Presión Atmosférica

Details

Category: Presión Atmosférica

La atmósfera puede considerarse descompuesta en una serie de capas concéntricas.

Cada una de estas capas de aire tiene y ejerce (a pesar de su naturaleza gaseosa), un peso determinado (1).

Cualquiera de ellas recibe, entonces, el peso de las capas superiores y, junto con el suyo, lo transmite a las inferiores.

Vale decir que las capas que se asientan sobre la superficie de la Tierra (que es la que recibe el peso de todas), soportarán un peso, una presión mayor que las capas altas de la atmósfera.

Mientras que en las capas superiores, el aire se expande y enrarece debido a la poca presión que soporta, en las inferiores, por el contrario, el aire se contrae y comprime, gracias a la mayor presión que sobre ellas se ejerce.

Presión atmosférica es el peso que ejerce la atmósfera sobre la superficie de la Tierra (2).

La presión normal se expresa en milímetros de mercurio (760 mm) y es igual a un peso de 1,033 kg por cm2.

Otra unidad de presión es el milibar que equivale a 0,75 milímetros de mercurio (760 mm: 1.013 milibares) (3).

Equivalencias de milímetros y milibares

            Milímetros                                         Milibares

                  745                                                   993

                  750                                                  1.000

                  755                                                  1.007

                  760                                                  1.013

                  765                                                  1.020

                  770                                                  1.027

                  775                                                  1.033

SIGNIFICADO DEL PESO DE LA ATMOSFERA

Detengámonos un instante ante el peso de la atmósfera: según los datos que anteceden, la atmósfera ejerce una presión de más de 1 kg por cm2 sobre todos los cuerpos.

Teniendo en cuenta que la superficie exterior del cuerpo de una persona adulta es superior al metro cuadrado, resulta que el mismo soporta un peso que oscila entre

15.000 y 20.000 kilogramos (o, según los términos de una comparación: “el peso de tres elefantes”).

A pesar de ello, el cuerpo humano tolera perfectamente esta presión, ya que:

- La presión del aire se ejerce en todas direcciones.

- En el interior del cuerpo humano se manifiesta una presión de dentro hacia afuera.

- Esta presión interior es igual a la presión exterior que soporta sobre su superficie ese mismo cuerpo.

Asimismo, puede determinarse la presión que soporta el globo terráqueo. En efecto, sabiendo que la presión es de 1,033 kg por cm2, bastará multiplicar este valor por la superficie de la Tierra (510.000.000 de km2) previamente reducida a cm2.

El resultado es de 5.268 billones de toneladas.

FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA

DISTRIBUCION DE LA PRESION ATMOSFERICA

La presión atmosférica no es siempre normal (760 mm) sino que es susceptible de aumento o disminución según la altitud y la temperatura.

ALTITUD

Las capas de aire que están en contacto con la superficie de la Tierra, son más pesadas que las superiores, pues reciben la presión de todas las situadas por encima de ellas.

En consecuencia, a medida que se asciende, las capas de aire soportan un peso menor. Entonces, en esas condiciones, el aire se expande y se enrarece: pesa menos; por consiguiente, la presión disminuye. A 5.000 metros de altura su valor es ya sólo la mitad del valor que tiene sobre la superficie del suelo, y a 12.000 metros es la décima parte.

TEMPERATURA

Con su alternancia de frío y de calor la temperatura introduce variaciones fundamentales en la presión atmosférica.

En efecto: el aire, como todo cuerpo sometido a la acción del calor, se dilata y ocupa, en consecuencia, mayor espacio; entonces disminuye su presión. Por el contrario, cuando el aire se enfría, se contrae y aumenta de peso: la presión es mayor.

RELACIONES ENTRE LA TEMPERATURA Y LA PRESION

- A altas temperaturas (calor) corresponden bajas presiones.

- A bajas temperaturas (frío) corresponden altas presiones.

