Temperatura y sensación térmica

La Temperatura

La temperatura atmosférica es el indicador de la cantidad de energía calorífica acumulada en el aire. Aunque existen otras escalas para otros usos, la temperatura del aire se suele medir en grados centígrados (º C) y, para ello, se usa un instrumento llamado "termómetro".

La temperatura depende de diversos factores, por ejemplo, la inclinación de los rayos solares. También depende del tipo de sustratos (la roca absorbe energía, el hielo la refleja), la dirección y fuerza del viento, la latitud, la altura sobre el nivel del mar, la proximidad de masas de agua, ...

Sin embargo, hay que distinguir entre temperatura y sensación térmica. Aunque el termómetro marque la misma temperatura, la sensación que percibimos depende de factores como la humedad del aire y la fuerza del viento. Por ejemplo, se puede estar a 15º en manga corta en un lugar soleado y sin viento. Sin embargo, a esta misma temperatura a la sombra o con un viento de 80 km/h, sentimos una sensación de frío intenso.

Los rayos solares atraviesan la atmósfera sin que el aire absorba una cantidad apreciable de calor de aquellos. Pero en cambio, la radiación solar es absorbida por la tierra, la cual a su vez calienta por contacto las capas inferiores de la atmósfera y éstas luego transmiten su calor a las capas más altas, en virtud de las corrientes de convección que se establecen. Así pues, en general, las capas bajas de la atmósfera se hallan a mayor temperatura que las situadas encima de ellas y por tanto la temperatura del aire, igual que la presión disminuye con la altitud.

Esta afirmación puede tomarse como cierta para los 11 o 12 primeros kilómetros de la atmósfera, siendo la disminución (gradientes) de unos 0,55º C por cada 100 metros de aumento en la altura.

En las noches claras, el calor acumulado en la tierra durante el día es irradiado con gran rapidez de modo que la capa más baja de la atmósfera se enfría antes que las de encima, entonces la temperatura del aire en la proximidad de la tierra puede ser más baja que en otras capas más altas, invirtiéndose el gradiente de temperatura, es decir, que esta aumenta con la altitud (inversión del gradiente) en vez de disminuir.

Si una masa parcial de aire se calienta más que otras que la rodean, se expandirá, adquirirá menor densidad y tenderá a elevarse. Pero al ascender, penetrará en regiones de presión cada vez menor, lo cual favorecerá todavía más la expansión del aire. Esta expansión, que se llama cambio de estado térmico, produce un enfrentamiento; si tal cambio de estado ocurre sin absorber calor del medio que rodea a dicha masa de aire, ni cedérselo, se dice que la expansión es adiabática. El gradiente de temperatura en tales condiciones es de 1º C por cada 100 metros de aumento de altura, denominándose gradiente adiabático seco.

Que dicha masa de aire continúe subiendo o no, dependerá de la relación que entre sí guarden su gradiente adiabático y el gradiente termométrico del aire que la rodea. Si el segundo gradiente es mayor que el primero, el aire seguirá ascendiendo, pues a cualquier altitud considerada, será todavía más caliente (y por tanto menos denso) que el aire que le envuelve. Se dice entonces que la atmósfera es inestable.

Cuando ocurra lo contrario, es decir, cuando el gradiente adiabático supere al gradiente termométrico, el aire que se eleva entra en regiones donde, a una altura dada, se hallará rodeado de aire más caliente, en consecuencia, la masa ascendente resultará más densa y su tendencia a elevarse quedará frenada. La atmósfera entonces será estable.

Claro está que una inversión del gradiente supone condiciones de gran inestabilidad.

Tomado de http://www.meteomoraleja.es/