Profesor David Felipe Escobar Baccaro CURSO METEOROLOGIA Y CLIMATOLOGIA Actualización 01-10-2012 ANALISIS DE TEMPERATURA 1. 2. OBJETIVO Determinar las variaciones temporales de la temperatura del aire. Explicar el comportamiento de la temperatura en las diferentes regiones naturales del Perú. Evaluar y conocer el comportamiento de los rangos térmicos en el Perú. Determinar la distribución vertical de la temperatura del aire Conocer y utilizar las tablas de sensación térmica y la inversión térmica de Lima GENERALIDADES a. Variación temporal de la temperatura del aire. Variación Diaria: A lo largo del día, durante la mañana, la energía que llega a la superficie es mayor a la que sale, originando una acumulación de energía, la cual causa el aumento de la temperatura de la superficie; nótese que la mayor temperatura no se obtiene cuando sobre la superficie incide radiación con la mayor intensidad. La temperatura máxima ocurrirá cuando exista un equilibrio entre la energía que entra y la que sale. Si no existiese atmosfera, esta energía que entra y la que sale. Si no existiese atmosfera, este máximo ocurriría momentos antes del anochecer. Variación Estacional o Anual: La variación anual resulta principalmente de un balance de energía: la radiación total que ingresa, la radiación total que egresa y los intercambios de energía con convección (advección) y procesos de evaporación y condensación de agua. La máxima insolación en cada hemisferio es recibida en su correspondiente solsticio de verano, y no es de extrañarse que las máximas temperaturas ocurran después. Lo mismo ocurre con la temperatura mínima anual. Variación Multianual: Cuando se trabaja con largas series de temperaturas medias o anuales, se pueden observar años cálidos o fríos, o estaciones calurosas o frías. También se pueden observar tendencias climáticas, si la región tiende a calentarse o si se observa un cambio en la variabilidad, rasgos que pueden indicar la ocurrencia de un cambio climático. Profesor David Felipe Escobar Baccaro CURSO METEOROLOGIA Y CLIMATOLOGIA Actualización 01-10-2012 b. Variación espacial de la temperatura del aire. Variación Horizontal: Varios factores influyen en la distribución de la temperatura sobre la superficie terrestre. Ellos influyen: La cantidad de insolación recibida. La naturaleza de la superficie (vegetación, concreto, arena, agua, etc.). La distancia a grandes masas de agua. El relieve. Los vientos predominantes. Corrientes oceánicas. La latitud es el principal factor del cual depende la radiación. De ella depende el Angulo de incidencia y la duración del fotoperiodo. Adicionalmente, el balance de radiación depende de la nubosidad, aerosoles y gases de efecto invernadero. La naturaleza de la superficie influye en cuanto a su capacidad de absorber la radiación. El concreto absorbe más radiación infrarroja que otros materiales, por ejemplo: La distancia a grandes cuerpos de agua influye en el rango de temperatura del aire, a mayor cercanía, el rango térmico es menor, debido al efecto termorregulador del agua. El relieve posee un efecto atenuador sobre la temperatura, en parte debido al descenso de la temperatura con la altitud, y por otra, por la mayor superficie