Composición y Estructura de la Atmósfera - Resumen PDF

Composición y estructura de la atmósfera Interacción Atmósfera - Océano 1  1. Orígenes de la Meteorología Primeros datos: Egipto y Grecia principalmente religiosos Edad Media y Higrómetro (Leonardo Da Vinci, 1452-1519) Termómetro (Galileo Ga...

Composición y estructura de la atmósfera Interacción Atmósfera - Océano 1  1. Orígenes de la Meteorología Primeros datos: Egipto y Grecia principalmente religiosos Edad Media y Higrómetro (Leonardo Da Vinci, 1452-1519) Termómetro (Galileo Galilei, 1564-1642) Renacimiento Barómetro (Evangelista Torricelli, 1608-1647) Se crea la Accademia del Cimento : primera medición sistemática Siglos XVII y Barómetro actual y Pluviómetro: Robert Hook (1635-1703) Higrómetro: Horace Benedict de Saussure (1740-1799) XVIII Primeras redes meteorológicas: RMS, Soc. Met. Mannheim Siglo XIX Primer mapa sinóptico: Heinrich Brandes (1777-1834) Servicios Meteorológicos estables: R. Fitzroy (1805-1865), M. F. Maury (1806-1873) Se crea la Organización Meteorológica Internacional (1873) Siglo XX Escuela de Bergen: W. Bjerknes (1862-1951), C. Rossby (1898-1957) Primera predicción numérica: L. Richardson (1881-1953) Escuela de Chicago: lo actual Interacción Atmósfera - Océano 2  2. Cómo se observa: desde el suelo T Instrumentación (1): barómetro Interacción Atmósfera - Océano 3  2. Cómo se observa: desde el suelo T Instrumentación (2): h. relativa Interacción Atmósfera - Océano 4  2. Cómo se observa: desde el suelo T Instrumentación (3): psicrómetro Interacción Atmósfera - Océano 5  2. Cómo se observa: desde el suelo T Instrumentación (4): anemómetro de cazoletas Interacción Atmósfera - Océano 6  2. Cómo se observa: desde el suelo T Instrumentación (5): anemómetro sónico Interacción Atmósfera - Océano 7  2. Cómo se observa: desde el suelo T Instrumentación (6): observatorio completo Interacción Atmósfera - Océano 8  2. Cómo se observa: desde el suelo T Otra posibilidad es el radar meteorológico Interacción Atmósfera - Océano 9  2. Cómo se observa: desde el mar T Hay boyas diseminadas por los océanos Interacción Atmósfera - Océano 10  2. Cómo se observa: desde el suelo T Red mundial de boyas en 2019 (puntos rojos y azules) Interacción Atmósfera - Océano 11  2. Cómo se observa: desde el mar T También existen barcos meteorológicos: ejemplo de NOAA © NOAA Interacción Atmósfera - Océano 12  2. Cómo se observa: desde el mar T Información desde barcos en el año 2019 (azul claro) Interacción Atmósfera - Océano 13  2. Cómo se observa: desde el aire T Lo más usual es hacer un radiosondeo (Clave TEMP) Interacción Atmósfera - Océano 14  2. Cómo se observa: desde el aire T Estado de la red mundial en el 2019 Interacción Atmósfera - Océano 15  2. Cómo se observa: desde el espacio T Hay varios satélites. El europeo es el METEOSAT Interacción Atmósfera - Océano 16 METEOSAT 8 MSG-9  2. Comparación entre los dos Dust Storm MFG IR Channel MSG Diff. Ch.07 - Ch.09 14 July 2003, 02:00 UTC Night-time Dust Storm Algeria (C) EUMETSAT  1 1 31 Oct 2003 12:30 UTC Cyclone 2 Spain 4 1. Multilayer mature cloud. Low cirrus above low Cu+Sc. Little or no 3 rain. 2. Thunderstorms. 7 3. Mature rain cloud, moderate rain. 5 4. Sc+Cu. no-precip. 5. Local heavy rain shower. 4 6 6. Light warm rain 9 showers. 