Efecto Foëhn

Frecuentemente, sobre las pendientes septentrionales de los alpes sopla un viento cálido y seco cuyo nombre local es foëhn.

El proceso que lo provoca se manifiesta también en otros partes del mundo y los meteorólogos han adoptado este nombre local para designar de manera general los vientos cálidos y secos que se producen en otras regiones montañosas.

Cuando el aire en su movimiento encuentra una barrera montañosa, se ve obligado a elevarse y se enfría adiabáticamente. Si su humedad es suficiente, el vapor de agua puede condensarse en gotitas o, algunas veces, si la temperatura es baja y existen núcleos de congelación, formar cristales de hielo.

Durante la formación de la nube, el calor latente liberado compensa en parte el enfriamiento adiabático y el aire se enfría según la adiabática saturada (o nubosa) que es más débil. Esta liberación de calor latente constituye lo esencia del proceso que más tarde dará origen al foëhn.

De la nube orográfica que se forma a barlovento de la montaña, pueden caer precipitaciones en forma de lluvia o nieve. Estas precipitaciones reducen la cantidad de agua que queda en el aire que va a franquear las crestas. Este proceso es también esencial en la formación del foëhn.

Son pues, dos procesos importantes los que tienen lugar en el aire ascendente sobre la vertiente a barlovento de la montaña: la liberación del calor latente que es cedido al aire que asciende y la pérdida de agua en forma de gotitas o cristales de hielo que lo hacen mas seco de lo que estaba al principio.

Durante el descenso por la otra vertiente, el aire se recalienta por compresión adiabática. Las gotitas de agua que contiene la nube se evaporan y enfrían en el aire, compensando en parte el calentamiento adiabático. Este calentamiento, más lento, corresponde, pues, al adiabático saturado.

Pero una parte de las gotitas de agua que se formaron durante la ascendencia ha dejado ya el aire en forma de precipitación. Entonces las gotitas que quedaron se evaporan en un descenso más corto y por lo tanto la base de la nube está más alta a sotavento que a barlovento de la montaña.

Por debajo del nivel de la nube, el aire continúa descendiendo y se calienta rápidamente según la adiabática seca.

Al llegar al llano, el aire tiene una temperatura superior a la que tenía antes de franquear lo montaña. Esto es debido a que el calor latente correspondiente a las precipitaciones ha quedado en el aire, mientras que el agua precipitada quedó sobre la otra vertiente. El foëhn que llega a las últimas pendientes de la montaña es, pues, cálido y seco.

La siguiente imagen representa el mecanismo del foëhn. Se observará que la base de la nube a barlovento de la montaña es más baja. Conviene recordar que, para que el aire sea seco, es necesario que existan precipitaciones.

Para ver claramente cómo varía la temperatura en el curso de la formación del foëhn, véase un ejemplo: 

Supóngase que el aire se eleva a 3 km para franquear la cadena de montañas y que a barlovento la base de la nube está situado a 1 km sobre el nivel del llano. Supóngase también que se produce precipitación durante la ascendencia y que en consecuencia la base de la nube a sotavento se sitúa 1 km más alta que en la otro vertiente.

Suponiendo que la temperatura inicial del aire sea 20°c, que el enfriamiento adiabático seco sea de 10°c por km, que el enfriamiento adiabático nuboso o saturado sea de 6°c por km y que el calentamiento tanto en la ascendencia como en el descenso tenga el mismo valor. Se puede observar que la temperatura del aire se ha elevado como consecuencia de haber pasado sobre lo montaña.

No todos los vientos de montaña van acompañados de efecto foëhn. Cuando el aire es demasiado seco para que se forme una nube orográfica, sufre durante toda la subida una expansión adiabática seca. En el descenso, la compresión adiabática seca lo calienta exactamente igual que lo que se enfrió a la subida y por lo tanto recobra su temperatura inicial.

Si se forma una nube orográfica, pero sin precipitación, la base de la nube tiene la misma altura en las dos vertientes. Suponiendo que en la anterior imagen no se hubiera producido precipitación, el lector podrá determinar cómo varía la temperatura en el descenso.

También podrá comprobar que las variaciones de la temperatura son las mismas, aunque en sentido inverso, que las sufridas por el aire a la subida. La temperatura final del aire es igual a su temperatura inicial. No hay por lo tanto efecto foëhn.

Los vientos locales son los responsables de la mayoría de las particularidades de los climas en una determinada localidad donde la superficie de la tierra no sea uniforme. Sus efectos, a menudo, son muy marcados, particularmente cuando provienen de otros fenómenos meteorológicos.