Hola

Abro este tema para comentar algo que ya he visto mencionar varias veces estos días. Y es que mirando los modelos hay momentos en los que, a pesar de que las isobaras que cruzan el centro vienen del NW, el campo de viento a 10m del GFS sique mostrando viento del SW de forma muy clara. Por ejemplo el sábado a las 12z:





Sobre Madrid isobaras del WNW, y viento cortándolas a ojo casi en un ángulo de 40 grados. AEMET también ve esto es sus predicciones.

Es algo sabido que el viento suele cortar a las isobaras con  cierto águlo, hacia dentro en las borrascas y hacia fuera en los anticiclones, creo que sería interesante hablar del porque, y de la razón de que aquí vaya a ser tan acusada la diferencia.

La aproximación en la que el viento sigue a las isobaras se llama aproximación geostrófica, y el viento teórico que las sigue es el viento geostrófico. En este viento se equilibran la fuerza del gradiente de presión(Que apunta hacia el centro de las borrascas), con la fuerza de Coriolis, que en el hemisferio norte apunta hacia la derecha del movimiento. La razón de aproximar así es que las ecuaciones se simplifican mucho.

El artículo de wikipedia sobre el tema está bastante bien:

http://es.wikipedia.org/wiki/Viento_geostr%C3%B3fico

Lo que ocurre es que además se desprecian otras fuerzas y términos de las ecuaciones dinámicas que a menudo son importantes, lo que hacen que la precisión de la aproximación sea límitada en algunos casos. No se tienen en cuenta el rozamiento, la fuerza centrípeta, la curvatura de las isobaras...etc

Cerca de la superficie, el rozamiento ralentiza el viento y rompe el balance. Lo que ocurre es que la fuerza de Coriolis es proporcional a la velocidad, y al disminuir está la fuerza del gradiente de presión gana la partida y empuja al aire hacia el centro de la borrasca.
Ahora bien, el rozamiento es mucho mas importante sobre tierra que sobre mar, por eso aquí en el centro de la península se desvía tanto el viento de las isobaras, al menos esa es mi opinión.

Por supuesto, también es importantísimo el factor orográfico en la dirección y fuerza del viento, y mas en un país como España, surcado por cordilleras, depresiones.......

Puede decirse mucho mas sobre este tema y es muy interesante, yo estoy flojito en meteorología dinámica, a ver si alguien se anima... 

Cita de: Markel en Jueves 27 Noviembre 2008 15:18:39 PM
Ahora bien, el rozamiento es mucho mas importante sobre tierra que sobre mar, por eso aquí en el centro de la península se desvía tanto el viento de las isobaras, al menos esa es mi opinión.

Por supuesto, también es importantísimo el factor orográfico en la dirección y fuerza del viento, y mas en un país como España, surcado por cordilleras, depresiones.......

Tú mismo te has respondido. Este es el centro de tu razonamiento, si no he entendido mal 

Cita de: Cumulogenitus en Jueves 27 Noviembre 2008 18:07:59 PM

Cita de: Markel en Jueves 27 Noviembre 2008 15:18:39 PM
Ahora bien, el rozamiento es mucho mas importante sobre tierra que sobre mar, por eso aquí en el centro de la península se desvía tanto el viento de las isobaras, al menos esa es mi opinión.

Por supuesto, también es importantísimo el factor orográfico en la dirección y fuerza del viento, y mas en un país como España, surcado por cordilleras, depresiones.......

Tú mismo te has respondido. Este es el centro de tu razonamiento, si no he entendido mal 

Bueno, no pretendía ser un topic pregunta, el título es la pregunta que trato de responder, aunque ya digo que es resumir mucho y faltan muchas cosas sobre el tema por decir 

Saludos.

Y también tienes que tener presente la Fuerza de Coriolis. Dicha fuerza tiene su base en la rotación de la Tierra.

