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PROCESOS ADIABÁTICOS (SIN ADICIÓN DE CALOR)

PROCESOS ADIABÁTICOS (SIN ADICIÓN DE CALOR). GRADIENTES ADIABÁTICOS. Concepto de Porción de Aire. Es un cuerpo de aire que, por ser independiente de su entorno, no se mezcla fácilmente con el aire circundante.

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PROCESOS ADIABÁTICOS (SIN ADICIÓN DE CALOR)

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Presentation Transcript

  1. PROCESOS ADIABÁTICOS (SIN ADICIÓN DE CALOR)

  2. GRADIENTES ADIABÁTICOS

  3. Concepto de Porción de Aire • Es un cuerpo de aire que, por ser independiente de su entorno, no se mezcla fácilmente con el aire circundante. • Es análogo al aire contenido en un globo en el cual el intercambio de calor entre la porción de aire y sus alrededores es mínimo y su temperatura, generalmente uniforme. • Su flotabilidad está relacionada con la temperatura y la presión atmosférica.

  4. Ascenso y Descenso Adiabático • En la atmósfera, la presión del aire decrece con la altura, la porción de aire se expande y su temperatura disminuye con la altura. • En cambio, cuando la masa de aire desciende la presión aumenta, el aire se comprime y aumenta su temperatura. • Al no haber intercambio de calor, el aumento o disminución de la temperatura de la masa de aire está relacionado con la variación de la presión atmosférica.

  5. De acuerdo con su contenido de humedad, las masas de aire podrán variar su temperatura según el: Gradientes Adiabáticos • Gradiente Adiabático Seco (GAS) • Gradiente Adiabático Húmedo (GAH) • Gradiente Real o Ambiental (GR)

  6. El contenido de humedad de la masa de aire es inferior a la saturación (Punto de Rocío) , oscilando su humedad relativa el 0 y 99%.La variación de temperatura obedece sólo a la expansión (ascenso de la masa de aire) o compresión (descenso) de la misma. Por eso su valor es constante:GAS = -10 ºC / km Gradiente Adiabático Seco (GAS)

  7. La masa de aire está saturada de humedad y su H.R. = 100% . Al ascender y enfriarse la burbuja de aire se condensa el vapor de agua, y se libera el calor latente de vaporización ( 600 cal/g de agua), por lo que disminuye el enfriamiento por expansión. El valor del GAH varía según el contenido de humedad de la masa de aire.GAH = de -3 a -9 ºC / km Gradiente Adiabático Húmedo (GAH)

  8. Es el que da el “perfil vertical de la temperatura con la altura”.Puede tener valores normales (-6,5 ºC/km), o muy extremos, de -11, -2, etc. También puede tener valores positivos de aumento de la temperatura con la altura (inversión térmica). Gradiente Real o Ambiental

  9. Gradiente adiabático seco

  10. Gradiente adiabático seco

  11. Gradientes adiabáticos secos

  12. Gradiente adiabático húmedo

  13. Situaciones de estabilidad con diferentes GR

  14. Condiciones de estabilidad

  15. Estabilidad según el GR

  16. Estabilidad absoluta - Pluma de Abanico- Fin de la tarde y noche- Cielo despejado- Viento calmo- Gradiente vertical subadiabático

  17. Variaciones de estabilidad

  18. Pequeña y Gran Estabilidad

  19. Estabilidad a lo largo del día, con GAS - Poco estable a neutral- Inestable- Muy estable

  20. Estable de noche e inestable de día

  21. Inestabilidad según el GR

  22. Inestabilidad Absoluta • Pluma de Espiral- Diurno despejado- Producen mezcla vertical- Cuando desciende aumenta la [ ] en superficie- Gradiente vertical superadiabático

  23. Estabilidad indiferente o neutra - Nublado- Con viento

  24. CONDICIONES NEUTRALES • Pluma de Cono- Diurno nuboso (o soleado)- Transición entre gradiente nocturno y diurno- No estimulan ni inhiben el movimiento vertical

  25. Estabilidad según cambio de Humedad del Aire

  26. Estabilidad según GAS y GAH

  27. Altura de Mezcla - Nivel máximo de ascenso- Capa de mezclado- Depende el V de mezclado

  28. Causas del Ascenso Adiabático • Orográfica • Convectiva • Frontal • Frío • Cálido

  29. EJERCICIOS DE PRÁCTICA

  30. Grafique y calcule 1: • Temperatura inicial de la masa de aire: 23 ºC • Humedad relativa inicial: 75% • GR: -7 º C/km • GAH: -6,5º C/km • Altura de condensación: 780 m • ¿Temperatura y situación de estabilidad a los 2.200 m de altura?

  31. Grafique y Responda 2: • Temperatura inicial de la masa de aire: 18,5 ºC • Humedad relativa inicial: 100% • GR: 11º C/km • GAH: 8,4 ºC/km • ¿Temperatura y situación de estabilidad a los 1200 m?

  32. Grafique y Calcule 3 • Temperatura inicial de la masa de aire: 18,3°C. • Punto de Rocío: 15,2 °C • Altura inicial: 280 m s/n mar • Altura final, en caso de descenso: 300 m s/n mar. • GAH: 6,9 °C /km • GR: 6,0 °C /km • Temperatura final y situación de estabilidad a los 2300 m s/n mar???

  33. Grafique y Calcule 4 • El GR desciende con la altura a razón de - 4,5 ºC /km. • El GAH tiene un valor de -6,0 ºC /km. • La masa de aire tiene una temperatura inicial de 24 ºC, a 0 m s/nivel del mar. Su Punto de Rocío es de 21,0 ºC. • La masa de aire asciende por causas orográficas hasta los 2250 m de altura. • Indique si se alcanzará o no la saturación de la masa de aire, y de ser positivo, a qué altura. • Con qué temperatura llegará la masa de aire a los 2250 m. • Cual será la temperatura del aire a esa misma altura, y que condición de estabilidad se producirá en ese caso.

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