

Altura: A mayor altura la presión disminuye y a menor altura, aumenta. Al ascender de aire soporta menor peso, el aire se expande  y ejerce menor  presión.

Temperatura: El aire caliente pesa menos que el aire frío y tiende al elevarse, si observamos una olla con agua puesta al fuego, vemos como el vapor de agua sube (sube porque está caliente). Con altas temperaturas, el aire se calienta, se hace liviano, y asciende y origina baja presión.
Con bajas temperaturas, el aire se enfría, se hace pesado, desciende y origina alta presión. Aquí se aplica la regla: a mayor altura, menor temperatura; a menor altura, mayor temperatura; es decir, si estamos en una montaña alta, hace frío, pues la temperatura es baja. Si estamos en el llano que es bajo, la temperatura es alta, es decir, hace mucho calor.

La presión puede variar en un mismo lugar geográfico, de acuerdo con los cambios de temperatura que ocurra durante el día. En las zonas ecuatoriales, las temperaturas son altas y la presión atmosférica baja. En zonas polares existen bajas temperaturas por consiguiente la presión atmosférica es alta durante todo el año. En las zonas templadas la temperatura varía durante todo el año, por eso la presión también es variable: alta en invierno y baja en verano.  

Humedad: En lugares donde hay mayor humedad, hay menor presión  y viceversa, si hay menor humedad, mayor presión; esta situación está estrechamente relacionada con la altura.

ANTICICLÓN O ALTA PRESIÓN:

Las regiones donde el aire queda hundido se denominan  regiones de altas presiones o anticiclones. Comparados con los sistemas de bajas presiones, los anticiclones tienden a cubrir áreas más grandes, se mueven más lentamente y tienen una vida más larga. Los anticiclones se producen por grandes masas de aire descendente. A medida que el aire se  va hundiendo se va formando el centro de altas presiones; el aire que desciende se calienta y la humedad relativa disminuye, de manera que las gotitas de agua del aire rápidamente se evaporan.
Las masas de aire cálido  que se están hundiendo, hacen que se estabilice la atmósfera, por lo que el aire caliente de la superficie de la Tierra al poco de elevarse se queda parado. Esto impide la formación de nubes altas. Por esta razón, los anticiclones normalmente conducen a un clima cálido y seco con cielos poco nubosos, particularmente en verano (invierno frío), que por lo general dura días o incluso semanas.
Los anticiclones son mucho más grandes que los ciclones y pueden bloquear la trayectoria de las depresiones, obligándolas a ir hacia otros lugares: bien paliando el mal tiempo,  bien obligándola a rodear el sistema de altas presiones. Un anticiclón que persiste durante un largo periodo de tiempo se conoce como un " alto de bloqueo", y puede desencadenar largas temporadas calurosas, produciendo incluso sequías durante los meses del verano, e inviernos extremadamente fríos.

CICLÓNICO O BAJA PRESIÓN:

Las regiones de aire ascendente se llaman sistemas de bajas presiones, depresiones o ciclones. En estas regiones a menudo se dan condiciones de nubosidad, vientos, periodos de lluvia y en invierno, nieve, y tiempo inestable y cambiante. Un sistema de baja presión se desarrolla donde se produce un ascenso de aire caliente y relativamente húmedo desde la superficie de la Tierra. Estos son sistemas de isobaras cerradas ( líneas de presión constante) que rodean una región de presiones relativamente bajas. El aire que se encuentra cercano al centro del sistema de baja presión es inestable.  A medida que el aire caliente y húmedo asciende,  enfría las nubes, y así éstas se hacen más gruesas, por lo que se pueden comenzar a formar lluvia o nieve.
En los sistemas de bajas presiones el aire sube espiral desde la superficie de la Tierra. Si la presión es muy baja, el viento puede llegar a ser de tormenta o una fuerza huracanada. Por esta razón el término ciclón se ha usado, aunque de manera poco precisa, para tormentas y alteraciones de estos sistemas de bajas presiones, para huracanes tropicales particularmente violentos y tifones.

CICLONES TROPICALES Y DE LATITUDES MEDIAS:

Los ciclones tropicales de desarrollan sobre los océanos y sobre masas tropicales de aire húmedo,  entre los 20-25 grados de latitud norte y sur. Son mucho más pequeños que los ciclones de latitudes medias, tienen diámetros de 100-1500 km. Debido a que  la presión del aire  del centro es mucho menor, y su diámetro mucho más pequeño, en los ciclones tropicales el descenso de la presión del aire para la unidad de distancia (gradiente de presiones) es normalmente mucho más alta que en los ciclones de latitudes medias. Por ello pueden producir vientos muy fuertes: en los huracanes y en los tifones son de más de 33 millas por segundo (unos 120 km/h). Los ciclones tropicales obtiene su energía del calor  latente de la evaporación del agua de los océanos, por ello se van disipando gradualmente cuando se desplazan sobre tierra  y pierden su fuente de energía.
Los ciclones de latitudes medias se accionan debido a grandes diferencias de temperatura en la atmósfera: se desarrollan cuando se mezclan masas de aire con diferentes temperaturas. El aire no se mezcla bien y la masa de aire caliente se sitúa por encima de la otra, dando origen a un frente. Los ciclones de latitudes medias son mucho mayores que los de latitudes tropicales, con diámetros de 1000-4000 km; la velocidad del viento es menor que en el caso de los ciclones tropicales: su velocidad máxima es de alrededor de 30 m/s ( 110 km/h).

INVERSION TERMICA:

Una inversión térmica es una derivación del cambio normal de las propiedades de la atmósfera con el aumento de la altitud. Usualmente corresponde a un incremento de la temperatura con la altura, o bien a una capa de inversión donde ocurre el incremento.1 En efecto, el aire no puede elevarse en una zona de inversión, puesto que es más frío y, por tanto, más denso en la zona inferior. El fenómeno de inversión térmica se presenta cuando, en las noches despejadas, el suelo se enfría rápidamente por radiación. El suelo a su vez enfría el aire en contacto con él que se vuelve más frío y pesado que el que está en la capa inmediatamente superior. Al disminuir tanto, la convección térmica como la subsidencia atmosférica, disminuye la velocidad de mezclado vertical entre las dos capas de aire.
Esto ocurre especialmente en invierno, en situaciones anticiclónicas fuertes que impiden el ascenso del aire y concentran la poca humedad en los valles y cuencas, dando lugar a nieblas persistentes y heladas. Puede también generarse en un frente ocluido, cuando se da una oclusión de frente frío. Este fenómeno meteorológico es frecuente en las mañanas frías sobre los valles de escasa circulación de aire en todos los ecosistemas terrestres. También se presenta en las cuencas cercanas a las laderas de las montañas en noches frías debido a que el aire frío de las laderas desplaza al aire caliente de la cuenca provocando el gradiente positivo de temperatura. Generalmente, la inversión térmica se termina (rompe) cuando al calentarse el aire que está en contacto con el suelo se restablece la circulación normal en la troposfera. Esto puede ser cuestión de horas, pero en condiciones meteorológicas desfavorables la inversión puede persistir durante días.


Redacción: Equipo Ciclogénesis.
 
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