de incidencia de la radiación, lo cual disminuye su intensidad. Los vientos predominantes y las corrientes oceánicas influyen en la temperatura del aire, por cuanto pueden transportar masas de aire o aguas frías o calientes de un área a otra. Variación Vertical: Gradiente Térmica Vertical (GTV): es el cambio de temperatura por unidad de altitud GVT = ΔT / Δz Inversión Termica: En ciertas capas de la atmosfera y en ciertas regiones, la temperatura aumenta con la altura; en este caso, se dice que existe una inversión térmica, pues la temperatura suele disminuir con la altura. Aquella altitud donde la temperatura empieza a aumentar, se le denomina base de la inversión. Suele ser el límite superior de las nubes de tipo estrato. El tope de la inversión es aquel nivel o altitud en la que la temperatura vuelve a disminuir con la altura. Profesor David Felipe Escobar Baccaro CURSO METEOROLOGIA Y CLIMATOLOGIA 3. MATERIALES Y PROCEDIMIENTOS 3.1 MATERIALES 3.2 Actualización 01-10-2012 Datos medios horarios mensuales, promedios mensuales. Datos medios mensuales de temperatura máxima, media y mínima. Datos de radiosonda. Acceso a web wide world PROCEDIMIENTOS Variación Diurna de Temperatura del Aire: Usando los datos de la Tabla 1, grafique las curvas correspondientes a los meses de enero y julio, complete el cuadro 1 y realice el respectivo análisis Variación Diurna de las Temperaturas Extremas y Rangos: Con los datos de la Tabla 2, grafique las curvas correspondientes a las temperaturas máximas, mínimas para cada estación, complete el cuadro 2 y realice el análisis respectivo. Variación Multianual de la Temperatura del Aire: Usando los datos de la Tabla 3 identifique el año mas cálido y mas frio (realice el promedio anual previamente) Identifique el verano (promedio de enero, febrero y marzo) mas cálido y mas frio. Identifique el invierno (promedio de julio, agosto y setiembre) mas cálido y mas frio. grafique Temperatura versus meses (realice el promedio mensual multianual de cada mes). Variación Vertical de la Temperatura del Aire: En la Figura 1 se presenta un Diagrama Termodinámico, realizado automáticamente por el sistema AMDAR, que consta de sensores instalados en aeronaves comerciales y servidores en los Servicios Meteorológicos Nacionales, estos sensores transmiten a tierra los datos que posteriormente son presentados para su explotación. La Tabla 4 presenta los datos correspondientes a la Figura 1, a partir de la Tabla 4 complete el Cuadro 4, determine el valor de la base y tope de la inversión térmica (hPa), la intensidad de la inversión (˚C) y realice el calculo del espesor de la inversión mediante la siguiente formula: Profesor David Felipe Escobar Baccaro ΔZ = 𝑅𝑑 𝑇 𝑃 𝑏𝑎𝑠𝑒 ln ( ), 𝑔 𝑃 𝑡𝑜𝑝𝑒 CURSO METEOROLOGIA Y CLIMATOLOGIA Actualización 01-10-2012 [𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠] Donde: T [˚𝐾𝑒𝑙𝑣𝑖𝑛], Es el promedio de la temperatura en la base y tope de la inversión. 𝑚 g = 9,80 𝑠𝑒𝑔2 𝑅𝑑 = 287,06 𝐽 𝑘𝑔 ˚𝐾 4. CUESTIONARIO 4.1 Mencione los factores que afectan la temperatura del aire. 4.2 Defina Inversión Térmica. ¿Cómo cree Usted que la inversión térmica afecta la contaminación atmosférica en la ciudad de Lima? 4.3 ¿Por qué el rango térmico es mayor en la Sierra que en la Costa? 