USO DEL DIAGRAMA DE STÜVE EN SONDEO ATMOSFÉRICO

USO DEL DIAGRAMA DE STÜVE EN SONDEO ATMOSFÉRICO

Por:

Prof. Flores Urquiaga Hipólito Francisco

FINALIDAD

Graficar, analizar e interpretar curvas de estado en un diagrama de Stüve

FUNDAMENTACIÓN

El Diagrama de Stüve es un diagrama termodinámico usado para interpretar las evoluciones y procesos que sigue una parcela de aire dentro de la tropósfera, luego de realizar un sondeo atmosférico,  a fin de predecir su comportamiento. Se compone de un conjunto de familias de líneas isotérmicas, isobáricas, adiabáticas secas, adiabáticas saturadas y líneas equisaturadas

Las isóbaras son líneas de trazo fino, continuo y horizontal

Las isotermas, unidades grados Kelvin, son líneas de trazo fino, continuo y verticales

Las adiabáticas secas son líneas de trazo grueso, continuas y oblicuas hacia la izquierda

Las adiabáticas saturadas son líneas de trazo grueso, discontinuo y oblicuo hacia la izquierda, ligeramente levantadas respecto a las adiabáticas secas

Las equisaturadas, de razón de mezcla constante,  son líneas a puntos casi verticales

Alturas son líneas a puntos casi horizontales

Gradiente térmico vertical (Γ). Es la variación de temperatura de la atmósfera por Km. de ascenso, en promedio, 6.5 °C/Km

Gradiente adiabático de aire seco (Γd). Es la variación de la temperatura de una parcela de aire seco desplazándose por kilómetro de ascenso dentro de la atmósfera.

Gradiente adiabático de aire húmedo (Γs). Es la variación de la temperatura de una parcela de aire saturado de humedad desplazándose por kilómetro de ascenso dentro de la atmósfera

Estabilidad atmosférica. Es el estado de la parcela de aire que tiende a regresar a su nivel cuando existen perturbaciones del equilibrio. En el diagrama de Stüve,  Γ ˃ Γs   y se halla a la derecha.

Inestabilidad atmosférica. Es el estado de la parcela de aire que tiende a alejarse de su nivel cuando existen perturbaciones del equilibrio. Su temperatura es mayor que la temperatura del ambiente. En el diagrama de stüve,  Γ ˂ Γs    y se halla a la izquierda.

Nivel de condensación por ascenso (LCL). Es el nivel a la comenzaría la condensación si, algún mecanismo elevase la masa de aire. Para encontrarlo:

1. Se parte de nivel del suelo a temperatura ambiente y se sube por la adiabática seca
2. Desde el punto que representa el punto de rocío a nivel de suelo, se sube por la equisaturada
3. El punto de corte de la adiabática seca y la equisaturada  determina el LCL y se habrá alcanzado la saturación.

Nivel de condensación convectiva (CCL). Es el nivel de presión a partir de la cual la parcela de aire3 saturada se halla más caliente que su entorno con lo que podrá continuar su ascenso debido a su flotabilidad. Para determinar el CCL se sigue por la equisaturada hasta cortar la temperatura ambiente.

Techo de nube. Desde el CCL se sube por la adiabática saturada hasta cruzar por la temperatura de sondeo donde es igual a la del medio ambiente.

Temperatura de convección. Es la temperatura que tendría la parcela de aire en el suelo para que se de la convección libre. Para encontrarlo, desde el punto CCL se baja por la adiabática seca hasta el suelo, el punto de corte es la temperatura de convección.

MATERIALES  DE PRÁCTICA

• Tabla de Datos de Sondeo atmosférico de un lugar

[pic 1]

[pic 2]

Fig. N°01. Papel Diagrama de Stüve

METODO

1. Graficar en el Diagrama de Stüve  la curva de estado con los datos de temperatura T
2. Graficar en el Diagrama de Stüve  la curva de punto de rocío con los datos de temperatura  Td

RESULTADOS:

1. Dibuja en trazo grueso la evolución completa de la burbuja, desde que salió de la superficie hasta el tope de la nube.

1. Utilizando el diagrama determina para cada nivel de presión  la  r  y  rs  y determina la humedad relativa.

[pic 3]

1. Elevación de parcela de aire seco. Eleva la parcela desde el nivel del suelo a la presión y temperatura del ambiente y determina:

1. Nivel de presión y altura a la que se encuentra el  LCL
2. Determina en el punto LCL ,  los valores de: T, Td  , r, rs  y  hr 

1. Elevación de burbujas de aire saturado. Desde el nivel LCL evoluciona una burbuja de aire hasta el nivel de 400 hPa. Determina para la burbuja los valores de: T, Td  , r, rs  ,  hr:  y  agua líquida precipitable = r  -  rs .

1. Determina a qué nivel de presión se encuentra el nivel CCL el valor de la temperatura a la que tendrá lugar la convección libre y el tope de la nube convectiva formada.
2. Estabilidad por capas. Determina qué capas son inestables, estables, neutras y condicionalmente inestables completando la Tabla siguiente:

[pic 4]

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