Foro de Tiempo.com

Hola a todos.

Sabemos que el aire ascendente se enfría (siempre que no haya condensaciones) a 0'98º por cada 100 m de elevación (y viceversa). Se nos da esa tasa como si fuera una constante.
Pero sabemos que la tasa de descenso barométrico con la altura (de la que depende el enfriamiento/calentamiento adiabático) no es constante: a medida que ascendemos la presión baja cada vez más lentamente; ¿por qué entonces no se enfría el aire ascendente cada vez más lentamente y se da siempre ese valor de 0'98º/Hm? ¿Quizá porque a cotas altas la debilísima conductividad térmica del aire, fruto de ese enrarecimiento, compensa el menor enfriamiento por expansión?

Esto es, que a cotas bajas, donde la presión desciende con la altura rápidamente y por ende la Tª de una parcela de aire, la mayor conductividad térmica del aire resta eficacia a ese enfriamiento adiabático.

No es posible que con el nivel que hay en este foro nadie sea capaz de contestarme esta cuestión...  ???

No soy físico, sinó geógrafo, por tanto no discutiré nada teórico. Pero sé que el gradiente adiabático del aire seco siempre es de 0,98ºC/100 m, mientras que el gradiente pseudoadiabático del aire húmedo varía en función de la temperatura y de la presión, siendo más cercano a 0,6ºC/100 m con presiones altas y 0,5ºC/100 m con presiones más bajas (más altitud).

Lo de 0.98 ºC/Hm viene de g/c_p (supuesto proceso adiabático)
donde g es la aceleración de la gravedad 9.8 m/s² y c_p el calor específico a p constante (1005 J/KgK).

Obviamente ninguna de las dos es constante, sobre todo varía la capacidad calorífica.

Además como bien dice Gerard Taulé  lo de 0.98 es para aire seco ya que para aire húmedo cambia la capacidad calorífica y el gradiente adiabático es menor.

edición: se me olvidaba comentar que  c_p del vapor de agua es  mayor que el del aire seco, con lo que el del aire húmedo también será mayor (al ser una mezcla de ambos) aunque más próximo al del aire seco
Así el gradiente adiabático sea menor al ser mayor el denominador

Y aparte de eso habrá que considerar que sucede cuando el aire se sature y condense

Cita de: ManoloZ en Martes 27 Octubre 2009 21:26:20 PM
Lo de 0.98 ºC/Hm viene de g/c_p (supuesto proceso adiabático)
donde g es la aceleración de la gravedad 9.8 m/s² y c_p el calor específico a p constante (1005 J/KgK).

Algo voy entreviendo... de modo que el gradiente tiene que ver con la gravedad y el calor específico a presión cte. (que precisamente la presión no es cte. al ascender). Sigo liado, pero me mola, es pura física.
En Marte, donde la presión en superficie es ridícula, el aire ascendente apenas debe sufrir expansión y por tanto enfriamiento, aunque la gravedad creo que es no muy inferior a la nuestra.

Con entenderlo para el aire seco me basta; no hace falta liarnos con el pseudoadiabático.

Cita de: Pannus en Miércoles 28 Octubre 2009 00:22:36 AM
Algo voy entreviendo... de modo que el gradiente tiene que ver con la gravedad y el calor específico a presión cte. (que precisamente la presión no es cte. al ascender). Sigo liado, pero me mola, es pura física.

Me alegro te aclarara algo. Sigo explicándome:
El usar en la fórmula c_p no es porque el proceso sea isobárico, por supuesto. Si fuera a la vez adiabático e isobárico mucho me temo que tendría que ser isotermo!
Uso c_p  por una famosa fórmula termodinámica que nos dice que en un proceso adiabático:
c_p dT= v dp (*)
(donde T, v, p: temperatura, volumen y presión) (d, es diferencial, claro)

por otra parte tenemos la famosa ecuación barométrica
dp = -d g dz (**)
(aquí d es densidad)

sustituyendo dp de (**) en (*) nos queda:
c_p dT= -v d g dz

como d=1/v (considero el volumen de 1 Kg)

c_p dT= - g dz

Pero precisamente el gradiente adiabático es -dT/dz
con lo que (despejando de la última ecuación) me sale la famosa g/c_p

Citar
Con entenderlo para el aire seco me basta; no hace falta liarnos con el pseudoadiabático.

OK. Si nos metemos con lo de saturación, calor latente y tal me salen ecuaciones más chungas y no me apetece tanto
edit: no obstante en la wiki en inglés viene la fórmula por si te hace ilusión
http://en.wikipedia.org/wiki/Dry_adiabatic_lapse_rate#Saturated_adiabatic_lapse_rate

Con tanto número me pierdo... aunque me encanta la física, mis conocimientos matemáticos son de Bachiller.  :P

Resumidamente: mi pregunta quedaría contestada con que el gradiente vertical en efecto varía en función del calor específico (y éste en función de la presión), pero esa variación es tan pequeña que se puede dar el valor de 0'98º/Hm para toda la troposfera.