La humedad relativa, la gran ignorada

Iniciado por Môr Cylch, Lunes 16 Octubre 2006 17:00:46 PM

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Môr Cylch

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Todo viene a la enesimo-vigesima discusión entorno a si llueve más con masas cálidas o frías. Lo cual de por si es una discusión bastante estupida.

En ambos casos, nos podemos encontrar que tanto másas de aire cálidas y frías que afectan a la peninsula pueden tener un origen oceanico o continental.

El límite de saturación para una masa de aire dada a una presión dada, viene dada por su temperatura. Es decir, una masa de aire cálida necesita mucho más vapor de agua en su seno para alcanzar el limite de saturación.

Cuando tratamos con masas de origen continental, ya sean Siberianas o Saharianas, se trata de masas de aire secas, es decir con poca humedad, ya que vienen de tierra adentro donde no hay una fuente que inyecte vapor. Es decir, estas masas tienen humedades relativas bajas (Hr) y por tanto tienen capacidad de absorber mucho más vapor del que contienen. Estas masas no dejarán lluvias. En nuestro caso concreto, ocurre que en situación de Siberiana se pueden producir precipitaciones ya sea en la cornisa cantábrica o en zonas del levante, una vez que la masa de aire se recarga de humedad en el mar aumentando su humedad relativa, lo que pasa que al no ser un recorrido largo no le da tiempo a absorber mucho vapor.

Caso de masas oceanicas, aplicable al caso concreto de las siberianas explicado antes. Lo principal es entender que en estado de equilibrio una masa nunca absorberá más vapor del que puede contener. En casos excepcionales se puede producir la sobresaturación del aire en ausencia de nucleos de condensación, ya que en este caso el vapor en forma de gas no tiene sobre que precipitar pasando a estado liquido.  Así pues, se entiende que en estado de equilibrio absoluto una masa de aire sobre una lámina de agua a temperatura dada terminaría alcanzando el estado de saturación.

Sin embargo las masas de aire tienen recorrido, se mueven. Así pues podemos modelizar el proceso como un intercambiador de calor, donde el intercambio de calor se produce a traves del agua. Una más cálida subiendo de latitud se encontrará con que el mar cada vez es más frio, la masa tenderá a enfriarse, lo que causa que sin aumentar la humedad absoluta, si lo haga la humedad relativa, llegando el momento en que esa humedad condensa y precipita. Una masa fría por contra al bajar de latitud y encontrarse cona aguas más cálidas se calentaría al extraer el calor del mar en forma de vapor, con lo que absorbería humedad y al calentarse aumentaría su capacidad de absorber humedad.

Esto es muy básico, en la atmosfera real todo se complica, las masas de aire interactuan, etc.

Pero en esencia lo que necesitamos saber es que para que llueva necesitamos que la Hr sea alta.

Tambien aquí tenemos el origen de las lluvias orográficas, cuando una cadena montañosa obliga a la masa de aire a ascender esta se enfría. Al hacerlo su Hr se dispara y por tanto el exceso de vapor condensa y precipita.

Espero que haya sido ameno, que si bien no puedo ofreceros explicaciones de nivel academico espero por lo menos que nos sirvan un poco para andar por casa como se dice.
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Soraluzetarra

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Muy buena explicacion- ;)
Ya sabia que el aire caliente podia "almacenar" mas humedad que el frio, pero, una explicacion asi siempre viene bien.

Saludos!!!

P.D: no se si sera intencionao, pero en la firma tienes puesto "esta dando" dos veces... ;D :mucharisa:
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Môr Cylch

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Cita de: Soraluzetarra en Lunes 16 Octubre 2006 17:12:42 PM
Muy buena explicacion- ;)
Ya sabia que el aire caliente podia "almacenar" mas humedad que el frio, pero, una explicacion asi siempre viene bien.

Saludos!!!

P.D: no se si sera intencionao, pero en la firma tienes puesto "esta dando" dos veces... ;D :mucharisa:

ni me había fijado en lo de la firma  ;D, ahora lo cambio
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Varias cosas, gran Mor... :master: (aprendamos, niños >:( yo el primero)...

-- ¿Hablamos de masas de aire en altura o en superficie, o de ambas?... ¿o con masa te refieres a todos los niveles, es decir, a la "columna" de aire que se eleva desde la superficie hasta X altura?...

-- ¿Que significa que una masa de aire se satura?... supongo que sera que llega un momento en que no puede almacenar mas agua, ¿no?... en tal caso, y si esto que digo es correcto, en cuanto se alcanza la saturacion, ¿precipita?...

