Interpretación de radiosondeos

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  1. alvaroliver
     
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    Nivel de Condensación por Convección (NCC)

    Definición (de MetEd): El nivel de condensación por convección (NCC) es la altura a la que una parcela de aire que se calienta lo suficiente desde la superficie subirá adiabáticamente hasta que esté saturada. Normalmente, es la altura de la base de las nubes cumuliformes formadas por la convección térmica producida exclusivamente por el calentamiento de la superficie.
    Para cambiar de radiosondeo, he elegido uno del Estado de Texas, de la ciudad Ft. Worth de esta misma tarde (madrugada española), el sondeo de las 0Z del 28 de abril de 2012
    El valor de NCC es uno de los más fáciles de determinar. Para calcularlo simplemente a partir de la Td (T de rocío) de la superficie ascendemos siguiendo la línea de razón de mezcla de saturación hasta intersecar con la línea de T.
    ncc

    En este caso el NCC se sitúa mas allá de los 3106m. Pero ojo porque esta no es la altura donde se comenzará a formar toda la nubosidad, el NCA se sitúa bastante mas abajo. Debido a que el NCC considera únicamente el disparo termoconvectivo.

    Temperatura equivalente (Te)

    Definición (MetEd): es la temperatura en el nivel en que toda la humedad de una muestra de aire se condensa cuando asciende siguiendo un proceso pseudoadiabático, es decir, un proceso en el que se elimina toda la humedad condensada de la muestra de aire. Luego el calor latente de condensación calienta la muestra de aire.
    Para calcular la Te se adquieren los datos de T y de Td en un determinado nivel (porque la Te es, "para un nivel x, tenemos una Te y")
    Calculemos la Te para el nivel de los 750hPa, en el sondeo de Ft.Worth.
    Para ello calculamos primero el NCA del sondeo, es decir, a partir de la superficie de 750hPa ascendemos paralelos a la línea de razón de mezcla de saturación y por otro lado, desde la T de los 750hPa ascendemos paralelo a la adiabática seca, así hasta intersecar ambas líneas, conformando el NCA.
    A partir del NCA preseguimos por la adiabática saturada (hay que tener en cuenta que la parcela de aire al llegar al NCA se satura y hay que cambiar de adiabática), llegará un punto en el que la adiabática saturada se haga paralela a la adiabática seca (ya que la parcela de aire pierde toda su humedad al llegar a una determinada altura, volviendose a "secar"), este punto es el punto de equilibrio de densidades por así decirlo, éste es el nivel de presión en el cual toda la humedad de la muestra se ha condensado. A partir de este nivel, se traza una línea paralela a la adiabática seca hasta la superficie deseada (750hPa), la T que se lea será la Te.
    gif
    En este caso la Te del aire a 750 hPa con una T de 14ºC (mas o menos) y Td de 0ºC (mas o menos) tiene una temperatura equivalente de mas o menos 32ºC.
    Temperatura de convección (Tc)
    Considero bastante importante este parámetro, ya que supone la T que se debe alcanzar para iniciar la convección, no obstante no contempla la existencia de mecanismos de disparo como el dinámico, tan solo el termoconvectivo.
    Para calcularlo se necesita del NCC y su procedimiento también es sencillo.
    Se calcula el NCC y a partir de ese nivel se desciende hasta la superficie siguiendo una adiabática seca, la T que exista en superficie siguiendo ese procedimiento es la Temperatura de convección (Tc).
    Y en este caso vamos a adquirir un sondeo africano (se observa mas fácilmente)
    Aeropuerto de Niamey.
    gif
    En el caso anterior, observamos una Tc de unos 33ºC, es decir, la T en superfcie ha de alcanzar 33ºC para iniciar la convección.

    Nivel de Convección Libre (NCL)

    Definición (MetEd): El nivel de convección libre es la altura a la que una parcela de aire que asciende se torna más cálida que la atmósfera circundante y experimenta empuje convectivo. La parcela asciende siguiendo un proceso adiabático seco hasta saturarse (en el NCA) y luego continúa su ascenso siguiendo un proceso adiabático húmedo.
    Para calcular este nivel, simplemente a partir del NCA seguimos paralelo a la adiabática saturada (ya que el aire se satura en ese nivel) y así hasta intersecar con la línea de T, ese punto es el NCL. No siempre tiene que haber NCL ya que no siempre se desarrolla convección lógicamente.
    ncl
    En este caso el NCL se encuentra a 1520m.

