martes, 6 de noviembre de 2012

PRESIÓN ATMÓSFERICA

  Se denomina PRESIÓN ATMOSFÉRICA a una consecuencia del PESO DEL AIRE. EXACTAMENTE LO QUE PESA UNA COLUMNA DE AIRE DE 1 CENTÍMETRO DE BASE Y CUYA ALTURA ES LA ATMÓSFERA.
   Éste DATO METEOROLÓGICO se lo debemos al científico italiano TORRICELLI, un físico inventor del BARÓMETRO. TORRICELLI hizo diferentes experimentos y hallo que en PROMEDIO, al nivel del mar, con una Latitud de 45º N y a la temperatura media de 15ºC, el peso de dicha columna equivaldría a la de otra de mercurio de 760 milímetros de altura( Consulten algún Manual de Física).
   Si sobre una superficie elemental ds, se ejerce una fuerza df, LA PRESIÓN será

      P = df/ds   y despejando df será df = P. ds
  ¡¡QUE TAL ANDAN DE DIFERENCIALES Y DERIVADAS( Vean algún Manual de CÁLCULO MATEMÁTICO)
   El aire se compone de billones de moléculas que se mueven constantemente en todas direcciones y rebotan contra todo lo que encuentran, cuantas más colisiones o choques se produzcan en una área dada MAYOR ES LA PRESIÓN.
   Comprobado experimentalmente A MAYOR ALTITUD MENOR PRESIÓN.
  ACTUALMENTE la presión se mide en milibares y nos servirá para hallar los Centros o frentes de BAJA Y ALTA PRESIÓN que a su vez NOS PREDICIRÁ APROXIMADAMENTE EL TIEMPO que hará dentro de 24 horas, o 48 horas. 

  CLASES DE PRESIÓN:
=============== 
A) PRESIÓN BAROMÉTRICA ABSOLUTA:
=========================== 
 Es la PRESIÓN REAL que existe en el PUNTO DE OBSERVACIÓN O ESTACIÓN METEOROLÓGICA. Para PREDECIR EL TIEMPO ES IMPORTANTE CONOCER LOS REGISTROS DE OTROS PUNTOS.

B) PRESIÓN BAROMÉTRICA MEDIA O RELATIVA:
================================   
LA DISMINUCIÓN de PRESIÓN esperable en promedio con el aumento de la altura en la Atmósfera normal es decir a 0 metros de altitud o 760 milímetros de mercurio o igual a 1013 hPa 
A 500 metros de altitud, 716 milímetros de Hg= 954,5 hPa
A 1000 metros de altitud = 674 mm de Hg= 899 hPa.
 EN CAPAS INFERIORES de la Atmósfera DESCIENDE
 1 hPa por cada 8 metros de Altitud.

C) PRESIÓN BAROMÉTRICA REDUCIDA:
==========================
 Al NIVEL DEL MAR = 0 NORMAL.
Facilita la comparación de unas medidas con otras.
  NIVEL DEL MAR = 0 metros = 760 mm de Hg = 1013 hPa.
   SE DEBE AJUSTAR EL BARÓMETRO A UNA PRESIÓN CONSTANTE DE ACUERDO CON LA PREVISIÓN METEOROLÓGICA OFICIAL( SI HAY INFORMACIÓN RADIOFÓNICA) PARA CADA LUGAR DE OBSERVACIÓN.
EJEMPLO:
======= 
   Por Radio de AVISOS METEOROLÓGICOS O AVISOS AGRÍCOLAS se anuncia. " Presión reducida al nivel del mar de 765 mm Hg = 1020 hPa". EL VALOR DEBE AJUSTARSE con la tuerca que llevan la mayoría de los barómetros en la parte posterior.
                                                                                                               EL BARÓMETRO ANEROIDE O BARÓMETRO METÁLICO
======================================== 
  Con él también se puede medir LA PRESIÓN, consiste en un departamento metálico de acero o berilio al vacío. Ésta cápsula se comprime cuando aumenta la presión y si baja, la superficie metálica elástica vuelve a expansionarse. La COMPRESIÓN O EXPANSIÓN del compartimiento metálico pasa a un indicador gracias a un mecanismo de palanca.
  PARA LAS OBSERVACIONES METEOROLÓGICAS RESULTAN DETERMINANTES:
1º) El aumento o descenso de la PRESIÓN.
2º) LA VELOCIDAD con que AUMENTA O DISMINUYE LA PRESIÓN.
El aparato permite la lectura así como registrar la variación en una escala graduada.Un BUEN BARÓMETRO de mercurio ofrece la mejor graduación para efectuar calibraciones.
 En territorios anglosajones  LA PRESIÓN VIENE MEDIDA EN PULGADAS O INCHES DE MERCURIO.

