Modelo teórico del frente caliente

Cuando el aire caliente es húmedo, la llegada de un frente caliente se anuncia por la aparición de cirrus, después cirrostratus que forman un velo de espesor creciente. Si el aire cálido es inestable y turbulento se pueden observar cirrocumulus (cielo aborregado).

A medida que el frente se acerca, el aire cálido está cada vez más bajo y las nubes pertenecen al piso medio tales como altostratus o altocumulus.

La lluvia o la nieve comienzan cuando los altostratus se espesan. Sin embargo, sucede que estos hidrometeoros se evaporan antes de alcanzar el suelo, formando virgas bajo la capa nubosa principal.

Con la llegada de los nimbostratus las precipitaciones se hacen cada vez más intensas. Muy a menudo se observan también nubes bajas en el aire frío que se forman a consecuencia de la evaporación de las gotas y del agua de lluvia del suelo.

Los fenómenos que acompañan el frente caliente dependen estrechamente de las características que posea el aire cálido antes de elevarse. Además, debido a la débil velocidad de ascendencia sobre la pendiente poco acusada del frente, la mayoría de las fuertes lluvias sólo pueden explicarse por la presencia de grandes convecciones en el aire cálido, que, por lo tanto, tiene que ser inestable.

Fenómenos asociados con los modelos teóricos de frentes

Los fenómenos que se producen en la proximidad de los frentes dependen de un cierto número de factores, en particular de las características de las masas de aire y de la forma de actuar una sobre otra. Sin embargo, es cómodo razonar sobre modelos teóricos de frentes fríos o calientes.

En los siguientes posts, se describirán los fenómenos meteorológicos que pueden estar asociados a estos modelos teóricos, sin olvidar que muy frecuentemente se apartan de la realidad. por ejemplo: si el aire caliente es estable y seco, el desarrollo de las nubes es más limitado y puede que no se produzcan precipitaciones.

Clasificación de los frentes

Con anterioridad ya se ha hablado de las depresiones de origen frontal. como caso particular, comprenden las que se forman a lo largo del frente polar que separa las masas de aire polar y tropical. A continuación se estudiararemos este proceso con más detalle.

Para simplificar, supóngase que el frente polar sea una superficie plana. No es vertical, sino que presenta una inclinación hacia el polo a partir de su intersección con la superficie del globo.

En algunos puntos del frente polar, el aire frío, más denso, avanza hacia el ecuador en forma de cuña bajo el aire cálido que es obligado a elevarse. la parte del frente polar donde esto se produce es un frente frío y en ella el aire polar frío reemplaza al aire cálido tropical.

También existen partes del frente donde el aire cálido, más ligero, se desplaza hacia los polos elevándose por la pendiente formada por el aire frío. En este caso, esta parte del frente polar es un frente cálido y en ella el aire cálido tropical reemplaza al aire polar frío.

En general, la pendiente del frente frío es más abrupta que la del frente cálido. Por término medio, un frente frío se eleva 1 km por cada 75 km de distancia horizontal. En el caso de un frente caliente, la pendiente es del orden de 1 km por cada 250 km.

La siguiente imagen representa los dos tipos de frentes. Para que la figura sea mas clara, las dimenciones verticales se han exagerado. sin embargo, es necesario recordar que las pendientes anteriormente citadas no son más que medias y puede suceder que la pendiente de un frente frío sea inferior a la de un frente caliente.

Generalidades sobre los frentes

Nunca se observan en la atmósfera superficies de discontinuidad claras entre dos masas de aire. Más bien hay zonas de transición donde las propiedades del aire pasan gradualmente de las que tiene una masa a las de la otra. Por lo tanto, es más correcto utilizar la expresión zona frontal. sin embargo, en Meteorología sinóptica sigue utilizándose corrientemente el término frente.

En general, la zona frontal tiene varios kilómetros de espesor pero es más cómodo representarla, en los mapas meteorológicos, por una línea. No obstante, se puede reservar el uso de la expresión "zona frontal" cuando se quiere insistir sobre el carácter gradual del paso de una masa a otra.

