UNLC_MET_Parte5_Estabilidad_2019-converted

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Meteorología General
Bloque 5 – Estabilidad Atmosférica y Desarrollo de Nubes
✓ Gradientes verticales de temperatura
✓ Proceso adiabático seco
✓ Proceso adiabático saturado
✓ Condiciones de equilibrio
✓ Estabilidad de una capa atmosférica
GRADIENTE VERTICAL DE 
TEMPERATURA (dT/dz)
1. GRADIENTE DEL ENTORNO. 
Define el estado de la 
atmósfera.
2. GRADIENTE DE PROCESO. Está 
determinado por leyes físicas.
2.1. GRADIENTE ADIABATICO 
SECO
2.2. GRADIENTE ADIABATICO 
SATURADO
Ej: Atmósfera standard
dT/dz = -6,5°C/km
Ej: Ascenso de 
parcelas de aire 
en térmicas.
Ej: Ascenso de parcelas de aire 
en una nube
GRADIENTE ADIABATICO “SECO”
Este gradiente se aplica a un proceso 
adiabático de una parcela de aire 
húmedo, siempre y cuando no ocurra 
condensación.
d
p
ΓC
C
g
Z
T
−=−=








−=


/km8,9
“Variación de la 
temperatura con la 
altura en procesos 
adiabáticos”
PROCESO ADIABATICO “SECO”
0 km
1 km
2 km
A
h
re
n
s
 (
2
0
0
9
)
TERMICAS
PROCESO ADIABATICO “SECO”
Ahrens (2009)
PROCESO ADIABATICO:
FORZANTE OROGRAFICO
Ahrens (2009)
GRADIENTE ADIABATICO SATURADO
( ) 
( ) 21
1
Twb
Twa
ΓΓ
s
s
ds
+
+
=
El valor de s depende del contenido de humedad de la parcela de aire.
d = 9,8 K / km
a = 8711 K
b = 1,35107 K2
VALORES TIPICOS DE s :
Cerca del suelo, en condiciones húmedas: s  4 °C/km
En la troposfera media: s  6 a 7 °C/km
En niveles altos: s  9,8 °C/km  d
PROCESO ADIABATICO SATURADO:
NUBE CUMULUS
Ahrens (2009)
PROCESO ADIABATICO SATURADO
Ahrens (2009)
z0
z0 + z
z0 - z
Tp = TeTp < Te Te < Tp
d = 9,8 K / km
T / z =  < d   subadiabático
Al ascender la parcela 
está más fría que su 
entorno
Al descender la parcela 
está más caliente que 
su entorno
z
T
CONDICION DE EQUILIBRIO ESTABLE
g
T
TT
a
e
ep

−
=
a < 0
a > 0
PARCELA
Z0 + Z
a > 0
a < 0
Z0
Z0 - Z
RETORNO A LA POSICION DE 
EQUILIBRIO
CONDICION DE EQUILIBRIO ESTABLE
CONDICION DE EQUILIBRIO INESTABLE
z0
z0 + z
z0 - z
Tp = TeTe < Tp Tp < Te
d = 9,8 K / km
T / z =  > d 
 superadiabático
Al ascender la parcela 
está más caliente que 
su entorno
Al descender la parcela 
está más fría que su 
entorno
z
T
a > 0
a < 0
PARCELA
Z0 + Z
a < 0
a > 0
Z0
Z0 - Z
ALEJAMIENTO DE LA POSICION 
DE EQUILIBRIO
CONDICION DE EQUILIBRIO INESTABLE
z0
z0 + z
z0 - z
Tp = Te
d = 9,8 K / km
T / z =  = d   adiabático
Al ascender, la 
temperatura de la parcela 
es igual a la de su entorno.
Al descender, la 
temperatura de la 
parcela también es 
igual a la de su entorno.
z
T
CONDICION DE EQUILIBRIO NEUTRAL
a = 0
a = 0
Tp = Te Tp = Te
PARCELA
Z0 + Z
a = 0
a = 0
Z0
Z0 - Z
MANTIENE DISTANCIA DESDE LA 
POSICION DE EQUILIBRIO
CONDICION DE EQUILIBRIO NEUTRAL
CRITERIO PARA DETERMINAR LA 
ESTABILIDAD DE LA ATMOSFERA SEGÚN EL 
GRADIENTE DEL ENTORNO
EQ. ESTABLE
EQ. NEUTRAL
EQ. INESTABLE
S
tu
ll 
(1
9
9
5
)
Aplicación: dispersión de contaminantes
A
h
re
n
s
 (
2
0
0
9
)
Mecanismos que conducen al 
desarrollo de nubes
A
h
re
n
s
 (
2
0
0
9
)
Sistema de 
baja presión y 
convergencia 
en gran escala 
asociada.
Sistemas 
convectivos 
dispersos
Ascenso 
orográfico 
sobre las 
laderas 
orientales de 
Los Andes
Patrón de nube 
frontal
Sistema de baja presión sobre la región oriental del Océano 
Pacífico Norte visto desde la Estación Espacial Internacional 
(10/3/2011, NASA).
DIAGRAMAS 
AEROLOGICOS
ESTADO DE LA 
ATMOSFERA
PROCESOS EN 
LA ATMOSFERA
ADIABATICO 
SECO
ADIABATICO 
SATURADO
Emagrama (o Diagrama de Neuhoff): - ln P vs. T
Ejemplo 1: Emagrama – SMN
Bibliografía:
Atmospheric Thermodynamics. Iribarne, J. V. and Godson, W. L, 1973.. 
Springer. 
Meteorology Today: An introduction to Weather, Climate and the 
Environment. Third Edition. Ahrens, D., Brooks/Cole , Cengage Learning, 
2013. 116 págs.
Meteorology Today For Scientists and Engineers. Stull, R. B., West 
Publishing Co., 1995, 385 págs.
Microfísica de Nubes. Rogers, R., Reverte, 2003. 264 págs.