jueves, 29 de diciembre de 2011

Viento del gradiente


Considérese de nuevo el movimiento de una partícula de aire que se desplaza horizontalmente a velocidad constante en una región donde el rozamiento es desprecia­ble, pero supóngase ahora que la fuerza de coriolis y la fuerza del gradiente de presión no se equilibran. en estas condiciones, el movimiento se curva hacia la derecha o la izquierda, a una latitud dada, siguiendo la velocidad del viento, la fuerza de corio­lis puede ser más grande o más pequeña que la fuerza del gradiente de presión.

Se llama viento del gradiente al movimiento horizontal, a velocidad cons­tante y sin rozamiento, lo que implica que el movimiento es tangente a las isobaras en todo punto. la velocidad del viento correspondiente a estas condiciones es la velocidad del viento del gradiente.

Se puede observar el viento del gradiente en un solo punto a a todo lo lar­go de la trayectoria del aire. en el primer caso, la dirección del viento es tangente a la isobara en el punto considerado. cuando se tiene el viento del gradiente en una gran extensión, el movimiento sigue las isobaras a todo lo largo de las tra­yectorias, pero esto no es posible más que si las isobaras están inmóviles. en es­tas condiciones, la dirección del viento es tangente en todo punto a la isobara o todo lo largo de la trayectoria.

Cuando se observa el movimiento debido al gradiente sobre una cierta exten­sión, el aire se desplaza siguiendo las isobaras curvas del mapa sinóptico. si la fuerza del gradiente de presión prevalece sobre la fuerza de coriolis, el movimiento se curva alrededor de la zona de bajas presiones.

Viento geostrófico

Considérense una partícula de aire en movimiento horizontal de velocidad constante en una región donde el rozamiento es despreciable. las fuerzas que actúan sobre la partícula son: la fuerza debida al gradiente de presión y la fuerza de co­riolis.

Cuando estas dos fuerzas son exactamente iguales y opuestas no pueden provo­car desviación del movimiento hacia la derecha o la izquierda. se dice en este caso que al movimiento es geostrófico.

Habiéndose establecido que el movimiento geostrófico no se desvía a derecha ni a izquierda y que es horizontal, el aire corre sobre el globo terrestre siguiendo un gran círculo.

Para una latitud determinada, hay una velocidad de viento tal que la fuerza de coriolis equilibra exactamente a la fuerza del gradiente de presión. es la veloci­dad del viento geostrófico. Se puede determinar el viento geostrófico sobre un mapa sinóptico, con la ayuda de una escala de viento geostrófico, cuando las isobaras son rectilíneas, o sea paralelas a los círculos máximos.

No se puede determinar la velocidad del viento geostrófico sobre el ecua­dor donde la fuerza de coriolis es nula. en ausencia de otras fuerzas, el aire se dirigirá allí en la dirección del gradiente de presión, es decir desde las altas ha­cia las bajas presiones.

En realidad, la fuerza de coriolis es débil en las bajas latitudes y el mo­vimiento es raramente geostrófico entre 15°N y 15°S.

domingo, 25 de diciembre de 2011

El "General Invierno"


Para los franceses en 1812, también para los alemanes en 1941, e incluso para muchos otros, Napoleón y Hitler fueron vencidos por el "General Invierno" un mito que de tanto repetirlo se ha convertido en una verdad, pero a medias solamente, porque esas potencias occidentales "invencibles" fueron humilladas por "inferiores" soldados rusos que supieron, cómo pelear esas guerras.

Napoleón en 1812

Las fuerzas principales de Napoleón comprendían no menos de 378 mil hombres que quedaron disminuidas a la mitad durante las primeras ocho semanas de invasión, antes que ocurriera la primera batalla de importancia. La reducción de fuerzas se debió especialmente por la necesidad de proteger los centros de suministros con tropas que iban quedando a retaguardia, también por enfermedades, por deserciones y por varios miles de bajas causadas por escaramuzas y enfrentamientos poco importantes. En Borodino, Napoleón pudo disponer de 135 mil hombres y perdió 30 mil en lo que se considera una clásica victoria pírrica después de adentrarse unos mil kilómetros en hostil territorio enemigo. La secuela fue, la ocupación del desguarnecido Moscú y el posterior abandono casi inmediato de la capital rusa, concluyendo en una retirada humillante. Pero Napoleón fue un genio militar que había previsto lo que acontecería, por esa razón evitó utilizar a la Guardia en Borodino, fuerzas con las que podía haber cambiado el curso de la batalla y haber salvado miles de vidas, porque el corzo sabía, que necesitaba a esas tropas intactas para proteger la retirada. En cuanto al clima, el 19 de octubre de 1812 comenzaron las heladas y 5 de noviembre cayeron las primeras nevadas.

