Estabilidad Atmosférica y Convección
Si el cielo permanece despejado o se producen tormentas eléctricas imponentes depende de la estabilidad, el tira y afloja entre la flotabilidad de una parcela ascendente y la resistencia del aire circundante.
Definition
La estabilidad atmosférica describe la tendencia de una parcela de aire desplazada a regresar o a alejarse de su nivel original, y la convección es el vuelco vertical que ocurre cuando la atmósfera es inestable y las parcelas se vuelven boyantes.
Scope
Este tema abarca la estabilidad estática y la teoría de parcelas, las condiciones de inestabilidad absoluta, condicional y convectiva, la energía disponible para la convección medida por la energía potencial convectiva disponible y la convección libre y forzada resultante.
Core questions
- ¿Cómo la comparación de la tasa de caída de una parcela con el ambiente determina la estabilidad?
- ¿Cuál es la diferencia entre inestabilidad absoluta, condicional y convectiva?
- ¿Cómo cuantifica la energía potencial convectiva disponible el potencial de tormentas?
- ¿Qué desencadena y mantiene la convección atmosférica?
Key theories
- Teoría de parcelas de estabilidad
- Una parcela desplazada que termina más cálida y menos densa que su entorno sigue ascendiendo, lo que indica inestabilidad, mientras que una que termina más fría se hunde de nuevo, la base para comparar las tasas de caída de la parcela y del entorno.
- Energía potencial convectiva disponible
- La flotabilidad integrada que una parcela ganaría al ascender a través de su capa de área positiva mide la energía disponible para la convección y ayuda a anticipar el vigor de las tormentas eléctricas.
Mechanisms
La estabilidad se juzga levantando una parcela hipotética y comparando su temperatura, gobernada por la tasa de caída adiabática seca o húmeda, con el ambiente. Si el ambiente se enfría con la altura más rápido que la parcela, la parcela permanece boyante y se produce la convección; si es más lento, la parcela se hunde de nuevo y el aire es estable. La inestabilidad condicional surge cuando la capa es estable para el ascenso seco pero inestable para el ascenso saturado, de modo que el ascenso hasta la saturación puede liberar la convección, con la energía disponible cuantificada por la energía potencial convectiva disponible.
Clinical relevance
La evaluación de la estabilidad y la energía convectiva a partir de sondeos es fundamental para pronosticar tormentas eléctricas, fenómenos meteorológicos severos y peligros para la aviación; los índices derivados de los conceptos de estabilidad guían la emisión diaria de pronósticos de convección y advertencias de tormentas.
History
La teoría de parcelas y el análisis de la inestabilidad condicional maduraron a mediados del siglo XX junto con el estudio del tiempo tropical y convectivo por Riehl y Simpson; más tarde, las medidas basadas en la energía, como la energía potencial convectiva disponible, enfatizadas en la síntesis de Emanuel, se convirtieron en herramientas estándar para diagnosticar la convección.
Key figures
- Kerry Emanuel
- Joanne Simpson
- Herbert Riehl
Related topics
Seminal works
- emanuel1994
- wallace2006
Frequently asked questions
- ¿Qué hace que la atmósfera sea inestable?
- La atmósfera es inestable cuando la temperatura disminuye rápidamente con la altura, de modo que una parcela de aire ascendente permanece más cálida y ligera que su entorno y sigue acelerando hacia arriba, lo que favorece las nubes y las tormentas eléctricas.
- ¿Qué le dice el CAPE a un pronosticador?
- La energía potencial convectiva disponible, o CAPE, mide cuánta energía de flotación podría ganar una parcela ascendente; un CAPE mayor indica el potencial de corrientes ascendentes más fuertes y tormentas eléctricas más vigorosas, aunque también se necesitan otros ingredientes.