Tema 2. Moviment atmosfèric

Variacions horitzontals de pressió

Quan dues superfícies tenen pressions diferents, això dona lloc a una força bàrica que va de la superfície amb alta pressió a la de baixa pressió.

Força del gradient de pressió

A l'equació hidrostàtica comuna, només tenim en compte únicament l'acceleració deguda a la gravetat.

[math]\displaystyle{ \frac{dp}{dz} = -\rho g \implies \frac{\partial p}{\partial z} = -\rho g \implies g = -\frac{1}{g} \frac{\partial p}{\partial z} = p_z }[/math] (component vertical de la força del gradient de pressió)

Anàlogament,

[math]\displaystyle{ \vec{p}_{\text{horitz.}} = -\frac{1}{\rho} \nabla p \implies \begin{cases} p_x = -\frac{1}{\rho} \frac{\partial p}{\partial x} \\ p_y = -\frac{1}{\rho} \frac{\partial p}{\partial y} \end{cases} }[/math]

Geopotencial Φ

Definició: El geopotencial a un punt d'altura z és el treball que cal fer contra la gravetat, elevant una massa de 1 kg fins a aquest punt z. Les seves unitats són [math]\displaystyle{ [\text{J kg}^{-1}] = [\text{m}^2 \text{ s}^2] }[/math]

Per elevar 1 kg de z a z+dz: [math]\displaystyle{ g \cdot dz }[/math]

[math]\displaystyle{ d\Phi \equiv g \cdot dz \implies g \, dz = -\frac{1}{\rho} dp }[/math] (equació hidrostàtica).

Així doncs, [math]\displaystyle{ d\Phi = -\frac{1}{\rho} dp }[/math]

• Geopotencial a z: [math]\displaystyle{ \Phi(z) = \int_0^z g \, dz }[/math]
• Conveni: [math]\displaystyle{ \Phi(0) = 0 }[/math]

Altura vs altitud

• Altura: distància geomètrica respecte un punt de referència
• Altitud: distància geomètrica respecte el nivell del mar

Altura geopotencial

Definició: L'altura geopotencial és [math]\displaystyle{ Z := \frac{\Phi(z)}{g_0} = \frac{1}{g} \int_0^z g \, dz [\text{mgp}] }[/math], on [math]\displaystyle{ g_0 = 9.81 \text{m s}^{-2} }[/math] (el valor mitjà de la gravetat en superfície). L'unitat és metres geopotencials (mgp).

Taula Z vs z

z (km)	Z (kmgp)	g (m s-2)
0	0	9.81
1	1.00	9.80
10	9.99	9.77
100	98.47	9.50
500	463.60	8.43

Synop

El format SYNOP és una manera de codificar dades meteorològiques en un mapa.

@TODO: Insertar imatge explicant el format synop

Alguns comentaris:

• 1 kt = 0.514 m/s
• Al pintar els vectors del vent: l'extrem del vector que té les barres que indiquen la velocitat del vent, també indica la direcció d'on ve el vent. Per exemple, parlem de "vent del sud-oest" per dir que el vent ve del sud-oest.
• Calma: vent inferior a 5 nusos.
  • Si es posa fletxa sense ratlles de nusos, és que el vent no és quiet, però la velocitat és inferior a 5 nusos.
  • Si no es posa fletxa, és que el vent està quiet.
• El símbol de les estrelletes per la neu són de 6 puntes.