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TAD6
Ruptura y restauración de los balances geostrófico y térmico
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Para comprender que tipos de movimientos ageostróficos predice la teoría CG a través de un frente, se manipulan las ecuaciones de vorticidad y termodinámica adecuadas a la escala sinóptica para llegar a las ecuaciones que muestra el
plano gráfico:

La ecuación (1), describe la variación lagrangiana del primer término de la ecuación de balance térmico a lo largo del eje Y (a lo largo del frente). En el lado derecho de esta ecuación, encontramos a la componente normal al frente del vector Q de Hoskins y un término ageostrófico. 

En la ecuación (2) se describe la variación lagrangiana de la otra componente del balance térmico (ver la ecuación -2- del plano anterior). Esta ecuación también cuenta con Qx como factor de forzamiento mas un término ageostrófico.

Si eliminamos momentáneamente las componentes ageostróficas de ambas ecuaciones (términos enmarcados en verde), se comprueba fácilmente como los dos términos del balance térmico estan cambiando en la misma magnitud (Qx), pero con signos opuestos. 

La conclusión es que el propio viento geostrófico tiende a romper los balances geostrófico y térmico.

Precisamente el papel de las componentes ageostróficas es el de restaurar estos balances.

El significado de los términos agostróficos es:

  • Ecuación (1): Cizalladura vertical ageostrófica en dirección normal al frente.
  • Ecuación (2):  Variación de la velocidad vertical en el plano normal al frente.
En conclusión, los movimientos ageostróficos necesarios para mantener a gran escala los balances descritos previamente, tienen lugar en un plano normal al frente (plano X-Z en nuestro sistema de coordenadas).

Las ecuaciones (1) y (2) de este plano, pueden combinarse para llegar a la ecuación de Sawyer-Eliassen que se comenta en el plano siguiente.


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