Por aportar alguna idea a este tema tan interesante, dejo un par de comentarios que me parecen interesantes:

En un mundo ideal sin rozamiento, el viento sería geostrófico siempre y para siempre. Es decir, seguiría siempre las isobaras...¡Así que nunca se rellenarían las bajas ni se desinflarían los anticiclones! Muy aburrido para la meteo    El rozamiento hace que el viento se desvíe de la isobara y "caiga" hacia la borrasca.

El rozamiento en fluidos viscosos es proporcional al cuadrado de la velocidad. Así que en vientos fuertes (isobaras muy juntas) el ángulo de desvío del viento frente a la isobara será mayor que en vientos suaves (isobaras separadas). Por eso las bajas o las altas dinámicas excepcionales por su profundidad o altura duran tan poco... hay una retroalimentación que más corrije el desvío cuanto mayor es éste.

Saludos!!

esas inclinaciones se producen por el carácter convergente y divergente de las B y A,
en sí no tienen que ver con coriolis, si fuese así, el efecto sería similar, y en el mismo sentido, tanto para A como para B del mismo hemisferio,

el efecto de coriolis afecta a la circulación general, a la configuración de las corrientes de chorro y al movimiento general de las masas hacia los polos,
el giro de la masa (A o B) viene configurado por su posición respecto a las corrientes de chorro (respecto al circunpolar, si están por abajo son anticiclónicas, por encima ciclónicas)

el grado de inclinación nos da una idea indicativa de la subsidencia/convección de la zona concreta,

también hay que tener en cuenta respecto al viento superficial que en movimientos rápidos en capas medias se producen corrientes contrarias por succión,
por lo que la inclinación en superficie nos indicaría la dirección del desplazamiento.

Cita de: FRENTEFRIO en Jueves 27 Noviembre 2008 23:14:56 PM
Saludos.

Y también tienes que tener presente la Fuerza de Coriolis. Dicha fuerza tiene su base en la rotación de la Tierra.

Sí, algo mencionaba ya el primer mensaje. Precisamente el viento geostrófico surge del equilibrio entre la fuerza del gradiente de presión (o de geopotencial) y la fuerza de Coriolis. Si no el viento , supuesto ausencia de rozamiento y demás suposiciones habituales, iría simplemente de bajas a altas presiones en vez de ser paralelo a las isobaras.

Volviendo a la aproximación de viento geostrófico, yo añadiría que una suposición más realista es considerar que las isobaras no son rectas y en ese caso hablamos de  viento del gradiente que será el equilibro entre las fuerzas de:
-Coriolis
-gradiente de presión y
-centrífuga (me refiero a la centrífuga debido a la trayectoria curva de las isobaras, no a la centrifuga por la rotación de la Tierra que es simplemente una corrección a la gravedad)

Eso sí, el viento del gradiente aunque tiene en cuenta que las isobaras no tiene porque ser rectas, sigue teniendo las otras aproximaciones que se hacen con el viento geostrófico, incluyendo ausencia de rozamiento y escala sinóptica en latitudes medias.

Así pues no sirve de mucho cuando estamos cerca del Ecuador (tenemos Coriolis despreciable) ni para casos de que la fuerza centrífuga sea enorme  frente a la de Coriolis (tornados, ...). Si consideramos despreciable Coriolis y tenemos equilibrio entre centrífuga y gradiente de presión hablamos de flujo ciclostrófico

 

Curso de mapas (3)...

Cita de: Vigorro... en Viernes 28 Noviembre 2008 00:35:05 AM


Curso de mapas (3)...

Gracias por recordar el enlace, Vigorro. El curso  de mapas de Arcimis es muy didáctico e interesante

Muy buena la información que habeis aportado, el curso de mapas es simplemente genial 

Cita de: Rub-Logroño en Jueves 27 Noviembre 2008 23:37:48 PM
El rozamiento en fluidos viscosos es proporcional al cuadrado de la velocidad. Así que en vientos fuertes (isobaras muy juntas) el ángulo de desvío del viento frente a la isobara será mayor que en vientos suaves (isobaras separadas). Por eso las bajas o las altas dinámicas excepcionales por su profundidad o altura duran tan poco... hay una retroalimentación que más corrije el desvío cuanto mayor es éste.

