Con
objeto de evaluar más detenidamente el papel de la ondulación
de la tropopausa en el desarrollo ciclogenético, y los mecanismos
físicos subyacentes, aplicaremos en esta apartado el modelo conceptual
de Hirschberg and Fritsch (1991, 1993) de desarrollo de bajas extratropicales.
El punto de partida de este modelo conceptual es la evidencia observacional
de que el desarrollo, evolución y estructura de las bajas en la
troposfera inferior están influenciados por cambios de temperatura
que ocurren cerca de ondulaciones de la tropopausa que se amplifican. De
hecho, este modelo conceptual es equivalente al modelo de Hoskins et al.
(1985) basado en la superposición de anomalías de VP de niveles
altos y bajos, pero dirigiendo la atención a las consecuencias hidrostáticas
de la superposición de anomalías cálidas de niveles
altos y bajos en un entorno baroclino, describiendo esa relación
en términos de advecciones térmicas y movimientos verticales.
En las gráficas pueden verse los modelos conceptuales asociados
con el estado inicial (las perturbaciones de niveles altos y bajos se encuentran
fuera de fase), el estado de desarrollo (acoplamiento de las perturbaciones
de niveles altos y bajos) y el estado de oclusión (cesa el desarrollo
de la baja cuando el embolsamiento cálido de niveles altos se situa
en la vertical de la baja en superficie). Para más detalles sobre
las implicaciones dinámicas de esta evolución consultar el
módulo TEMPO TAD3 (Diagnóstico: Modelos Teóricos).
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De
forma resumida, se puede decir que en este modelo conceptual el desarrollo
resulta consecuencia de los ajustes hidrostáticos y del campo de
viento que ocurren entre niveles altos y bajos, cuando las anomalías
cálidas de niveles altos se superponen sobre zonas baroclinas de
niveles bajos. Estos ajustes son debidos, fundamentalmente, a imbalances
causados por cambios de temperatura y viento en altos y bajos niveles.
Desde un punto de vista práctico, el desarrollo ciclogenético
tiene lugar allí donde se superponen advecciones cálidas
en niveles altos y bajos, siempre que la masa de aire que entra en juego
(y que se encuentra sometida a ascensos) posea baja estabilidad estática.
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El
papel que juega la baroclinidad es doble: por un lado, la existencia de
baroclinidad de fondo es necesaria para el mantenimiento de vientos horizontales
intensos al nivel de la tropopausa (que provoquen fuertes advecciones cálidas
en la troposfera superior) y, por otro, la existencia de baroclinidad implica
la existencia de gradientes horizontales de estabilidad estática.
Si el aire que es forzado a ascender posee baja estabilidad estática
y/o ocurre condensación, el enfriamiento por movimiento vertical
y las advecciones frías en la troposfera media son incapaces de
compensar el calentamiento por advección en la troposfera superior,
produciéndose caídas de geopotencial y de presión
en niveles bajos. Es necesario que la ondulación de la tropopausa
se acerque a una región favorable que contenga aire troposférico
con baja estabilidad en el lado cálido de una zona baroclina, para
que el enfriamiento en la troposfera media sea incapaz de cancelar el calentamiento
en la estratosfera inferior debido a advección.
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En las páginas siguientes
se muestran secciónes verticales el 5/06 y el 5/12 (el eje de la
sección está marcado en la esquina superior derecha), con
la advección cálida (en rojo, valores negativos en línea
discontinua) y la estabilidad estática húmeda (ESTW, en azul,
con los valores negativos mostrando áreas potencialmente inestables),
por un lado, y la velocidad vertical (movimientos ascendentes en línea
continua y descendentes en discontinua) por otro; la posición de
la baja en superficie se ha marcado con una B sobre el eje de las secciónes.
El objetivo es tratar de obtener alguna indicación de las diferencias
existentes en esos dos momentos en relación con el proceso de profundización.
Recordar que entre el 5/06 y el 5/12 la baja en superficie comienza a extenderse
horizontalmente, sin cambiar apenas su presión central, mientras
que entre el 5/12 y el 5/18 la baja se profundiza aproximadamente 9 mb. |