Climatología

Magnitudes meteorológicas, climatológicas y atmosféricas

Variables hidrometeorológicas

Cada una de las variables hidrometeorológicas que intervienen en el ciclo hidrológico tiene múltiples aspectos que deben ser analizados cuidadosamente para interpretar correctamente la influencia de cada una de ellas en éste.

Las variables hidrometeorológicas están todas relacionadas entre sí, las principales son:

• Caudal: volumen de agua que sale de una cuenca determinada por unidad de tiempo.
  • Generalmente se mide en m³/s;
  • Es directamente influenciado por:
    • La precipitación sobre la cuenca;
    • Las características geológicas, edafológicas y topográficas de la cuenca;
    • La cobertura vegetal;
• Evaporación: volumen de agua que se dispersa en la atmósfera, desde una superficie liquida, como el mar, un lago, un río, o desde un suelo sin vegetación.
  • Generalmente se expresa en mm por unidad de superficie, por unidad de tiempo;
  • Es directamente influenciada por:
    • El viento;
    • La temperatura del agua y del aire;
    • La humedad del aire.
  • Desde una superficie líquida, sin la influencia del viento, en zonas tropicales la evaporación es del orden de 2 mm/día.
• Evapotranspiración: volumen de agua que se dispersa en la atmósfera, desde el suelo con vegetación.
  • Generalmente se expresa en mm por unidad de superficie, por unidad de tiempo.
  • Es directamente influenciada por:
    • El tipo de cobertura vegetal;
    • La disponibilidad de humedad (agua libre) en el suelo;
    • La profundidad del manto freático;
    • La radiación solar;
    • La temperatura.
• Humedad del aire.
  • Generalmente se expresa en %;
  • Es directamente influenciada por:
    • La temperatura;
    • La radiación solar;
    • El viento;
    • La disponibilidad de humedad en el suelo;
    • El tipo de vegetación;
    • La proximidad o no de grandes superficies liquidas como el mar o lagos.
• Interceptación
  • Generalmente se expresa en mm por unidad de superficie, por unidad de tiempo.
  • Es directamente influenciada por:
    • El tipo de vegetación.
• Neblina
• Nubes
• Precipitación
  • Generalmente se expresa en mm;
  • Es directamente influenciada por:
    • Los vientos;
    • La topografía del área;
    • Presión atmosférica;
    • Presencia de frentes;
    • Temperatura;
• Presión atmosférica
• Radiación solar
• Temperatura
• Transpiración
• Viento
• Generalmente se expresa en km/h;
• Es directamente influenciada por:
• Presencia de frentes

Advección es la variación de un escalar en un punto dado por efecto de un campo vectorial. Por ejemplo: el transporte de una sustancia contaminante por la corriente de un río; en meteorología, el proceso de transporte de una propiedad atmosférica, como el calor o la humedad, por efecto del viento; en oceanografía, el transporte de ciertas propiedades, como la salinidad, por las corrientes marinas. Tales propiedades tienen una distribución espacial.

El operador advección se expresa como el producto escalar del vector velocidad por el gradiente de la propiedad:

o  son los componentes de la velocidad  según las coordenadas .

Sin embargo, en meteorología suele ser útil sustituir la coordenada vertical z por la de presión suponiendo la hipótesis hidrostática :

o

•  es la velocidad vertical en coordenadas de presión;
•  es la presión;
•  es la densidad del fluido;
•  es la aceleración de la gravedad terrestre.

Por ejemplo, la advección de temperatura  estará expresada por:

.

La advección es el transporte en un fluido. El fluido se describe matemáticamente para tales procesos como un campo vector, y el material transportado como una concentración escalar de sustancia, que está presente en el fluido. Un buen ejemplo de advección es el transporte de contaminantes o sedimentos en un río: el movimiento del agua lleva estas impurezas río abajo. Otra sustancia comúnmente advectada es el calor, y aquí el fluido puede ser el agua, el aire, o cualquier otro material fluido que contenga calor. Cualquier sustancia, o propiedad conservada (como el calor) puede ser advectada, de un modo similar, en cualquier fluido.

La advección es importante para la formación de las nubes orográficas y la precipitación del agua desde las nubes, como parte del ciclo hidrológico.

La atmósfera es un medio en donde los movimientos en masa se producen con facilidad, permitiendo así el intercambio de calor por movimientos verticales u horizontales.

A menudo se utiliza en meteorología el término convección para designar a los movimientos verticales. sin embargo, el valor de la velocidad de estos movimientos no excede, en general, a la centésima parte de la de los movimientos horizonta­les.

El movimiento horizontal se produce en general a gran escala y puede pro­vocar el transporte de energía calórica desde las regiones tropicales hacia las zonas polares sobre distancias de miles de kilómetros.

El transporte horizontal de calor de otras magnitudes físicas por el vien­to se llama advección. este término, derivado del latín, significa "llevar hacia". las corrientes de advección son más importantes y más persistentes que las corrientes verticales.

La barotropía de un fluido es una característica por la cual las líneas de presión constantes (isobara) coinciden con las de densidad constantes (isopicna). Ello permite una relación en la que la presión solo depende de la densidad, no de otros campos; esto es P=P(ρ). En general, cualquier fluido isoentrópico o isotermo será un barótropo. Esto sucede en la atmósfera terrestre en los trópicos, ya que allí las diferencias de temperatura entre una zona y otra al mismo nivel son pequeñas.

Lo contrario de una atmósfera barotrópica es una atmósfera baroclina.

Estratificación de la presión y la densidad de un fluido barotrópico.