Circulaciones de Mesoescala

Donde la tierra se encuentra con el mar o la llanura con la montaña, los contrastes diarios de calentamiento ponen el aire en movimiento, produciendo las brisas marinas, los vientos de valle y otras circulaciones locales que dan forma al clima a escala humana.

Definition

Las circulaciones de mesoescala son sistemas de viento locales a escala mesoescala impulsados por diferencias horizontales en el calentamiento o por el terreno, como la brisa marina y los vientos de montaña-valle, que surgen independientemente del flujo sinóptico más grande.

Scope

Este tema cubre las circulaciones de mesoescala forzadas térmica y orográficamente, incluyendo las brisas terrestres y marinas, los vientos de montaña-valle y de ladera, y los sistemas de viento locales relacionados, así como la forma en que redistribuyen el calor, la humedad y los contaminantes y pueden desencadenar convección.

Core questions

• ¿Cómo las diferencias de calentamiento entre la tierra y el mar impulsan la circulación de la brisa marina?
• ¿Cómo el terreno fuerza los vientos de valle, ladera y montaña?
• ¿Cómo influyen estas circulaciones en el clima local y la calidad del aire?
• ¿Cómo pueden los flujos de mesoescala convergentes desencadenar tormentas?

Key theories

Circulación de la brisa marina

Durante el día, la tierra se calienta más rápido que el mar adyacente, creando un gradiente de presión horizontal que impulsa aire frío hacia la costa como una brisa marina, desarrollándose una brisa terrestre inversa por la noche cuando la tierra se enfría más rápidamente.

Vientos de montaña impulsados térmicamente

El calentamiento diferencial de las laderas y los fondos de los valles impulsa vientos ascendentes por la ladera y por el valle durante el día, y drenaje descendente y vientos descendentes por el valle durante la noche, produciendo sistemas de viento de montaña diurnos característicos.

Mechanisms

La tierra y el agua se calientan y enfrían a diferentes velocidades, por lo que durante el día la tierra más cálida crea una presión más baja que atrae aire marino más frío hacia el interior como una brisa marina, invirtiéndose a una brisa terrestre por la noche. Sobre terrenos complejos, las laderas iluminadas por el sol calientan el aire adyacente e impulsan flujos ascendentes por la ladera y por el valle durante el día, mientras que el enfriamiento radiativo nocturno produce aire denso que desciende por la ladera y por el valle. Las zonas de convergencia a lo largo de los frentes de brisa marina y en los valles pueden elevar el aire lo suficiente como para desencadenar nubes y tormentas.

Clinical relevance

Las circulaciones de mesoescala afectan fuertemente la temperatura, humedad y viento locales, la dispersión de contaminantes atmosféricos en ciudades costeras y valles de montaña, la ubicación de recursos eólicos y solares, y el inicio de tormentas vespertinas, lo que las hace importantes para el pronóstico local y la gestión de la calidad del aire.

History

Las circulaciones locales, como la brisa marina, se han reconocido desde la antigüedad, pero su estudio cuantitativo avanzó en el siglo XX con observaciones y modelado numérico de la mesoescala, incluyendo trabajos de modelado fundamentales sobre la brisa marina y estudios detallados de la meteorología de montaña.

Key figures

• Jacob Bjerknes
• Roger Pielke
• C. David Whiteman

Seminal works

• markowski2010
• wallace2006

Frequently asked questions

¿Por qué a menudo sopla una brisa fresca desde el mar en una tarde soleada?

En un día soleado, la tierra se calienta más rápido que el mar, por lo que el aire sobre la tierra asciende y se forma una presión más baja allí; el aire más frío y denso del agua fluye entonces hacia el interior para reemplazarlo, produciendo la refrescante brisa marina.

¿Por qué el aire frío drena hacia los valles por la noche?

Después del atardecer, las laderas se enfrían al irradiar calor, enfriando el aire junto a ellas; este aire frío y denso se desliza cuesta abajo y se acumula en los valles, razón por la cual los fondos de los valles a menudo se vuelven más fríos que las laderas circundantes durante la noche.