corrientes en chorro

[lina10car]

holas gente! bueno abri este tema de corrientes en chorro porq no me queda nada claro q funcion cumplen dichas corrientes tanto en argentina como en el resto del planeta, gracias!

[marcos82]

JAJAJAJA, qué temita tocaste Jorgelina, voy a tener que ponerme a escribir un buen rato. Pero bueno, ahora en un rato veo que puedo poner.

[matute_bow]

que teeeeema, ajajajajajajaa
si queres anda por partes marcos, y yo te voy ayudando en mis tiempos libres

[federico]

esperare con ansias la explicación marcos. y si podes, vagamente explica porque cuando esta fuerte aumenta la posibilidad de granizo mas grande

[marcos82]

Bueno, comencemos por definir primero qué es un jet, o a qué se llama jet. Básicamente un jet es un máximo (relativo o absoluto) de vientos en cualquier nivel, aunque en algunos casos ese máximo tiene que cumplir otros requerimientos, como por ejemplo el jet de capas bajas que requiere cumplir que la intensidad sea mayor a los 12 m/s y que la cortante respecto del nivel de 700 hPa supere los 6 m/s por kilómetro si mal no recuerdo. Igual, no le den bola a esto último que dije, es sólo para ejemplificar.
Ahora bien, dado que nos estamos refiriendo a jets de niveles altos, más o menos en 200 o 300 hPa (creo, tal como se lo planteó, en todo caso el de capas bajas lo vemos después), una corriente en chorro o jet en estos niveles es cualquier máximo de vientos (si hay algún requerimiento plis córrijanme, pero yo a cualquier máximo que veo ahí, ya le pongo el nombre jet).
A qué se debe la existencia de los jets?. Bueno, hay una ecuación de balance que relaciona la variación horizontal de temperatura con el aumento de la intensidad del viento con la altura que es el balance de viento térmico y que van a ver en Introducción a la Dinámica, cuando tengan la dicha de estar emergiendo del pabellón 1. Qué nos dice este principio o ley, (por llamarla de alguna manera)?. Que en las zonas donde la variación horizontal de temperatura en niveles bajos es mayor, el aumento con la altura del viento (geostrófico) es mayor que en regiones vecinas. Veamos esto mejor con el dibujo que les pongo a continuación



Ahí les dibuje un perfil meridional de temperatura, imagínense que estamos mirando desde el Este hacia el Oeste, con el Norte hacia la derecha y que tenemos este perfil de temperaturas en la vertical. Vemos que la variación meridional de temperatura es variable con la latitud, hay zonas en donde el gradiente (que es la variación espacial de una propiedad) de temperatura es mayor y en otras donde es menor. Bueno, en la zona donde el gradiente horizontal de temperatura es mayor, el viento va a aumentar más rápidamente con la altura y esto se traduce que en los niveles superiores de la atmósfera el máximo de viento va a estar por encima de la región de mayor variación horizontal de temperatura que no coincide con otra cosa que con las zonas frontales. Es decir, que es natural que en las zonas frontales se encuentren los jets en altura, es una consecuencia del balance de viento térmico, el cual resulta del balance de viento geostrófico y el balance de hidrostático, pero esta parte teórica como ya les dije, la van a ver en la carrera (Eze, estás muy cerca de verlas). Además, cuanto mayor sea la diferencia espacial de temperatura, mayor va a ser la intensidad del jet, por lo que es de esperar que sólo los frentes con mayor salto de temperatura sean los que tengan los jets asociados más intensos. De todas maneras, cabe aclarar que el máximo del jet (o jet streak como se lo nombra a veces) no se va a dar encima del frente en superficie, sino que el máximo se va a ubicar por detrás, dado que el frente en la vertical se inclina hacia el aire frío, y cuando uno integra en la columna atmosférica el gradiente horizontal de temperatura, el mayor gradiente se encuentra más al sur en este caso respecto del frente en superficie. Es decir, el máximo de vientos asociados al jet se dan por encima del frente en altura.
Bueno, mando esta parte para que vayan leyendo y sigo en otro post mostrando más cosas.

[lina10car]

gracias! ya lo lei dos veces para entender mejor..

