Meteorología Aeronáutica. Frontología

MASAS DE AIRE:

El concepto de masa de aire fue desarrollado en Noruega por los meteorólogos Bergeron y Bjerkness en los años 20 como parte de su teoría sobre el Frente Polar.

Definición de masa de aire.

Una masa de aire se define como un volumen de aire de gran extensión cuyas propiedades físicas, sobre todo temperatura y humedad tienen, aproximadamente, los mismos valores sobre grandes distancias horizontales.

Su tamaño cubre por lo general centenares e incluso miles de kilómetros cuadrados, verticalmente puede alcanzar espesores de varios kilómetros, y sus caracteres los obtiene por el contacto prolongado sobre extensas áreas oceánicas o continentales con unas condiciones superficiales homogéneas, a las que se denomina regiones manantial o fuente.

Frentes

Como se ha dicho en capítulos anteriores, frente es la superficie límite que separa dos masas de aire de diferente naturaleza.

Más que de superficie frontal en un sentido geométrico, cabe hablar de zona de transición entre dos masas.

Esta zona puede tener una anchura de unos quinientos metros

Es la línea de intersección de la superficie frontal con la superficie de la tierra no es exactamente una línea. Como la superficie frontal está muy inclinada del orden de un grado la zona frontal con la superficie de la tierra

Se llama frente a la zona de transición entre dos masas de aire de distintas características físicas: presión, humedad, densidad, temperatura, viento y energía potencial, donde tienen lugar los fenómenos más importantes del tiempo.

Una masa de aire es generalmente más cálida y contiene más humedad que la otra. En todos los frentes las masas de aire cálidas toman un movimiento a lo largo de la superficie frontal y originan fenómenos variados de nubosidad y con frecuencia lluvias.

Considerando los enormes tamaños de las masas de aire, la discontinuidad entre ellas son relativamente angostas, entre 20 a 50 km de ancho.

Es a lo largo de estas zonas donde la energía potencial se transforma en energía cinética generando grandes tempestades viajeras llamadas ciclones frontales.

Para la escala de los mapas de tiempo, normalmente son lo  suficientemente delgados, por lo que se representan en superficie por una línea gruesa, donde las líneas delgadas son las isobaras, las letras A y B indican centros de altas y bajas presiones respectivamente y los números sobre las isobaras son los valores de la presión atmosférica, en hPa.

Un frente se caracteriza por

(a) un cambio rápido en la dirección del viento, que se ve a lo largo del frente y un típico doblez en las isobaras, cuyo vértice apunta en sentido desde las bajas a las altas presiones

(b) A menudo, aunque no siempre, un frente está asociado a nubosidad extensa, que produce la precipitación, principalmente en el lado frío del frente.

(c) En casos extremos, la temperatura cerca del suelo puede estar influida fuertemente por condiciones locales, esto puede confundir los contrastes existentes a través de capas profundas de aire.

Un frente, además de ser una zona de rápida transición de temperatura, también lo es de rápido cambio de la presión y el viento. Como el aire frío es mas denso, aquí el peso de la columna de aire es mayor que en el aire caliente. Este exceso de presión de la cuña fría bajo el frente es la causa de que las isobaras se doblen, apuntado hacia las altas presiones en superficie. Si un observador se coloca con el viento a su espalda en el sentido de avance del frente, el viento se desviará a su derecha en el hemisferio sur cuando pase el frente. Normalmente la velocidad del viento cambiará cuando el frente pase, aumentando o disminuyendo, según la separación de las isobaras.

La discontinuidad frontal se comporta como una superficie que se inclina con la altura. Sobre el suelo, la pendiente de la superficie frontal tiene un ángulo pequeño tal que por la pendiente el aire cálido se superpone al aire frío. En un caso ideal, las masas de aire de ambos lados del frente deberían moverse en la misma dirección y con la misma rapidez. En esas condiciones, el frente debería actuar simplemente como una barrera que viaja junto con las masas de aire, y ninguna masa podría romper la barrera.

Sin embargo, generalmente la distribución de presión a través del frente es tal que una masa de aire se mueve más rápido que la otra. Así una masa de aire avanza activamente sobre la otra y “choca” con esta. De ahí el nombre de frente por similitud con los frentes de batalla de la I Guerra Mundial.

Cuando una masa de aire se mueve sobre otra, se produce alguna mezcla en la superficie frontal, pero por la mayor parte, la masa de aire mantiene su identidad.

Independiente de cual es la masa de aire que avanza, es siempre el aire más cálido y menos denso el que es forzado a ascender, mientras que el aire más frío y más denso actúa como una cuña sobre la cual se produce el ascenso del aire cálido.

Generalmente se usa el término invadir para referirse al aire cálido que se desliza hacia arriba sobre una masa de aire frío.

Clasificación de frentes :

Cuando dos masas de aire a diferente temperatura se encuentran, pueden ocurrir dos variantes. La masa más caliente avanza sobre la masa fría o la masa fría empuja a la cálida. En el primer caso tenemos un frente cálido y en el segundo un frente frío.

Por consiguiente, cada frente recibe su nombre de acuerdo con la masa que empujan

Los frentes se clasifican según su movimiento respecto a las masas de

aire frío y caliente. Se distinguen cuatro tipos de frentes: cálido, frío, estacionario y ocluido.

Se representan gráficamente en los mapas, con triángulos y/o semicírculos, dirigidos hacia donde avanza el frente, se usa una línea azul para frente frío, roja para frente cálido, azul y roja para estacionario o violeta para frente ocluido.