La meteorología de mesoescala es el estudio de los sistemas y procesos meteorológicos a escalas menores que los sistemas de escala sinóptica pero mayores que la microescala y la escala de tormenta. Las dimensiones horizontales generalmente varían de alrededor de 5 kilómetros (3 millas) a varios cientos de kilómetros. Ejemplos de sistemas meteorológicos de mesoescala son las brisas marinas , las líneas de turbonadas y los complejos convectivos de mesoescala .
La velocidad vertical a menudo iguala o supera las velocidades horizontales en los sistemas meteorológicos de mesoescala debido a procesos no hidrostáticos, como la aceleración boyante de una corriente térmica ascendente o la aceleración a través de un paso de montaña estrecho.
Las primeras redes de observaciones meteorológicas de finales del siglo XIX y principios del XX podían detectar el movimiento y la evolución de sistemas más grandes, de escala sinóptica, como las áreas de alta y baja presión . Sin embargo, los fenómenos meteorológicos más pequeños y potencialmente peligrosos no eran bien captados por las escasas redes de observación. La aparición del radar meteorológico a mediados del siglo XX y una mejor comprensión del comportamiento de las tormentas eléctricas llevaron a un mayor reconocimiento de la necesidad de estudiar los fenómenos entre las escalas estudiadas en las disciplinas existentes de la meteorología a escala microscópica y sinóptica. [1] El término "mesoescala" se originó a partir de MGH Ligda en el Instituto Tecnológico de Massachusetts , quien sugirió la necesidad de estudiar los fenómenos a tales escalas en 1951: [1] [2]
Se espera que el radar proporcione información útil sobre la estructura y el comportamiento de la parte de la atmósfera que no está cubierta por los estudios micrometeorológicos ni por los estudios sinópticos-meteorológicos. Ya hemos observado con el radar que las formulaciones de precipitación que son indudablemente significativas se producen en una escala demasiado grande para ser observada desde una sola estación, pero demasiado pequeña para aparecer incluso en los mapas sinópticos seccionales. Los fenómenos de esta magnitud podrían muy bien designarse como mesometeorológicos.
— MGH Ligda, "Observación de tormentas por radar", Compendio de meteorología (1951) [3]
La meteorología de mesoescala se ocupa en términos generales de fenómenos meteorológicos de un tamaño superior a unos pocos kilómetros pero más pequeños que los que podían resolverse mediante las redes de observación utilizadas en los primeros mapas meteorológicos estandarizados . [4] El régimen de mesoescala suele dividirse en estas subclases en función del tamaño de los sistemas meteorológicos asociados: [5]
Cabe señalar que el Centro Nacional de Huracanes clasifica los ciclones tropicales y subtropicales como escala sinóptica en lugar de mesoescala. [7]
Los procesos de mesoescala se caracterizan por tener un número de Rossby relativamente grande en comparación con los procesos de escala sinóptica . Por lo tanto, en distancias más cortas, como las implicadas en los fenómenos de mesoescala, la importancia del equilibrio geostrófico y la rotación de la Tierra en la conformación de los procesos atmosféricos es pequeña en relación con los fenómenos de escala sinóptica. [8] Esto es particularmente cierto hacia el extremo más pequeño del rango de mesoescala. [9] : 8 Debido a que la curvatura de la Tierra es pequeña en mesoescalas, los modelos físicos utilizados para diagnosticar fenómenos de mesoescala a menudo suponen una frecuencia de Coriolis constante . [8] No obstante, la fuerza de Coriolis no es despreciable y es comparable a la influencia de la flotabilidad atmosférica . [6]
La turbulencia y los remolinos a gran escala también desempeñan un papel importante en la meteorología de mesoescala. [8] El movimiento vertical del aire (a menudo expresado como omega ) es mayor en la mesoescala que en las escalas sinópticas, y la distribución de la presión del aire tiende a verse influenciada por el comportamiento de los vientos en la mesoescala (a diferencia de lo contrario en las escalas sinópticas). [6] Para muchos fenómenos de mesoescala, la aceleración vertical del aire es lo suficientemente grande como para que los cálculos no puedan asumir el equilibrio hidrostático . Esto suele ser cierto para los fenómenos con una dimensión vertical aproximadamente igual a sus dimensiones horizontales. [9] : 9
Al igual que en el análisis frontal sinóptico , el análisis de mesoescala utiliza frentes fríos, cálidos y ocluidos en la mesoescala para ayudar a describir los fenómenos. En los mapas meteorológicos, los frentes de mesoescala se representan como más pequeños y con el doble de protuberancias o picos que la variedad sinóptica. En los Estados Unidos , la oposición al uso de las versiones de mesoescala de los frentes en los análisis meteorológicos ha llevado al uso de un símbolo general (un símbolo de valle) con una etiqueta de límite de salida como la notación frontal. [10]