Ascens de l'aire, refredament i estabilitat
1La lliçó en paraules senzilles
L'aire que puja es refreda. Que continuï pujant o torni a baixar determina si tens capes planes de núvols o núvols de xàfec de gran desenvolupament vertical. Això és l'estabilitat.
L'aire que puja es refreda
Quan una petita porció d'aire, anomenada parcel·la, puja, la pressió baixa i l'aire s'expandeix i es refreda. L'aire no saturat es refreda aproximadament 1 °C per cada 100 m: és el gradient adiabàtic sec. Un cop saturat, la condensació allibera calor i redueix el ritme de refredament: és el gradient adiabàtic saturat. Sovint és d'uns 0,4–0,7 °C per cada 100 m en aire més càlid de nivells baixos. En aire molt fred s'acosta al gradient sec.
Base dels núvols
L'aire que puja es refreda cap al punt de rosada. On arriba a la saturació, es poden formar núvols: el seu nivell més baix és la base dels núvols. Per als núvols en forma de munt, estima l'altura de la base sobre el nivell d'observació en superfície amb 125 × (temperatura − punt de rosada), en °C; el resultat és en metres. Amb 20 °C i un punt de rosada de 12 °C, són uns 1.000 m sobre aquell nivell.
Estable i inestable
Una parcel·la d'aire que fas pujar i es torna més freda que l'entorn tendeix a baixar: aire estable. Una de més calenta tendeix a continuar pujant: aire inestable. L'aire és condicionalment inestable quan la temperatura de l'entorn disminueix amb l'altura més de pressa que el gradient saturat, però més lentament que el sec. Un cop saturada, la parcel·la pot haver de pujar més abans de ser més calenta que l'entorn. Una inversió, on la temperatura augmenta amb l'altura, és molt estable i fa de tapadora.
L'efecte del mar
Un mar més calent que l'aire l'escalfa per sota i afavoreix la inestabilitat prop de la superfície. Un mar més fred refreda l'aire més baix i afavoreix l'estabilitat. L'aire fred sobre aigua calenta pot generar xàfecs si hi ha prou humitat i res no frena l'ascens. L'aire càlid i humit sobre aigua freda pot generar núvols baixos o boira.
Senyals per al navegant
Aire estable: capes planes de núvols, calitja o mala visibilitat, plugim i vent constant. Aire inestable: núvols en forma de munt, xàfecs, molt bona visibilitat entre xàfecs i vent amb ratxes i canvis sobtats de direcció. Redueix vela aviat per poder fer front a les ratxes.
2Dades clau
- Gradient adiabàtic sec
- Aproximadament 1 °C per cada 100 m (9,8 °C per km)
- Gradient adiabàtic saturat
- Sovint 0,4–0,7 °C/100 m; més proper al sec en aire molt fred
- Atmosfera estàndard
- La temperatura baixa de mitjana 0,65 °C per cada 100 m
- Base dels núvols en forma de munt
- ≈ 125 × diferència en °C: metres sobre el nivell d'observació en superfície
- Inversió
- La temperatura augmenta amb l'altura: una tapadora molt estable
3Punts clau
- 1
L'aire que puja s'expandeix i es refreda: aproximadament 1 °C per cada 100 m fins a saturar-se.
- 2
Els núvols es formen on l'aire que puja arriba al punt de rosada.
- 3
L'aire estable torna a baixar: núvols en capes, calitja i vent constant.
- 4
L'aire inestable continua pujant: núvols en forma de munt, xàfecs i ratxes.
- 5
Un mar més calent afavoreix la inestabilitat prop de la superfície; un de més fred, l'estabilitat.
4Errors freqüents
Error: L'aire que puja es refreda perquè s'acosta a l'espai fred.
Correcte: Es refreda perquè s'expandeix quan disminueix la pressió del seu entorn.
Error: L'aire inestable implica mala visibilitat.
Correcte: L'aire inestable sol donar molt bona visibilitat entre xàfecs. L'aire estable pot retenir calitja o humitat i reduir la visibilitat.
Error: L'aire fred sobre un mar calent dona temps tranquil i estable.
Correcte: L'escalfament per sota afavoreix la inestabilitat prop de la superfície. Es poden formar xàfecs si hi ha prou humitat i cap tapadora estable.
5Cas pràctic i claus d'examen
Darrere d'un front fred, aire a 12 °C amb un punt de rosada de 6 °C, mesurats al nivell del mar, passa sobre aigua més calenta. Creixen núvols en forma de munt, però el vent afluixa entre ells. Triaries la superfície de vela segons aquests intervals més tranquils? Explica-ho i estima la base dels núvols.
Veure la resposta
No. L'escalfament per sota afavoreix la inestabilitat prop de la superfície. Els núvols en forma de munt que creixen avisen de possibles xàfecs, ratxes i canvis sobtats de direcció del vent. La base dels núvols és a uns 125 × (12 − 6) = 750 m sobre el nivell del mar. Tria una superfície de vela que puguis controlar amb les ratxes més fortes.
Claus d'examen
- L'aire sec es refreda aproximadament 1 °C per cada 100 m d'ascens; l'aire saturat es refreda més lentament.
- L'aire estable s'oposa a l'ascens (núvols en capes); l'inestable continua pujant (núvols en forma de munt, xàfecs).
- Un mar més calent afavoreix la inestabilitat prop de la superfície; un de més fred, l'estabilitat, i pot portar boira o estrats.
Acaba aquesta unitat
Quan l'hagis llegida, relaciona els termes i després respon tres preguntes. Encerta-ho tot per acabar la unitat; només obrir la pàgina no compta.
Les meves notes d'aquesta unitat
Cap nota