Hola a todos!

Estudio Ingeniería en Informática en la Facultad de Ingeniería de Buenos Aires (Argentina) y estoy realizando un trabajo práctico que utiliza la predicción meteorológica como excusa para aplicar conceptos de manejo de datos.

Les escribo para pedirles ayuda sobre un asunto: Actualmente recolecto información de sondeos atmosféricos (upper air soundings) que luego debo procesar a fin de hacer predicciones. El problema es que tengo que calcular los siguientes índices:

- Showalter Index
- Lifted Index
- Lifted Virtual
- CAPE
- CAPE (Virtual)
- Covenctive Inhibition
- Bulk Richardson Number
- Precipitable Water

Leyendo en varias páginas sobre el tema, hablan de "elevar una parcela de los 850mb a los 500mb" (por ejemplo)... pero todas las explicaciones sobre cómo hacer eso se basan en métodos gráficos y yo necesito realizarlo numéricamente.

¿Alguien conoce las fórmulas para calcular dichos índices a partir de los datos provistos por los sondeos? 

Desde ya, muchísimas gracias, espero sus respuestas

Que tal, yo tambien soy argentino, me alegro que se sumen porteños al foro

Te paso esto, a ver si te sirve, person que esta desprolijo..

Te lo pego en otro post asi queda mejor y mas claro


Lo podes obtener de esta direccion

http://weather.uwyo.edu/cgi-bin/sounding?region=samer&TYPE=TEXT%3ALIST&YEAR=2007&MONTH=10&FROM=0500&TO=0500&STNM=83937


Vas abajo de todo y dice "description of the indices" 