8 7. High level shield, raining on the east side. 8. Mid-level orographic clouds. No rain. MSG, RGB 01-04r-09 9. Cirrocumulus. No rain.  2. Cómo se observa: desde el espacio T Productos del MSG: T Masas de aire T http://oiswww.eumetsat.org/IPPS/html/MSG/RGB/AIRMASS/ T Polvo T http://oiswww.eumetsat.org/IPPS/html/MSG/RGB/DUST/ T Microfísica T http://oiswww.eumetsat.org/IPPS/html/MSG/RGB/MICROPHYSICS/ T Convección T http://oiswww.eumetsat.org/IPPS/html/MSG/RGB/CONVECTION/ T Viento (experimental) T http://oiswww.eumetsat.org/IPPS/html/MSG/PRODUCTS/AMV/ T Imagen ‘visible en color’ T http://oiswww.eumetsat.org/IPPS/html/MSG/RGB/NATURALCOLOR/ Interacción Atmósfera - Océano 19  3. Cómo se representa: obs. de suelo o mar T Clave SYNOP y SYNOP-ship T Sirve para integrar en un mapa geográfico toda la información mediante símbolos Dirección del viento Intensidad Presión Cantidad de precipitación Temperatura ambiente Temperatura de rocío Visibilidad Tiempo presente Interacción Atmósfera - Océano 20  3. Cómo se representa: obs. de suelo o mar T Esquema general para las nubes: Altas CH Medias CM Bajas CL Interacción Atmósfera - Océano 21  3. Cómo se representa: obs.de globo T Clave TEMP y TEMP-ship T Integra la información en un diagrama termodinámico Interacción Atmósfera - Océano 22  4. Cómo se analiza: mapas sinópticos T Análisis de MetOffice Interacción Atmósfera - Océano 23  4. Cómo se analiza: mapas sinópticos T El mismo tipo de mapa, para el OPC de NOAA Interacción Atmósfera - Océano 24  5. Estructura de la atmósfera Por convenio, tiene 1000 Km de altura Consideraciones: El 50% está en los primeros 6 Km La masa disminuye exponencialmente con la altura respecto a la La presión en consecuencia, también es exponencial masa negativa Consideraciones: La estructura es considerablemente más compleja Pasan por varias fases que definen capas respecto a la Entre capa y capa hay una ‘pausa’ temperatura Las distintas capas no se mezclan Interacción Atmósfera - Océano 25 5. Estructura de la atmósfera T El perfil vertical está muy estratificado T Se definen cuatro capas en función de T T La que nos importa es la inferior: Troposfera Interacción Atmósfera - Océano 26  5. Estructura de la atmósfera T La estructura horizontal está dominada por factores de escala. 104 Km 103 Km 102 Km 10 Km < 10 Km Planetaria Sinóptica Mesoescala Convectiva Microescala Ondas largas Depresiones SCM y CCM Remolinos extratropicales Cúmulos Torbellinos L. Turbonada Tornados Turbulencia Anticiclones Anticiclones Frentes 100 h 10 h 1h 0,1 h 0,01 h Interacción Atmósfera - Océano 27  5. Estructura de la atmósfera T La estructura horizontal está dominada por factores de escala. Interacción Atmósfera - Océano 28  6. Composición química Composición 1% Compuesto Cantidad 0% 0% Nitrógeno 780.000 ppm N2 Oxígeno 210.000 ppm 21% O2 Argón 9.000 ppm Ar Dióxido de carbono 408 ppm 78% CO2 Vapor de agua 0 – 40.000 ppm Resto Interacción Atmósfera - Océano 29  6. Composición química T La evolución del CO2 y del O2 ha sido ésta: 100 % CO2 l[CO2]=0,04% 50% O2 l[O2]=20,9% 0% 5 4 3 2 1 0 Interacción Atmósfera - Océano 30 6. Composición química Interacción Atmósfera - Océano 31 Interacción Atmósfera - Océano 32  7. Tiempo y clima T Tiempo: estado de la atmósfera en un momento concreto T Clima: el promedio espacial o temporal del tiempo T La atmósfera se rige por la Ecuación de Navier-Stokes: ! ! ! ¶v ! ! Ñp ! ! ! ! ! + v × Ñv = - + 2w ´ v + w ´ (w ´ r ) + Fr + g ¶t r T Aparecen términos no lineales: se introduce el CAOS T Por eso es imposible acertar una predicción al 100% (y más a largo plazo - > 60 horas Interacción Atmósfera - Océano 33 Interacción Atmósfera - Océano 34  8. Circulación General T Responde a todos los efectos combinados: Interacción Atmósfera - Océano 35  9. Interacción Atmos-Ocean T Esquema de la Interacción Atmósfera-Océano Interacción Atmósfera - Océano 36