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MCR12

Nieblas marinas: Modelos conceptuales

 
 

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4.- Resumen.

            Hemos visto varios factores relacionados con la formación, intensificación, persistencia y disipación de las nieblas marinas. Sin embargo hay confusos aspectos del fenómeno como, por ejemplo, como se forma la niebla fuera de la costa; diferencias de opinión sobre qué hace subir o bajar a la inversión; influencia de las discontinuidades en la interfase entre la capa de niebla y el aire cálido encima de ella, que pueden afectar a la manera en que la niebla está distribuida a lo largo de la costa. Preguntas como: exactamente cual es el papel de la temperatura del mar, qué fuerzas dirigen las ondas y discontinuidades atrapadas; y problemas complejos como los que se refieren a las interacciones en los procesos de turbulencia, radiación, advección, subsidencia y convergencia. El reto es resolver estas cuestiones o decidir sobre ellas para establecer un sistema de predicción de nieblas marinas. 

            En este apartado intentaremos resumir los conocimientos que tenemos sobre nieblas marinas en general y, concretamente, en el Cantábrico (especialmente a las de advección sobre aguas costeras):

- Afloramientos: Necesarios para que se produzca el enfriamiento de las aguas costeras. Se producen después de 2 a 3 días de vientos, suficientemente fuertes, de componente Este relacionados con una situación anticiclónica . Son necesarios para la formación de nieblas de advección costeras.  

- Inversiones: La presencia de una inversión en niveles bajos, ya sea por subsidencia, turbulencia, advección o paso frontal, es el elemento más necesario para la formación y mantenimiento de las nieblas (siempre que haya condiciones favorables de temperatura, humedad y viento). En general, podemos decir que si la base de la inversión está por debajo de los 400 m. hay posibilidad de niebla o, por lo menos, de brumas densas, sea cual sea el origen de dichas nieblas (asociadas a estratos por descenso de la base de los estratos o por advección). 

            La advección de aire cálido sobre las habituales pendientes costeras proporciona la fuerte inversión y el aire seco arriba de ella requeridos para que se forme niebla densa sobre las frías aguas costeras. La observación y la teoría muestran que la radiación desde el recién formado tope de la niebla es el factor más importante para crear una capa inestable que crece y crea una capa mezclada más espesa. El espesor de la niebla totalmente desarrollada o de la capa de estratos formados es de unos 400 m. 

            La densidad y espesor vertical, así como su persistencia, dependen de la altura de la inversión. Según dicha altura podemos hablar de las 4 fases de la niebla descritas por Leipper (1982): 

Ø      Fase 1: Condiciones iniciales. La base de la inversión (BI) está cerca de los 0 m. en la superficie del mar, pero puede que no se observen inversiones fuertes en los sondeos costeros terrestres a causa de los vientos y de las temperaturas en tierra. Se puede formar brumas y algún banco de niebla poco espeso. La visibilidad raramente baja de 1 Km..Se forman, generalmente, por la noche antes del amanecer y se disipan fácilmente por la insolación diurna (si no han evolucionado a la fase 2). 

Ø      Fase 2: Formación de la niebla. La BI está entre cerca de 0 y 250 m.. Si no se han formado antes, aparecen las brumas y los bancos de niebla. Una profunda, inestable y mezclada capa de niebla se desarrolla en el mar y gradualmente se hace más densa y espesa. A causa de las fuertes radiaciones del tope de la niebla la capa está más fría que el mar. El sondeo matutino de las estaciones costeras terrestres puede que todavía no muestre esta capa mezclada. La niebla puede penetrar unos pocos kilómetros tierra adentro. Esta niebla suele desplazarse desde el oeste hacia el este de la costa Cantábrica, produciendo cambios “similares” al de un frente (ver la introducción). Son muy persistentes, permaneciendo a veces más de 1 día sin disiparse ni por la insolación ni, ocasionalmente, por la brisa marina. La visibilidad se reduce fácilmente por debajo de 1 Km. (incluso en las horas centrales del día). Se suelen formar más fácilmente por la noche (03-05 Z en Santander). Se disipan por cambio de masa de aire o por elevación de la base de la inversión. 

Ø      Fase 3: Crecimiento y extensión: La BI está entre 250 y 400 m.. En las estaciones que ya tenían niebla en la fase 2, ésta puede intensificarse y persistir en esta fase. En otros lugares puede aparecer en esta fase. La capa mezclada se vuelve más espesa verticalmente, siendo mayor la visibilidad y menor la persistencia que en la fase anterior. Si la niebla se ha formado antes, aparece en esta fase después del amanecer. Se disipan más fácilmente que las anteriores. 

