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MCR12

Nieblas marinas: Modelos conceptuales

 

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  2.- III.- MODELOS CONCEPTUALES DE FORMACIÓN DE NIEBLAS MARINAS. 

 1.- Introducción:

Para que una masa de aire húmedo se condense, es preciso ante todo que el aire se sature; es decir, que la tensión e del vapor de agua llegue a igualarse a la tensión máxima E(T) que corresponde a la temperatura T del aire. Esto puede ocurrir de dos maneras: Disminuyendo E(T) hasta alcanzar el valor e, lo cual exige que descienda la temperatura T del aire ( condensación por enfriamiento) o creciendo e hasta alcanzar el valor E(T), lo cual exige evaporación de nuevas porciones de agua ( Condensación por evaporación). 

La mayor parte de las condensaciones atmosféricas se producen por enfriamiento del aire, ya sea por enfriamiento directo (debido a la pérdida de calor por irradiación, o bien por conducción, al contacto con cuerpos fríos), por mezcla (del aire húmedo con otra masa de aire más fría) o por ascenso adiabático (debido al trabajo de expansión que el aire ejecuta cuando se eleva, en virtud de los movimientos convectivos, a capas de presión más baja). La temperatura a la que se produce esta condensación se llama punto de rocío.

       Para que se produzca condensación en el seno del aire se precisa la presencia en él de ciertos corpúsculos, llamados núcleos de condensación, sobre los cuales se depositan gotas de agua condensada. Estos corpúsculos son higroscópicos, por la cual ya antes de que por enfriamiento llegue la humedad relativa a 100, atraen la humedad y aumentan de volumen al absorberla, produciendo los enturbiamientos llamados brumas. La bruma es, pues, la fase inicial de toda niebla. Una vez formada la bruma, por enfriamiento del aire, es probable que los corpúsculos impregnados en agua aceleren la irradiación de calor, por lo cual llegarán fácilmente a la temperatura de rocío. Resulta, pues, que las nieblas de enfriamiento son rocío depositado en innumerables gotitas sobre los núcleos de condensación. Cuando el enfriamiento se debe a la irradiación nocturna de aire estancado, las nieblas resultantes se llaman nieblas de irradiación. Cuando el aire se enfría al ser arrastrado sobre suelos de más baja temperatura, las nieblas que se forman se llaman nieblas de advección.

Ø      Nieblas de irradiación: Para que el enfriamiento nocturno baste para producir niebla, es preciso que esté limitado a una capa muy tenue de aire, bien cargada de vapor; lo cual exige que esté casi paralizada de agitación turbulenta, ya que los movimientos verticales disiparían el vapor. El amortiguamiento de la turbulencia implica a su vez:

- Reposo horizontal, casi absoluto del aire: En rigor no es necesario el reposo absoluto del aire. Las velocidades de viento entre 0.5 y 2.5 m/seg se consideran compatibles e incluso favorables para la formación de nieblas de irradiación.

- Gran estabilidad, con inversión térmica que se oponga a los movimientos verticales: Esta inversión pude ser la inversión de tierra ( con propagación de la niebla de abajo a arriba) o una inversión de subsidencia ( con propagación de arriba a abajo), en cuya base tenemos una masa de aire fría, muy húmeda y con abundancia de nucleos de condensación.

Todos estos requisitos se cumplen en los anticiclones continentales de invierno. En ellos el aire se estanca, por falta de gradiente de presión y, como no hay nubes, la irradiación del suelo es muy activa y pronto se forma la inversión de tierra. Estas nieblas tienen escaso espesor vertical ( menor a los 200-300 m.), aunque horizontalmente la visibilidad suele ser muy mala. Algunas veces, aunque menos a menudo, en vez de formarse las nieblas por enfriamiento de la inversión de tierra, y propagarse de abajo a arriba, se forman en la base de una inversión de subsidencia no muy elevada – de unos 400 m. de altura, lo más- y se propagan de arriba abajo.

Todas estas nieblas de irradiación requieren situación anticiclónica y abundan en las estaciones frías. Sobre el mar la falta de onda térmica diurna hace difícil que se formen nieblas de irradiación (excepto cuando se forman debajo de una capa de estratos sobre el mar). 

Ø     Nieblas de advección:

              Se producen por enfriamiento de una masa cálida y húmeda de aire al pasar sobre un suelo más frío. Para su formación resulta imprescindible un viento de cierta persistencia y velocidad que, además de conducir el aire tibio, funcione como agitador, haciendo posible el intercambio de calor y humedad entre el suelo y el aire. Debido a que el frío y la humedad puede entrar en el aire, procedente del suelo, la advección es un mecanismo de producción de nieblas mucho más eficaz que el enfriamiento nocturno. Así, las nieblas de advección suelen ser más extensas y más persistentes, y pueden alcanzar mayores espesores que las de irradiación (pueden alcanzar espesores de 600 m.). Lo mismo aparecen de día que de noche y, lejos de disiparse al amanecer, pueden persistir días enteros. Suelen formarse sobre la superficie del mar. 

       Las nieblas de advección, como todas las demás, tienen sobre ellas una inversión que les sirve de tapadera, impidiendo que sean disipadas.

-          En suma: Las nieblas de advección, como han de formarse sobre suelos fríos, son casi siempre: propias del verano, en el mar, donde apenas hay otras nieblas que las advectivas; y propias del invierno, en los continentes

Ø      Nieblas marinas costeras en el Cantábrico:

          En nuestra zona costera, además de las nieblas por irradiación nocturna del suelo (suelen aparecer en las épocas frías al amanecer, e incluso antes, y disiparse por el calentamiento diurno), son típicas las nieblas marinas asociadas a estratos (fig. 2), cuya génesis es similar a las nieblas de irradiación por debajo de la base de una inversión de subsidencia, y las nieblas marinas producidas por una advección sobre las aguas costeras frías (debido a los afloramientos costeros) de una masa húmeda (fig. 3), en la que puede haberse formado anteriormente un niebla de advección, desplazándose generalmente desde la costa gallega hacia la costa vasca (no siempre penetra en la costa del País Vasco). 

       A continuación resumiremos diversos modelos conceptuales relacionados con la formación de nieblas y de estratos bajos. Veremos la importancia del enfriamiento radiativo en la base de la inversión (o del tope de la nube) durante los episodios de niebla, especialmente durante el descenso nocturno de los estratos. También veremos el modelo de desarrollo de nieblas por advección de aire húmedo sobre agua más fría, así como cuando se traslada sobre aguas más cálidas. El enfriamiento por irradiación del tope de la niebla (o nube) aparece para ayudar al mantenimiento de estas nieblas. Los modelos son difíciles de aplicar ya que variaciones mesoescalares en la convergencia en niveles bajos aparecen para controlar la altura de los topes de las nieblas o estratos cuando la irradiación en dichos topes provocan procesos sobre el espesor de la nube, asimismo crean trayectorias del aire sobre el agua altamente variables. En este resumen nos basaremos en los estudios realizados en la costa Sur de California (sobre todo en lo referente a sondeos matutinos) e intentaremos aplicarlos a nuestra zona de estudio.

         

 

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