UNIDADES UTILIZADAS:
================
Milímetros de la columna de mercurio.
Pascales.
Bares

ABREVIATURAS:
=============
Milibares= mb
Milímetros = mm
Pascales = Pa
Mercurio Hg   
Hectopascales = hPa. 

EQUIVALENCIAS:
=============
   1 mm de Hg = 1.333hPa = 1 mb    1 hPa = 100 Pa = 1 Hectopascal
      1 hPa = 0,750 mm de Hg.    1 Kilopascal = 1000 Pascales

MAS ADELANTE PREDICIREMOS EL TIEMPO QUE HARÁ.
LA FORMULA PARA CUANDO SE TRABAJA CON TERMÓMETRO HÚMEDO Y SECO:
==================================================
  E = E'-1/2 . p/ k (t-t' )    Siendo t-t´ = diferiencia de temperaturas del termómetro húmedo y del seco; E' = La presión de vapor de agua a la temperatura t'; p = presión atmosférica; k= Constante que vale = 630 y e = Presión de vapor del aire.
CAMBIO DE PRESIÓN:
==================== 
  A menudo cuando el aire se eleva y crea una zona de BAJAS PRESIONES, el vapor de agua del aire se CONDENSA y forma NUBES. Por el contrario el descenso del aire generalmente impide la condensación. Así, pues, LAS BAJAS PRESIONES se suelen asociar a CIELOS NUBOSOS Y TIEMPO HÚMEDO, mientras que las ALTAS PRESIONES se relacionan con CIELOS DESPEJADOS Y DÍAS SOLEADOS. 
   Cuando una masa de aire caliente se eleva, se enfría y expande.Una vez enfriado, el aire vuelve a descender sobre la tierra.Allí donde se eleva, se crea una zona de BAJAS PRESIONES, mientras que cuando desciende provoca ALTAS PRESIONES. La diferiencia en la presión del aire en el plano horizontal se denomina GRADIENTE DE PRESIÓN. Cuanto mayor es la diferiencia de presión entre las masa de aire mayor es el gradiente de presión y más fuerte es el viento.
SE HA ESTABLECIDO EN LOS MAPAS METEOROLÓGICOS:
====================================================== 
  ISOBARAS: Son líneas que unen puntos o estaciones meteorológicas que tienen la misma presión
ALTA PRESIÓN O ANTICICLÓN Presión de 765 milímetros o 1020 milibares. Las líneas van en el color rojo o bermellón.
BAJA PRESIÓN O DE PRESIÓN O BORRASCA:
  El Barómetro marca 760 milímetros o 1013 milibares. Las líneas van en color azul.
ISALOBARAS:
============
 Líneas de IGUAL CAMBIO DE PRESIÓN DURANTE UN INTERVALO DE TIEMPO, por lo general 3 horas o 24 horas. Sirven para PRONOSTICAR EL TIEMPO ATMOSFÉRICO como veremos en los articulos de PREDICCIÓN.
LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA Y EL TIEMPO:
======================================  
  A menudo cuando el aire se eleva y crea una ZONA DE BAJA PRESIÓN, el vapor de agua del aire se CONDENSA y forma NUBES.Por el contrario el descenso del aire generalmente impide la condensación. Así pues, las bajas presiones se suelen ASOCIAR A CIELOS NUBOSOS Y TIEMPO HÚMEDO, mientras que las ALTAS PRESIONES se relacionan con CIELOS DESPEJADOS Y DÍAS SOLEADOS.
MEDICIÓN DE LA PRESIÓN:
========================  
   La presión atmosférica se mide con un aparato llamado BARÓMETRO y si lo poseemos podemos ya predecir con algunas horas el tiempo que hará,por supuesto el barómetro tiene que estar ajustado a la altitud de la zona.¡YA EMPEZAMOS A SER METEORÓLOGOS!
LA SEQUEDAD:
============= 
   La cantidad de vapor de agua que puede retener el aire va condicionada como hemos explicado a su temperatura.A MAS TEMPERATURA,SE RETIENE MAS VAPOR ACUOSO. Así por ejemplo diferentes experimentos dieron la tabla siguiente:
TEMPERATURA DEL AIRE                   GRAMOS DE VAPOR/ kilogramo aire seco
==================================================================  
   10 ºC......................................................                  8
   20 ºC........................................................                 15
   30 ºC.....................................................                    27
   40 ºC....................................................                      50
  El AIRE SECO Y CÁLIDO aumenta notablemente la EVAPORACIÓN de mares, ríos, y embalses y la transpiración de las plantas cultivadas y los bosques, así pues, el aire seco se BEBE materialmente el agua que encuentra,creando un ambiente reseco por montes y eriales.ES PELIGROSO POR AUMENTAR EL RIESGO DE LOS INCENDIOS.
   Por otra parte la acusada EVAPOTRANSPIRACIÓN obliga a reforzar los riegos en las huertas.EL AIRE SECO y su ambiente reseca la piel y las mucosas y da una sensación de agobio pero cuando está muy húmedo la sensación es de bochorno.¿ Porque el  agua de un botijo se refresca?.
RESPUESTA:  El aire reseco evapora el agua de la superficie porosa con que está fabricado el botijo por el alfarero y roba calor de evaporación del líquido contenido en el interior, haciendo bajar la temperatura y refrescando el agua.¡O YES!.
LA ARIDEZ :
===========  
   LA ARIDEZ de un territorio queda establecida por la RELACIÓN entre la EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL (ETP) y la PRECIPITACIÓN. LOS CLIMAS se pueden clasificar por éste factor  cmo muestra en la siguiente tabla:
=======================================================================  
CLASIFICACIÓN DEL CLIMA   PRECIPITACIÓN  en milímetros                ETP milímetros
=======================================================================  
ÁRIDO.............................................           220.-                                                       1000.-
SEMIÁRIDO.....................................            330.-                                                          800.-
SUBHÚMEDO SECO......................               440.-                                                            700.-
SUBHÚMEDO HÚMEDO..............                  550.-                                                           600.-
HÚMEDO..........................................          750.-                                                            450.-
=================================================
   LAS LÍNEAS EN LOS MAPAS DEL TIEMPO que unen Localidades que tienen la misma PRESIÓN ATMOSFÉRICA se denominan ISOBARAS.
ALTA PRESIÓN: Se denomina ALTA PRESIÓN O ANTICICLON  cuando la presión mide 765 milímetros de mercurio o 1020 milibares(mb). Se dibujan en los mapas del tiempo en rojo o berbellón.
BAJA PRESIÓN O DEPRESIÓN O BORRASCA, cuando la presión mide 760 milímetros de mercurio o 1013 milibares, ésta presión esta localizada generalmente  al nivel del mar. se dibujan en los mapas del tiempo en azul.
PARA PREDECIR EL TIEMPO CON DATOS DE PRESIÓN:
=================================================
  LO QUE INTERESA ES LA VARIACIÓN DE LA PRESIÓN. Realizamos un eje de coordenadas cartesianas y anotamos en el eje horizontal las horas y en el vertical las presiones en mb o en milímetros.