Sounding Station Parameters and Indices
SLAT Station latitude in degrees 
SLON Station longitude in degrees; West longitude is negative 
SELV Station elevation in meters 
SHOW Showalter index 
SHOW = T500 - Tparcel 
  T500 = Temperature in Celsius at 500 mb 
  Tparcel = Temperature in Celsius at 500 mb of a parcel lifted from 850 mb 
LIFT Lifted index 
LIFT = T500 - Tparcel 
  T500 = temperature in Celsius of the environment at 500 mb 
  Tparcel = 500 mb temperature in Celsius of a lifted parcel with the average pressure, temperature, and dewpoint of the layer 500 m above the surface 
LFTV LIFT computed by using virtual temperature. 
SWET SWEAT index 
SWET = 12 * TD850 + 20 * TERM2 + 2 * SKT850 + SKT500 + SHEAR 
  TD850  = Dewpoint in Celsius at 850 mb 
  TERM2  = MAX ( TOTL - 49, 0 ) 
  TOTL  = Total totals index 
  SKT850 = 850 mb wind speed in knots 
  SKT500 = 500 mb wind speed in knots 
  SHEAR  = 125 * [ SIN ( DIR500 - DIR850 ) + .2 ] 
  DIR500 = 500 mb wind direction 
  DIR850 = 850 mb wind direction 
KINX K index 
KINX = ( T850 - T500 ) + TD850 - ( T700 - TD700 ) 
  T850  = Temperature in Celsius at 850 mb 
  T500  = Temperature in Celsius at 500 mb 
  TD850  = Dewpoint in Celsius at 850 mb 
  T700  = Temperature in Celsius at 700 mb 
  TD700  = Dewpoint in Celsius at 700 mb 
CTOT Cross Totals index 
CTOT = TD850 - T500 
  TD850  = Dewpoint in Celsius at 850 mb 
  T500  = Temperature in Celsius at 500 mb 
VTOT Vertical Totals index 
VTOT = T850 - T500 
  T850 = Temperature in Celsius at 850 mb 
  T500 = Temperature in Celsius at 500 mb 
TOTL Total Totals index 
TOTL = ( T850 - T500 ) + ( TD850 - T500 ) 
  T850  = Temperature in Celsius at 850 mb 
  TD850 = Dewpoint in Celsius at 850 mb 
  T500  = Temperature in Celsius at 500 mb 
CAPE Convective Available Potential Energy (J/kg) 
CAPE = GRAVTY * SUMP ( DELZ * ( TP - TE ) / TE ) 
  SUMP = sum over sounding layers from LFCT to EQLV for which ( TP - TE ) is greater than zero 
  DELZ = incremental depth 
  TP  = temperature of a parcel from the lowest 500 m of the atmosphere, raised dry adiabatically to the LCL and moist adiabatically thereafter 
  TE  = temperature of the environment 
CAPV CAPE computed by using virtual temperature. 
CAPV = GRAVTY * SUMP ( DELZ * ( TVP - TVE ) / TVE ) 
  SUMP = sum over sounding layers from LFCV to EQTV for which ( TVP - TVE ) is greater than zero 
  DELZ = incremental depth 
  TVP  = virtual temperature. of a parcel from the lowest 500 m of the atmosphere, raised dry adiabatically to the LCL and moist adiabatically thereafter 
  TVE  = virtual temperature. of the environment 
CINS Convective Inhibition (J/kg) 
CINS = GRAVTY * SUMN ( DELZ * ( TP - TE ) / TE ) 
  SUMN = sum over sounding layers from top of the mixed layer to LFCT for which ( TP - TE ) is less than zero. 
  DELZ = incremental depth 
  TP  = temperature of a parcel from the lowest 500 m of the atmosphere, raised dry adiabatically to the LCL and moist adiabatically thereafter 
  TE  = temperature of the environment 
CINV CINS computed by using virtual temperature. 
CINV = GRAVTY * SUMN ( DELZ * ( TVP - TVE ) / TVE ) 
  SUMN = sum over sounding layers from top of the mixed layer to LFCV for which ( TVP - TVE ) is less than zero. 
  DELZ = incremental depth 
  TVP  = virtual temperature. of a parcel from the lowest 500 m of the atmosphere, raised dry adiabatically to the LCL and moist adiabatically thereafter 
  TVE  = virtual temperature. of the environment 
EQLV Equilibrium level (hPa) 
EQLV = level at which a parcel from the lowest 500 m of the atmosphere is raised dry adiabatically to the LCL and moist adiabatically to a level above which the temperature of the parcel is the same as the environment. If more than one Equilibrium Level exists, the highest one is chosen. 
EQTV EQLV computed by using virtual temperature. 
LFCT Level of Free Convection (hPa) by comparing temperature between a parcel and the environment 
LFCT = level at which a parcel from the lowest 500 m of the atmosphere is raised dry adiabatically to LCL and moist adiabatically to the level above which the parcel is positively buoyant. If more than one LFCT exists, the lowest level is chosen. If the parcel is positively bouyant throughout the sounding, the LFCT is set to be the same as the LCLP. 
LFCV LFCT computed by using virtual temperature. 
BRCH Bulk Richardson number 
BRCH = CAPE / ( 0.5 * U**2 ) 
  CAPE  = Convective Available Potential Energy 
  U  = magnitude of shear ( u2 - u1, v2 - v1 ) 
  u1,v1 = average u,v in the lowest 500 m 
  u2,v2 = average u,v in the lowest 6000 m 
BRCV BRCH computed by using CAPV 
BRCV = CAPV / ( 0.5 * U**2 ) 
  CAPV  = CAPE computed by using virtual temperature. 
  U  = magnitude of shear ( u2 - u1, v2 - v1 ) 
  u1,v1 = average u,v in the lowest 500 m 
  u2,v2 = average u,v in the lowest 6000 m 
LCLT Temperature (K) at the LCL, lifted condensation level, from an average of the lowest 500 meters. 
LCLT = [1 / ( 1 / ( DWPK - 56 ) + LN ( TMPK / DWPK ) / 800 )] + 56 
LCLP Pressure (hPa) at the LCL, lifted condensation level, from an average of the lowest 500 meters. 
LCLP = PRES * ( LCLT / ( TMPC + 273.15 ) ) ** ( 1 / KAPPA ) 
  Poisson's equation 
MLTH Mean mixed layer THTA (K) 
MLTH = average THTA in the lowest 500 m 
MLMR Mean mixed layer MIXR (g/kg) 
MLMR = average MIXR in the lowest 500 m 
THTK 1000 mb to 500 mb thickness (meter) 
THTK = ( Z500 - Z1000 ) 
  Z500  = Height of the 500 mb surface 
  Z1000 = Height of the 1000 mb surface 
PWAT Precipitable water (mm) for the entire sounding 

Hola compatriota! Gracias por la respuesta... algunas de estas formas ya las habia encontrado, pero hay cosas que no entiendo como se calculan (la mayoria de los metodos que encontre lo hacen a partir de un grafico... "a mano")

Ej:
Que es esto?

