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La presión del aire y cómo afecta el clima

La presión del aire y cómo afecta el clima

Una característica importante de la atmósfera de la Tierra es su presión de aire, que determina los patrones de viento y clima en todo el mundo. La gravedad ejerce una influencia sobre la atmósfera del planeta al igual que nos mantiene atados a su superficie. Esta fuerza gravitacional hace que la atmósfera empuje contra todo lo que la rodea, y la presión aumenta y disminuye a medida que la Tierra gira.

¿Qué es la presión del aire?

Por definición, la presión atmosférica o del aire es la fuerza por unidad de área ejercida sobre la superficie de la Tierra por el peso del aire sobre la superficie. La fuerza ejercida por una masa de aire es creada por las moléculas que la componen y su tamaño, movimiento y número presente en el aire. Estos factores son importantes porque determinan la temperatura y la densidad del aire y, por lo tanto, su presión.

El número de moléculas de aire sobre una superficie determina la presión del aire. A medida que aumenta el número de moléculas, ejercen más presión sobre una superficie y aumenta la presión atmosférica total. Por el contrario, si el número de moléculas disminuye, también lo hace la presión del aire.

¿Como lo mides?

La presión del aire se mide con mercurio o barómetros aneroides. Los barómetros de mercurio miden la altura de una columna de mercurio en un tubo de vidrio vertical. A medida que cambia la presión del aire, la altura de la columna de mercurio también lo hace, como un termómetro. Los meteorólogos miden la presión del aire en unidades llamadas atmósferas (atm). Una atmósfera es igual a 1,013 milibares (MB) al nivel del mar, lo que se traduce en 760 milímetros de mercurio cuando se mide en un barómetro de mercurio.

Un barómetro aneroide utiliza una bobina de tubo, con la mayor parte del aire eliminado. La bobina se dobla hacia adentro cuando la presión aumenta y se dobla cuando la presión cae. Los barómetros aneroides usan las mismas unidades de medida y producen las mismas lecturas que los barómetros de mercurio, pero no contienen ninguno de los elementos.

Sin embargo, la presión del aire no es uniforme en todo el planeta. El rango normal de presión de aire de la Tierra es de 980 MB a 1,050 MB. Estas diferencias son el resultado de sistemas de baja y alta presión de aire, que son causados ​​por un calentamiento desigual en la superficie de la Tierra y la fuerza del gradiente de presión.

La presión barométrica más alta registrada fue de 1,083.8 MB (ajustada al nivel del mar), medida en Agata, Siberia, el 31 de diciembre de 1968. La presión más baja jamás medida fue de 870 MB, registrada cuando la punta del tifón golpeó el Océano Pacífico occidental el 12 de octubre. 1979.

Sistemas de baja presion

Un sistema de baja presión, también llamado depresión, es un área donde la presión atmosférica es más baja que la del área que lo rodea. Los niveles bajos generalmente se asocian con vientos fuertes, aire cálido y elevación atmosférica. En estas condiciones, los niveles bajos normalmente producen nubes, precipitaciones y otros climas turbulentos, como tormentas tropicales y ciclones.

Las áreas propensas a baja presión no tienen temperaturas diurnas extremas (día versus noche) ni estacionales extremas porque las nubes presentes en dichas áreas reflejan la radiación solar entrante de regreso a la atmósfera. Como resultado, no pueden calentarse tanto durante el día (o en el verano), y por la noche, actúan como una manta, atrapando el calor debajo.

Sistemas de alta presión

Un sistema de alta presión, a veces llamado anticiclón, es un área donde la presión atmosférica es mayor que la del área circundante. Estos sistemas se mueven en sentido horario en el hemisferio norte y en sentido antihorario en el hemisferio sur debido al efecto Coriolis.

Las áreas de alta presión normalmente son causadas por un fenómeno llamado subsidencia, lo que significa que a medida que el aire en los altos se enfría, se vuelve más denso y se mueve hacia el suelo. La presión aumenta aquí porque más aire llena el espacio que queda desde la baja. El hundimiento también evapora la mayor parte del vapor de agua de la atmósfera, por lo que los sistemas de alta presión generalmente están asociados con cielos despejados y clima tranquilo.

A diferencia de las áreas de baja presión, la ausencia de nubes significa que las áreas propensas a alta presión experimentan temperaturas extremas diurnas y estacionales, ya que no hay nubes que bloqueen la radiación solar entrante o atrapen la radiación de onda larga saliente por la noche.

Regiones atmosféricas

En todo el mundo, hay varias regiones donde la presión del aire es notablemente consistente. Esto puede dar como resultado patrones climáticos extremadamente predecibles en regiones como los trópicos o los polos.

  • Canal ecuatorial de baja presión: Esta área se encuentra en la región ecuatorial de la Tierra (0 a 10 grados norte y sur) y está compuesta de aire cálido, ligero, ascendente y convergente. Debido a que el aire convergente está húmedo y lleno de exceso de energía, se expande y se enfría a medida que se eleva, creando las nubes y las fuertes lluvias que son prominentes en toda el área. Este canal de zona de baja presión también forma la zona de convergencia intertropical (ITCZ) y los vientos alisios.
  • Células subtropicales de alta presión: Ubicada entre 20 grados y 35 grados norte / sur, esta es una zona de aire caliente y seco que se forma a medida que el aire caliente que desciende de los trópicos se calienta. Debido a que el aire caliente puede contener más vapor de agua, es relativamente seco. La fuerte lluvia a lo largo del ecuador también elimina la mayor parte del exceso de humedad. Los vientos dominantes en el subtropical alto se llaman vientos del oeste.
  • Células subpolares de baja presión: Esta área está a 60 grados de latitud norte / sur y presenta un clima fresco y húmedo. La baja subpolar es causada por la reunión de masas de aire frío de las latitudes más altas y las masas de aire más cálidas de las latitudes más bajas. En el hemisferio norte, su reunión forma el frente polar, que produce las tormentas ciclónicas de baja presión responsables de la precipitación en el noroeste del Pacífico y gran parte de Europa. En el hemisferio sur, se desarrollan tormentas severas a lo largo de estos frentes y causan fuertes vientos y nevadas en la Antártida.
  • Células polares de alta presión: Estos se encuentran a 90 grados norte / sur y son extremadamente fríos y secos. Con estos sistemas, los vientos se alejan de los polos en un anticiclón, que desciende y diverge para formar los vientos polares. Sin embargo, son débiles porque hay poca energía disponible en los polos para fortalecer los sistemas. Sin embargo, la altura antártica es más fuerte porque puede formarse sobre la masa de tierra fría en lugar del mar más cálido.

Al estudiar estos altibajos, los científicos pueden comprender mejor los patrones de circulación de la Tierra y predecir el clima para su uso en la vida diaria, la navegación, el transporte y otras actividades importantes, lo que hace que la presión del aire sea un componente importante para la meteorología y otras ciencias atmosféricas.

Fuentes:

  • Sociedad Geográfica Nacional. "Presión atmosférica."Sociedad Geográfica Nacional, 9 de octubre de 2012, //www.nationalgeographic.org/encyclopedia/atmospheric-pressure/.
  • "Sistemas y patrones meteorológicos".Sistemas y patrones climáticos | Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, //www.noaa.gov/education/resource-collections/weather-atmosphere-education-resources/weather-systems-patterns.