[marcos82]

Well, let's continue with jet streams.

Si uno mira campos de vientos en los niveles superiores, se verá que los jets van oscilando de posición día a día y que en algunas zonas se intensifican y en otras se debilitan. Sin embargo, cuando uno mira a escalas más estacionales o incluso anuales, uno encuentra que los jets tienden a ubicarse en zonas o círculos de latitud predominantes, y por tal motivo se les suele poner nombres. Básicamente a nivel mundial existen 3 jets principales, 2 en el Hemisferio Sur y uno en el Hemisferio Norte (en otros planetas como Jupiter por ejemplo, creo que hay como 6 jets, que se van alternando del Este y del Oeste, acá en el planeta Tierra son todos del Oeste). Uno de ellos es el Jet Subtropical que está en los dos hemisferios y se ubica por lo general en la banda de los 20-30º de latitud en ambos hemisferios. Este jet está asociado con una circulación meridional que se da en los trópicos que es la llamada Celda de Hadley, por si alguien la oyó nombrar. Acá abajo les dejo otro esquema bien caserísimo



Supongamos que miramos como es la circulación meridional (en el sentido Norte-Sur) y vertical promediando todos los meridianos (es decir promediando zonalmente) en las latitudes más bajas a lo largo de todo el año. Bueno, lo que veríamos es eso que dibuje ahí, que son dos pares de celdas de circulación directa, conocidas como celdas de Hadley. Básicamente el aire en niveles bajos se mueve hacia el Ecuador en donde converge y en donde además se da el máximo calentamiento solar (siempre promediando anualmente, en seguida veremos que a nivel estacional esto no es tan así). Sobre el Ecuador en promedio, se daría el ascenso de aire y la ocurrencia de convección, y esta línea no es ni más ni menos que la línea de Convergencia intertropical (ITCZ, de Intertropical Convergence Zone) que varía de latitud dependiendo del meridiano en que nos encontremos y de la época del año. En niveles altos el aire diverge y se dirige hacia los polos, para luego descender cerca de los 30º de latitud. Cabe destacar que si la tierra no rotara, esta circulación de Hadley se extendería hasta el polo, y de hecho cuánto más rápidamente rote el planeta esta circulación se extendería menos meridiionalmente. Esta circulación es una consecuencia directa de que el Ecuador sea la zona que más se caliente en promedio respecto de otros círculos de latitud. Bueno, hasta acá parece que la cosa no tiene mucho que ver con los jets, pero en realidad están íntimamente relacionados. Como verán, ahí dibujé sendos jets por encima de las ramas de descenso de las celdas, y en rigor la existencia de esos jets no se debe solo a la presencia de un gradiente meridional de temperatura (que es una condición de necesaria de equilibrio para que estén los jets) sino que se debe a una transferencia de momento angular causado por la rotación del planeta. Para entender esto un poco mejor, ustedes sabrán o al menos intuyen que si bien la velocidad de rotación del planeta es constante en todo el globo, el hecho de que la distancia al eje de rotación varíe con la latitud, hace que la velocidad tangencial (es decir, la velocidad de rotación multiplicada por el radio terrestre a una dada latitud) varíe con la latitud, haciendo que dicha velocidad sea máxima en el Ecuador y sea prácticamente nula en los polos. Dado que las parcelas tienen la mayor velocidad tangencial en el Ecuador en niveles altos, es decir tienen el mayor momento angular, cuando las mismas se desplazan hacia los 30º de latitud, como