Para CAPE: u1,v1 = average u,v in the lowest 500 m

Para TVP  = virtual temperature. of a parcel from the lowest 500 m of the atmosphere, raised dry adiabatically to the LCL and moist adiabatically thereafter

Para Showalter: Tparcel = Temperature in Celsius at 500 mb of a parcel lifted from 850 mb

En todos lados habla de elevar la parcela, pero no se como hacer eso .. alguna formula al respecto?

Ya no me exijas tanto 

Ya no te puedo ayudar con tanto numero 

Gracias igual, una pena 

Alguien más?

También he tenido el mismo problema, yo trabajo con el modelo WRF y MM5 y he tenido complicaciones para calcular variables como el CAPE. Lamentablemente no he encontrado una solucion no grafica pero te recomiendo que revises el script del grads plotskew   http://moe.met.fsu.edu/~rhart/skew.html en el se calculan indices como el LI y CAPE. Quizas puedes ver como se calculan en el script dichas variables, si consigues alguna información al respecto por favor escribeme ya sea al foro o a [email protected]

Yo te puedo explicar el sholwalter index(SI)


Vamos a ver el  SI se calculoa asi: SI=T500-Tp500-850

Donde T500 es la temperatura a 500hpa y Tp850-500 es la temperatura que tendría una parcela de aire elevada desde 850hpa, hasta 500hpa.

Una formulita mia casera para calcular la Tp500-850:

Tp500-850=Td850-(((Geo500-Geo850)-((T850-Td850)*100))*60)


Td850= punto de rocio 850
Geo500 y Geo850: altura geopotencial a 500 y 850

Muchísimas gracias por sus respuestas.. aparentemente me estoy acercando a lo que necesito

Como soy totalmente ajeno al mundo de la meteorología, me cuesta un poco entender algunas cosas   

de la fórmula dada por €stï0F€r creo que voy a terminar llegando, pero actualmente no me funciona del todo bien:

Ej:
Presión: 850hPa, Temp: 7,6 °C, PuntoRocío: 5,9 °C, Altura: 1443 mts
Presión: 500hPa, Temp: -14,9 °C, PuntoRocío: -18.8 °C, Altura: 5660 mts.

Con todo esto, reemplazo en la fórmula y obtengo:

SI = -14,9 - ( 5,9-(((Geo500-Geo850)-((7,6-5,9)*100))*60)
SI = -14,9 - ( 5,9- ((Geo500-Geo850) - 170 )*60)

Para la altura geopotencial conseguí la siguiente fórmula:
H = (E*Z)/(E + Z)
Donde E es el radio de la tierra (6356Km) y Z la altura.

Si sigo reemplazando:
SI = -14,9 - ( 5,9 - ((5,655-1,442) - 170 )*60)
SI = -14,9 - ( 5,9 - -9947,22)
SI = -9968.0624

Pero, supuestamente debería andar por 4,86 

Evidentemente estoy haciendo algo mal... ¿Es la fórmula de la altura geopotencial correcta?

Muchas gracias otra vez

Lo siento, el error ha sido mío

Al haber creado yo la formula cometí un fallo Lo en negrita está mal

Tp500-850=Td850-(((Geo500-Geo850)-((T850-Td850)*100))*60)

Así esta bien:

Tp500-850=Td850-(((Geo500-Geo850)-((T850-Td850)*100))*0,006)

Compruebalo pero creo que así es correcto

Gracias por la pronta respuesta

Vamos mejorando, pero todavía no llego al valor esperado:

Geo500 = 5.654964270331957 (Km)
Geo850 = 1.4426724706772833 (Km)
T500 = -14.9 (°C)
Td850 = 5.9 (°C)
T850 = 7.6 (°C)
Tp850-500 = 6.894726249202072 (°C)
SI = -21.79472624920207 

¿Alguna idea de dónde puede estar el error?

Vamos a ver:

1º de todo, no es necesario la formula para el geopotencia
La altura real y la geopotencial difieren muy poco, y menos a nuestras latitudes. Altura=Alt. Geopo.


Ahora la formula:


Tp500-850=5,9-(((5660-1443)-((7,6-5,9)*100))*0,006)=-18,382

SI= -14,9-(-18,382) =-14,9+18,382 =3,482


un valor que se acerca bastante al que esperabas, la peueña diferencia es porque la adiabatica humeda no es exactamente 0,6/100m varia segun la altura. pero es mas o menos eso