Como las altas temperaturas son características de la primavera y verano, las bajas presiones predominarán en esas estaciones. Por el contrario, siendo las bajas temperaturas características del otoño e invierno, las altas presiones predominarán en los meses correspondientes a esas estaciones.

Las presiones se miden mediante el barómetro.

CENTROS CICLONICOS y ANTICICLONICOS

Consideremos dos regiones de la Tierra: en una reina baja presión y en la otra alta presión.

La primera constituye un centro de baja presión, de mínima o centro ciclónico.

Centro ciclónico o ciclón es aquella parte de la superficie terrestre donde la presión atmosférica es inferior a 760 mm.

La región donde reina alta presión constituye un centro de alta presión, de máxima o centro anticiclónico.

Centro anticiclónico o anticiclón es aquella parte de la superficie terrestre donde la presión atmosférica es superior a 760 mm (4).

Los centros anticiclónicos y ciclónicos son, pues, fundamentalmente diferentes. El anticiclónico se caracteriza por la presencia de aire en cantidad; el ciclónico, por la escasez de ese mismo aire.

Existe, pues, entre las dos regiones, un evidente desequilibrio y es por ello que entre el centro de alta presión, que posee aire en demasía, y el centro de baja presión, que lo posee en forma menos abundante, se produce un intercambio de aire tendiente a restablecer el equilibrio.

EL VIENTO

Ese traslado se efectúa poniendo en movimiento el aire que se encuentra entre esos dos centros: se origina, así, una corriente que recibe el nombre de viento y que se dirige desde la zona de alta presión hacia la de baja presión.

Viento es el aire puesto en movimiento.

Los vientos pueden ser:

- Permanentes o constantes: alisios, contralisios, del Oeste y del Este.

- Periódicos o estacionales: monzones.

- Locales: Zonda, Pampero, etc.

IMPORTANCIA DEL VIENTO

- Gracias al viento se produce la renovación del aire y esto es más importante cuando se trata del aire de las ciudades, viciado por el polvo y los gases.

- Del mismo modo, el viento transporta las nubes cargadas de humedad, cuyas precipitaciones favorecen los cultivos, suministran agua a los ríos, etc.

- Sin vientos, las regiones tropicales serían intolerablemente calurosas y las demás regiones, tremendamente frías; los continentes se tornarían áridos y las ciudades sufrirían intensa sofocación (5).

MOVIMIENTO DEL AIRE EN LOS CENTROS

CICLONICOS Y ANTICICLONICOS

Lo mismo que el agua se desliza a favor de la pendiente del terreno, así el viento sopla desde las zonas de altas presiones a las de bajas presiones, y cuanto mayor es la diferencia de presión entre ambos centros, mayor será la velocidad del viento.

- Un centro ciclónico es, pues, un receptáculo de vientos.

- Un centro anticiclónico es un emisor de vientos.

Pero esos vientos no se dirigen en línea recta de un centro al otro, sino que la rotación terrestre les imprime un movimiento circular de remolino.

Según el hemisferio, se tiene:

CICLONES

- En el Hemisferio Norte los vientos “entran” en sentido contrario al del movimiento de las agujas del reloj.

- En el Hemisferio Sur los vientos “entran” en el mismo sentido que el movimiento de las agujas del reloj.

ANTICICLONES

- En el Hemisferio Norte los vientos “salen” en el mismo sentido que el movimiento de las agujas del reloj.

- En el Hemisferio Sur los vientos “salen” en sentido contrario al del movimiento de las agujas del reloj.

ISOBARAS

Las presiones, así como las temperaturas, no se reparten uniformemente sobre la Tierra, de manera que los paralelos no unen puntos de igual presión.

Se han creado, en cambio, líneas para unir dichos puntos, llamadas isobaras (de iso: igual; baros: presión).

Esas presiones se representan en mapas de isobaras.

Isobaras son las líneas que unen puntos de igual presión media, reducidas al nivel del mar, a los 45° de latitud y a 0°0 C de temperatura.

