Estudio del efecto de la variación de la subsidencia en nubes estratocúmulos mediante simulación LES

Abstract

La meteorología costera se caracteriza por presentar diferentes factores que afectan la vida de las nubes como, por ejemplo: la temperatura, la humedad, la brisa marina, el perfil de velocidad del viento y la subsidencia; es este último el cual abordará este trabajo. La subsidencia corresponde a un descenso de gran escala del aire hacia niveles atmosféricos inferiores característico de las latitudes medias, esta dispersión limita el crecimiento vertical de las nubes favoreciendo la presencia de estratocúmulos. Los estratocúmulos son nubes compactas de agua con tonalidades grises a blanquecinas que se caracterizan por ser grandes masas redondeadas, generalmente en grupos, alineadas o apelotonadas que se presentan a bajas altitudes, por debajo de los 2,5 km.

Este trabajo tiene como objetivo principal estudiar el efecto que tiene sobre las nubes estratocúmulos, variando la subsidencia diaria costera mediante simulaciones LES (Large - Eddy Simulations) esto mediante un estudio sobre la subsidencia que tendrá la finalidad de establecer las condiciones y variables con cuales se trabajó y las cuales corresponde a obtener datos a una presión de 700 [mbar] dado que a esta presión se desarrolla la capa límite planetaria, analizar la cantidad de agua líquida, la altura de inversión y la fracción de nube, y obtener valores de divergencia dado que es un factor que se relaciona directamente con la subsidencia; con esto se generaron dos casos de estudios para observar el comportamiento que deben tener los datos en un caso real.

Se procedió a obtener valores reales de divergencia mediante el sistema de reanálisis de datos ERA5 para tres ciudades de estudio, Arica, Antofagasta y San Diego (E.E.U.U.), dado que en estas se presentan las nubes estratocúmulos, con esto se fijó un punto en tierra firme y otro punto a 10 km de la costa más cercana al primer punto para cada ciudad, y se extrajeron diferentes valores de divergencia para obtener un rango de trabajo, para posteriormente, agregarlos al programa de simulación LES.

Finalmente, se presentan los diferentes resultados obtenidos para cada caso realizado, donde se observó que para las ciudades de Arica y Antofagasta se presenta un comportamiento similar, teniendo periodos de tiempo donde se alcanza el mayor valor para la ubicación geográfica, correspondiendo al rango de 12:00-18:00 horas, mientras que el valor más bajo se obtuvo para la ciudad de San Diego siendo de 7, 5903×10−7 [1/seg] para el cual las variables estudiadas no presentaban un cambio significativo en sus valores, estableciéndose que a divergencias de ese orden de magnitud no se influye significativamente en el desarrollo de una nube, mientras mayores valores este valor las propiedades disminuirán, lo que impedirá su formación o provocará que se disipen rápidamente.