Vés al contingut

Massa d'aire

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Les diferents masses d'aire que afecten Amèrica del Nord, com també altres continents, tendeixen a estar separades per fronts meteorològics

Una massa d'aire, en meteorologia, és un volum d'aire de gran extensió, les propietats físiques del qual, especialment temperatura i humitat, resulten uniformes en el pla horitzontal.

La seva mida generalment es troba entre els 500 i els 5000 km². Verticalment pot arribar a tenir diversos quilòmetres i els seus caràcters els obté pel contacte perllongat sobre extenses superfícies oceàniques o continentals amb unes condicions superficials homogènies a les quals s'anomena regions font.

Els fronts meteorològics separen les masses d'aire amb diferents característiques de densitat (temperatura i/o humitat).

El concepte de massa d'aire va ser desenvolupat a Noruega pels meteoròlegs Bergeron i Bjerkness en la dècada de 1920, com una part de la seva teoria sobre el front polar.

El procés a través del qual s'adquireixen les característiques de les masses d'aire és lent i, per tant, es formen en zones on es troben sistemes baromètrics estacionaris, com el cinturó subtropical, Sibèria, Nord del Canadà i els dos pols terrestres.

Classificació de les masses d'aire

[modifica]
Regions font mundials de les masses d'aire

La classificació de Bergeron és la més acceptada a nivell mundial, però n'hi ha d'altres més afinades aplicades en diverses regions del planeta.[1] La massa d'aire s'expressa amb tres lletres. La primera lletra les seves propietats d'humitat, amb la lletra c per les masses d'aire continentals (seques) i la lletra m per les masses d'aire marítimes (humides). La segona lletra descriu les característiques de temperatura de la seva regió font: T per a la regió font tropical, P per la regió font polar, A per àrtica o regió antàrtica, M per la regió monsònica, E per Equatorial, i S per l'aire superior (aire sec format per una davallada significativa d'aire atmosfèric). La tercera lletra es fa servir per designar l'estabilitat de l'atmosfera terrestre. Si la massa d'aire és més freda que la terra que té a sota, s'etiqueta amb una k. Si la massa d'aire és més càlida que la terra que té a sota, s'etiqueta amb una w.[2]

Les masses d'aire d'origen oceànic es designen amb una "m" minúscula ("marítima"), mentre que les masses d'aire d'origen continental es designen amb una "c" minúscula ("continental"). Les masses d'aire també es designen com Àrtica ("A", o "AA" en masses d'aire antàrtiques), polar ("P"), tropical ("T"), o equatorial ("E"). Aquests dos jocs d'atributs es fan servir en combinacions depenent de la massa d'aire que es descrigui. Per exemple, una massa d'aire originada sobre el desert del sud-oest dels Estats Units a l'estiu pot ser designada "cT". Una massa d'aire originada sobre el nord de Sibèria a l'hivern es pot indicar com "cA". Una "S" en majúscula es pot fer servir per designar una massa d'aire anomenada "superior". Això es pot veure com un assecament i esclafament adiabàtic per descens. Al sud d'Àsia una "M"majúscula (de "monsó") es fa servir de vegades per a masses d'aire en règim de monsó d'estiu.

L'estabilitat d'una massa d'aire es pot indicar fent servir una tercera lletra, ja sigui una "k" (massa d'aire més freda que la superfície de terra que té a sota) o "w" (massa d'aire més càlida que la superfície de terra que té a sota).