Ø      Fase 4 : Estratos: La BI está por encima de los 400m..Se forman las amplias nubes estratiformes. Los topes de estas nubes pueden estar por debajo de los 400 m. por la noche (con brumas e ,incluso, nieblas). Durante el día están por encima de los 400 m. o el cielo puede estar despejado conforme el estrato se disipa desde la base de la nube hacia arriba. Ya no hay más niebla en las estaciones costeras a no ser que la BI vuelva a bajar de 400 m.. 

- Convergencia y enfriamiento radiativo: Ya hemos visto que la presencia de agua fría y de una inversión baja no parecen ser, por sí mismas, las únicas responsables de la formación y persistencia de estas nieblas marinas. La convergencia en niveles bajos y el enfriamiento radiativo en  la base de la inversión estimulan su formación y evolución ( ver figura 6). 

- Marco sinóptico favorable: En el próximo apartado veremos el marco sinóptico y mesoescalar favorable para la formación y evolución de las nieblas marinas en el Cantábrico. 

- Masa de aire superficial: Además de haber unas condiciones térmicas favorables del agua del mar, la masa de aire que se desplaza sobre él debe de reunir unas condiciones de temperatura, humedad y viento medio. Para la presencia de una niebla propiamente dicha (visibilidad por debajo de 1 Km), podemos resumir dichas condiciones: 

Taire - Tmar £ ± 1º C   ;   Taire - Td < 1º C  ( hr ³ 95%)   ;  2 m/seg < v <  8 m/seg

Para condiciones menos restrictivas (aunque cercanas) podemos esperar la presencia de brumas más o menos espesas. 

            Como la base de la inversión está por debajo de los 400 m. debemos esperar, en la mayoría de los casos, la siguiente estructura vertical térmica: 

Tsfc ³ T1000 < T925 > T850 

            Esto se cumplirá dependiendo de la altura de la base y del tope de la inversión , así como del gradiente de la inversión. En la mayoría de los casos estudiados, con nieblas densas y persistentes, la base de la inversión suele estar cercana o por encima de los 1000 Hpa y el tope entre 925 y 850 Hpa. Asimismo, la humedad en los niveles cercanos al suelo (sfc e incluso 1000 Hpa) es alta (superior al 90%), mientras que el aire en 925 y 850 Hpa es muy seco. 

- Evolución y disipación: En el Cantábrico, la mayor parte de las nieblas marinas se generan por la noche, de madrugada , comenzando a disiparse después del amanecer. Normalmente, se disipan durante la mañana quedando el cielo despejado (o con la nubosidad que hay encima de la niebla) o se transforman en estratos más o menos fragmentados. La persistencia de dichas nieblas depende del espesor vertical y de la densidad de las mismas. Las principales causas de disipación son: 

-          Calentamiento: Ya sea por insolación o por calentamiento desde la superficie del mar, al desaparecer las condiciones que favorecen los afloramientos. 

-          Elevación de la base de la inversión: Debida a procesos radiativos y de turbulencia. Al elevarse la base de la inversión, la niebla suele transformarse en estratos. La evolución diurna de este sistema niebla-estratos es de una disminución de su densidad en las horas centrales del día, volviendo a espesarse al atardecer. 

-          Advección de otra masa distinta de aire o cambio en la dirección y/o velocidad del viento: En este caso persiste las condiciones atmosféricas relacionadas con la nueva situación. Hay que decir que una brisa débil no es capaz de disipar rápidamente ciertas nieblas de advección, encontrándonos nieblas con situación de brisas del NE en el Cantábrico ( días 5 y 6 de mayo de 1989). 

En la figura 10 se puede ver la disipación de una niebla presente a las 00Z ( T de color negro y Td de rojo) por un cambio de masa de aire a las 12Z (T de color azul y Td  de verde). El cambio se observa por un aumento de la velocidad del viento en superficie y un cambio de la dirección entre los 200 a 2000 m., produciéndose una entrada de otra masa de aire de distintas características térmicas y de humedad ( en este caso , en Santander a las 12Z, el cielo estaba poco nuboso con visibilidad de 10 Km., entrando posteriormente una capa de estratos que produjeron lloviznas). 

        Las “típicas” nieblas de advección sobre afloramientos costeros que se forman en Galicia y se trasladan hacia el este, con giros de vientos hacia la componente oeste, extendiéndose por la costa cantábrica (raramente hasta el final del Golfo de Vizcaya) son muy persistente y densas. No suelen disiparse, manteniendo una visibilidad inferior a 1 Km., durante todo el día.

 

 

 

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