REPARTICION DE LAS PRESIONES

- Las dos regiones polares terrestres (Norte y Sur) se hallan sometidas a temperaturas sumamente bajas; por consiguiente, las presiones reinantes serán necesariamente altas.

Puede decirse entonces que las regiones polares constituyen centros permanentes de alta presión.

- Por su parte, la región ecuatorial, con sus calores constantes, es causa suficiente para explicar que la presión sea baja, lo que induce a establecer que la región ecuatorial constituye un centro permanente de baja presión.

- Entre los 50° y los 60° de latitud, en ambos hemisferios, se señalan zonas permanentes de baja presión, cuyas causas no se pueden explicar satisfactoriamente.

Independientemente de esos centros permanentes de baja y alta presión, se encuentran otros que no son permanentes.

Estos se hallan localizados especialmente en los continentes: durante la estación invernal suele predominar alta presión, mientras que en la estación cálida se manifiesta baja presión.

Resumiendo, existen:

- Centros anticiclónicos permanentes.

- Centros ciclónicos permanentes.

- Centros anticiclónicos estacionales o periódicos.

- Centros ciclónicos estacionales o periódicos.

Distribución de los centros anticiclónicos permanentes

Veamos su distribución:

EN EL HEMISFERIO NORTE:

1.- Anticiclón ártico (casquete polar ártico).

2.- Anticiclón del Pacífico Norte o de Hawaii (sobre el océano Pacífico, entre los 30° y 45° lat. N).

3.- Anticiclón del Atlántico Norte o de las Azores (sobre el océano Atlántico, entre los 30° y los 45° lat. N).

EN EL HEMISFERIO SUR:

l.- Anticiclón antártico (casquete polar antártico).

2.- Anticiclón del Pacífico Sur (sobre el océano Pacífico, entre los 30° y 45° lat. S).

3.- Anticiclón del Atlántico Sur (sobre el océano Atlántico, entre los 30° y 45° lat. S).

4.- Anticiclón índico (sobre el océano Indico, entre los 30° y 45° lat. S).

Puede observarse que, a excepción del antártico, todos los anticiclones permanentes se localizan sobre los mares.

Estos centros anticiclónicos permanentes sufren desplazamientos: cuando el Sol, en su marcha aparente, se “dirige” hacia el trópico de Cáncer (Hemisferio Norte), todos los anticiclones permanentes se desplazan hacia el Norte.

Los anticiclones del Hemisferio Sur también: en esta época se acercan al ecuador.

Recíprocamente: cuando el Sol se “dirige” hacia el trópico de Capricornio (Hemisferio Sur), todos los anticiclones permanentes se desplazan hacia el Sur.

Los anticiclones del Hemisferio Norte también: en este caso se acercan al ecuador.

Distribución de los centros ciclónicos permanentes

EN EL HEMISFERIO NORTE:

1.- Ciclón de Islandia (sobre Islandia y Sur de Groenlandia: 65° lat. N).

2.- Ciclón de las islas Aleutianas (sobre las islas del mismo nombre: 52° y 55° lat. N).

EN EL HEMISFERIO SUR:

l.- Una faja de baja presión entre los 50° y 60° lat. S.

La zona ecuatorial es una faja continua de baja presión.

Distribución de los centros anticiclónicos estacionales

Se manifiestan preferentemente en los continentes durante el invierno.

EN EL HEMISFERIO NORTE (Enero):

l.- Anticiclón de Manitoba.

2.- Anticiclón de Asia central.

EN EL HEMISFERIO SUR (Julio):

1.- Anticiclón sudamericano.

2.- Anticiclón sudafricano.

3.- Anticiclón australiano.

Distribución de los centros ciclónicos estacionales

Se manifiestan preferentemente en los continentes durante el verano.

EN EL HEMISFERIO NORTE (Julio):

1.- Ciclón de Manitoba.

2.- Ciclón de Asia Central.

EN EL HEMISFERIO SUR (Enero):

1.- Ciclón sudamericano.

