¿Por qué hay anticiclones tan fuertes en latitudes altas? (excluídos térmicos)

Yo he sido muy negado con la fuerza de Coriolis a lo largo de los años. Y mira que no ha sido por no tener interés. También es cierto que no tengo ese libro de Mariano Medina.

Mira, Pannus, esto que voy a escribir si que es bueno. Cómo no lo he pensado antes.   Me voy a enrollar un poco, cuando la conclusión final es sencilla, pero mejor paso a paso y así repasa uno:


Volviendo al tema del tópic, estaba pensando que... si el gradiente de presión se iguala siempre con la F. Coriolis y que son directamente proporcionales (a más gradiente, más F.Coriolis), formando así el viento geostrófico, para isohipsas rectas o sin mucha curvatura en su recorrido, pero... ¿qué pasa con las isobaras o isohipsas que tienen mucha curvatura?

Buscando en el Google, primer enlace y buala!

* A una altura por encima de donde actúa el rozamiento, para no incluir esta fuerza; y para isohipsas curvadas anticiclónicamente...

Vamos al enlace:


La ecuación del viento geostrófico, expresa entre otras cosas:

    * La velocidad del viento es mayor cuanto menor es la distancia entre isobaras.

    * Para igual gradiente de presión (variación de la presión en una determinada distancia, en la fórmula ), el viento geostrófico es mayor cerca de los polos que cerca del Ecuador.

    * La fórmula de viento geostrófico no debe aplicarse en latitudes menores a 15º N y S, ya que cerca del Ecuador la fuerza de coriolis llega a ser casi nula y su actuación es despreciable.

De todo esto podemos resumir:

    * El viento es paralelo a las líneas isobaras.

    * El viento deja las bajas presiones a su derecha (izquierda) en el Hemisferio Sur (Norte).

    * El viento es más fuerte cuanto mayor sea la fuerza de presión, es decir cuanto más juntas estén las isobaras.

La realidad es algo más compleja, por ejemplo la distribución de presiones no es previa a la aparición del viento, el viento de hecho, es en parte responsable de la distribución de presiones. Es un sistema entrelazado y retroalimentado. Tampoco se han tenido en cuenta efectos importantes como las fuerzas centrífugas y de turbulencia. Pero no te preocupes...Aquí te explico un poquito más...

Veamos el caso en el que las isobaras tienen curvatura ciclónica, es decir en un sistema de baja presión:




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Cuando las isobaras presentan curvatura, la partícula de aire se mueve en forma paralela a ellas, siguiendo una trayectoria curvada (para el caso de ausencia de rozamiento). Entonces, la partícula es sometida a la fuerza centrífuga (en color azul) que se dirige siempre del centro de la alta o baja hacia afuera. Esta fuerza es proporcional al cuadrado de la velocidad del aire, e inversamente proporcional al radio de curvatura de la trayectoria. Recordemos que en una curvatura ciclónica la fuerza de presión (en rojo) está dirigida hacia el centro de la baja. En este caso la fuerza centrífuga actúa en sentido opuesto al de la fuerza de presión. Entonces, para alcanzar el equilibrio de la partícula (velocidad constante y aceleración nula) bastará que exista una fuerza de coriolis (en verde) más pequeña que en el caso del viento geostrófico. Al reducirse la fuerza de coriolis se reduce también el viento resultante el que se denomina viento gradiente (en negro). En este caso viento gradiente ciclónico (VGC). Este viento tiene menor velocidad que el viento geostrófico correspondiente al mismo gradiente de presión.

En el caso de isobaras con curvatura anticiclónica, es decir en un sistema de alta presión...



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La fuerza centrífuga (en color azul), se suma a la fuerza de presión (en color rojo). Ahora la fuerza de coriolis (en color verde) debe compensar la acción simultánea de esas dos fuerzas. Entonces la fuerza de coriolis, debe ser mayor que en el caso del viento geostrófico correspondiente al mismo gradiente. Si aumenta la fuerza de coriolis, aumenta el viento resultante, llamado VGA (viento gradiente anticiclónico, en color negro).

Resumiendo:

    * Para igual distancia entre isobaras, y para igual latitud, sopla viento más fuerte entre las isobaras con curvatura anticiclónica que en el caso de isobaras rectas (viento geostrófico), y a su vez éste, tiene mayor velocidad que el viento que sopla en isobaras con curvatura ciclónica.

    * Se ha comprobado a través de la fórmula del viento gradiente que en los movimientos anticiclónicos el radio de curvatura nunca podrá ser menor a un cierto valor denominado radio crítico, que en latitudes medias es de aproximadamente 400 Km. En cambio, en el caso de las circulaciones ciclónicas, no existe límite mínimo para el radio de curvatura de la trayectoria de la partícula.

Tanto el viento geostrófico como el gradiente son vientos teóricos. No obstante en la atmósfera real y por encima de los 1500 metros de altura, son prácticamente idénticos al viento real observado.