la velocidad tangencial del planeta disminuye y es necesario mantener el momento angular (porque este se conserva), entonces la única manera de que las parcelas logren esto, es que las mismas se aceleren y se maximize su velocidad en la zona donde se dan los descensos. No sé si esto último se entendió, pero básicamente la presencia del Jet Subtropical está relacionada con la circulación tropical y con la conservación de momento angular (que explica entre otras cosas, porqué los vientos en un huracán son más intensos en el borde del ojo), cualquier cosa me preguntan, porque soy consciente de que quizás es medio turbio esto.
Todo esto es válido como dije antes, promediando a nivel anual, pero no a nivel estacional. Supongamos que estamos en la estación de verano de uno de los hemisferios (y por consiguiente en la otra es invierno). En ese caso la zona de máximo calentamiento va a estar en el hemisferio de verano (digamos a unos 10 a 20º de latitud). Entonces la rama de ascenso se correrá hacia el hemisferio de verano, y al mismo tiempo como el gradiente meridional de temperatura disminuirá en el hemisferio de verano, la circulación de la celda en el hemisferio de verano va a ser muy débil, mientras que como en el hemisferio de invierno el gradiente meridional de temperatura es mayor, la circulación de la celda de Hadley del hemisferio de invierno va a ser mayor, y de hecho va a ser la dominante de las dos celdas. Esto trae como resultado que los respectivos jets subtropicales sean de diferentes intensidades, el de verano va a ser más débil y elde invierno se intensificará notablemente (no sólo por el gradiente horizontal de temperatura, sino también por el tema de la conservación de momento angular). Esto explica entonces porqué el jet subtropical se intensifica en invierno y se debilita en verano.
Obviamente estos jets son variables dependiendo del meridiano que consideremos y además están influenciados por el fenómeno del Niño haciendo que se intensifiquen o debiliten y se corran respecto de su posición climatológica, lo cual repercute también en la condiciones climáticas a nivel estacional.
Ahora, nos faltó el otro jet que está en el hemisferio Sur, y es el Jet Polar (o Subpolar). Este jet se ubica en general en la banda de 50 a 60ºS y tiende a maximizarse en la zona del Indico, pasando al sur de Australia y alcanzando hasta el Pacífico Oeste, o sea en esa zona es más intenso, pero también están en las demás zonas del hemisferio sur. Este jet está más bien dado por la actividad de los sistemas sinópticos (lo que serían los transientes), cuyos transportes de energía resultantes provocan la aparición de este jet. Obviamente que en escalas sinópticas este jet aparece, y lo tenemos con nosotros, pero promediando a nivel estacional y/o anual, este jet aparece en su mayor expresión en la zona que les mencioné recién.
Acá hay un punto que a veces me confunde, porque según tengo entendido mirando los campos zonales, es que este jet se ubica en niveles más altos que el jet subtropical, pero al mismo tiempo siempre me han dicho que para ver el jet polar en escala sinópticas, hay que mirarlo en el nivel de 300 hPa. Pero en fin, más allá de esto, cuando va al plano sinóptico, uno puede distinguir ambos jets, e incluso muchas veces en invierno cuando se dan irrupciones frías se ve que ambos jets se unen en uno solo y alcanzan velocidades aterradoras, a veces de más de 200 nudos.
Bueno, corto acá, después les sigo contando más cosas, aunque con esto ya tienen para entretenerse bastante.