2.- Ciclón sudafricano.

3.- Ciclón australiano.

CIRCULACION DE LA ATMOSFERA

VIENTOS PERMANENTES

La región ecuatorial se halla sometida constantemente a la acción intensa de los rayos solares. El aire, bajo los efectos del calor, se expande, pierde peso y en consecuencia se eleva en la atmósfera en inmensas espirales invisibles de vapor.

No lejos de la región ecuatorial, hacia los 30° de latitud, en ambos hemisferios, se extienden dos fajas de alta presión que también se manifiestan durante todo el año.

En esas regiones de los 30° de latitud, el aire es más pesado, más compacto.

Y entonces sucede algo natural: los centros anticiclónicos (30° latitud) poseen aire en demasía y lo ceden a los centros ciclónicos (ecuador).

Como consecuencia de ello, el aire se pone en movimiento (viento), es decir, se traslada de una a otra región.

VIENTOS ALISIOS

Y como se trata de centros anticiclónicos y ciclónicos permanentes, los vientos así originados también son permanentes: soplan durante todo el año.

Se llaman vientos alisios (del griego: als: mar).

Vientos alisios son los vientos permanentes o constantes que. sobre la superficie terrestre. se dirigen desde los 30° de lat. N y S hacia el ecuador.

Son vientos tibios: a su paso por el mar se impregnan de humedad, que abandonan sobre los continentes bajo forma de lluvias. Estas favorecen la vegetación y los cultivos.

Cubren aproximadamente el 31 % de la superficie terrestre.

Pero los vientos alisios no soplan en el Hemisferio Norte de N a S y en el Hemisferio Sur de S a N, sino que el movimiento de la Tierra de Occidente a Oriente modifica su rumbo, convirtiendo a los primeros en vientos del NE a SO y a los segundos en vientos del SE a NO.

Además, recordemos que los vientos así originados “salen” de los anticiclones del Hemisferio Norte en el mismo sentido que el movimiento de las agujas del reloj, y en el Hemisferio Sur lo hacen en sentido contrario a dicho movimiento.

En las proximidades del ecuador, los vientos alisios tienden a avanzar hacia las altas latitudes, cambiando de rumbo.

Así, en el Hemisferio Norte, de vientos NE-SO se convierten en vientos del E. primero, del SE-NO después y, finalmente, en vientos del SO-NE.

En el Hemisferio Sur el fenómeno que se produce es análogo: los alisios del SE-NO se desvían y manifiestan como vientos del E, NE-SO y NO-SE.

VIENTOS CONTRAALISIOS

El aire cálido que en la zona ecuatorial se ha elevado hacia las capas altas de la atmósfera, no permanece inmóvil, pues en lo alto y en especial dentro de la tropopausa, se derrama en forma continuada e ininterrumpida y marcha hacia los

30° de lat. N y S en cuyas inmediaciones desciende.

Son los vientos contraalisios.

Vientos contraalisios son los vientos permanentes o constantes que, a cierta altura, se dirigen desde el ecuador hacia los 30° lat. N y S.

VIENTOS PERMANENTES DEL OESTE U OCCIDENTALES

Consideremos ahora las zonas de baja presión situadas entre los 50° y 60° de latitud en ambos hemisferios.

Estas dos regiones atraen sobre la superficie:

- Vientos procedentes de las regiones polares (alta presión).

- Vientos procedentes de los 30° (alta presión) que, a medida que avanzan, se convierten en vientos del Oeste u Occidentales.

Vientos permanentes del Oeste u Occidentales son aquellos que se manifiestan entre los 35° y 60° de latitud en ambos hemisferios.

Al mismo tiempo, y siempre dentro de la zona de baja presión, de 50° a 60°(6) y tal como ocurre en la región ecuatorial, el aire se eleva y en lo alto:

- Se dirige hacia los 90° (alta presión).

- Se dirige hacia los 30° (alta presión).