    Nivel de Equilibrio (NE) y CAPE
    Es primordial averiguar la cantidad de energía potencial convectiva disponible presente en la atmósfera (CAPE) ya que potencia el desarrollo de células convectivas y cuanto mayor sea este parámetro mayor puede ser su fortaleza.
    La CAPE se representa en j/kg y es la proporción que existe entre la adiabática saturada (a partir del NCL) y la línea de T hasta que se llega al Nivel de Equilibrio. Es la parcela encerrada entre esas dos líneas.
    A partir del NCL (que ya he explicado como se calcula) proseguimos por la saturada hasta intersecar con la línea de T, ese nivel es el Nivel de equilibrio (NE) y supone el tope de las nubes cumuliformes.
    cape
    El valor de CAPE lo proporciona el propio sondeo, solo observaremos la proporción de este parámetro en el perfil atmosférico.
    Un valor de CAPE elevado además, indica una mayor intensidad en las corrientes ascendentes (dejando de lado factores tales como el peso del agua) y por ello puede determinar un aumento en la probabilidad de granizo así como de su tamaño. Por lo general, cuando encontramos una superficie sombreada (CAPE) con una distribución "a lo ancho", es decir, mas ancha que larga hacia arriba, quiere decir que se establece una corriente ascendente importante especialmente en los niveles inferiores que le impide adquirir aire seco de capas medias que podrían ralentizar este momento ascendente, además la cantidad de precipitación que se trasladaría a capas altas sería destacable no pudiendo precipitar tan rápidamente.
    En un sondeo que presente una distribución de CAPE alargada por todo el perfil atmosférico, la corriente ascendente será mas débil y por ello podría incorporar aire seco que fomenta la estabilidad contribuyendo así a la formación de una corriente descendente y finalizar con el periodo activo de la tormenta. De este modo, el primer caso será en general mas inestable que el segundo.
    En el caso del radiosondeo propuesto nos encontramos ante la situación primera, en la que se formaría una corriente ascendente importante tendiendo a formarse tormentas destacables.

    CIN (capa de inhibición convectiva)
    Definición (MetEd): La CIN es un área encerrada entre las líneas del perfil de temperatura ambiental y la temperatura de una parcela que asciende a partir de un nivel determinado hasta el NCL. Esta área indica la cantidad de energía necesaria para levantar la parcela hasta el NCL. La CIN se expresa en julios por kilogramo (J/kg).
    Cuanto mas amplia sea la proporción de CIN mas elevada será la inhibición.
    Para calcularlo, he adquirido un sondeo de Lake Charles en Luisiana, del día de hoy, 29 de abril a las 0Z. Desde el NCA se prosigue por la saturada hasta el NCL, el valor que queda a la derecha es el CIN, al llegar al CIN supone el techo de esta capa.
    cin

    Como suplemento a esto, podemos matizar que aquí la CAPE se distribuye de forma alargada y a una altura mas elevada. Suponiendo que las parcelas de aire lograran superar el estrato de CIN tan considerable, se encontrarían con una corriente ascendente asociado a la CAPE no excesivamente destacable e incorporarían una masa de aire muy seca existente a partir de los 500hPa principalmente. El sondeo pues, no generaría una actividad convectiva destacada. Hay que destacar igualmente que el estrato de CIN se suprime aumentando la temperatura (pues al fin y al cabo está propiciado por una inversión térmica) lo que contribuiría a fomentar el gradiente adiabático. Igualmente se suprimiría aumentando la HR.
    El índice Showalter (SSI)
    Definición (MetEd): El índice de estabilidad de Showalter es otro índice de tiempo severo muy utilizado
    el SSI eleva una parcela desde el nivel de 850 hPa hasta 550 hPa. En el nivel de 550 hPa, se resta la temperatura de la parcela de la temperatura del sondeo. Cuanto más alto sea el valor negativo de SSI, tanto mayor la inestabilidad.

    Calculemos el valor de SSI para la ciudad de Springfield.
    ssi

    Como podeis comprobar, el propio sondeo aporta la información de este índice pero en mi opinión resulta mas interesante averiguarlo personalmente.
    En este caso, el sondeo ve un SSI de unos -6ºC, básicamente como el calculado.

    Edited by alvaroliver - 11/11/2013, 17:17
     
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2 replies since 27/4/2012, 21:39   2849 views
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