Área de baja presión -Low-pressure area

Un área de baja presión o ciclón que gira en el sentido de las agujas del reloj en el sur de Australia . El centro del sistema de nubes en forma de espiral es también el centro de la baja.
Un sistema de baja presión sobre Islandia .

En meteorología , un área de baja presión , zona baja o baja es una región donde la presión atmosférica es menor que la de los lugares circundantes. Las áreas de baja presión se asocian comúnmente con las inclemencias del tiempo (como nublado, ventoso, con posible lluvia o tormentas), mientras que las áreas de alta presión se asocian con vientos más ligeros y cielos despejados. Los vientos giran en sentido contrario a las agujas del reloj alrededor de las bajas temperaturas en el hemisferio norte y en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio sur, debido a las fuerzas opuestas de Coriolis . Los sistemas de baja presión se forman bajo áreas de divergencia de viento que ocurren en los niveles superiores de la atmósfera (en lo alto). El proceso de formación de un área de baja presión se conoce como ciclogénesis . En meteorología , la divergencia atmosférica en altura ocurre en dos tipos de lugares:

Los vientos divergentes en altura, por delante de estas vaguadas, provocan un levantamiento atmosférico dentro de la troposfera inferior a medida que el aire fluye hacia arriba alejándose de la superficie, lo que reduce las presiones en la superficie ya que este movimiento ascendente contrarresta parcialmente la fuerza de la gravedad que empaqueta el aire cerca del suelo.

Las bajas térmicas se forman debido al calentamiento localizado causado por una mayor incidencia solar sobre los desiertos y otras masas de tierra. Dado que las áreas localizadas de aire cálido son menos densas que sus alrededores, este aire más cálido asciende, lo que reduce la presión atmosférica cerca de esa parte de la superficie de la Tierra . Las bajas térmicas a gran escala sobre los continentes ayudan a impulsar las circulaciones monzónicas . También se pueden formar áreas de baja presión debido a la actividad de tormentas eléctricas organizadas sobre aguas cálidas. Cuando esto ocurre sobre los trópicos en concierto con la Zona de Convergencia Intertropical , se conoce como valle del monzón . Las vaguadas de los monzones alcanzan su extensión norte en agosto y su extensión sur en febrero. Cuando una baja convectiva adquiere una circulación bien caliente en los trópicos, se denomina ciclón tropical . Los ciclones tropicales pueden formarse durante cualquier mes del año a nivel mundial, pero pueden ocurrir en el hemisferio norte o sur durante diciembre.

El levantamiento atmosférico generalmente también producirá cobertura de nubes a través del enfriamiento adiabático una vez que la temperatura del aire cae por debajo del punto de rocío a medida que asciende, los cielos nublados típicos de las áreas de baja presión actúan para amortiguar las temperaturas diurnas extremas . Dado que las nubes reflejan la luz solar , la radiación solar de onda corta entrante disminuye, lo que provoca temperaturas más bajas durante el día. Por la noche, el efecto de absorción de las nubes sobre la radiación de onda larga saliente , como la energía térmica de la superficie, permite mínimos nocturnos más cálidos en todas las estaciones. Cuanto más fuerte es el área de baja presión, más fuertes son los vientos experimentados en su vecindad. A nivel mundial, los sistemas de baja presión se encuentran con mayor frecuencia sobre la meseta tibetana y al socaire de las montañas Rocosas . En Europa (particularmente en las Islas Británicas y los Países Bajos ), los sistemas meteorológicos recurrentes de baja presión se conocen típicamente como "niveles bajos".

Formación

La ciclogénesis es el desarrollo y fortalecimiento de circulaciones ciclónicas , o áreas de baja presión, dentro de la atmósfera. La ciclogénesis es lo opuesto a la ciclolisis y tiene un equivalente anticiclónico (sistema de alta presión) que se ocupa de la formación de áreas de alta presión : la anticiclogénesis . La ciclogénesis es un término general para varios procesos diferentes, todos los cuales dan como resultado el desarrollo de algún tipo de ciclón . Los meteorólogos usan el término "ciclón" cuando los sistemas de presión circular fluyen en la dirección de rotación de la Tierra, que normalmente coincide con áreas de baja presión. Los sistemas de baja presión más grandes son los ciclones polares de núcleo frío y los ciclones extratropicales que se encuentran en la escala sinóptica . Los ciclones de núcleo cálido, como los ciclones tropicales, los mesociclones y las bajas polares, se encuentran dentro de la mesoescala más pequeña . Los ciclones subtropicales son de tamaño intermedio. La ciclogénesis puede ocurrir a varias escalas, desde la microescala hasta la escala sinóptica. Los valles de mayor escala, también llamados ondas de Rossby, son de escala sinóptica. Los canales de onda corta incrustados dentro del flujo alrededor de los canales de mayor escala son de menor escala o de naturaleza mesoescala. Tanto las ondas de Rossby como las ondas cortas incrustadas en el flujo alrededor de las ondas de Rossby migran hacia el ecuador de los ciclones polares ubicados en los hemisferios norte y sur. Todos comparten un aspecto importante, el del movimiento vertical ascendente dentro de la troposfera. Tales movimientos ascendentes disminuyen la masa de las columnas de aire atmosféricas locales, lo que reduce la presión superficial.