-- Si hablamos de masas de aire en altura, en estos dias tenemos aire frio en altura descendiendo de latitud por el Atlantico hasta el oeste de Portugal... ¿porque la precipitacion se "organiza" en frentes, de manera que entre dichos frentes no hay precipitacion?... ¿porque no se forma una "bola" de preci, para entendernos, una mancha azul en los mapas circular?... lo digo porque la saturacion se producira "por igual"... ¿o no?... igual esta pregunta se escapa algo de la tematica del topic, si es asi, dejala...


Merci... ;)

Môr Cylch

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#4
Bueno, hablaba más en términos de termodinámica básica. Pero podemos ir concretando, y por aquí circula gente con grandes conocimientos teóricos. Cuantas preguntas, je, je.

Las masas de aire se suponen entes independientes, es decir que no se mezclan entre si. Por eso hay que atender bien a su recorrido. Obviamente, para que una masa absorba humedad del mar ha de estar en contacto con él. Sería una masa en superficie.

Pero ya sabemos por ejemplo que si una masa cálida en superficie es alcanzada por otra fría, esta es catapultada hacia las alturas. Tambien tenemos las Danas que son masas o embolsamientos frios en altura, de hecho me gusta compararlas con las chimeneas, je, je. Porque es el hueco al traves del cual pueden ascender las masas inferiores, más cálidas cargadas de humedad.

Que una masa de aire se sature significa que contiene toda la humedad que el aire es capaz de contener a esa presión y temperatura. Su Hr sería del 100%. En teoría en este momento la humedad empezaría a condensar y finalemte precipitar. Sin embargo la realidad es un poco tozuda. Si conseguimos una masa de aire limpia sin particulas en suspensión con una humedad relativa alta, y la empezamos a enfriar poco a poco, podremos obtener una masa de aire con una humedad relativa superior al 100%, o lo que es lo mismo una masa de aire sobresaturada. Esto ocurríría porque al no disponer de nucleos o superficies sobre las que condensarse la condensación se retrasaría.

La atmosfera real en cambio esta llena de aerosoles y particulas de distinta indole en suspensión. Voy a generalizar, porque hay tantas y de tan distinta naturaleza que uno se puede eternizar. La cuestión es que si la masa tiene humedades relativas altas, sobre dichas particulas se empiezan a formar microgotas de agua que flotan en el aire. Estas gotas son minusculas y no tienen el suficiente peso como para caer. Así pues a medida que la Hr se hace mayor, o al disponer de más moleculas gaseosas de H20 en el aire, los coches se multiplican y las gotas se fusionan y absorben más humedad, todo el proceso es complejo esto es la explicación Barrio sesamo  ;D, llegados a cierto punto las gotas alcanzan el peso suficiente y precipitan.

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Bien, okis... ;)

pd: supongo que al final quieres decir que los choques se multiplican, para que se multipliquen los coches estan las factorias (Ford, Seat, etc. ;D )...

Môr Cylch

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En cuanto a tu última pregunta, pues como ya sabes, el motivo de la organización de la precipitación en frentes, es la sucesion de masas cálidas y frías. Donde las frías empujan a las cálidas hacia las alturas tomando su sitio. Esto hace que sea en la superficie de contacto entre ambas donde se produce la precipitación ,a ya que la masa cálida a medida que sube y se enfría ve aumentar su Hr.

El porque ocurre esto así creo que tiene que ver más con Coriolis que otra cosa. Es decir pensandolo simplemente tienes una masa fria en altura y otra cálida en superficie. Aquí como siempre lo importante no es lo absoluto sino lo relativo. Es decir, comparando obtendremos si existe energía para el intercambio. La masa cálida es menos densa que la fría, pero al ascender se enfría, por tanto necesitamos saber si trasladada teoricamente a la misma altura que la fría sería tambien más cálida. Esto nos permitirá saber que se producirá el ascenso de la masa cálida y el descenso de la fría, Como en los tornados por decir algo, sin embargo la fuerza de coriolis hace que cualquier fenomeno sea rotacional.

Imaginate que la atmosfera esta formada por globos. Imaginate una habitación llena de globos, creo que así se entiende bien, estos globos son las masas de aire mas o menos grandes, más o menos cálidas...

Si quieres algo más técnico de porque se forma una borrasca como lo hace exactamente etc, pues nimbus mammatus o frente frio por citar alguno te responderán mejor que yo.
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Môr Cylch

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Cita de: Vigorro... en Lunes 16 Octubre 2006 18:19:45 PM
Bien, okis... ;)

pd: supongo que al final quieres decir que los choques se multiplican, para que se multipliquen los coches estan las factorias (Ford, Seat, etc. ;D )...