Hitler en 1941

En 1941, el plan de Hitler también se desmoronó antes de que el invierno llegara. Estaba Hitler tan convencido de la victoria, antes de comenzar la operación, que no tomó las precauciones para una extensa campaña en invierno. Sus ejércitos sufrieron más de 374 mil bajas -cerca de 23% de su fuerza de 3.200.000 hombres- durante los cinco primeros meses de invasión. Hitler no escuchó a sus generales antes de la operación, oficiales que lucharon en ese frente durante la Primera Guerra Mundial, ni escuchó las recomendaciones que le daban en plena campaña, antes de que el invierno llegara. El 27 de noviembre de 1941, el General Edouard Wagner le infamaba que "Estamos al borde de consumir todos nuestros recursos, tanto de personal como material y estamos a punto de enfrentarnos a los peligros del invierno." Los alemanes no tenían fuerzas suficientes y esto se confirma leyendo las propias Instrucciones del Führer, quien mediante órdenes directas cortantemente movía brigadas y divisiones, de un lado a otro del frente, tapando los huecos y reforzando aquí y allá, debido a la escasez de hombres y material en los tres Grupos de Ejércitos.

Los planes de Napoleón y Hitler, fracasaron antes de la llegada del invierno, pero hay que reconocer, que los estragos causados por el hielo y la nieve contribuyeron a agravar los problemas y a aumentar las bajas.

El medioambiente en la estepa rusa

El medio ambiente en esas latitudes subárticas son un factor importantísimo a tener en cuenta en operaciones militares como las emprendidas por Napoleón y Hitler: frío extremo; mantos de nieve muy profundos; días muy cortos; en ciertas zonas, densos bosques de coníferas; escasa densidad de población (pocas posibilidades de encontrar cobijo en edificaciones existentes); pocos y malos caminos.


Similitudes entre 1941 y 1918

Muchos de los problemas en el combate que la Wehrmacht encaró en el Frente del Este durante el invierno de 1941-1942, reflejan las mismas experiencias encontradas durante la Campaña de Arkhangelsk, durante la Primera Guerra Mundial entre 1918 y 1919. Los alemanes pagaron un precio muy alto por haber ignorado las enseñanzas obtenidas en esa y otras operaciones en las regiones subárticas, tanto en 1918-1919 como en 1812.

Exceso de confianza

El General Dr. Waldemar Erfurth precisó en sus memorias, que antes de 1941 el Estado Mayor General nunca se interesó en la historia de las guerras en el norte y este de Europa. No se estudiaron las guerras de los rusos contra los suecos, fineses y polacos a pesar de haber sido publicadas en alemán. La vieja generación, se había conformado con estudiar a los países fronterizos con Alemania y por tanto, las regiones más alejadas eran desconocidas para el soldado alemán.

Efectos de la nieve

La altura de la nieve en el área de Moscú-Leningrado según el General Emerenko fue de 70 cm a 1,5 metros. Tal cantidad de nieve dificultó la marcha de las tropas alemanas, pero también lo hizo con las tropas rusas. Al menos en Demyansk, la nieve impidió que las tropas alemanas cercadas fueran aniquiladas por los rusos quienes se vieron impedidos de poder continuar el ataque.

La terquedad de Hitler

El exceso de confianza de Hitler le hacía pensar, que en otoño finalizaría la campaña en Rusia y que podría retirar dos tercios de las divisiones manteniendo el resto como fuerzas de ocupación en Rusia. La ropa de invierno, en número suficiente para satisfacer las necesidades de sólo un tercio de las fuerzas, llegó demasiado tarde debido a las enormes dificultades que la Wehrmacht experimentaba con el transporte. El 30 de noviembre, von Bock le informaba al Mariscal de Campo von Brauchitsch, que los abrigos de invierno para las tropas no habían llegado y que la temperatura era de -45°C.

Tres semanas después el General Guderian le informaba a Hitler que la ropa de invierno no había llegado a sus unidades y que había perdido más del doble de sus hombres debido al congelamiento, que debido a las acciones del enemigo. Esa conversación obligó al Partido Nacionalsocialista a iniciar una recolección de abrigos, en especial mantas y esquíes en las ciudades alemanas. Mientras tanto, las tropas en el Frente del Este se veían forzadas a quitarle la ropa a los cadáveres enemigos y a improvisar botas y otras medidas de emergencia.