Fuente: http://www.tutiempo.net/silvia_larocca/Temas/Presion.htm

Entonces significa que si el viento geostrófico es mayor para mismo gradiente de presión cuanto más cerca de los Polos... En isohipsas rectas llegamos a una curvatura, entonces aparece la F.Centríguga, en el caso de lo los Anticiclones, será mayor cuanto más cerca del Polo porque el VG será mayor. De ahí deduzco que más aire saldrá del centro del Anticiclón, aunque por contra, debería de ser un factor inhibidor al Anticiclón. Pero ¿Y los ciclones? Más vaciado por la F.Centrífuga implica más profundización. ¿Puede que tenga que ver esto también con mayores ciclogénesis explosivas a mayor latitud, además de lo ya reseñado? Como mismo pasa en un ciclón sobre el océano que mejor que en tierra por la menor F. de Fricción, como bien has dicho.


¿Será cierto esto o me equivoco porque no me estoy dando cuenta de algo?

¡Pues claro, Néstor!
¿Por qué si no entonces se produce divergencia en altura en la parte delantera de una vaguada? Pues porque el viento pasa de tener velocidad subgeostrófica al contornear la vaguada a adquirir velocidad supergeostrófica al contornear la dorsal, acelerándose y, al divergir, succionar el aire de niveles inferiores, provocando ascensos y ciclogénesis en superficie.

¿Y los ciclones? Más vaciado por la F.Centrífuga implica más profundización.

Claro: por eso los ciclones tienen menor diámetro que los anticiclones y el gradiente de presión en ellos es siempre mayor que en aquéllos.

En la hipótesis geostrófica, que nunca se llega a dar en realidad, el viento es absolutamente paralelo a las isobaras, de modo que no habría trasvase de aire de las altas a las bajas presiones y, por tanto, la presión de las zonas de bajas descendería indefinidamente y subiría en las zonas de alta, aumentando por tanto el gradiente.
En la atmósfera real esto no ocurre, pero el viento, por encima de la capa límite, sopla casi paralelo, de modo que el aire da mucho rodeo al fluir de las altas a las bajas presiones, de manera que si la causa que las genera (divergencias/convergencias en altura; factores térmicos) es más rápida que el trasvase de aire de los anticiclones a las depresiones, éstos y éstas aumentan/disminuyen rápidamente de valor de presión.

Por eso expuse al principio de este hilo que cuanto mayor sea la latitud, al ponerse en marcha más rápidamente la fuerza de Coriolis durante la génesis de un centro de acción, el aire se vería más desviado en su trayectoria de las altas a las bajas, siendo más potentes esos sistemas que de haber acontecido a bajas latitudes, donde el aire rápidamente tiende a rellenar las depresiones y a vaciar los anticiclones, impidiendo valores de presión exagerados, excepto en los CCTT.

Sí, eso lo entiendo. También se entiende que en curvaturas, donde ya entramos en el viento de gradiente y dejamos el geostrófico detrás, no se equilibran Coriolis, Gradiente y centrífuga. Entiendo que es la centrífuga entonces la que desequilibra. Pero a donde voy yo es que "Para igual gradiente de presión, el viento geostrófico es mayor cerca de los polos que cerca del Ecuador"

El viento geostrófico se produciría cuando las isohipsas van en horizontal o con muy poca curvatura, pero cuando se encuentra una curvatura, al ir más rápido cuanto más cerca del polo, ¿no debería de ser mayor también la fuerza centrífuga cuanto más cerca del Polo?

Incluso voy más allá. Si esto ocurre en una atmósfera ideal, en niveles altos el efecto será mayor que por abajo (refiriéndome en especial por debajo del nivel de no divergencia (600hPa apróx). La convergencia en niveles altos sería mayor cuanto más cerca del polo, por lo que reforzaría el Anticiclón en superficie cuanto más al norte y como la divergencia en altura aumentaría cuanto más cerca del Polo, profundizaría al ciclón cuanto más al Norte. Vamos, que como la F.Centrífuga se supone que sería mayor cuanto más cerca del polo... supongo que todo esto inducido por la rotación de la Tierra.

No se si esto es así, si he aportado algo...


Una pregunta: ¿Por qué para igual gradiente de presión, el viento geostrófico es mayor cerca de los polos que cerca del Ecuador"?

¿Por qué para igual gradiente de presión, el viento geostrófico es mayor cerca de los polos que cerca del Ecuador"?

¿Pero no era al revés?

La fuerza de Coriolis depende no solo de la latitud, sino de la velocidad del viento, siendo siempre perpendicular a éste (hacia la derecha en el HN y hacia la izquierda en el HS; nula en el ecuador). Y el viento geostrófico es un viento teórico que resulta del equilibrio entre las fuerzas del gradiente y la de Coriolis.