VIENTOS PERMANENTES DEL ESTE U ORIENTALES

Vientos permanentes del Este u Orientales son aquellos que sobre la superficie terrestre se manifiestan desde las regiones polares (Norte y Sur) hacia las zonas de baja presión (50°/60°) en amboas hemisferios.

Estos vientos de dirección inicial N-S y S-N, según los hemisferios, se convierten en vientos del NE-SO y SE-NO, pero como la velocidad que llevan no supera la velocidad de rotación de la zona a que se dirigen, acaban por convertirse en vientos del Este.

REGIONES DE CALMAS

En la zona ciclónica del ecuador y en la anticiclónica de los 30°, ya sea porque el aire se eleva, ya porque es zona de contacto de masas de aire de distinta procedencia, los vientos son débiles y variables.

Son regiones de calmas: calmas ecuatoriales, las primeras, y calmas tropicales, las segundas.

VIENTOS PERIODICOS O ESTACIONALES

Pero no todos los vientos son de carácter constante, como los alisios o los del Oeste, sino que en muchas regiones de la Tierra soplan vientos sólo durante un determinado período de tiempo.

Se llaman, precisamente, vientos periódicos.

Vientos periódicos o estacionales son aquéllos que se manifiestan en forma intermitente en una misma dirección.

Los monzones, por ejemplo, son vientos periódicos o estacionales.

BRISAS TERRESTRES Y MARINAS

Pero para explicar el mecanismo de los vientos monzones, hablemos previamente de brisas marinas (diurnas) y brisas terrestres (nocturnas).

El mar se calienta con más lentitud que la tierra pero, en cambio, retiene el calor durante más tiempo.

Durante las horas del día el aire que se encuentra sobre la tierra se calienta y se eleva, formándose una verdadera depresión barométrica.

El mar, por su parte, está a más baja temperatura y, por lo tanto, la presión es mayor.

Se forma entonces una corriente de la zona fría o fresca a la templada o cálida, esto es, del mar a la tierra.

Esa corriente se hace presente después de mediodía y su mayor intensidad se registra hacia las tres de la tarde, para amortiguarse con la puesta del Sol. La máxima penetración es de 60 a 80 kilómetros.

En cambio, durante las horas de la noche, la tierra se halla más fría que el mar puesto que ha perdido rápidamente el calor almacenado también rápidamente. Por su parte el mar conserva una temperatura casi constante. La brisa sopla, entonces, de la zona fría a la templada, o sea desde la tierra al mar.

Tenemos, en el primer caso, brisas marinas o diurnas, y, en el segundo, brisas terrestres o nocturnas.

Las primeras son más importantes: refrescan el ambiente y pueden ser portadoras de lluvias. Pero ambas son propias de las zonas de calmas, ya que en las otras regiones los vientos logran predominar sobre las brisas.

VIENTOS MONZONES (7) 

El fenómeno estudiado, que se repite todos los días, se presenta magnificado cuando se considera el conjunto de las estaciones y el escenario imponente que ofrece el

continente asiático.

En efecto: durante el invierno, este continente se enfría en forma extraordinaria, por cuyo motivo, hacia su parte central, se registran presiones superiores a los 770 milímetros.

Sobre el Indico y los mares del Pacífico, en cambio, las presiones son bajas.

En consecuencia, se establece una corriente aérea de la tierra al mar y de Norte a Sur que, al sufrir los efectos de la rotación de la Tierra, se manifiesta de NE a SO.

Es el monzón de invierno. Es seco y frío y sopla durante seis meses.

Al ascender las laderas del sistema orográfico del Himalaya, abandona la humedad que pueda transportar y desciende seco hacia la llanura de la India.

Sobre Japón sucede lo contrario: el monzón se carga de humedad sobre el mar. Se manifiesta frío, provocador de lluvias.

Monzones de invierno son aquellos vientos periódicos del NE, característicos del continente asiático que, durante las estaciones frías, soplan del continente hacia el mar.

