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Anticiclón

Un anticiclón justo debajo del sur de Australia, cerca de Tasmania .
La circulación de células de Hadley tiende a crear patrones anticiclónicos en las latitudes del Caballo , depositando aire más seco y contribuyendo a los grandes desiertos del mundo.

Un anticiclón es un fenómeno meteorológico definido como una circulación a gran escala de vientos alrededor de una región central de alta presión atmosférica , en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio norte y en el sentido contrario de las agujas del reloj en el hemisferio sur visto desde arriba (lo opuesto a un ciclón ). [1] Los efectos de los anticiclones de superficie incluyen cielos despejados, así como aire más frío y seco. La niebla también puede formarse durante la noche dentro de una región de mayor presión.

Los sistemas de la troposfera media , como la dorsal subtropical , desvían los ciclones tropicales alrededor de su periferia y provocan una inversión de temperatura que inhibe la convección libre cerca de su centro, lo que genera una neblina superficial debajo de su base. Los anticiclones en altura se pueden formar dentro de las bajas temperaturas del núcleo, como los ciclones tropicales , debido al aire frío que desciende desde la parte posterior de las depresiones superiores, como los anticiclones polares , o por hundimientos a gran escala, como los de una dorsal subtropical . La evolución de un anticiclón depende de variables como su tamaño, intensidad y extensión de la convección húmeda , así como de la fuerza de Coriolis . [2]

Historia

Los anticiclones fueron descubiertos por Sir Francis Galton en la década de 1860. Los sistemas de alta presión también se conocen como anticiclones. Su circulación a veces se denomina cum sole . Las zonas de alta presión subtropicales se forman debajo de la porción descendente de la circulación de la célula de Hadley . Las áreas de alta presión de nivel superior se encuentran sobre los ciclones tropicales debido a su naturaleza de núcleo cálido.

Los anticiclones de superficie se forman debido al movimiento descendente a través de la troposfera, la capa atmosférica donde se produce el clima. Las áreas preferidas dentro de un patrón de flujo sinóptico en niveles más altos de la troposfera están debajo del lado occidental de las vaguadas. En los mapas meteorológicos, estas áreas muestran vientos convergentes (isótacas), también conocidos como confluencia , o líneas de altura convergentes cerca o por encima del nivel de no divergencia, que está cerca de la superficie de presión de 500 hPa aproximadamente a la mitad de la troposfera. [3] [4] Debido a que se debilitan con la altura, estos sistemas de alta presión son fríos.

Cordillera subtropical

La dorsal subtropical aparece como una gran zona negra (sequedad) en esta imagen satelital de vapor de agua de septiembre de 2000.

El calentamiento de la Tierra cerca del ecuador fuerza el movimiento ascendente y la convección a lo largo de la vaguada monzónica o Zona de Convergencia Intertropical . La divergencia sobre la vaguada cercana al ecuador hace que el aire se eleve y se aleje del ecuador y de los polos en la parte superior. A medida que el aire se mueve hacia las latitudes medias, se enfría y se hunde, lo que lleva a un hundimiento cerca del paralelo 30° de ambos hemisferios. Esta circulación, conocida como célula de Hadley, forma la dorsal subtropical. [5] Muchos de los desiertos del mundo son causados ​​por estas áreas climatológicas de alta presión . [6] Debido a que estos anticiclones se fortalecen con la altura, se conocen como dorsales de núcleo cálido.

Formación en lo alto

El desarrollo de anticiclones en altura ocurre en ciclones de núcleo cálido, como los ciclones tropicales, cuando el calor latente causado por la formación de nubes se libera en altura, aumentando la temperatura del aire; el espesor resultante de la capa atmosférica aumenta la alta presión en altura, lo que evacua su salida.