Los ciclones extratropicales se forman como ondas a lo largo de los frentes meteorológicos debido al paso de una racha de chorro de onda corta en altura o de nivel superior antes de ocluirse más tarde en su ciclo de vida como ciclones de núcleo frío. Las bajas polares son sistemas atmosféricos de baja presión a pequeña escala y de corta duración que se producen sobre las áreas oceánicas hacia el polo del frente polar principal en los hemisferios norte y sur. Son parte de la clase más grande de sistemas meteorológicos de mesoescala. Las bajas polares pueden ser difíciles de detectar utilizando informes meteorológicos convencionales y son un peligro para las operaciones en latitudes altas, como el transporte marítimo y las plataformas en alta mar . Son sistemas vigorosos que tienen vientos cercanos a la superficie de al menos 17 metros por segundo (38 mph).

Esta representación de la celda de Hadley muestra el proceso que sustenta las áreas de baja presión. Los vientos divergentes en altura permiten una menor presión y convergencia en la superficie de la Tierra, lo que conduce a un movimiento ascendente.

Los ciclones tropicales se forman debido al calor latente impulsado por una importante actividad de tormentas eléctricas y son de núcleo cálido con circulaciones bien definidas. Ciertos criterios deben cumplirse para su formación. En la mayoría de las situaciones, se necesitan temperaturas del agua de al menos 26,5 °C (79,7 °F) hasta una profundidad de al menos 50 m (160 pies); las aguas de esta temperatura hacen que la atmósfera suprayacente sea lo suficientemente inestable como para sostener la convección y las tormentas eléctricas. Otro factor es el enfriamiento rápido con la altura, que permite la liberación del calor de condensación que alimenta un ciclón tropical. Se necesita mucha humedad, especialmente en la troposfera baja a media ; cuando hay mucha humedad en la atmósfera, las condiciones son más favorables para que se desarrollen las perturbaciones. Se necesitan cantidades bajas de cizalladura del viento , ya que una cizalladura alta interrumpe la circulación de la tormenta. Por último, un ciclón tropical en formación necesita un sistema preexistente de tiempo perturbado, aunque sin circulación no se producirá ningún desarrollo ciclónico. Los mesociclones se forman como ciclones de núcleo cálido sobre la tierra y pueden conducir a la formación de tornados. Las trombas marinas también pueden formarse a partir de mesociclones, pero con mayor frecuencia se desarrollan en entornos de alta inestabilidad y baja cizalladura vertical del viento .

En los desiertos , la falta de humedad del suelo y de las plantas que normalmente proporcionaría enfriamiento por evaporación puede conducir a un calentamiento solar intenso y rápido de las capas inferiores de aire. El aire caliente es menos denso que el aire más frío que lo rodea. Esto, combinado con el ascenso del aire caliente, da como resultado un área de baja presión llamada baja térmica . Las circulaciones de los monzones son causadas por bajas térmicas que se forman en grandes áreas de tierra y su fuerza es impulsada por cómo la tierra se calienta más rápidamente que el océano cercano que la rodea. Esto genera un viento constante que sopla hacia la tierra, trayendo consigo el aire húmedo cerca de la superficie sobre los océanos. Precipitaciones similares son causadas por el aire húmedo del océano que es elevado por las montañas , el calentamiento de la superficie, la convergencia en la superficie, la divergencia en altura o los flujos de salida producidos por las tormentas en la superficie. Independientemente de cómo se produzca el levantamiento, el aire se enfría debido a la expansión a menor presión, lo que a su vez produce condensación . En invierno, la tierra se enfría rápidamente, pero el océano mantiene el calor por más tiempo debido a su mayor calor específico. El aire caliente sobre el océano sube, creando un área de baja presión y una brisa de la tierra al océano mientras se forma una gran área de alta presión seca sobre la tierra, incrementada por el enfriamiento del invierno. Los monzones se asemejan a las brisas marinas y terrestres , términos que generalmente se refieren al ciclo de circulación diurno (diario) localizado cerca de las costas en todas partes, pero son mucho más grandes en escala, también más fuertes y estacionales.

Climatología

Latitudes medias y subtropicales

Imagen QuikSCAT de ciclones extratropicales típicos sobre el océano. Tenga en cuenta los vientos máximos en el lado hacia el polo del frente ocluido .