Durante el verano ocurre lo contrario: el continente asiático se recalienta en forma notable, por cuyo motivo se registran presiones inferiores a 750 milímetros. El mar, en cambio, ofrece presiones superiores a 760 milímetros. Se establece, pues, una corriente aérea del mar a la tierra que, por provenir de la zona ecuatorial, se adelanta al movimiento de rotación y sopla así del SO al NE.

Es el monzón de verano o monzón del SO, cálido y húmedo; sopla también durante seis meses.

Monzones de verano son aquellos vientos periódicos del SO, característicos del continente asiático, que durante las estaciones cálidas soplan del mar hacia el continente.

Vientos de tipo monzónico se registran en muchas regiones de la Tierra (golfo de Guinea, por ejemplo).

VIENTOS LOCALES

Finalmente, existe un tercer tipo de vientos, aparte de los constantes (alisios y del oeste) y de los periódicos (monzones). Son los vientos locales.

Vientos locales son aquéllos que se manifiestan con intermitencia, soplando siempre en una misma dirección.

Suelen ser frecuentes y presentan caracteres singulares de violencia y de temperatura. Todos obedecen a una misma causa: radicación transitoria de centros de baja presión, que constituyen receptáculos de vientos procedentes de centros,

también transitorios, de alta presión.

Son vientos locales: Foehn (Suiza), Bora (Servia e Italia), Mistral (Francia), Leveche (España), Siroco, Simún, Harmattán y Khamsin (que se generan en el Sahara, Africa).

Vientos locales de la República Argentina

Viento Zonda

Se origina en el anticiclón meridional del océano Pacífico (45°). Cargado de humedad, penetra en Chile y, sobre la cordillera, abandona esa humedad bajo forma de lluvia y de nevadas (- 10°0 C).

Asciende, traspasa la cordillera y ya en territorio argentino, y a medida que desciende la ladera andina, aumenta su temperatura (hasta 40°0 C). Seco, caluroso y violento (produce ráfagas de hasta 100 kilómetros por hora), recorre la Provincia de San Juan. En medio de nubes de polvo sus efectos se hacen sentir durante varios días.

Viento Pampero

Tiene el mismo origen y el mismo comportamiento que el Zonda. En territorio argentino sopla como viento seco y fresco, lo que provoca el descenso de la temperatura. Su dirección es SO-NE.

Recorre la Región Pampeana hasta el Uruguay.

Notas

(1) El aire tiene peso: 1 litro de aire puro y seco, al nivel del mar, pesa 1,293 gramos, es decir, 773,4 veces menos que el agua.

(2) Podemos también definir la presión atmosférica normal como aquella capaz de equilibrar una columna de mercurio de 760 mm de altura, a 0°0 C de temperatura, a una latitud de 45° medida sobre el nivel del mar (0 metro).

(3) Para reducir milímetros a milibares se divide por 0,75. Para reducir milibares a milímetros se multiplica por 0,75.

(4) La máxima barométrica absoluta (812 mm) se observó en Agata (Asia rusa).

La mínima barométrica absoluta (655 mm) se observó en las islas Filipinas.

Máxima barométrica absoluta registrada en la República Argentina: 779,62 mm en la Ciudad Autónoma de Buenos Aires, el 14 - 08 - 1943).

Mínima barométrica absoluta: 677,17 mm en Bariloche, el 08 - 07 - 1957).

(5) Los vientos poseen, en conjunto, una energía formidable: equivale a 7 millones de bombas atómicas, o a más energía eléctrica que la que pueden producir todas las usinas de Estados Unidos en cien años. Pero esta energía se consume y, por lo tanto, debe ser repuesta. Si así no fuera, los vientos desaparecerían en un lapso de 9 a 12 días.

(6) Es una región de la Tierra donde dominan los mínimos barométricos y se originan frentes intensos y centros ciclónicos, por lo que se denominan zonas de frentes polares o de depresiones polares.

(7) Monzón, del árabe “maucín”, estación.