TALLEX Simulacion de la circulacion de la atmosfera en latitudes medias

OSORES, MARIA SOLEDAD; PAPPALARDO, LAURA; DILLON, MARIA EUGENIA; PÁNTANO, VANESA; POSSIA, NORMA; CAMPETELLA, CLAUDIA; RACEDO, ROMINA

Bahia Blanca

Jornada; Jornadas nacionales de Ciencias del Mar; 2009

La circulación general de la atmósfera se encuentra principalmente regida por la rotación terrestre y el calentamiento diferencial entre el Ecuador y el Polo. Para balancear este desequilibrio térmico se produce un transporte meridional de calor, en las regiones tropicales por medio de la celda de Hadley. En latitudes medias el gradiente meridional de temperatura es mucho mayor que en tropicales y esto asociado a la rotación terrestre conduce al equilibrio del viento térmico (fuerte aumento del viento del oeste con la altura). Las observaciones muestran que el flujo en latitudes medias está dominado por perturbaciones de escala sinóptica, que pueden crecer a expensas del flujo medio zonal (inestabilidad baroclínica). El objetivo del presente trabajo fue visualizar el crecimiento de las ondas baroclínicas y  los factores que pueden intervenir en el desarrollo de esta inestabilidad. Éste se concretó realizando experimentos en el Laboratorio del Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos (DCAO) en el marco del Taller de Experimentación en Fluidos Geofísicos (TALLEX). Los mismos fueron realizados en un tanque circular de acrílico de 44.5 cm de diámetro conteniendo agua; para generar un gradiente térmico se utilizó un recipiente metálico con hielo colocado en el centro del sistema. Se plantearon las siguientes preguntas, ¿Cómo se comporta el flujo frente a un gradiente radial de temperatura con rotación? ¿Cómo se comporta el flujo frente a un gradiente radial de temperatura sin rotación? ¿Cómo se comporta el flujo sin gradiente radial de temperatura con rotación?   Se adecuó el montaje a cada una de ellas y los resultados mostraron que solamente en el primer experimento se observaron varias perturbaciones espiraladas del flujo, transportando fluido relativamente más frío hacia el borde exterior del tanque (Ecuador) y fluido más caliente hacia el centro del tanque (Polo). Estas circulaciones simulan las ondas observadas en la atmósfera en latitudes medias, estudiadas por Charney y Eady (1940) y Rossby posteriormente, que permiten el intercambio de energía entre 30º y 60º en cada hemisferio. En el segundo experimento se observó una circulación cerrada compuesta por una rama fría alejándose de la fuente de menor temperatura hacia los bordes exteriores sobre el fondo del dispositivo, y por encima de ésta se ubica una rama cálida que se dirige en sentido contrario a la anterior. Este resultado es coherente con el modelo teórico de una sola  celda entre el Ecuador y el Polo, expuesto por Hadley, que en la atmósfera se verifica solo en latitudes tropicales. Por último, en el tercer experimento, se observó cómo el fluido se organiza en columnas, sin mezclarse con el entorno, resultado que fue enunciado por G. I. Taylor (1921) y Joseph Proudman (1916), y que no se observa en la atmósfera. Creemos que estas experiencias son importantes para su aplicación con estudiantes, ya que permiten entender los modelos de circulación teóricos, y sus efectos aisladamente.