Saludos!!

No estoy seguro de que sea así, ya lo voy a consultar, cuando tenga un rato. En bajas extratropicales es clave la desaparición del contraste térmico, la situación de los chorros.......es un tema complicado. Hoy el tiempo que tengo lo gastaré en el seguimiento y en el meteopred 

Joer Markel.... me estás forzando a mirar con más rapidez un libro que me descargué hace unas semanas de estrangis "Introduction to Dynamic Meteorology".

Haciendo un análisis de dimensional (o de semejanza), y suponiendo una latitud de 45º, se ve que los términos que entran en juego en la ecuación de conservación del momento son de magnitudes más dispares.

Esa ecuación relaciona las diferentes causas que pueden provocar ese cambio de cantidad de movimiento del aire (o aceleración si se quiere). Las causas o términos numéricamente más grandes son:
- La fuerza de Coriolis
- Gradiente de presión

Los otros términos son menores:
- la aceleración total de la parcela de aire (del orden de diez veces más pequeña)
- los términos de curvatura (debidos a que el dominio atmosférico es una cáscara esférica y por tanto, las coordenadas no son cartesianas sino esféricas)
- término de disipación por viscosidad molecular, la fricción molecular (esta es pequeñísima, no llega ni a la millonésima parte de los términos más grandes)

Dada esta diferencia de valores numéricos en latitudes medias, es admisible suponer que el equilibrio de todas estas fuerzas, se limita exclusivamente a las fuerzas de Coriolis y del gradiente de presión, que es la aproximación geostrófica. En este caso, el viento es perpendicular al gradiente de presión, es decir, tangente a las isobaras.

Según el libro, el viento geostrófico, definido a partir de la aproximación geostrófica es válido generalmente en latitudes medias dando el valor del viento con un error del 10-15%. La magnitud del viento sería:

           grad(P)
-------------------------------
(rho*2*omega*sin(phi))

donde:
grad(P) es el gradiente de presiones (Pa/m)
rho la densidad del aire (kg/m3)
omega la velocidad de rotación de la tierra, 7.3·10^-5 rad/s
phi es la latitud

He hecho una prueba... como he podido y para un punto frente a la costa de Lugo, mañana a las 12 utc, a partir del GFS, me sale viento de 145 km/h    No me peguéis gracias 

Otra cosa, que he aprendido es que el viento geostrófico se produce sólo si las hisohipsas coinciden con los paralelos latitudinales 

Y ahora voy con la pregunta. El libro en cuestión corrobora lo que se ha comentado. En la Capa Límite Planetaria (CLP o PBL in english) se utilizan las ecuaciones de conservación del momento haciendo uso de la hipótesis de Reynolds (en cuanto al tratamiento de la turbulencia). En este escenario, surgen unos términos de flujos del momento turbulento (se transfiere cantidad de movimiento a través de la turbulencia) que según las observaciones (y el libro lo dice así) se puede "representar matemáticamente" como una especie de resistencia aerodinámica debida a la turbulencia (aerodynamic drag). Esta resistencia aerodinámica turbulenta ocasiona que el viento se dirija hacia el centro de las bajas presiones pero hacen hincapié en tener cuidado al hablar de fricción, ya que no es una disipación molecular (por viscosidad), el origen estaría en la turbulencia en sí (cito):

"It is the work done by the flow toward lower pressure that balances the frictional
dissipation at the surface. Because boundary layer turbulence tends to reduce wind
speeds, the turbulent momentum flux terms are often referred to as boundary layer
friction. It should be kept in mind, however, that the forces involved are due to
turbulence, not molecular viscosity"

Aparece un desarrollo matemática de tomo y lomo así que si me lo permitís me lo ahorro