Estructura

En ausencia de rotación, el viento tiende a soplar desde áreas de alta presión a áreas de baja presión . [7] Cuanto más fuerte sea la diferencia de presión (gradiente de presión) entre un sistema de alta presión y un sistema de baja presión, más fuerte será el viento. La fuerza de Coriolis causada por la rotación de la Tierra da a los vientos dentro de los sistemas de alta presión su circulación en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio norte (cuando el viento se mueve hacia afuera y se desvía hacia la derecha desde el centro de alta presión) y circulación en sentido contrario a las agujas del reloj en el hemisferio sur (cuando el viento se mueve hacia afuera y se desvía hacia la izquierda desde el centro de alta presión). La fricción con la tierra ralentiza el viento que fluye fuera de los sistemas de alta presión y hace que el viento fluya más hacia afuera (más ageostróficamente ) desde el centro. [8]

Efectos

Sistemas basados ​​en superficies

Puente Golden Gate en la niebla

Los sistemas de alta presión se asocian frecuentemente con vientos ligeros en la superficie y hundimiento del aire desde las partes más altas de la troposfera . El hundimiento generalmente calentará una masa de aire por calentamiento adiabático (compresional). [9] Por lo tanto, la alta presión generalmente trae cielos despejados. [10] Debido a que no hay nubes presentes para reflejar la luz solar durante el día, hay más radiación solar entrante y calentamiento, por lo que las temperaturas aumentan rápidamente cerca de la superficie. Por la noche, la ausencia de nubes significa que la radiación de onda larga saliente (es decir, la energía térmica de la superficie) no se bloquea, lo que permite el escape de calor y da temperaturas bajas diurnas más frías en todas las estaciones. Cuando los vientos superficiales se vuelven ligeros, el hundimiento producido directamente bajo un sistema de alta presión puede conducir a una acumulación de partículas en áreas urbanas bajo la alta presión, lo que genera una neblina generalizada . [11] Si la humedad relativa del nivel de la superficie aumenta hasta el 100 por ciento durante la noche, se puede formar niebla . [12]

El movimiento de las masas de aire ártico continental hacia latitudes más bajas produce sistemas de alta presión fuertes pero verticalmente poco profundos. Estos sistemas afectan su presión. [13] La inversión de temperatura aguda a nivel de la superficie puede dar lugar a áreas de estratocúmulos persistentes o nubes estratos , conocidas coloquialmente como penumbra anticiclónica. El tipo de clima provocado por un anticiclón depende de su origen. Por ejemplo, las extensiones de la alta presión de las Azores pueden provocar penumbra anticiclónica durante el invierno porque recogen humedad a medida que se mueven sobre los océanos más cálidos. Las altas presiones que se acumulan hacia el norte y se mueven hacia el sur a menudo traen un clima despejado porque se enfrían en la base (en lugar de calentarse), lo que ayuda a prevenir la formación de nubes.

Una vez que el aire ártico se desplaza sobre un océano no congelado, la masa de aire se modifica en gran medida sobre el agua más cálida y adquiere el carácter de una masa de aire marítima, lo que reduce la fuerza del sistema de alta presión. [14] Cuando el aire extremadamente frío se desplaza sobre océanos relativamente cálidos, pueden desarrollarse depresiones polares . [15] Sin embargo, las masas de aire cálidas y húmedas (o tropicales marítimas) que se desplazan hacia los polos desde fuentes tropicales son más lentas en modificarse que las masas de aire ártico. [16]

Sistemas de la troposfera media

Posición media de la dorsal subtropical en julio en América del Norte

La circulación alrededor de las dorsales de nivel medio (altitud) y el hundimiento del aire en su centro actúan para dirigir los ciclones tropicales alrededor y fuera de su periferia. Debido al hundimiento dentro de este tipo de sistema, se puede formar una capa que inhibe la convección libre y, por lo tanto, la mezcla de la troposfera de nivel inferior con la de nivel medio. Esto limita las tormentas eléctricas y otras actividades meteorológicas de baja presión cerca de sus centros y atrapa contaminantes de bajo nivel como el ozono en forma de neblina debajo de su base, lo que es un problema significativo en los grandes centros urbanos durante los meses de verano, como Los Ángeles, California y Ciudad de México .

Sistemas de la troposfera superior

La existencia de altas presiones en los niveles superiores (altitud) permite la divergencia en los niveles superiores, lo que conduce a la convergencia en la superficie . Si no existe una dorsal de nivel medio que la tape, esto conduce a la convección libre y al desarrollo de lluvias y tormentas eléctricas si la atmósfera inferior es húmeda. Debido a que se desarrolla un bucle de retroalimentación positiva entre el ciclón tropical convectivo y las altas presiones en los niveles superiores, los dos sistemas se fortalecen. Este bucle se detiene una vez que las temperaturas del océano se enfrían por debajo de los 26,5 °C (79,7 °F), [17] reduciendo la actividad de tormentas eléctricas, lo que luego debilita el sistema de altas presiones en los niveles superiores.