Una altra convenció és utilitzar aquests símbols per indicar la modificació o transformació d'un tipus de massa d'aire en un altre. Per exemple una massa d'aire àrtica desplaçant-se sobre el golf d'Alaska es pot designar com "cA-mPk".[3]

Característiques

[modifica]

Les masses d'aire tropicals i equatorials són calents a mesura que es desenvolupen en latituds més baixes. Els que es desenvolupen sobre la terra (continental) són més secs i calents que els que es desenvolupen sobre els oceans i viatgen cap als pols en la perifèria occidental de la serralada subtropical.[4] Les masses d'aire tropicals marítimes a vegades es denominen masses d'aire comercials. Les masses d'aire marítim tropical que afecten els Estats Units s'originen al mar Carib, el sud del golf de Mèxic i l'Atlàntic tropical a l'est de Florida a través de les Bahames.[5] Les masses d'aire dels monsons són humides i inestables. Les masses d'aire superiors són seques i rares vegades arriben al sòl. Normalment, resideixen sobre masses d'aire tropical marítim, formant una capa més càlida i seca sobre la massa d'aire humit més moderat que es troba sota, formant el que es coneix com una inversió dels vents alisis sobre la massa d'aire tropical marítim.

Les masses d'aire polars continentals (cP) són masses d'aire fredes i seques a causa de la seva regió d'origen continental. Les masses d'aire polars continentals que afecta l'Amèrica del Nord es formen sobre l'interior del Canadà. Les masses d'aire tropicals continentals (cT) són un tipus d'aire tropical produït per la serralada subtropical sobre grans àrees de terra i generalment s'originen en deserts de baixa latitud com el Sàhara al nord d'Àfrica, que és la principal font d'aquestes masses d'aire. Altres fonts menys importants que produeixen masses d'aire cT són la península aràbiga, la part central àrida/semiàrida d'Austràlia i els deserts que es troben en el sud-oest dels Estats Units. Les masses d'aire tropicals continentals són extremadament calents i seques.[6] Les masses d'aire àrtiques, antàrtiques i polars són fredes. Les qualitats de l'aire àrtic es desenvolupen sobre gel i sòl cobert de neu. L'aire de l'Àrtic és profundament fred, més fred que les masses d'aire polars. L'aire de l'Àrtic pot ser poc profund en l'estiu i modificar-se ràpidament a mesura que es mou cap a l'equador.[7] Les masses d'aire polar es desenvolupen en latituds més altes sobre la terra o l'oceà, són molt estables i, en general, menys profundes que l'aire àrtic. L'aire polar sobre l'oceà (marítim) perd la seva estabilitat a mesura que guanya humitat sobre les aigües oceàniques més càlides.[8]

Meteorologia

[modifica]

Les masses d'aire es formen generalment en grans zones geogràfiques concretes on la circulació atmosfèrica és lenta, estacionària, estable i contínua. S'originen sobre regions polars, tropicals, oceans i continents i adquireixen les característiques de temperatura, humitat i pressió locals. Aquestes característiques només es donen en els anticiclons, zones d'alta pressió atmosfèrica on l'aire és subsidiat i estable, especialment en els centres d'acció anticiclònica, és a dir, anticiclons grans i persistents que exerceixen un paper fonamental en la climatologia d'una regió geogràfica.

Així, en una zona d'alta pressió atmosfèrica, l'aire divergeix i tendeix a escapar del centre del sistema cap a la perifèria. Aquesta divergència permet que l'aire sigui més uniforme i homogeni, ja que és el mateix aire el que es propaga espacialment per una zona geogràfica. Per contra, si l'aire és convergent, com en una zona de baixes pressions atmosfèriques, això afavorirà una aportació heterogènia d'aire procedent de diferents fonts, la qual cosa donarà lloc a la confrontació de tipus d'aire sovint radicalment oposats i, per tant, a la formació de fronts en els quals existeix una gran diferència de temperatura, humitat i pressió.

La designació de característiques homogènies de temperatura i humitat relativa es justifica, doncs, pels tipus de masses d'aire que es troben generalment sobre zones geogràfiques epònimes. No obstant això, les variacions d'insolació durant l'any fan que la seva localització variï en latitud entre l'estiu i l'hivern. La majoria de les classificacions climàtiques tenen en compte els moviments de les masses d'aire. La classificació Tor Bergeron, fou utilitzada a partir de la dècada de 1950 per a prediccions meteorològiques, és la més acceptada. Per a aquest model, es necessiten tres lletres per a descriure una massa d'aire:[9]

