Proyecto Niebla

NIEBLAS 2021

PROYECTO NIEBLA

Comportamiento de la razón de enfriamiento durante su formación en el Área de Chihuahua, Chih.

Elaborado por Morales Mota Huerta Velázquez Castro Bautista Solís Camara

CONTENIDO 03 Antecedentes impactos en la aviación 04 Introducción: objetivo y zona de estudio 05 Procesos de formación 06 Efectos locales sobre la niebla 07 Análisis de temperatura ambiente y de rocío en superficie 08 Análisis de humedad en el suelo 09 Análisis de la magnitud y dirección del viento 10 Análisis de la razón de enfriamiento 11 Conclusiones FUERZA AÉREA MEXICANA

Antecedentes: Impactos en la aviación.

Gracias al estudio realizado de las afectaciones que tiene la niebla dentro de la aviación, se puede expresar que es un fenómeno que obstruye la visibilidad provocando así un 68% de accidentes dentro de la aviación. Es un fenómeno que es difícil de pronosticar, es importante conocer acerca de este fenómeno ya que imposibilita las operaciones aéreas.

La visibilidad limitada y los techos reducidos, ambos son factores que producen condiciones meteorológicas adversas en el vuelo por instrumentos, provocando un peligro en seguridad de cualquier tipo de aeronave.

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Debido a los impactos económicos y de seguridad de estos factores, es imprescindible que las personas a cargo de redactar los pronósticos comprendan cabalmente el aeródromo y sus usuarios como son: ·Las aerolíneas, las operaciones y los despachadores de vuelos comerciales ·Los pilotos de aviación general ·Los directores de tráfico aéreo ·Los gerentes y directores de aeropuertos.

La niebla es la reducción de la visibilidad en la superficie a menos de 1 km provocada por gotitas de agua, típicamente microscópicas, que se hallan suspendidas en la atmósfera. Éstos son algunos de los tipos de niebla más comunes: ·Niebla de radiación ·Niebla de advección ·Niebla inducida por la topografía y por advección de ladera ascendente ·Lluvia/niebla postfrontal ·Niebla y estratos en flujos bloqueados ·Niebla de valle

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04

Introducción: objetivo y zona de estudio

Objetivo El presente proyecto tiene como propósito realizar una indagación sobre las características y procesos de formación de niebla, para posteriormente hacer un análisis de temperatura, humedad y viento en superficie con frecuencia horaria y con esto concluir haciendo el calculo de la razón de enfriamiento para cada evento de niebla.

Zona de estudio Esta investigación fue realizada y enfocada para el Área Metropolitana de Chihuahua, Chih. analizando los días 31 de diciembre del año 2020 y 1 de enero del 2021 con motivo que fueron los casos donde se manifestó niebla, al igual que se tomo la estación de Almada localizada 31 km al Noreste de la estación de Chihuahua para realizar el calculo de la razón de enfriamiento.

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05 PROCESOS DE FORMACIÓN Explicación de formación de niebla de lo general a lo particular

Según el SENEAM la niebla tiene un

La presencia de niebla como se explico en

proceso de formación, donde

se explica

el párrafo anterior se necesita de un

que el aire en la atmosfera tiene una

descenso de temperatura, donde desde

capacidad

almacenar

un punto de vista a escala sinóptica lo

vapor de agua, se simula una parcela de

puede provocar un frente frio, ya que

aire para explicarlo mejor, donde esta

este

parcela al saturarse de vapor de agua, se

temperatura por lo que en diferentes

condensa y aparecen las primeras gotitas

ocasiones a provocado la aparición de

de agua.

este fenómeno meteorológico que es la

Para

determinada

poder

saturarse

de

y

llegar

a

la

condensación debe bajar la temperatura, Para

su

proceso

de

formación

es

necesario este descenso de temperatura ya que el aire frio tiene menos capacidad de almacenar vapor de agua, por lo que se condensa mas rápido.

sistema

provoca

descensos

niebla, como se muestra en la figura

de

06

EFECTOS LOCALES SOBRE NIEBLA

Brisa de valle y de montaña: Entre los factores importantes cabe mencionar: Característica topográficas de los valles y las montañas adyacentes Cielos mayormente despejados: permite el calentamiento diurno de las laderas de las montañas y un fuerte enfriamiento nocturno La niebla de valle causada por brisas de montaña se ve favorecida por: Cielos despejados Inversión de temperatura nocturna Fuente de humedad local o intensificación de la humedad local Flujo de ladera ascendente/flujo bloqueado (embolsamiento de aire frío) Flujo de ladera ascendente producida por una barrera.

Las nubes, la niebla y la precipitación pueden disiparse rápidamente una vez que termine el componente de ladera ascendente Flujo bloqueado: ocurre cuando la atmósfera está muy estratificada o el flujo hacia la barrera orográfica es relativamente débil, o ambos Señales de disipación: Evidencia de calentamiento (o advección cálida) en la superficie, incluidos vientos del sur Disminución de la presión en superficie y profundidad en el aire frío Gradientes de presión y disminución del manto de nieve.