4.4 Describa las características de las nubes “Estratos”, busque una foto a color de este tipo de nube y preséntela. 5. CONCLUSION Como conclusión de la práctica, el alumno debe: Conocer las variaciones temporales de la temperatura del aire. El comportamiento de la temperatura en las diferentes regiones naturales del Perú. Evaluar y conocer el comportamiento de los rangos térmicos en el Perú. Determinar la distribución vertical de la temperatura del aire Profesor David Felipe Escobar Baccaro CURSO METEOROLOGIA Y CLIMATOLOGIA TABLA 1 Datos medios de Temperatura del Aire (˚C) Estación: A. V. Humboldt HORA 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 ENE 20.9 20.0 19.5 19.2 19.0 18.2 19.5 26.0 26.8 26.2 27.1 25.0 26.8 26.9 26.2 25.6 24.8 23.7 22.8 22.3 22.1 22.0 22.0 21.0 JUL 16.6 16.5 16.5 16.5 16.6 16.6 16.8 17.6 18.0 18.6 19.4 20.0 20.2 20.0 19.5 18.9 18.1 17.4 17.0 17.0 17.0 16.8 16.8 16.7 CUADRO 1 Variación Diurna de la Temperatura del Aire Estación: A. V. Humboldt VALOR ENE JUL T. MAX T. MIN HORA ENE JUL Actualización 01-10-2012 Profesor David Felipe Escobar Baccaro Actualización 01-10-2012 CURSO METEOROLOGIA Y CLIMATOLOGIA TABLA 2 Temperatura del Aire (˚C) MAXIMA, MINIMA Y RANGO TERMICO CHULUCANAS ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NO DIC T MAX T MIN 32.2 33.2 33.2 31.3 30.8 29.9 29.3 29.6 31.7 31.8 31.4 32.2 21.9 21.7 21.2 20.4 18.8 17.0 16.3 15.2 15.7 16.5 17.8 19.2 CUSCO RANGO T MAX T MIN 18.7 18.2 17.3 18.4 18.9 18.0 17.6 19.0 18.4 21.2 20.2 18.8 7.1 6.9 6.2 5.4 3.0 1.1 4.7 3.1 5.0 6.0 7.0 7.0 TINGO MARIA RANGO T MAX T MIN 28.1 27.7 28.9 29.5 29.7 29.4 29.5 29.8 30.3 30.0 29.1 28.9 19.2 19.3 19.5 19.6 19.4 18.5 17.2 19.1 19.3 19.6 19.9 19.8 RANGO YURIMAGUAS T MAX T MIN 30.7 31.5 31.8 30.5 30.7 30.6 30.2 31.3 32.6 32.1 31.8 31.1 22.1 22.2 22.1 21.9 22.4 21.9 17.9 19.9 19.6 21.1 21.3 21.2 RANGO CUADRO 3 Temperatura del Aire (˚C) MAXIMA, MINIMA Y RANGO TERMICO Rango Máximo Valor (˚C) CHULUCANAS CUSCO TINGO MARIA YURIMAGUAS Mes Rango Mínimo Valor (˚C) Mes T. Max. Max. Valor (˚C) Mes T. Min. Min. Valor (˚C) Mes Profesor David Felipe Escobar Baccaro Actualización 01-10-2012 CURSO METEOROLOGIA Y CLIMATOLOGIA TABLA 3 Promedios Mensuales de Temperatura del Aire (˚C) Estación: A. V. Humboltd AÑO E F M A M J J A S O N D 1981 20.9 23.1 22.9 20.5 17.5 15.7 15.0 15.3 15.6 16.5 17.7 19.5 1982 21.0 22.5 21.7 20.0 17.9 16.6 16.2 15.6 16.6 18.1 20.3 23.1 1983 25.0 25.5 25.8 24.9 23.6 22.3 19.1 17.7 16.8 17.8 18.8 21.2 1984 22.5 22.5 22.3 20.4 17.7 16.5 15.8 16.0 16.4 17.5 18.7 20.9 1985 22.2 22.5 23.0 20.7 16.8 16.4 15.3 14.9 15.3 16.9 18.1 20.7 1986 22.9 23.2 21.6 20.5 17.3 16.0 15.1 15.7 15.9 16.4 18.1 21.1 1987 23.4 24.2 23.6 21.5 19.1 16.9 17.0 16.5 16.3 17.5 18.8 20.6 1988 21.8 23.1 22.2 20.8 18.7 15.3 14.1 14.2 15.2 16.2 18.0 20.3 1989 22.0 24.1 23.5 20.1 17.0 15.8 15.1 14.9 15.0 17.0 18.0 19.6 1990 21.8 23.1 22.5 26.0 18.3 16.1 15.2 14.7 15.7 16.5 17.7 20.1 1991 21.4 22.1 22.8 20.8 18.3 17.0 15.8 15.5 16.3 17.2 18.4 20.8 1992 21.4 23.7 25.0 23.2 20.8 17.7 15.5 15.4 15.9 17.3 19.7 19.9 1993 22.2 23.9 23.4 21.4 19.5 18.4 16.7 16.4 16.6 17.3 17.8 19.9 1994 22.0 22.9 23.0 21.5 18.4 16.0 15.2 14.8 