Importancia para los regímenes monzónicos mundiales

Cuando la dorsal subtropical en el noroeste del Pacífico es más fuerte que en otras áreas, conduce a una temporada húmeda de monzones en Asia . [18] La posición de la dorsal subtropical está vinculada a qué tan lejos hacia el norte se extienden la humedad y las tormentas eléctricas del monzón en los Estados Unidos . Por lo general, la dorsal subtropical a través de América del Norte migra lo suficientemente hacia el norte como para comenzar las condiciones monzónicas en el desierto del suroeste de julio a septiembre. [19] Cuando la dorsal subtropical está más al norte de lo normal hacia las Cuatro Esquinas , las tormentas eléctricas del monzón de Nuevo México pueden extenderse hacia el norte hasta Arizona y Nuevo México . Cuando se suprime hacia el sur, la atmósfera se seca en el desierto del suroeste, lo que provoca una ruptura en el régimen monzónico. [20]

Representación en mapas meteorológicos

Análisis del tiempo en superficie para Estados Unidos el 21 de octubre de 2006

En los mapas meteorológicos, los centros de alta presión se asocian con la letra H en inglés, [21] dentro de la isobara con el valor de presión más alto. En los mapas de niveles superiores de presión constante, los anticiclones se ubican dentro del contorno de la línea de altura más alta. [22]

Versiones extraterrestres

En Júpiter , hay dos ejemplos de una tormenta anticiclónica extraterrestre; la Gran Mancha Roja y el recientemente formado Oval BA en Júpiter. Son alimentados por tormentas más pequeñas que se fusionan [23] a diferencia de cualquier tormenta anticiclónica típica que ocurre en la Tierra donde el agua los impulsa. Otra teoría es que los gases más cálidos se elevan en una columna de aire frío, creando un vórtice como es el caso de otras tormentas que incluyen la Mancha de Ana en Saturno y la Gran Mancha Oscura en Neptuno . También se han detectado anticiclones cerca de los polos de Venus . [24] [25]