En el caso más sencillo, una zona frontal separa masas de aire de diferente densidad. en los mapas sinópticos se puede observar diferencias de temperatura y, con bastante frecuencia, de humedad en las proximidades de la zona frontal. Estas diferencias son más marcadas que las variaciones despreciables que pueden existir sobre grandes distancias dentro de cada masa.

Evolución de las masas de aire.

Cuando una masa de aire se desplaza sobre una superficie más cálida que ella (se utiliza el símbolo k) se calienta por su base. entonces, la inestabilidad térmica se desarrolla en las capas bajas y luego se extiende hacia arriba. si el aire inicialmente contenía inversiones, éstas se destruyen y se establece uniformemente en la baja troposfera un fuerte gradiente de temperatura.

Si la masa de aire (k) se desplaza sobre el agua, su humedad aumenta. la convección transporta el vapor de agua a niveles más altos donde se condensa formando nubes cumuliformes. pueden originarse sucesivamente cumulus, grandes cumulus y cumulonimbus acompañados eventualmente de chubascos e incluso de tormentas.

Si la masa de aire (k) se desplaza sobre el continente absorbe menos humedad y la formación de nubes convectivas se retrasa hasta que el calentamiento en la base extienda la inestabilidad a altitudes mayores.

Por el contrario, una masa de aire (a la que se le asignará el símbolo w) al desplazarse sobre una superficie más fría que ella, la pérdida de calor en las capas bajas la vuelve más estable, lo que puede impedir completamente la convección.

El enfriamiento en la base provoca la formación de una capa de aire frío en superficie. sin embargo, el aire situado sobre la inversión no experimenta, en su conjunto, ninguna modificación, salvo por el enfriamiento lento causado por la radiación hacia el espacio. eventualmente, el aire cerca de la superficie puede enfriarse por debajo de su punto de rocío y existe la posibilidad de formación de nieblas o de estratus; también se puede producir mala visibilidad y quizá llovizna.

En general, se supone que las características de las masas de aire se modifican lentamente. Por ejemplo: el aire polar que penetra en las regiones tropicales y permanece allí estacionario debe experimentar lentas modificaciones antes de que pueda designársele como aire tropical.

Clasificación de las masas de aire.

Algunas veces, en los esquemas simplificados de la circulación general de la atmósfera figura en cada hemisferio un solo frente - el frente polar - que da una vuelta a la tierra en las latitudes medias. Puede presentar meandros hacia los polos o hacia el ecuador, formando una serie de ondulaciones alrededor de cada hemisferio.

El aire cálido del lado ecuatorial del frente polar se designa con el nombre de "Masa de Aire Tropical". por supuesto, puede incluir aire de las regiones subtropicales o de las tropicales.

Del lado polar del frente polar, el aire es frío y se designa por la expresión "masa de aire polar". Este aire no proviene necesariamente de las regiones polares, puede venir igualmente de regiones subtropicales.

Esta imagen simplificada no incluye más que dos masas de aire: una masa de aire tropical caliente y una masa fría de aire polar. Esto es casi exacto en la media y en la alta troposfera. sin embargo, en la baja troposfera la realidad es mucho más compleja.

Esta complejidad proviene de dos causas principales. la primera estriba en que la circulación en las capas bajas es en sí mucho más compleja y en ella, temporal o transitoriamente, se forman masas de aire con frentes aislados y a menudo efímeros.

En segundo lugar, los continentes y los océanos comunican propiedades diferentes al aire que está encima. Por lo tanto, resultan masas de aire diferentes, de una forma más marcada en las capas bajas que en los niveles altos.

Una forma de clasificar las masas de aire es referirlas a sus regiones generadoras, pero es imposible conservar largo tiempo esta designación cuando se estudia una parte importante del globo. el aire, al desplazarse de unas regiones a otras, cambia de propiedades y, por lo tanto, esta designación basada en su región generadora sólo se puede aplicar a la historia reciente de la masa de aire.

sin embargo, para la baja troposfera, ciertos meteorólogos utilizan una clasificación general que se basa esencialmente en la latitud de la región generadora. para órdenes de latitud creciente, utilizan los términos siguientes:

a) aire ecuatorial;

b) aire tropical;

c) aire polar;

d) aire ártico o antártico.