Las bajas por congelamiento

Al finalizar el año, la Wehrmacht sufrió 100 mil casos de congelamiento, más de 14 mil con necesidad de amputación y al finalizar ese invierno las bajas alemanas sumaban 250 mil, con más del 90% por casos de congelamiento de segundo y tercer grado. A eso se sumaron miles de casos de neumonía, gripe y pie de trinchera.

viernes, 16 de diciembre de 2011

El telescopio Hubble muestra un 'regalo' de Navidad en el espacio


Lejos, muy lejos, en una parte aislada de la Vía Láctea, se encuentra un invernadero estelar que hospeda un espectáculo celeste que el Space Telescope Science Institute llamó Ángel de nieve navideño.

Espectaculares imagenes y videos difundidos por el observatorio de la NASA el jueves, muestran una región de formación estelar en la constelación de Cygnus (el Cisne) a casi 2,000 años luz de la Tierra.

En términos oficiales, Sharpless 2-106 (no tiene el mismo impacto, ¿verdad?) obtiene su aspecto de una confluencia extrema de calor y movimiento, y cuenta con un anillo de partículas que “actúa como un cinturón”, según un comunicado de prensa. La forma similar a un reloj de arena en el centro es creada por las partículas de gas que orbitan la estrella.

No se dejen engañar por el lindo nombre, advirtió a CNN el portavoz del Hubble, Ray Villard, el jueves a través de un correo electrónico.

“Aunque lo apodamos 'Ángel de nieve', no hay nada de angelical en lo que está pasando en la imagen”, dijo Villard. “Una estrella muy caliente mucho más grande que nuestro Sol tiene dos sopletes gemelos de gas caliente disparando hacia el espacio. La estrella está destinada a una vida corta y luego explotará como una supernova, desintegrando todo a su alrededor”

La nebulosa de S106 se encuentra en una región que contiene varios cientos de enanas marrones, objetos mejor descritos como híbridos entre planetas y estrellas.

La imagen es una composición de varias exposiciones y fue capturada en febrero por el Hubble, según el comunicado.

El Hubble, un esfuerzo conjunto entre la NASA, la Agencia Espacial Europea y el Space Telescopic Science Institute, ha producido imágenes y fotografías durante sus 20 años de existencia.

Fuerzas que actúan sobre el aire en movimiento


Hemos señalado que las presiones reducidas al nivel del mar, medidas en dos localidades, son en general diferentes. el gradiente de presión es el índice de variación de la presión en relación con la distancia horizontal, contada desde las altas presiones hacia las bajas.

En el sentido del gradiente de presión se ejerce una fuerza sobre cada partícula de aire y se podría esperar que se viera el desplazamiento de las partículas de aire desde las altas hacia las bajas presiones. en la realidad el aire se desplaza raramente en esta dirección. a continuación se verá por qué.

Se debe de tener en cuenta el efecto de coriolis que actúa sobre el aire. su valor es proporcional a la velocidad del ciento con relación a la superficie terrestre y, para una misma velocidad, varía con la latitud; nula en el ecuador, tiene su máximo en los polos.

En el hemisferio norte, la fuerza de coriolis parece desviar el aire hacia la derecha colocándose en el sentido del movimiento. en el hemisferio sur, la desviación se dirige hacia la izquierda.

Otra fuerza que actúa sobre la partícula de aire es el rozamiento. existe, siempre que el aire está en movimiento relativo, sea con respecto a la superficie terrestre, sea con relación a las capas de aire adyacentes. se dirige en sentido inverso al movimiento relativo.

La fuerza de rozamiento tiene su mayor valor cerca de la superficie terrestre y el aire que alcanza un kilómetro, aproximadamente, se dice que está en la capa de rozamiento o capa limite. por encima de la capa límite el rozamiento es despreciable a menudo. es la atmósfera libre.

Variación diurna de la velocidad del viento en superficie


En la proximidad de las montañas, en los valles, cerca de las costas, se observan durante el día y por la noche variaciones notables de la velocidad del viento en superficie. es lo que se llama variación diurna del viento en superficie.

En el interior de los continentes, aun siendo la naturaleza del terreno muy semejante, se observa a menudo una notable variación de la velocidad del viento en el transcurso del día. alcanza su máximo entre el mediodía y la calda de la tarde a causa de la transferencia de la cantidad de movimiento por la convección de las capas superiores de la atmósfera hacia las capas bajas. cuando, al final de la tarde, desciende la temperatura, la convección disminuye y el viento también. alcanza su mínimo hacia el alba.

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