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EFECTOS DE SUPERFICIE LOCALES Humedad del suelo Puede ser un factor clave en el desarrollo de la niebla de radiación; fíjese en los datos recientes de precipitación en otras estaciones meteorológicas NOAA El CPC también genera y actualiza a diario series temporales de precipitación diaria acumulada y precipitación normal acumulada Un análisis de humedad del suelo asimilado por el modelo puede ser una herramienta útil para evaluar las condiciones del suelo, pero se deben utilizar sólo como guía Características de superficie la rugosidad de la superficie afecta los campos de viento y humedad Condiciones en la superficie: suelo helado y manto de nieve Puede inhibir el desarrollo de la niebla cuando la humedad en la capa límite Si la humedad en los niveles inferiores se extiende a través de una porción significativa de la capa límite Mezcla de parcelas Mezcla de parcelas o La mezcla de dos parcelas poco saturadas que inicialmente tienen temperaturas diferentes puede conducir a la creación de una parcela mezclada supersaturada que puede iniciar y apoyar la formación de niebla Turbulencia episodios de niebla de advección, la mezcla turbulenta es responsable de la formación de niebla, § Particularmente cierto en el caso de la niebla de advección que ocurre cuando una masa de aire húmedo se desplaza sobre una superficie varios grados más fría Núcleos de condensación Crecimiento de las gotitas o La velocidad de crecimiento depende de la temperatura y del grado de super saturación

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07 ANÁLISIS DE TEMPERATURA AMBIENTE Y PUNTO DE ROCÍO EN SUPERFICIE

Comportamiento de temperatura y humedad en Chihuahua, Chih. el día 31/12/2020

Los efectos locales de niebla en Chihuahua, Chih. se presento con una temperatura y punto de roció de -1° C a las 5:41 y una humedad relativa de 100% por la mañana del día 31/12/2020. presentándose niebla, reduciendo la visibilidad menos de un kilometro. Se obtuvieron los datos de temperatura y punto de roció de las 16:40 hasta las 14:41 UTC en el día para obtener una relación y analizar su comportamiento gráficamente.

Temperatura representada en grados Celsius

08;09

30/12/2020

Al igual en este mismo periodo se graficó el comportamiento de la humedad relativa y el comportamiento del viento

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Comportamiento de temperatura,humedad, punto de rocio y vientos en superficie en Chihuahua, Chih. el día 1/01/2021

Los efectos locales de niebla en Chihuahua, Chih. se presento con una temperatura y punto de roció de -3° C a las 9:42 y una humedad relativa de 100% por la mañana del día

1/01/2021,

niebla, menos

presentándose

reduciendo de

un

obtuvieron

los

la

visibilidad

kilometro.

Se

datos

de

temperatura y punto de roció

de

las 18:40 hasta las 15:48 UTC en el día para obtener una relación analizar

su

y

comportamiento

gráficamente.

08,09 Comportamiento vientos en superficie

Comportamiento humedad relativa

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10

CALCULO DE LA RAZON DE ENFRIAMIENTO

Para el calculo de la razón de enfriamiento, se realizo con la temperatura del día 31 de diciembre y 1 de enero del 2021 con motivo que solo esos dos días se presento niebla. Además se obtuvo los datos de la estación Aldama que se encuentra a 31 km de distancia de la estación de Chihuahua, Chih. al Noreste con una temperatura registrada de 3.2° C a la misma hora que se presento la niebla en Chihuahua.

Durante el amanecer en la estación de Chihuahua se encontraba a una temperatura de -1° C y una hora después a -2° C. con un viento del NE de 2.57 m/s del día 31/12/2020 Enfriamiento o calentamiento

por

radiación

Enfriamiento o calentamiento por advección

Se

calcula

con

las

diferencias de temperatura de la misma estación con una hora de diferencia y es positivo

porque

hubo

un

aumento en la temperatura

Se calcula el componente V porque es donde tenemos componente en "y" con Aldama y es un vector negativo al igual que el ángulo es de 45 grados por ser del NE.

Se calcula con la diferencia de temperaturas

de

Chihuahua

y

Aldama en °C a la misma hora entre la distancia que hay entre las dos

estaciones

representada

metros

Se

general

La temperatura de Aldama es mas baja que

la

de

Chihuahua,

por

eso

es

negativo.

sustituyen

valores

en

en

todos la

los

formula Hubo un calentamiento por advección

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CALCULO DE LA RAZON DE ENFRIAMIENTO Para el calculo de la razón de enfriamiento el día 1/ 01/2021 se registró una temperatura de -3 °C a la hora de la niebla que fue a las 9:42 y una hora antes de -1°C en la estación de Chihuahua con un viento de 1.54 m/s del NNE. Aldama que se encuentra a 31km al Noreste, con una temperatura a las 9:42 de -3.33 °C.

Se calcula el componente "V" contemplando que el vector es negativo y que el ángulo formado es de 22.5° por ser del NNE. El componente "w" no es calculado porque no hay distancia hacia arriba y el componente "u" no hay estación que este en el eje x

Diferencia de temperaturas de Chihuahua y Aldama en °C a la misma hora dividido sobre distancia que hay entre las dos estaciones representada en metros

Todos los datos obtenidos son sustituidos en la formula general

Hubo un calentamiento por advección

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Conclusiones

El resultado que se obtuvo de los dos casos en los que se presento niebla, fue un enfriamiento por advección. teniendo en cuenta que el resto del año no se registro presencia de niebla por el hecho que las temperaturas en el Área Metropolitana de Chihuahua eran demasiado bajas, y aunque el aire podría estar saturado, casi al 100% no alcanzaban las condiciones necesarias para formarse niebla o neblina

ANEXOS Se elaboró un análisis de la temperatura y punto de rocío en cada mes del año 2020 y posteriormente se realizaron las siguientes graficas para entender el comportamiento que se manifestó cada mes. De cada mes solo se obtuvieron dos días con presencia de niebla, siendo los días 31 de Diciembre y 1 de enero del 2021.

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De cada mes se realizo un promedio para observar el comportamiento anual y este fue el resultado.

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