Lo que quiero explicar es porque precipita a pesar de que la masa de aire no tenga una humedad relativa del 100%. Los choque entre las particulas y las moleculas en el seno de la masa propicia la suficiente energía cinética para que se superen las tensiones superficiales y las gotas puedan crecer. Todos habreis comprobado como existen insectos que caminan sobre el agua, aprovechan la tensión superficial del agua.

Tambien tenemos particulas amantes de la humedad que la capturan siendo buenos embriones para formar microgotas a pesar de tener humedades relativas bajas. Pero hace falta que dichas gotas crezcan para que pesen lo suficiente y caigan, los choques hacen que las diferentes microgotas en vez de rozarse se estampen unas contra otras fusionandose.

Aunque tambien es verdad que lo mismo tenemos pero con cristales de hielo, y aquí si que paro porque escapa a mis posibilidades. Con decirte que una vez vi un documental entero sobre lo de la formación de los dichosos cristalitos y las diferentes maneras en que podía ocurrir dando lugar a diferentes tipos de precipitación de nieve te digo bastante  ;D
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pannus

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Cita de: Môr Cylch en Lunes 16 Octubre 2006 18:30:41 PM
Aunque tambien es verdad que lo mismo tenemos pero con cristales de hielo, y aquí si que paro porque escapa a mis posibilidades. Con decirte que una vez vi un documental entero sobre lo de la formación de los dichosos cristalitos y las diferentes maneras en que podía ocurrir dando lugar a diferentes tipos de precipitación de nieve te digo bastante
Esa es la clave para las precipitaciones importantes en nuestra zona, la presencia de hielo. En el interior de los océanos o en las regiones tropicales húmedas hay tan pocos núcleos de condensación en el aire, que cada uno puede condensar tanta agua como para que las gotas crezcan extraordinariamente y precipiten nubes formadas exclusivamente por agua líquida.
Pero cerca de los continentes o en su interior, el aire está tan sucio que cada núcleo toca a "pocas" moléculas, con lo que el proceso de la coalescencia no basta para que haya precipitación (por lo menos intensa o moderada). Pero si en la nube coexisten hielo y agua sobreenfriada al ser la tensión de vapor saturante mayor sobre el agua que sobre el hielo a igual tª, las gotas se evaporan a favor de los cristales, y como éstos están presentes en nº relativamente bajo, crecen y se ramifican tanto que caen, se unen en copos y llueve o nieva en vez de lloviznar. Por eso a menudo las "coliflores" no precipitan hasta que aparece hielo en la cima (salvo que el aire esté muy limpio y la coalescencia tome el mando). Ése es el proceso Bergeron-Findeisen-no sé qué.
Y sobre la humedad relativa, a igual humedad relativa la precipitación será mayor cuanto más cálido sea el aire, o sea, la MASA DE AGUA PRECIPITABLE es directamente proporcional a la tª.

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En cuanto a los nucleos de condensacion,decir que el hielo no es el unico y mejor,por ejemplo,los sulfatos o mejor dicho,los aerosoles en general son muy buenos nucleos higroscopicos.
Por otra parte,si puede precipitar con humedades de menos del 100% y puede no precipitar con humedades del 100%,simplemente la precipitacion se produce cuando el tamaño de las gotas de agua,o los copos de nieve,o incluso el granizo,tienen el peso suficiente como para caer,ese tamaño viene determinado por el radio critico,aspecto muy utilizado en fisica de nubes,pero que como no he dado todavia,no puedo explicar.

En cuanto a las masas de aire(en superficie),solo decir,que al menos en las mesetas y sur y SW,una masa de aire,de origen ciclonico hablo,es decir, impulsada por una borrasca no por un anticiclon como ponen los modelos para dentro de unos dias,deja mas precipitacion que una procedente de latitudes altas,1º por el efecto foehn que afecta a todo lo que hay mas abajo de la cantabrica y 2º,el mejor ejemplo lo teneis en el mediterraneo en otoño,tenemos aire muy caliente en superficie,y en cuanto entra algo de aire frio,pero en altura,se arma,si los vientos son los adecuados,de nada sirve una masa de aire frio en altura,si abajo no hay aire mas caliente,es decir,sino hay inversion,fenomeno asociado a los grandes anticiclones,como el que tuvimos en el año 2005 durante mas de 5 meses.

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Gerard Taulé

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Esta semana puede llover mucho por el oeste de la Península, Castilla-León, Extremadura, Galicia y Andalucía Occidental, tenemos una situación cálida y húmeda del SW. Los típicos abregos, vaya, que en Catalunya dan muy poca lluvia en la costa, más lluvia en el Pirineo y interior.
Salt, 3 km al oeste de Girona, 81 m, isla de calor urbana

Môr Cylch

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