16.2 17.1 18.1 20.3 1995 22.9 23.9 23.9 21.6 20.1 17.6 15.9 15.9 16.7 17.6 19.4 20.7 1996 22.2 24.1 23.3 21.2 18.6 14.7 14.5 15.2 15.4 16.4 17.4 20.1 1997 22.6 23.8 23.7 21.4 21.4 21.5 21.0 20.3 20.5 19.5 21.1 23.3 CUADRO 3 Variación Multianual de Temperatura del Aire (˚C) Estación: A. V. Humboltd Valor (˚C) Año mas cálido Verano mas cálido Invierno mas cálido Año mas frio Verano mas frio Invierno mas frio Año Profesor David Felipe Escobar Baccaro CURSO METEOROLOGIA Y CLIMATOLOGIA FIGURA 1 Diagrama Termodinámico Sondaje Aeropuerto Jorge Chávez. Callao Actualización 01-10-2012 Profesor David Felipe Escobar Baccaro CURSO METEOROLOGIA Y CLIMATOLOGIA TABLA 4 Datos de Sondaje – Sistema AMDAR Aeropuerto Jorge Chávez. Callao PIM(Up) 0407 26Sep12 Ascent sounding toward 333° from Lima (PIM) lasting 40 min, and covering 263 nautical miles (Aircraft #7108) P_alt mb t/td w_dir/w_spd Time Bng/Rng (ft) (°C) (kts) (UTC) (nm) 80 1010 16.2/----- ---°/--- 0407 242°/001 240 1004 16.2/----- 168°/010 0407 242°/001 580 992 15.7/----- 175°/010 0407 236°/002 1000 977 15.2/----- 166°/012 0407 236°/002 1400 963 14.6/----- 163°/010 0407 236°/002 1670 954 14.2/----- 181°/006 0407 225°/003 1890 946 14.6/----- 289°/001 0407 233°/003 2070 940 14.7/----- 16°/004 0407 233°/003 2440 927 16.6/----- 91°/002 0407 225°/003 2500 925 17.0/----- 86°/002 2720 918 18.7/----- 66°/003 0407 225°/003 2990 908 20.2/----- 36°/003 0408 231°/004 3240 900 20.2/----- 8°/003 0408 225°/004 3400 895 20.1/----- 316°/007 0408 225°/004 3490 892 20.1/----- 322°/011 0408 225°/004 3590 889 20.6/----- 346°/010 0408 225°/005 3700 885 20.6/----- 3°/009 0408 225°/005 4230 868 19.7/----- 25°/003 0408 225°/006 4780 850 19.6/----- 6°/002 0409 236°/006 4781 850 19.6/----- 6°/002 5590 825 20.1/----- 88°/001 0409 250°/007 6470 798 19.2/----- 149°/001 0409 257°/008 7250 774 18.6/----- 136°/012 0410 266°/009 7950 754 17.7/----- 152°/015 0410 273°/011 8780 730 16.1/----- 140°/015 0410 279°/012 9580 708 14.1/----- 135°/015 0411 280°/014 9882 700 13.3/----- 128°/015 10370 687 12.1/----- 116°/014 0411 284°/015 10800 675 10.6/----- 105°/011 0411 286°/017 11220 664 10.2/----- 71°/011 0412 289°/019 11720 652 10.2/----- 78°/012 0412 290°/021 12420 634 9.1/----- 110°/011 0412 292°/023 13170 615 7.1/----- 125°/011 0413 293°/025 Actualización 01-10-2012 Profesor David Felipe Escobar Baccaro 13900 14640 15370 16100 16870 17570 18260 18289 18880 19500 20050 20760 23429 29827 33882 36000 598 5.1/----580 3.2/----563 1.7/----547 0.1/----530 -1.6/----515 -3.6/----501 -4.9/----500 -5.0/----488 -6.1/----475 -7.9/----465 -9.1/----451 -10.9/----400 -17.0/----300 -31.8/----250 -41.1/----227 -46.0/----- CURSO METEOROLOGIA Y CLIMATOLOGIA Actualización 01-10-2012 126°/011 0413 295°/027 134°/011 0413 296°/029 160°/011 0414 296°/031 172°/009 0414 298°/034 177°/010 0414 298°/036 185°/009 0415 298°/038 161°/006 0415 298°/041 159°/006 127°/006 0415 299°/043 86°/005 0416 299°/045 72°/012 0416 300°/048 72°/006 0416 301°/049 81°/008 104°/013 118°/015 125°/017 0446 333°/263 CUADRO 4 Identificación de la Inversión Térmica Estación: Aeropuerto Jorge Chávez. Callao Base de Inversión (hPa) Valor Tope de Inversión (hPa) Intensidad T base – T tope (˚C) Espesor metros (ΔZ)