Se nos pueden dar los siguientes CASOS:
A) Un descenso de 5 mb o 3,75 milímetros en 3 horas debe considerarse como UNA PRIMERA SEÑAL DE ALERTA. SI ES MÁS RÁPIDO EL DESCENSO HAY CAMBIO ATMOSFÉRICO.
B) Si se llega a los 10 mb en 3 horas o 2,5 milímetros por hora, PUEDE TENERSE LA SEGURIDAD DE QUE UNA NOTABLE PERTURBACIÓN ATMOSFÉRICA SE APROXIMA DE PRISA.
C) Si el descenso persiste durante 10 horas o más, SIENDO CADA VEZ MÁS RÁPIDA LA CAÍDA DE PRESIÓN,ES MUY PROBABLE que el CENTRO DE UNA IMPORTANTE BORRASCA PASE CERCA DE DONDE ESTÁ EL BARÓMETRO.
D) Cuando tras una fuerte bajada, se va a iniciar la subida del barómetro ES CUANDO HAY QUE ESPERAR QUE EL VIENTO ARRECIE CON FUERTES RÁFAGAS.
LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA Y EL TIEMPO:
===================================== 
  A menudo cuando el aire se eleva y crea una zona de BAJAS PRESIONES, el vapor de agua del aire se condensa y forma NUBES. Por el contrario el descenso del aire generalmente impide la condensación. Así, pues, las BAJAS PRESIONES se suelen asociar a CIELOS NUBOSOS Y TIEMPO HÚMEDO, mientras que las ALTAS PRESIONES se relacionan con CIELOS DESPEJADOS Y DÍAS SOLEADOS.
YA PUEDEN PRONOSTICAR.
FÓRMULA PARA HALLAR LA ALTURA BAROMÉTRICA:
====================================  
     H = 16000(1+0,00366 t0-t/2) ( P0-P/P0+P)

SIENDO: H = Altura en metros; P0 = Presión del punto más bajo con temperatura t0 en ºC; P = Presión atmosférica del punto más alto con  temperatura t en grados Centígrados.
LA PRESIÓN MEDIA AL NIVEL DEL MAR:
============================ 
  Es de 760 milímetros de altura de la columna de mercurio que equivale a 1013 milibares aproximadamente.
  LOS SISTEMAS DE PRESIÓN por debajo de 1012 mb se consideran BORRASCAS= Áreas de BAJA PRESIÓN y las que están por encima  ALTAS = ANTICICLONES.
  En LOS MAPAS DEL TIEMPO en España las ISOBARAS se trazan de 4 en 4 mb.
  OBTENER LA VELOCIDAD DEL VIENTO A PARTIR DE LA DISTANCIA ENTRE ISOBARAS:
==============================================  
   LA VELOCIDAD DEL VIENTO es inversamente proporcional a la distancia entre las isobaras y al seno del ángulo de la Latitud del lugar, la fórmula es:
Velocidad del viento en nudos = HPa/M . 556/sin L

SIENDO HPa = Salto isobárico en Hectopascales.
556 = Un coeficiente.
Sin L = Seno del ángulo de la Latitud del lugar.
M = Millas náuticas por salto isobárico = La distancia pero en millas náuticas.
EJEMPLO:
Sabiendo que estamos en la Latitud 30º, la distancia entre isobaras en el mapa  del tiempo es de 180 millas náuticas y el salto isobárico es de 5 Hectopascales. HALLEN LA VELOCIDAD DEL VIENTO.
RESPUESTA:
  Aplicamos la fórmula:
                                                Sin L = seno de 30 = 0,5(TABLAS DE TRIGONOMETRÍA DE SENOS COSENOS...)

       Vv = 5/180 . 556/0,5 = 30,9 nudos.
Observando el mapa del tiempo, es conveniente reconocer dos isobaras que nos interesen, son aquellas entre las que soplen con fuerza de 6 a 8 en nuestra área de observación. Estos valores se pueden calcular cada vez o se pueden memorizar para la Latitud correspondiente a nuestro punto de observación.
GRADIENTE DE PRESIÓN POR UNIDAD DE MASA:
    G = -1/d . incremento de p/incremento de n

DONDE D = Densidad del aire= incremento de p/incremento de n, siendo n el gradiente de presión.