Véase también

Referencias

  1. ^ "Glosario: Anticiclón". Servicio Meteorológico Nacional. Archivado desde el original el 29 de junio de 2011. Consultado el 19 de enero de 2010 .
  2. ^ Rostami, Masoud; Zeitlin, Vladimir (2017). "Influencia de la condensación y la liberación de calor latente sobre las inestabilidades barotrópicas y baroclínicas de los vórtices en un modelo de plano f giratorio de aguas someras" (PDF) . Geophysical & Astrophysical Fluid Dynamics . 111 (1): 1–31. Bibcode :2017GApFD.111....1R. doi :10.1080/03091929.2016.1269897. S2CID  55112620.
  3. ^ Glosario de meteorología (2009). Nivel de no divergencia. Archivado el 28 de junio de 2011 en Wikiwix American Meteorological Society . Consultado el 17 de febrero de 2009.
  4. ^ Konstantin Matchev (2009). Ciclones de latitudes medias - II Archivado el 25 de febrero de 2009 en Wayback Machine . Universidad de Florida . Consultado el 16 de febrero de 2009.
  5. ^ Dr. Owen E. Thompson (1996). Hadley Circulation Cell. Archivado el 5 de marzo de 2009 en Wayback Machine Channel Video Productions. Recuperado el 11 de febrero de 2007.
  6. ^ Equipo ThinkQuest 26634 (1999). La formación de los desiertos Archivado el 17 de octubre de 2012 en Wayback Machine . Oracle ThinkQuest Education Foundation. Consultado el 16 de febrero de 2009.
  7. ^ BWEA (2007). Educación y carreras: ¿Qué es el viento? Archivado el 4 de marzo de 2011 en Wayback Machine . Asociación Británica de Energía Eólica. Recuperado el 16 de febrero de 2009.
  8. ^ JetStream (2008). Origen del viento Archivado el 9 de agosto de 2011 en Wayback Machine . Sede de la Región Sur del Servicio Meteorológico Nacional . Recuperado el 16 de febrero de 2009.
  9. ^ Oficina del Coordinador Federal de Meteorología (2006). Apéndice G: Glosario Archivado el 25 de febrero de 2009 en Wayback Machine . NOAA . Consultado el 16 de febrero de 2009.
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  11. ^ Gobierno de Myanmar (2007). Haze Archivado el 27 de enero de 2007 en Wayback Machine . Consultado el 11 de febrero de 2007.
  12. ^ Robert Tardif (2002). Características de la niebla. Archivado el 20 de mayo de 2011 en Wayback Machine . NCAR National Research Laboratory. Consultado el 11 de febrero de 2007.
  13. ^ CBC News (2009). Blame Yukon: Arctic air mass chills rest of North America [La culpa es de Yukón: la masa de aire del Ártico enfría el resto de Norteamérica]. Canadian Broadcasting Centre. Consultado el 16 de febrero de 2009.
  14. ^ Administración Federal de Aviación (1999). Manual de operaciones de la aviación general internacional del Atlántico Norte, Capítulo 2: Medio ambiente. FAA . Recuperado el 16 de febrero de 2009.
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  16. ^ Dr. Ali Tokay (2000). Capítulo 11: Masas de aire, frentes, ciclones y anticiclones. Universidad de Maryland, condado de Baltimore . Recuperado el 16 de febrero de 2009.
  17. ^ Chris Landsea . Asunto: A15) ¿Cómo se forman los ciclones tropicales? Archivado el 27 de agosto de 2009 en Wayback Machine . Centro Nacional de Huracanes . Consultado el 8 de junio de 2008.
  18. ^ C.-P. Chang, Yongsheng Zhang y Tim Li (1999). Variaciones interanuales e interdecadales de las temperaturas de la superficie del mar del monzón de verano de Asia oriental y del Pacífico tropical, parte I: funciones de la dorsal subtropical. Journal of Climate: págs. 4310–4325. Recuperado el 11 de febrero de 2007.
  19. ^ Universidad Estatal de Arizona (2009). Fundamentos de la meteorología del desierto y del monzón en Arizona. Archivado el 31 de mayo de 2009 en Wayback Machine. Consultado el 11 de febrero de 2007.
  20. ^ David K. Adams (2009). Revisión de la variabilidad del monzón de América del Norte Archivado el 8 de mayo de 2009 en Wayback Machine . Servicio Geológico de los Estados Unidos . Consultado el 11 de febrero de 2007.
  21. ^ Keith C. Heidorn (2005). Los altibajos del tiempo: Parte 1 Los altibajos. Archivado el 30 de septiembre de 2009 en Wayback Machine. The Weather Doctor. Consultado el 16 de febrero de 2009.
  22. ^ Glosario de meteorología (2009). Archivado el 28 de junio de 2011 en Wikiwix. American Meteorological Society . Consultado el 16 de febrero de 2009.
  23. ^ Vasavada, Ashwin R.; Showman, Adam P. (24 de abril de 2018). "Dinámica atmosférica joviana: una actualización después de Galileo y Cassini". Informes sobre el progreso en física . 68 (8): 1935. Bibcode :2005RPPh...68.1935V. doi :10.1088/0034-4885/68/8/R06. S2CID  53596671 . Consultado el 24 de abril de 2018 – a través de Institute of Physics.
  24. ^ Mitchell, Dann M.; Scott, Richard K.; Seviour, William JM; Thomson, Stephen I.; Waugh, Darryn W.; Teanby, Nicholas A.; Ball, Emily R. (diciembre de 2021). "Vórtices polares en atmósferas planetarias". Reseñas de Geofísica . 59 (4). Bibcode :2021RvGeo..5900723M. doi :10.1029/2020RG000723. hdl : 10871/127997 . ISSN  8755-1209. S2CID  244847322.
  25. ^ Sowerby, PL (1981). "Las atmósferas de Venus y Júpiter". Revista de la Asociación Astronómica Británica . 91 : 501. Código Bibliográfico :1981JBAA...91..501S . Consultado el 17 de abril de 2022 .

Enlaces externos