A bajas latitudes, siendo Coriolis muy débil, es necesario que el viento se acelere mucho para lograr que ésta tenga un módulo igual a la fuerza del gradiente y alcanzar el equilibrio geostrófico.
A latitudes más altas, con el mismo gradiente, Coriolis crece enseguida, de modo que se llega al equilibrio geostrófico con velocidades del viento menores.
Todo esto podría explicar (en parte) la altísima velocidad del viento en los CCTT.

Otro ejemplo para que lo entiendas, ahora con el viento del gradiente:
En las dorsales, la fuerza centrífuga se opone a la de Coriolis y se suma a la del gradiente, de modo que Coriolis, al estar más debilitada que si no hubiese curvatura, precisa de vientos más fuertes para alcanzar el equilibrio: viento supergeostrófico.
En las vaguadas, la fuerza centrífuga en cambio se suma a la de Coriolis y se opone a la del gradiente, siendo Coriolis más fuerte que de no haber curvatura, de modo que es necesario un viento menor para llegar al equilibrio: viento subgeostrófico.
Por eso se acelera el viento al pasar de la vaguada a la dorsal (parte delantera de aquélla) y hay divergencia y ascensos.

Cita de: Néstor en Martes 19 Abril 2011 12:08:50 pm

¿Por qué para igual gradiente de presión, el viento geostrófico es mayor cerca de los polos que cerca del Ecuador"?

¿Pero no era al revés?

De verdad que incomprensiblemente eso dice el artículo. Pero es cierto que es bien sabido que esto no es así. No me lo explico:

La fórmula del viento geostrófico sería algo así:  Vg = 1 / (2w * sen latitud)  * (gradiente de presión ). donde w sería la velocidad angular. Si nos limitamos a dividir solo 1 entre los º de latitud (porque w y gradiente lo dejamos por conveniencia como una constante), siempre nos daría que a más latitud, menor sería la velocidad del viento.

No entiendo como ciegamente le hice caso. Yo mismo siempre he tenido en cuenta que cuando vemos esas isobaras tan juntas en los vientos de Poniente, son un pequeño porcentaje menor de lo que sería ese mismo gradiente en Canarias. Es algo así a que no nos asustemos tanto con un gradiente tan fuerte a latitudes mucho más septentrionales a Canarias. Imagina si hubiese sido lo contrario.


Dicho esto, voy a empapelarme bien muchas cosas (incluyendo derivadas parciales que va a hacer falta). Cuando lo tenga bien claro todo esto y poder aportar algo que merezca la pena (si es que lo consigo), te digo. De momento mejor yo lo dejo (al menos yo) porque para estar dando golpes de ciego...


Muchas gracias, Pannus!  

Ahora la pregunta es ... por que no los hay  ....... me podeis decir y seguramente llevareis razon, que es causa de la potencia del vortex artico....si, si estoy de acuerdo..... pero la inusual no presencia de las altas presiones sobre Groelandia empieza a mosquear....... no es una cuestion de este año, sino que lleva ocurriendo demasiados años, puede, ser que sea un ciclo...... en....... https://www.wetterzentrale.de/reanalysis.php?jaar=2009&maand=2&dag=18&uur=1800&var=1&map=1&model=cfsr.......  se puede consultar otros años la distribucion signotica del hemisferio norte..........pero puestos a pensar como cambiar la circulacion general del hemisferio norte durante el invierno, la modificacion(artificial? ) de un parametro local(A Groelandes) afecta al conjunto............modo conspinaroico on/off.... .....

Has sacado un topic del paleolítico inferior.

Pero bueno, no acabo de comprender la pregunta, el topic iba del efecto de Coriolis en el viento dependiendo de la latitud, y me parece entender que preguntas sobre las causas de una aparente menor presencia del anticiclón groenlandes.

¿Es así?

Saludos

Enviado desde mi HUAWEI CUN-L21 mediante Tapatalk

Has sacado un topic del paleolítico inferior.

Pero bueno, no acabo de comprender la pregunta, el topic iba del efecto de Coriolis en el viento dependiendo de la latitud, y me parece entender que preguntas sobre las causas de una aparente menor presencia del anticiclón groenlandes.

¿Es así?

Saludos

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En un libro de climatología general explicaban como se producían altas presiones sobre las cordilleras o mesetas elevadas cuando sobre ellas incidía un flujo de aire perpendicular. Imagino que algo similar ocurrirá en Groenlandia, cuando hay una circulación zonal muy marcada, el flujo del oeste es interceptado por el alto inlandsis groenlandés y se producirán altas presiones sobre la isla; si la circulación general es meandriforme, el flujo ya no provoca esa formación anticiclónica. Si como dicen algunas teorías, con el cambio climático el flujo va a ser cada vez menos zonal, parece que la tendencia es a que se formen menos anticiclones groenlandeses.