En meteorología , una masa de aire es un volumen de aire definido por su temperatura y humedad . Las masas de aire cubren muchos cientos o miles de kilómetros cuadrados y se adaptan a las características de la superficie debajo de ellas. Se clasifican según la latitud y sus regiones de origen continental o marítima. Las masas de aire más frías se denominan polares o árticas, mientras que las masas de aire más cálidas se consideran tropicales. Las masas de aire continentales y superiores son secas, mientras que las masas de aire marítimas y monzónicas son húmedas. Los frentes meteorológicos separan masas de aire con diferentes características de densidad (temperatura o humedad ). Una vez que una masa de aire se aleja de su región de origen, la vegetación subyacente y los cuerpos de agua pueden modificar rápidamente su carácter. Los esquemas de clasificación abordan las características de una masa de aire, así como su modificación.
La clasificación de Bergeron es la forma más aceptada de clasificación de masas de aire, aunque otros han producido versiones más refinadas de este esquema en diferentes regiones del mundo. [1] [2] La clasificación de la masa de aire consta de tres letras. La primera letra describe sus propiedades de humedad: "c" representa masas de aire continentales (seco) y "m" representa masas de aire marítimo (húmedo). Su región de origen es la siguiente: "T" significa Tropical , "P" significa Polar , "A" significa Ártico o Antártico , "M" significa monzón , "E" significa Ecuatorial y "S" significa secado adiabático y aire caliente formado por un importante movimiento descendente en la atmósfera. Por ejemplo, una masa de aire que se origina sobre el desierto al suroeste de los Estados Unidos en verano puede denominarse "cT". Una masa de aire que se origina sobre el norte de Siberia en invierno puede indicarse como "cA". [3]
La estabilidad de una masa de aire se puede mostrar usando una tercera letra, ya sea "k" (masa de aire más fría que la superficie debajo de ella) o "w" (masa de aire más caliente que la superficie debajo de ella). [3] Un ejemplo de esto podría ser una masa de aire polar que sopla sobre la Corriente del Golfo , denominada "cPk". Ocasionalmente, también se puede encontrar el uso de un apóstrofo o "marca de grado" que indica que una masa de aire determinada que tiene la misma notación que otra a la que está reemplazando es más fría que la masa de aire reemplazada (generalmente para masas de aire polares). Por ejemplo, una serie de frentes sobre el Pacífico podrían mostrar una masa de aire denominada mPk seguida de otra denominada mPk'. [3]
Otra convención que utiliza estos símbolos es la indicación de modificación o transformación de un tipo a otro. Por ejemplo, una masa de aire ártico que sopla sobre el Golfo de Alaska puede mostrarse como "cA-mPk". Otra convención más indica la estratificación de masas de aire en determinadas situaciones. Por ejemplo, el avance de una masa de aire polar por una masa de aire del Golfo de México sobre el centro de los Estados Unidos podría mostrarse con la notación "mT/cP" (a veces usando una línea horizontal como en la notación de fracción). [4]
Las masas de aire tropicales y ecuatoriales son calientes a medida que se desarrollan en latitudes más bajas. Las masas de aire tropicales tienen una presión más baja porque el aire caliente asciende y el aire frío desciende. Los que se desarrollan sobre tierra (continentales) son más secos y calientes que los que se desarrollan sobre océanos, y viajan hacia los polos en la periferia sur de la dorsal subtropical . [5] Las masas de aire tropicales marítimas a veces se denominan masas de aire comerciales. Las masas de aire tropical marítimo que afectan a Estados Unidos se originan en el mar Caribe , el sur del Golfo de México y el Atlántico tropical al este de Florida a través de las Bahamas . [6] Las masas de aire monzónicas son húmedas e inestables. Las masas de aire superiores son secas y rara vez llegan al suelo. Normalmente residen sobre masas de aire marítimo tropical, formando una capa más cálida y seca sobre la masa de aire húmedo más moderada que se encuentra debajo, formando lo que se conoce como una inversión de los vientos alisios sobre la masa de aire marítimo tropical.