  • La humitat és el primer dels paràmetres que caracteritzen les masses d'aire: "c" s'utilitza per a definir les masses d'aire continentals i, per tant, seques, i "m" per a definir les masses d'aire marines i, per tant, humides;
  • El segon defineix la regió d'origen de la massa d'aire, que pressuposa la calor emmagatzemada per la massa d'aire, així tenim "T" per a una zona tropical, "P" per a la polar, "A" per a l'àrtica o antàrtica, "M" per a la monsònica, "E" per a l'equatorial, i "S" per a una massa d'aire seca formada per un descens significatiu del moviment en l'atmosfera;
  • Opcionalment, s'utilitza una tercera lletra per a designar l'estabilitat de la massa d'aire, que equival a si la massa d'aire és més càlida o més freda que el sòl sobre el qual s'assenteixi mitjançant les lletres "w" i "k" respectivament.

Tipus

[modifica]

El front, zona en la qual conflueixen diferents masses d'aire i on es produeix la ciclogènesi de les depressions, és difícil de definir amb precisió. En el Model noruec, existeixen cinc masses d'aire en les latituds mitjanes del planeta i, per tant, quatre fronts. Aquestes divisions sorgeixen de la circulació atmosfèrica general i de la posició dels distints corrents en jet. La seqüència de masses d'aire de nord a sud en aquest model és per tant:[10]

  • Aire continental àrtic (cA) (més enllà dels 60 graus nord i sud).
  • Aire marítim àrtic (dt.)
  • Aire continental polar (cP) (entre 40 i 60 graus de latitud)
  • Aire marítim polar (mP)
  • Aire marítim tropical (mT)

La massa d'aire continental tropical (cT) pot afegir-se en les zones àrides pròximes a l'equador, com el Sàhara (capa d'aire sahariana), Aràbia, Austràlia o els deserts nord-americans, i la massa d'aire marítim equatorial (em) al llarg de la Zona de Convergència Intertropical.

Distribució de les masses d'aire al voltant de la Terra

Moviment i fronts

[modifica]
Imatge de front fred (part esquerra de la imatge) movent-se sobre la República Txeca.

Un front meteorològic és un límit que separa dues masses d'aire de diferents densitats i és la principal causa dels fenòmens meteorològics. En les anàlisis meteorològiques de superfície, els fronts es representen utilitzant diversos símbols i línies de colors, segons el tipus de front. Les masses d'aire separades per un front solen diferir en temperatura i humitat. Els fronts freds poden presentar bandes estretes de tempestes elèctriques i clima sever, i a vegades poden estar precedits per línies de torbonada o línies seques. Els fronts càlids solen estar precedits per precipitacions estratiformes i boira. El clima generalment es buida ràpidament després del pas d'un front. Alguns fronts no produeixen precipitacions i tenen poca nuvolositat, encara que invariablement hi ha un canvi de vent.[11]

Els fronts freds i els fronts oclosos generalment es mouen d'oest a est, mentre que els fronts càlids es mouen cap als pols. A causa de la densitat més gran de l'aire al seu pas, els fronts freds i les oclusions fredes es mouen més de pressa que els fronts càlids i les oclusions càlides. Les muntanyes i els cossos d'aigua càlids poden alentir el moviment dels fronts.[12] Quan un front es torna estacionari i el contrast de densitat a través del límit frontal desapareix, el front pot degenerar en una línia que separa les regions de diferent velocitat del vent, coneguda com a línia de tall.[13] Això és més comú en mar oberta.

