Meteoteorica_P1_C

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TRABAJO PRÁCTICO Nº 1
METEOROLOGÍA TEÓRICA
ATMÓSFERA ESTÁNDAR
ECUACIÓN HIPSOMÉTRICA
(https://glossary.ametsoc.org/wiki/Standard_atmosphere)
● ATMÓSFERA ESTÁNDAR (fuente: Practical Meteorology - Stull, pg. 11,12 y 13)
La atmósfera estándar es una distribución vertical hipotética de la temperatura, la presión y la densidad
atmosféricas que, por acuerdo internacional, se considera representativa de la atmósfera a efectos de
calibraciones de altímetros de presión, cálculos de rendimiento de aeronaves, diseño de aeronaves y
misiles, tablas balísticas, etc.
Se supone que el aire obedece la ley de los gases perfectos y la ecuación hidrostática, que, en
conjunto, relacionan las variaciones de temperatura, presión y densidad en la vertical. Además, se
supone que el aire no contiene vapor de agua y que la aceleración de la gravedad no cambia con la
altura.
La tabla 1-5 muestra la temperatura estándar, presión, y la densidad en función de la altura
geopotencial H sobre el nivel del mar. Las variaciones de temperatura son lineales entre altitudes clave
indicadas en negrita.
https://glossary.ametsoc.org/wiki/Standard_atmosphere
Las ecuaciones que pueden usarse para representar la atmósfera estándar de la tabla 1-5 de Practical
Meteorology de Stull se presentan a continuación:
● RELACIÓN HIPSOMÉTRICA (fuente: Practical Meteorology - Stull, pg. 17)
Cuando la ley de los gases ideales y la ecuación hidrostática se combinan, el resultado es una
ecuación llamada la ecuación hipsométrica. Esto te permite calcular cómo varía la presión con la
altura en un atmósfera de perfil de temperatura arbitrario:
(1) Ecuación de los espesores
(2) Isobaras en función de los espesores
donde es la temperatura virtual media entre entre alturas z1 y z2 . La constante ዐ = ℜd /|g| =
29,3 mK-1. La diferencia de altura de una capa delimitada por debajo y por encima de dos niveles de
presión P1 (en z1 ) y P2 (en z2 ) se llama el espesor de esa capa. Para usar esta ecuación a través de
grandes diferencias de altura, lo mejor es dividir la distancia total en un número de intervalos más
delgados, Δz. En cada capa delgada, si la temperatura virtual varía poco, entonces puede aproximarse
por Tv . Con este método puedes sumar todos de los espesores de las capas delgadas para obtener el
total espesor de toda la capa.
En pocas palabras la ecuación hipsométrica o ecuación altimétrica (1) es una ecuación utilizada en
meteorología y oceanografía que relaciona un cociente entre presiones atmosféricas con el grosor
equivalente de una capa atmosférica asumiendo temperatura y gravedad constantes.
Actividad:
A) Obtener el espesor de la capa entre 100 kPa y 90 kPa dado que [P(kPa), T(K)] = [90, 275] y
[100, 285]. Suponga una variación lineal de la temperatura con la altura.
B) Obtener el espesor de la capa entre 100 kPa y 80 kPa mediante la utilización de la atmósfera
estándar. Suponga que la isobara de 100 kPa se mantiene en la superficie (z=0 m)
C) Si la temperatura promedio de la capa entre 100 kPa y 80kPa disminuye a razón de 0.5 K cada
50 km, grafique cómo varía el espesor en 400 km.