Las masas de aire polar continental (cP) son masas de aire frías y secas debido a su región de origen continental. Las masas de aire polar continental que afectan a América del Norte se forman sobre el interior de Canadá. Las masas de aire tropicales continentales (cT) son un tipo de aire tropical producido por la cordillera subtropical sobre grandes áreas de tierra y generalmente se originan en desiertos de latitudes bajas, como el desierto del Sahara en el norte de África, que es la principal fuente de estas masas de aire. Otras fuentes menos importantes que producen masas de aire cT son la Península Arábiga , la parte central árida/semiárida de Australia y los desiertos que se encuentran en el suroeste de los Estados Unidos . Las masas de aire tropicales continentales son extremadamente cálidas y secas. [7] Las masas de aire árticas, antárticas y polares son frías. Las cualidades del aire ártico se desarrollan sobre el hielo y el suelo cubierto de nieve. El aire ártico es profundamente frío, más frío que las masas de aire polar. El aire ártico puede ser poco profundo en verano y modificarse rápidamente a medida que avanza hacia el ecuador. [8] Las masas de aire polar se desarrollan en latitudes más altas sobre la tierra o el océano, son muy estables y generalmente menos profundas que el aire ártico. El aire polar sobre el océano (marítimo) pierde su estabilidad a medida que gana humedad sobre las aguas oceánicas más cálidas. [9]
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Un frente meteorológico es una frontera que separa dos masas de aire de diferente densidad , y es la principal causa de los fenómenos meteorológicos . En los análisis meteorológicos de superficie , los frentes se representan mediante líneas y símbolos de varios colores, según el tipo de frente. Las masas de aire separadas por un frente suelen diferir en temperatura y humedad . Los frentes fríos pueden presentar bandas estrechas de tormentas eléctricas y clima severo y, en ocasiones, pueden estar precedidos por líneas de turbonada o líneas secas . Los frentes cálidos suelen ir precedidos de precipitaciones estratiformes y niebla . El tiempo suele mejorar rápidamente tras el paso de un frente. Algunos frentes no producen precipitaciones y presentan poca nubosidad, aunque invariablemente hay un cambio de viento. [10]
Los frentes fríos y los frentes ocluidos generalmente se mueven de oeste a este, mientras que los frentes cálidos se mueven hacia los polos . Debido a la mayor densidad del aire a su paso , los frentes fríos y las oclusiones frías se mueven más rápido que los frentes cálidos y las oclusiones cálidas. Las montañas y las masas de agua cálidas pueden ralentizar el movimiento de los frentes. [11] Cuando un frente se vuelve estacionario y el contraste de densidad a través del límite frontal desaparece, el frente puede degenerar en una línea que separa regiones de diferente velocidad del viento, conocida como línea de corte . [12] Esto es más común en mar abierto.
Las masas de aire se pueden modificar de diversas formas. El flujo superficial de la vegetación subyacente, como el bosque, actúa humedeciendo la masa de aire suprayacente. [13] El calor de las aguas subyacentes más cálidas puede modificar significativamente una masa de aire en distancias tan cortas como 35 kilómetros (22 millas) a 40 kilómetros (25 millas). [14] Por ejemplo, al suroeste de los ciclones extratropicales , el flujo ciclónico curvo que transporta aire frío a través de masas de agua relativamente cálidas puede generar estrechas bandas de nieve con efecto de lago . Esas bandas traen fuertes precipitaciones localizadas, ya que las grandes masas de agua, como los lagos, almacenan calor de manera eficiente, lo que resulta en diferencias de temperatura significativas (superiores a 13 °C o 23 °F) entre la superficie del agua y el aire de arriba. [15] Debido a esta diferencia de temperatura, el calor y la humedad se transportan hacia arriba, condensándose en nubes orientadas verticalmente (ver imagen de satélite) que producen lluvias de nieve. La disminución de la temperatura con la altura y la profundidad de las nubes se ve directamente afectada tanto por la temperatura del agua como por el entorno a gran escala. Cuanto más fuerte es la disminución de la temperatura con la altura, más profundas se vuelven las nubes y mayor es la tasa de precipitación. [dieciséis]