Modificació

[modifica]
Bandes de neu amb efecte llac a prop de la península de Corea
Vegeu també: Precipitació atmosfèrica

Les masses d'aire es poden modificar de diverses formes. El flux superficial de la vegetació subjacent, com el bosc, actua per a humitejar la massa d'aire suprajacent.[14] La calor de les aigües més càlides subjacents pot modificar significativament una massa d'aire en distàncies de 35 a 40 quilòmetres.[15] Per exemple, al sud-oest dels ciclons extratropicals, el flux ciclònic corb que porta aire fred a través dels cossos d'aigua relativament càlids pot provocar bandes de neu estretes amb efecte llac. Aquestes bandes porten una forta precipitació localitzada, ja que els grans cossos d'aigua, com els llacs, emmagatzemen de manera eficient la calor que dona com a resultat diferències de temperatura significatives (majors de 13 °C ) entre la superfície de l'aigua i l'aire de dalt.[16] A causa d'aquesta diferència de temperatura, la calor i la humitat es transporten cap amunt, condensant-se en núvols orientats verticalment que produeixen ruixats de neu. La disminució de la temperatura amb l'altura i la profunditat dels núvols es veuen directament afectades tant per la temperatura de l'aigua com per l'entorn a gran escala. Com més baixa la temperatura amb l'altura, més profundes es tornen els núvols i major és la taxa de precipitació.[17]

Notes i referències

[modifica]
  1. ↑ H. C. Willett «American Air Mass Properties». Papers in Physical Oceanography and Meteorology. Massachusetts Institute of Technology, 2, 2, 6-1933 [Consulta: 28 octubre 2009].
  2. ↑ Glossary of Meteorology. «Airmass Classification». American Meteorological Society, 01-06-2000. [Consulta: 22 maig 2008].
  3. ↑ United States Weather Bureau. «Daily Weather Maps: February 1, 1950». United States Department of Commerce, 01-02-1950. [Consulta: 28 octubre 2009].
  4. ↑ Glossary of Meteorology. «Tropical air», 01-06-2000. Arxivat de l'original el 2011-06-06. [Consulta: 28 octubre 2009].
  5. ↑ Glossary of Meteorology. «Trade air», 01-06-2000. Arxivat de l'original el 2011-06-06. [Consulta: 28 octubre 2009].
  6. ↑ Glossary of Meteorology. «Superior air», 01-06-2000. Arxivat de l'original el 2011-06-06. [Consulta: 28 octubre 2009].
  7. ↑ Glossary of Meteorology. «Arctic air», 01-06-2000. Arxivat de l'original el 2012-03-15. [Consulta: 28 octubre 2009].
  8. ↑ Glossary of Meteorology. «Polar air», 01-06-2000. Arxivat de l'original el 2012-10-02. [Consulta: 28 octubre 2009].
  9. ↑ Classificació de la massa d'aire (en anglès). Glossari de Meteorologia. American Meteorological Society. .
  10. ↑ Servei Meteorològic del Canadà. Environment Canada. METAVI (pdf) (en anglès). .
  11. ↑ Climate Change Research Center. «Lesson 7: Clouds and Precipitation», 10-11-2000. Arxivat de l'original el 2005-01-11. [Consulta: 29 abril 2007].
  12. ↑ David Roth. «Unified Surface Analysis Manual», 14-12-2006. Arxivat de l'original el 2006-09-29. [Consulta: 22 octubre 2006].
  13. ↑ Glossary of Meteorology. «Shear Line», 01-06-2000. Arxivat de l'original el 2007-03-14. [Consulta: 22 octubre 2006].
  14. ↑ «Postfrontal Airmass Modification». Journal of Hydrometeorology, 2, 4, 8-2001, pàg. 419–437. 10.1175/1525-7541(2001)002<0419:PAM>2.0.CO;22001JHyMe...2..419F [Consulta: 22 agost 2009].
  15. ↑ «Aircraft Observations of Air-mass Modification Over the Sea of Okhotsk during Sea-ice Growth». Boundary-Layer Meteorology, 117, 1, 10-2005, pàg. 111–129. 10.1007/s10546-004-3407-y2005BoLMe.117..111I.
  16. ↑ B. Geerts «Lake Effect Snow.». University of Wyoming [Consulta: 24 desembre 2008].
  17. ↑ Greg Byrd. «Lake Effect Snow», 03-06-1998. Arxivat de l'original el 2009-06-17. [Consulta: 12 juliol 2009].
A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Massa d'aire
Obtingut de «https://ca.wikipedia.org/w/index.php?title=Massa_d%27aire&oldid=36508845»