EL GRADIENTE DE PRESIÓN:
   Diferiencia de presión en milibares/distancia entre dos puntos de las Isobaras.
   LA VELOCIDAD DEL VIENTO:
   V = 4,78 . G / sen de la Latitud = metros/segundo

CÁLCULO DE LA DIFERIENCIA DE PRESIÓN EN LOS MAPAS DEL TIEMPO DE LA MARINA( Para los deportistas de la Vela).
================================================= 
 Se establece el GRADIENTE DE PRESIÓN en 60 MILLAS NÁUTICAS  se expresa la diferiencia en Hectopascales = hPa= milibares = mb y medido perpendicularmente a las líneas ISOBÁRICAS.
 EJEMPLO: En el mapa, la separación entre isobaras es de 1005 hPa y la otra línea de 1010 hPa es de 50 millas náuticas.
 EL CÁLCULO SERÍA
   1010- 1005 = 5 hPa de DIFERENCIA. GRADIENTE 60 millas.
Por tanto hallamos la proporción o REGLA DE TRES siguiente.

         50/60 = 5/X    DESPEJANDO X = 5.60/50 = 5 hPa CADA 60 MILLAS NÁUTICAS.MÉTODO SENCILLO DE OBSERVAR Y ANOTAR LOS CAMBIOS DE PRESIÓN:
===========================================
  En un folio de papel A4( 210 x 297 milímetro) se colocan en horizontal 5 milímetros por día y el valor de la PRESIÓN en vertical, para ello se parte de una presión media de 760 milímetros de mercurio = 1013 hPa.

LECTURA DEL BARÓMETRO:
=================== 
  Siempre a la MISMA HORA TODOS LOS DÍAS se anotará la presión. Resulta útil anotar además LA SITUACIÓN ATMOSFÉRICA EXISTENTE, de manera que al cabo de semanas o meses SEACUMULA EXPERIENCIA SOBRE EL TIEMPO Y LA PRESIÓN.
QUE OBSERVAR:
===========  
 Comprobar que LAS ALTAS PRESIONES = ANTICICLONES SIEMPRE VAN ASOCIADOS A BUEN TIEMPO.
  Estos registros también se realizan DE FORMA AUTOMÁTICA con el aparato llamado BARÓGRAFO O REGISTRADOR DE LA PRESIÓN.
Otro aparato práctico para detectar CAMBIOS DE PRESIÓN es EL ALTÍMETRO como el que  usan los Montañeros para escalar, algunos poseen dos escalas:
-Una de altitud.
-Otra barométrica en milímetros de mercurio.
   Con ellas se puede medir LA PRESIÓN ABSOLUTA, LA MEDIA Y LA MÍNIMA AL NIVEL DEL MAR.

LEY ADIABÁTICA:
=========== 
  Relación entre la TEMPERATURA Y LA PRESIÓN de una partícula de gas que pierde PRESIÓN SIN APORTE DE CALOR. Esta Ley, que está relacionada con la CONSERVACIÓN DE LA ENTOPIA se escribe por la fórmula siguiente:

     T/T0 = ( p/po) elevada a 0,286

SIENDO To y po = Temperatura y presión iniciales del gas. 

Una pregunta sobre la presión:
====================  
¿ Porqué en Valencia la media anual de lo que marca el barómetro a pesar de estar practicamente al nivel del mar no es de 760 milímetros de Mercurio?
RESPUESTA:
  Porque la temperatura media anual de Valencia es superior a 0ºC y por tanto, la columna de Mercurio del barómetro está siempre algo dilatada, de modo que marca siempre una PRESIÓN SUPERIOR a la presión atmosférica real.  
  LA PRESIÓN de la Atmósfera DECRECE con la ALTITUD. Al nivel del mar, LA PRESIÓN MEDIA es 1 ATMÓSFERA = 1,033227 Kilogramos/ centímetro cuadrado.
LA TABLA ADJUNTA muestra los valores de P = Presión a varias alturas H = Kilómetros, así :

H       0         5          10        15       20      25   Kilómetros de altitud

P       1         0,55      0,25     0,12    0,06   0,02  Atmósferas

LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA P en milímetros de mercurio(EXPERIMENTO DE TORRICELLI) DECRECE EXPONENCIALMENTE CON LA ALTURA X en metros. La Presión es de 760 milímetros de mercurio al NIVEL DEL MAR H = 0 y 672,1 milímetros a 1000 metros de altura.




No hay comentarios:

Publicar un comentario