[lina10car]

[matute_bow]

Marcos, está mal cuando te dicen que el jet polar o sub-polar es más alto que el jet subtropical.

Solo un jet es más alto que el subtropical, y es el jet estratosférico polar, que se forma en la noche polar de la región de la antártida, a una altura de 15 a 20 km del suelo (como dijo marcos, el Subtropical promedia en 250/200 hPa (12 km), y el Polar o Subpolar (odio cuando los separan , otros los llaman polar norte o polar sur, EL JET POLAR ES UNO SOLO, y a veces tiene 2 ramas porque como el aire es un fluido, muchas veces encuentra zonas en las cuales no puede circular, y se generan meandros, pero siempre es el mismo jet y el mismo origen de balance de viento térmico que explico marcos excelentemente), y les decía que el jet polar promedia los 8 km más o nos de altura.

Otra cosa para destacar es que el Jet subtropical suele ser mucho más fuerte y concentrado que el jet polar. Esto que les explico Marcos, de la conservación de momento angular de la atmósfera, es SINCERAMENTE INCREIBLE!, y produce aceleraciones del flujo más intensas que las que produce el balance del gradiente térmico (el jet polar).

Si bien el Hemisferio que se encuentra en Invierno lo va a ver en promedio muy bien marcado al jet subtropical, OJO con el Hemisferio Sur. Al ser muy océanico durante los veranos no se generan tantos calentamientos desde el suelo como se producen en el Hemisferio Norte, y esto hace que los campos de vientos no se rompan tanto (la rama de ascenso de la celda de Hadley no se desplaza TAAANTO sobre el HS como si lo hace sobre el HN) y eso hace que tengamos al jet subtropical también en Verano sobre el HS, menos intenso que en el Invierno, pero menciono esto porque por ejemplo, el jet que estaba ayer y que esta hoy sobre las cabezas e las tormentas del centro de Argentina es ni más ni menos que el Jet Subtropical, y este mismo juega un papel MUY IMPORTANTE a la hora de cuantificar el tiempo severo que tiene Argentina. Si fuera el HN, MINGA que lo van a encontrar , y es más, en India sucede un efecto ÚNICO en el Mundo, que es la presencia de una corriente en Chorro pero del sector Este!!!, y eso es debido a que la celda de Hadley se mete tanto sobre el HN en esa zona (hasta los 30º Norte llega la zona de convergencia intertropical) que invierte los gradientes y genera que el viento se acelere, pero del Este, con la altura, y eso, por ejemplo, evita que generalmente haya ciclones tropicales fuertes en la Bahía de Bengala o en el Mar Arábico, porque siempre la cortante es fuerte y eso "molesta" en la zona, porque si fuera por el agua, llega a 31ºC en los veranos ahí. Igualmente algunos sistemas se forman, cuando el viento es menor, pero son muchos menos de los que serían si no estuviera este jet.

Y otro evento que sucede mucho en ambos hemisferios (especialmente en los Inviernos) es cuando se juntan los dos. En violentas irrupciones de aire frío el jet polar viaja muchísimo hacia el Ecuador, y en algun momento se topa con el Subtropical. El resultado de esto es formidable, porque el flujo se acelera porque todas las condiciones así se lo indican (presencia de la celda de Hadley y aumento del gradiente térmico debido a que llega mucho frío bien al Norte). En el trabajo que hicimos para el congreso del año pasado con Rami y Marcos, que estudiamos el Invierno del 2007 en Sudamérica, vimos claramente como sucedía esto, y en varias ocasiones observamos máximos de vientos de 200 NUDOS!!! al Este de Brasil, ya sobre el Mar, SINCERAMENTE ESPECTACULAR!!

[marcos82]

Bueno, continuemos con el tema jets. Ahora voy a contarles un poco qué efectos pueden tener estos jets y como repercuten en las condiciones meteorológicas. Antes de pasar a eso directamente, debo hacer una aclaración para poder ser más claro con lo que viene después. A lo que me refiero es al viento geostrófico. Ustedes ya saben que en el Hemisferio Sur el viento geostrófico deja las bajas a la derecha y las altas a la izquierda y que es al revés en el Hemisferio Norte, lo cual hace que en el hemisferio Sur el viento gire en sentido horario alrededor de las bajas y en sentido antihorario alrededor de las altas. También saben que cuanto más apretadas estén las isobaras (o isohipsas), mayor va a ser la intensidad del viento. Quizás también sepan que el viento geostrófico es el resultante del equilibrio de dos fuerzas, el gradiente de presión y la fuerza de Coriolis. No obstante, el viento observado coincide con el geostrófico en la medida que no haya fricción (es decir si nos ubicamos en la atmósfera libre por encima de la capa límite), además de requerir que estemos a latitudes por encima de los 20º (tanto Norte o Sur) y que las isobaras sean rectas y paralelas. Esto último es muy importante porque si las isobaras no son así, entonces aparecen componentes que aceleran al viento, que son las componentes ageostróficas y por lo tanto el viento ya no es más geostrófico. Así, por ejemplo alrededor de un sistema de presión cerrado, el hecho de que haya curvatura en las isobaras genera componentes ageostróficas que hacen que el viento real no coincida con el viento geostrófico que uno puede calcular. Así, alrededor de una baja el viento por efecto de la curvatura es algo menor al geostrofico (subgeostrófico) y alrededor de una alta es mayor (supergeostrófico), aunque conserva la misma dirección (es lo que se conoce como viento gradiente); mientras que si las isobaras tienden a juntarse (es decir en una confluencia), la aceleración ageostrófica provoca que el viento se desvíe levemente hacia las bajas presiones, y en una difluencia se produce un pequeño desvío hacia las altas presiones.
Ahora bien, porqué hice toda esta introducción con el viento gesotrófico?. Porque en un jet aparecen componentes ageostróficas que repercuten en los movimientos verticales y esto impacta en las condiciones meteorológicas en distintas regiones asociadas con un jet.
Empecemos por contemplar el primer caso que les presento acá:



Acá les dibuje en un nivel alto, pongamos 300 hPa por decir algo, un campo de geopotencial con una alta al norte y una baja al sur, en donde las isohipsas se juntan en un lugar que provoca un aumento en la intensidad del viento geostrófico dibujado en líneas negras (con el largo proporcional a la intensidad, es decir a mayor intensidad, mayor el largo de la flecha). Como verán, si ustedes van con el viento, ven que las isohipsas se juntan y entonces la intensidad aumenta hasta alcanzar un máximo y luego va disminuyendo hacia el Este dado que las isohipsas se separan. Es decir, en lo que es la zona de entrada del jet, tenemos una confluencia y en la región de salida una difluencia. Esto provoca, como mencioné antes componentes ageostróficas que les dibujé en rojo (otra vez con la intensidad proporcional a la longitud del vector). No les voy a contar porqué son así, porque me tengo que meter a poner ecuaciones y además tengo que contar mucho más y no me van a entender nada, asique créanme que esto es así como se los estoy dibujando. Ahora bien, como verán se produce a los costados de las zonas de entrada y salida, zonas de convergencia y de divergencia. Convergencia del lado ecuatorial a la salida del jet y del lado polar a la entrada, y divergencia del lado polar a la salida y del lado ecuatorial a la entrada. Qué ocurre con esto entonces?, bueno, en la zona de convergencia va a haber descensos en los niveles inferiores y en las de divergencia se van a promover ascensos en niveles más bajos. Es decir que con un jet así, ya vemos qué zonas son favorables para la ocurrencia de movimientos de ascenso (al menos en los niveles más altos) y qué zonas no lo son, es decir vemos en dónde uno puede esperar que ocurran fenómenos de tiempo significativo (obviamente habrá que ver qué ocurre más abajo, pero en las zonas con divergencia tienen las mejores posibilidades para se produzcan fenómenos de tiempo significativo. Este modelo así como se los conté no es otro que el modelo de 4 cuadrantes, el cual lo van a conocer con todo su detalle aquellos que hagan la carrera.
Acá abajo les dejo otro ejemplo, con un campo con curvatura, y el efecto que tienen las componentes ageostróficas en este caso.



Como verán, las componentes ageostróficas en este caso promueven divergencias y ascensos por delante de la vaguada y convergencia y descensos por detrás de las mismas. Ojo, este es un caso en el que este efecto ayuda a los ascensos promovidos por delante de la vaguada, el causante principal es otro, esto solamente dice que en los niveles altos el efecto de curvatura de la vaguada promueve ascensos por delante y descensos por detrás.
Entonces, la ubicación de los jets en las cartas sinópticas son importantes por al menos dos motivos que les estuve mencionando ya, para identificar zonas de contraste de masas de aire y también para diagnosticar zonas en donde se promueven zonas de movimiento vertical del aire.
Obviamente, también son importantes para ver el tema de las tormentas severas, aunque hasta acá dije cosas más macro, y no me metí en cosas pequeñas como una tormenta. De todas maneras, la presencia del jet en altura es importante para la severidad de las tormentas porque por ejemplo puede aportar a la aparición de superceldas por adquirir rotación que ya se los exliqué en otro post al final de la parte de radiosondeos. También son importantes por ejemplo por el tema del granizo, dado que cuando una celda convectiva se encuentra con un jet hace que (además de que se forme un terrible yunque) las gotas o los cristales de la nube viajen por distintas zonas de la nube que favorecen el crecimiento de los mismos, aunque aun no entiendo el porqué, sólo sé que es así.
Bueno, creo que eso es todo (al menos por ahora), pero en fin, cualquier tema que surja, si estoy en condiciones de responder, lo haré, y si no se lo dejamos a otras personas. Obviamente agreguen todo lo que quieran, yo simplemente ya estoy cansado de escribir