El factor más influenciado por la latitud es la temperatura. a menudo, La distinción entre a) y b) es difícil de hacer dado que las diferencias de temperatura muy marcadas se mantienen raramente mucho tiempo en las regiones cálidas del globo. Por el contrario, el aire ártico o antártico es extremadamente frío y seco (porque sólo puede contener poco vapor de agua) y, en consecuencia, algunas veces es posible distinguir la existencia de un frente entre c) y d).

Una clasificación secundaria toma en consideración las diferencias de humedad entre dos masas de aire. el aire de origen oceánico contiene mucho vapor de agua y se le llama masa de aire marítimo, mientras que una masa de aire formada sobre una superficie continental es relativamente seca y por eso se le designa con el nombre de masa de aire continental.

Las propiedades características adquiridas por la masa de aire en su región de origen pueden manifestarse en los radiosondeos. también pueden identificarse las masas de aire por los contrastes que aparecen entre ellas a lo largo de los frentes en los mapas sinópticos.

Clasificación de las masas de aire

Algunas veces, en los esquemas simplificados de la circulación general de la atmósfera figura en cada hemisferio un solo frente - el frente polar - que da una vuelta a la tierra en las latitudes medias. puede presentar meandros hacia los polos o hacia el ecuador, formando una serie de ondulaciones alrededor de cada hemisferio.

El aire cálido del lado ecuatorial del frente polar se designa con el nombre de "Masa de Aire Tropical". por supuesto, puede incluir aire de las regiones subtropicales o de las tropicales.

Del lado polar del frente polar, el aire es frío y se designa por la expresión "masa de aire polar". este aire no proviene necesariamente de las regiones polares, puede venir igualmente de regiones subtropicales.

Esta imagen simplificada no incluye más que dos masas de aire: una masa de aire tropical caliente y una masa fría de aire polar. Esto es casi exacto en la media y en la alta troposfera. sin embargo, en la baja troposfera la realidad es mucho más compleja.

Esta complejidad proviene de dos causas principales. La primera estriba en que la circulación en las capas bajas es en sí mucho más compleja y en ella, temporal o transitoriamente, se forman masas de aire con frentes aislados y a menudo efímeros.

En segundo lugar, los continentes y los océanos comunican propiedades diferentes al aire que está encima. Por lo tanto, resultan masas de aire diferentes, de una forma más marcada en las capas bajas que en los niveles altos.

Una forma de clasificar las masas de aire es referirlas a sus regiones generadoras, pero es imposible conservar largo tiempo esta designación cuando se estudia una parte importante del globo. El aire, al desplazarse de unas regiones a otras, cambia de propiedades y, por lo tanto, esta designación basada en su región generadora sólo se puede aplicar a la historia reciente de la masa de aire.

Sin embargo, para la baja troposfera, ciertos meteorólogos utilizan una clasificación general que se basa esencialmente en la latitud de la región generadora. para órdenes de latitud creciente, utilizan los términos siguientes:

a) aire ecuatorial;

b) aire tropical;

c) aire polar;

d) aire ártico o antártico.

El factor más influenciado por la latitud es la temperatura. a menudo, la distinción entre a) y b) es difícil de hacer dado que las diferencias de temperatura muy marcadas se mantienen raramente mucho tiempo en las regiones cálidas del globo. por el contrario, el aire ártico o antártico es extremadamente frío y seco (porque sólo puede contener poco vapor de agua) y, en consecuencia, algunas veces es posible distinguir la existencia de un frente entre c) y d).

Una clasificación secundaria toma en consideración las diferencias de humedad entre dos masas de aire. el aire de origen oceánico contiene mucho vapor de agua y se le llama masa de aire marítimo, mientras que una masa de aire formada sobre una superficie continental es relativamente seca y por eso se le designa con el nombre de masa de aire continental.

Las propiedades características adquiridas por la masa de aire en su región de origen pueden manifestarse en los radiosondeos. también pueden identificarse las masas de aire por los contrastes que aparecen entre ellas a lo largo de los frentes en los mapas sinópticos.