Los archivos que componen este blog tratan de reunir las siguientes propiedades: 1º) hacer referencia a una situación real, técnica o física, obra ingenieril u objeto singular, tecnología de carácter industrial o descubrimiento en el campo de la ciencia. 2º) aportar "cultura científica". 3º) estar dotados de un fuerte contenido físico o matemático. Por su concepción, es un blog "sin fin", donde una traslación en el tiempo nos haría encontrar en sus archivos finales, estudios futuros.

sábado, 10 de septiembre de 2016

Nubes orográficas y viento Föehn.

El viento Föehn o Föhn (nombre alemán tomado de un característico viento del norte de los Alpes) se produce en relieves montañosos cuando una masa de aire cálido y húmedo es forzada a ascender para salvar la montaña que actúa de obstáculo. En el ascenso el vapor de agua se enfría y condensa, precipitando en forma de lluvia en la ladera de barlovento (por donde sopla el viento) de la montaña. Es ésta, una zona de nubosidad y de lluvias que se llaman orográficas.
Cuando esto ocurre existe un fuerte contraste climático entre las laderas de barlovento y sotavento en la montaña. Las laderas de sotavento tienen un tiempo despejado y unas temperaturas más altas debido al proceso de compresión adiabática. El aire ya seco y cálido, descargado de humedad, desciende rápidamente por la ladera, calentándose a medida que aumenta la presión al descender. El efecto Föehn es precisamente, la manifestación de este fenómeno en las laderas de sotavento, bajo la forma de un viento «secante» y muy caliente.
A continuación se adjuntas unas imágenes en las que se puede apreciar este fenómeno:

 Imagen 1
Imagen 2

Con mucha frecuencia, toda la humedad procedente de las laderas de barlovento no se convierte en nubes y lluvia, sino que gran parte de esas nubes pasa hacia el lado de sotavento donde se "desparraman" en un proceso totalmente inverso al ocurrido en barlovento. 

Las nubes orográficas que descienden por el lado de sotavento se calientan y desaparecen al llegar a cierta altura cuando se supera la temperatura de rocío. Se forma así un tipo de nubes estables que forman una especie de "techo" en el que los contrastes de temperatura pueden ser muy fuertes con una variación de altura muy escasa. 

Imagen 3
Imagen 4





Este efecto climático se puede observar claramente en España en la cordillera Cantábrica, en la sierra de Gredos, en los Pirineos y en las islas Canarias, principalmente. 

En las islas Canarias, las altas cumbres de las islas hacen de barrera condicionando dos zonas climáticas bien diferenciadas: la cara norte de las islas que está orientada hacia los vientos alisios, tiene frecuentes precipitaciones y nubosidad presentando una vegetación propia de climas húmedos; mientras que la cara sur sufre el efecto Föhen de los vientos secos que han descargado su humedad en la cara norte, presentando escasas precipitaciones al año, temperaturas altas, baja humedad ambiental y una vegetación propia de zonas semidesérticas. 

Imagen 5

Imagen 6


CÁLCULO DEL VIENTO FÖEHN

La imagen inferior representa una montaña sobre cuya ladera de barlovento asciende una corriente de aire (corriente adiabática, puesto que la transferencia de calor con el entorno es nula).
Se indican las presiones existentes en la ladera de barlovento y sotavento, así como la temperatura media del aire que es de 20 ºC. En su ascenso las nubosidad se desarrolla a una presión de 84,50 KPa. La masa de aire ascendente la suponemos en 2.000 Kg/m2, alcanzando dicha masa de aire la cima de la montaña 1500 segundos después de iniciar su ascenso desde el fondo del valle, cediendo bajo forma de precipitación 2,45 g de agua por Kg de aire.
Podemos calcular:
a) Valor de la temperatura en el lugar en que se forman las nubes.
b) Altura en que se desarrolla la nubosidad, (considérese que la densidad del aire, en las capas bajas de la atmósfera, decrece linealmente con el aire).
c) Valor de la temperatura en la cumbre, es decir, en la cima de la montaña.
d) Valor de la temperatura que se origina en la otra ladera de la montaña, en sotavento
e) Admitiendo una precipitación homogénea entre la zona de desarrollo de nubes y la cima, determinar el nivel de precipitación (en metros de columna de agua) formada por la lluvia de la corriente en ascenso durante tres horas.

Se considera la atmósfera como un gas ideal. La influencia del vapor de agua en el calor específico y en la densidad del aire es despreciable. También suponemos que el calor latente de condensación es independiente de la temperatura.
Datos: CP = 1.005 J/Kg K, densidad del aire a nivel del mar  ρo = 1,189 Kg/m3, calor latente de condensación del agua L = 2.500 KJ/Kg, coeficiente adiabático ϒ= 1,40.














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