Regiones fuentes de masas de aire.

El lugar donde se forman las masas de aire y los factores que determinan su naturaleza y grado de uniformidad, están relacionados entre si. El área donde se origina una masa de aire se llama región fuente. Puesto que la atmósfera se calienta desde el suelo y gana su humedad por evaporación desde la superficie de la Tierra, la naturaleza de la región fuente determina las características iniciales de una masa de aire. Una región fuente ideal debe reunir dos criterios esenciales. Primero debe ser un área extensa y físicamente uniforme. Una región que tenga irregularidades topográficas o que tiene contrastes de agua y tierra no es satisfactoria. Segundo, el área debe tener un estancamiento general de la circulación atmosférica, para que el aire pueda estar sobre la región un tiempo largo para que pueda alcanzar el equilibrio con la superficie. En general las regiones dominadas por los anticiclones estacionarios o que se mueven lentamente, con sus extensas zonas de calmas o vientos ligeros, son buenas regiones productoras de masas de aire.

Un esquema general de estas regiones fuentes puede obtenerse considerando los principales rasgos de las propiedades físicas de la superficie de la Tierra y las corrientes de aire que la barren. De acuerdo a la distribución global de temperatura (figura), se observa que en las proximidades del Ecuador la temperatura es muy uniforme, en el cinturón de latitudes medias la transición es bastante gradual, y en latitudes altas se encuentran grandes contrastes a lo largo de los bordes de hielos polares, también en las costas de los continentes se encuentran grandes contrastes de temperatura. Se debe considerar que los contrastes entre latitudes bajas y altas y entre océanos y continentes son más débiles en verano que en invierno, por lo que los contrastes entre las diferentes masas de aire son menores en verano que en invierno.

La temperatura máxima media anual se puede usar como un indicador de las propiedades del suelo de tierra firme. Esta temperatura, que es la temperatura promedio que se alcanzaría en días relativamente calmos y claros, es una buena medida de la capacidad de la superficie terrestre para usar la radiación que llega al suelo. Para delimitar las regiones favorables al desarrollo de masas de aire distintas, superponemos los vientos en las proximidades de la superficie terrestre sobre el campo de isotermas.

Una característica de importancia considerable es la tendencia que las corrientes de aire tienen a divergir de las áreas de alta presión y a converger en las áreas de presión baja. Como consecuencia, las propiedades adquiridas por el aire en los anticiclones se esparcirán horizontalmente y el aire tenderá a uniformarse, mientras que los contrastes de masas de aire se mantendrán en las regiones de bajas presiones. Por consiguiente, debemos considerar las áreas de altas presiones como las principales productoras de masa de aire.

Las regiones bajo influencias de los ciclones no son buenas para producir masas de aire debido a que los sistemas se caracterizan por vientos convergentes en superficie, que permanentemente están entregando aire con diferentes propiedades de humedad y temperatura en el área. Además el tiempo en que se producen esas diferencias no es muy largo, lo que genera gradientes de temperatura y no se pueden formar masas de aire. De acuerdo a lo anterior, las diferentes regiones fuentes de masas de aire son las siguientes:

Fuentes de aire ártico: Esta región está bien definida, abarca los campos polares árticos y antárticos cubiertos de hielo y nieve. Las propiedades de la superficie subyacente son uniformes en alto grado; el sol esta bajo el horizonte la mayor parte del invierno y el área esta principalmente ocupada por los anticiclones polares fríos, por lo que se encuentra bajo un régimen de circulación anticiclónica. Los vientos son débiles y el aire permanece en contacto con el suelo durante largo tiempo, la masa de aire, en conjunto, se encuentra estancada.

Fuentes de aire polar continental: El suelo está generalmente cubierto de nieve, y cada una de las regiones está dominada por un área polar continental de altas presiones. Puesto que en estas regiones el sol brilla poco, y puesto que la nieve es un buen radiador, cualquier aire que invada estas regiones se enfriará rápidamente por la irradiación en onda larga del suelo. El resultado es un mínimo de temperatura en el suelo y un máximo entre los 900 y 850 milibares (1.0 a 1.5 km). En esta inversión el calor es conducido hacia abajo y la temperatura del suelo se establece como un equilibrio entre el calor perdido por irradiación y el ganado por conducción. La distribución de humedad en la vertical muestra una marcha semejante, indicando que el aire suministra vapor de agua al suelo. Tanto las masas de aire polar continental como las masas de aire ártico son altamente estables; el gradiente de temperatura en las capas bajas es mucho menor que el adiabático, y las nubes estratiformes son las predominantes.

Fuentes de aire polar marítimo: Las regiones polares están separadas de las regiones tropicales por un cinturón relativamente estrecho. Sobre los océanos, se forman las masas de aire polar marítimo, sobre todo cuando se desarrollan allí áreas de altas presiones. En ocasiones el aire de estas fuentes puede esparcirse lejos hacia latitudes medias.

Fuentes de aire tropical marítimo: En estas regiones el movimiento del aire esta determinado por los anticiclones subtropicales que son muy persistentes y que están ubicados sobre los océanos de temperaturas muy uniformes, por lo tanto el aire en la superficie del mar es también muy uniforme. En la parte este de estos anticiclones existe un persistente movimiento de subsidencia y normalmente se produce una inversión de subsidencia entre unos 500 a 1000 metros de altura sobre la superficie del mar, por lo que el aire no se extiende hasta grandes alturas. La humedad absorbida del océano se restringe a la capa límite marina, y por encima de la inversión la humedad relativa es muy baja, con valores menores que 30%. En la parte oeste de las altas subtropicales se produce un ligero movimiento ascendente, con un profundo gradiente de temperatura. Como consecuencia, la humedad absorbida del océano asciende hasta grandes alturas.

Fuentes de aire tropical continental: Ocupa la mayor parte de los continentes, la tierra está muy seca y la circulación es anticiclónica, pero de intensidad relativamente débil. En las zonas continentales influenciados por los sistemas de altas presiones, con acentuada subsidencia de aire desde altura, la columna de aire es relativamente seca y la precipitación escasa. Solo se encuentra humedad apreciable a lo largo de los bordes occidentales de las regiones fuentes, y aquí son claramente frecuentes los chubascos de verano.

Fuentes de aire ecuatorial: En el borde ecuatorial de las altas subtropicales, los alisios se encuentran en la zona de convergencia intertropical, sobre agua más caliente. En la zona de convergencia hay un movimiento general de ascenso; el gradiente de temperatura es profundo y la conducción de calor y humedad hacia arriba, hasta niveles altos, es activa. Nos encontramos con el cinturón ecuatorial con nubes cumulonimbus de gran desarrollo vertical y precipitación intensa.

Regiones de Transición: Son regiones de transformación rápida de masas de aire (en cálidas o frías), en las cuales el calor y la humedad son tomados por el aire a grandes velocidades, alcanzando grandes alturas debido a un aumento en la movilidad vertical del aire, son regiones de frecuentes tempestades. En el esquema de la figura 9.2 se muestran las ubicaciones de las distintas regiones fuentes de masas de aire. La nomenclatura se define en el siguiente punto.

Regiones fuente de masas de aire.

Las zonas tropicales son productoras de masas de aire cálido y las zonas polares son productoras de masas de aire frío.