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MCR12

Nieblas marinas: Modelos conceptuales

 

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  2.- Nieblas asociadas a estratos:

       Nos referiremos a las nieblas marinas formadas sobre aguas más cálidas que el aire mediante el descenso de las bases de los estratos cuando la inversión está suficientemente baja (en general, por debajo de los 400 m.). Estos estratos tienen un origen marino y se trasladan hacia nuestra zona costera asociados, generalmente, con un frente (nieblas prefrontales), con la entrada de una cuña anticiclónica, flujos marítimos, etc... 

           Anderson (1931) sugirió que el enfriamiento por irradiación cerca del tope de la capa marina húmeda cubierta por la inversión predominante puede ayudar al desarrollo de estratos en la noche y que la base de la nube puede descender hasta el suelo si el tope de la nube está por debajo de los 400 m.. Encontró que la región debajo de la base de la inversión tiene un gradiente casi adiabático seco de temperatura cuando los estratos están presentes. Leipper (1948) estudió la evolución de estas nieblas y desarrolló 3 índices para predecirlas: altura de la base de la inversión, diferencia entre la temperatura del aire y del mar y la humedad en superficie. Posteriormente, se encontró que la base de la inversión estaba controlada por la subsidencia en los niveles superiores y modificada por el terreno, la brisa marina y las circulaciones mesoescalares. En los años sesenta y setenta se estudiaron las nieblas marinas con nuevos sensores, viendo la importancia del enfriamiento por irradiación de la nube o del tope de la niebla y muestran que variaciones mesoescalares en la convergencia, la temperatura del mar y la altura de la inversión son los factores que controlan la formación y disipación de las nieblas costeras marinas.  

    En la figura 4 se representa los procesos que intervienen en el descenso de la base del estrato, según el modelo cualitativo de Mack el al (1974), utilizado por Baker (1977) y Oliver et al (1978) para sus modelos numéricos.   Al estar el agua más cálida que el aire, los flujos de calor sensible y latente aumentan a través de la discontinuidad aire-agua. El calentamiento y el aumento de la humedad en niveles bajos se constituyen como eficaces generadores de energía turbulenta , a pesar de que este efecto parece tener una importancia secundaria con el enfriamiento radiativo nocturno del tope de los estratos y con la subsidencia sinóptica. El enfriamiento por irradiación nocturna del tope de los estratos crea una capa inestable por debajo de la inversión de subsidencia, que favorece la propagación del aire frío hacia abajo. Esta propagación también es favorecida por el transporte por turbulencia en la capa entre el estrato y la superficie. Este descenso de la temperatura del aire bajo los estratos junto con el aumento de humedad (proveniente del mar) producen la saturación del aire bajo los estratos, descendiendo la base de los estratos y consolidando la niebla

       De acuerdo con los procesos mostrados en la figura 4 la base del estrato podría, si hubiera tiempo suficiente, llegar a la superficie para crear niebla. Los datos muestran que suele haber tiempo suficiente durante la noche como para formar niebla ( o una densa bruma, con visibilidad por debajo de los 2 Km) por debajo de los estratos si el tope de la nube está aproximadamente por debajo de los 400 m.. Oliver el al (1978) mostraron que el modelo es válido aunque no estuvieran incorporados la llovizna y la evaporación por debajo de los estratos. Mostraron que la llovizna (que generalmente no llega a la superficie) es una consecuencia necesaria de la irradiación del tope de la nube. También vieron que la condensación se extiende hacia arriba de la inversión de noche, de modo que la nube aumenta de espesor extendiéndose tanto hacia arriba como hacia abajo por la noche, mientras que el calor solar durante el día disminuye el espesor de la nube.  

       En el Cantábrico y en la época de estudio ( mayo-septiembre) suelen aparecer estos sistemas de nieblas-estratos asociados a entradas de cuña anticiclónica y a fronteras térmicas, con una inversión por debajo de los 400-500 m.. También los encontramos después de ciertos episodios de nieblas de advección, e incluso asociados a dichas nieblas ( a veces es muy difícil distinguir si se ha formado una niebla por advección o por descenso de la base de los estratos). Generalmente, suele haber condiciones favorables a los afloramientos costeros en los días anteriores (aunque el agua está más cálida que el aire, estas diferencias no suelen superar los 1-2º C dependiendo de la humedad). La visibilidad raramente disminuye de 1Km (debemos hablar de bruma más que de niebla), excepto en condiciones muy favorables de baja inversión y fuerte irradiación del tope de los estratos, así como por convergencia y mezcla por turbulencia entre la superficie y la base de los estratos. Estas condiciones suelen darse en torno al amanecer, entre las 04-06 Z y suelen durar de 2 a 4 horas (nieblas matinales). Durante el día aumenta la visibilidad, transformándose en bruma, disminuyendo posteriormente al anochecer (sin formar niebla) si no se han disipado los estratos durante el día. Se forman en alta mar y en las zonas costeras, penetrando en tierra según la altura de la inversión (generalmente sólo penetran en la franja litoral, dejando despejado el interior a partir de cierta altura, aproximadamente en torno a la altura de la inversión). En las zonas donde penetran que están a altitudes cercanas a la base de los estratos la visibilidad es muy baja, confundiéndose los estratos con nieblas. Se disipan por calentamiento diurno o por advección de otra masa distinta de aire (cambio de situación sinóptica, brisas marinas, etc...). Asimismo, el aumento de la velocidad del viento durante el día favorece la mezcla turbulenta, agitando la capa de niebla y elevando la base de la inversión, facilitando así la disipación de la niebla.   

      

                                          Figura 5 : Nieblas asociadas a estratos en el Cantábrico

           En la figura 5  tenemos una imagen TIROS 12Z del 10-agosto-1998 y el mapa de la cornisa cantábrica (en verde las altitudes entre 0 y 400 m. y en marrón oscuro por encima de los 1000 m.). La inversión en el sondeo de Santander se encuentra a 366 m. de altura a las 00Z, ascendiendo hasta los 700 m. a las 12Z. Vemos en la imagen que las nieblas y estratos penetran en la franja litoral hasta los 400m. de altitud (nótese las diferencias entre Asturias y la mitad occidental de Cantabria del resto de la cornisa cantábrica), coincidiendo con la altura de la inversión nocturna y no con la diurna. Esto es debido a que el calentamiento diurno del suelo, no cubierto de estratos por la noche, disipa las nieblas y estratos en su avance en tierra. En cambio, en el suelo cubierto por la noche el calentamiento diurno no es capaz de disipar el sistema niebla-estrato aunque sí produce un  aumento de la altura de la inversión y de la visibilidad.

 

 

 

         

 

 

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