Los grandes ciclones polares ayudan a determinar la dirección de los sistemas que se mueven a través de las latitudes medias, al sur del Ártico y al norte de la Antártida . La oscilación del Ártico proporciona un índice que se utiliza para medir la magnitud de este efecto en el hemisferio norte. Los ciclones extratropicales tienden a formarse al este de las vaguadas climatológicas en lo alto, cerca de la costa este de los continentes, o al lado oeste de los océanos. Un estudio de ciclones extratropicales en el hemisferio sur muestra que entre los paralelos 30 y 70 hay un promedio de 37 ciclones en existencia durante cualquier período de 6 horas. Un estudio separado en el hemisferio norte sugiere que cada invierno se forman aproximadamente 234 ciclones extratropicales significativos. En Europa, particularmente en el Reino Unido y los Países Bajos, los sistemas meteorológicos extratropicales recurrentes de baja presión se conocen típicamente como depresiones. Estos tienden a traer clima húmedo durante todo el año. Los mínimos térmicos también ocurren durante el verano en áreas continentales a través de los subtrópicos, como el desierto de Sonora , la meseta mexicana , el Sahara , América del Sur y el sudeste asiático. Los bajos se encuentran más comúnmente sobre la meseta tibetana y al socaire de las montañas Rocosas.

canal del monzón

Posición de febrero de la ITCZ ​​y la vaguada del monzón en el Océano Pacífico, representada por el área de líneas de corriente convergentes frente a la costa de Australia y en el Pacífico oriental ecuatorial

Se forman áreas alargadas de baja presión en la vaguada del monzón o zona de convergencia intertropical como parte de la circulación de la célula de Hadley . La vaguada del monzón en el Pacífico occidental alcanza su cenit en latitud a fines del verano, cuando la cresta de la superficie invernal en el hemisferio opuesto es más fuerte. Puede llegar hasta el paralelo 40 en el este de Asia durante agosto y el paralelo 20 en Australia durante febrero. Su progresión hacia los polos se ve acelerada por el inicio del monzón de verano, que se caracteriza por el desarrollo de una presión de aire más baja sobre la parte más cálida de los distintos continentes. Las bajas térmicas a gran escala sobre los continentes ayudan a crear gradientes de presión que impulsan las circulaciones monzónicas . En el hemisferio sur, la vaguada del monzón asociada con el monzón australiano alcanza su latitud más meridional en febrero, orientada a lo largo de un eje oeste-noroeste/este-sureste. Muchas de las selvas tropicales del mundo están asociadas con estos sistemas climatológicos de baja presión.

Ciclón tropical

Imagen infrarroja de un poderoso ciclón del hemisferio norte, Megi , en su máxima intensidad

Los ciclones tropicales generalmente deben formarse a más de 555 km (345 millas) o hacia el polo del quinto paralelo norte y el quinto paralelo sur , lo que permite que el efecto Coriolis desvíe los vientos que soplan hacia el centro de baja presión y cree una circulación. En todo el mundo, la actividad de los ciclones tropicales alcanza su punto máximo a fines del verano, cuando la diferencia entre las temperaturas en el aire y las temperaturas de la superficie del mar es mayor. Sin embargo, cada cuenca en particular tiene sus propios patrones estacionales. A escala mundial, mayo es el mes menos activo mientras que septiembre es el mes más activo. Noviembre es el único mes en que es posible la actividad en todas las cuencas de ciclones tropicales. Casi un tercio de los ciclones tropicales del mundo se forman dentro del Océano Pacífico occidental, lo que lo convierte en la cuenca de ciclones tropicales más activa de la Tierra .

Tiempo asociado

Representación esquemática del flujo (representado en negro) alrededor de un área de baja presión en el hemisferio norte. La fuerza del gradiente de presión está representada por flechas azules, la aceleración de Coriolis (siempre perpendicular a la velocidad) por flechas rojas.

El viento se acelera inicialmente desde áreas de alta presión a áreas de baja presión. Esto se debe a las diferencias de densidad (o temperatura y humedad) entre dos masas de aire . Dado que los sistemas de alta presión más fuertes contienen aire más frío o más seco, la masa de aire es más densa y fluye hacia áreas cálidas o húmedas, que se encuentran en las proximidades de las áreas de baja presión antes de sus frentes fríos asociados . Cuanto mayor sea la diferencia de presión, o gradiente de presión , entre un sistema de alta presión y un sistema de baja presión, más fuerte será el viento. Por lo tanto, las áreas más fuertes de baja presión están asociadas con vientos más fuertes.

La fuerza de Coriolis causada por la rotación de la Tierra es lo que le da a los vientos alrededor de las áreas de baja presión (como huracanes , ciclones y tifones ) su circulación en sentido antihorario (antihorario) en el hemisferio norte (a medida que el viento se mueve hacia adentro y es desviado hacia la derecha desde el centro de alta presión) y circulación en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio sur (a medida que el viento se mueve hacia adentro y se desvía hacia la izquierda desde el centro de alta presión). Un ciclón tropical se diferencia de un huracán o tifón en función únicamente de la ubicación geográfica. Tenga en cuenta que un ciclón tropical es fundamentalmente diferente de un ciclón de latitud media. Un huracán es una tormenta que ocurre en el Océano Atlántico y el Océano Pacífico nororiental , un tifón ocurre en el Océano Pacífico noroccidental y un ciclón tropical ocurre en el Pacífico sur o el Océano Índico . La fricción con la tierra reduce la velocidad del viento que fluye hacia los sistemas de baja presión y hace que el viento fluya más hacia adentro, o que fluya de manera más ageostrófica , hacia sus centros. Los tornados son a menudo demasiado pequeños y de muy corta duración para ser influenciados por la fuerza de Coriolis, pero pueden serlo cuando surgen de un sistema de baja presión.

Ver también

Referencias