Zona de alta presión

Una zona de alta presión, alta o anticiclón, es un área cercana a la superficie de un planeta donde la presión atmosférica es mayor que la presión en las regiones circundantes. Los máximos son características meteorológicas de escala media que resultan de interacciones entre la dinámica de escala relativamente mayor de la circulación atmosférica de todo un planeta.

Las áreas de alta presión más fuertes son el resultado de masas de aire frío que se extienden desde las regiones polares hacia las frías regiones vecinas. Estos máximos se debilitan una vez que se extienden sobre masas de agua más cálidas.

Más débiles, pero más frecuentes, son las áreas de alta presión causadas por el hundimiento atmosférico: el aire se enfría lo suficiente como para precipitar su vapor de agua, y grandes masas de aire más frío y seco descienden desde arriba.

Dentro de las áreas de alta presión, los vientos fluyen desde donde la presión es más alta, en el centro del área, hacia la periferia donde la presión es más baja. Sin embargo, si el planeta está girando, la dirección recta del flujo de aire desde el centro hacia la periferia se desvía por el efecto Coriolis. Visto desde arriba, la dirección del viento se inclina en dirección opuesta a la rotación del planeta; esto provoca la característica forma de espiral de los ciclones tropicales, también conocidos como huracanes y tifones.

En los mapas meteorológicos en inglés, los centros de alta presión se identifican con la letra H. Los mapas meteorológicos en otros idiomas pueden utilizar letras o símbolos diferentes.

Circulación del viento en los hemisferios norte y sur

La dirección del flujo del viento alrededor de un área atmosférica de alta presión y un área de baja presión, visto desde arriba, depende del hemisferio. Los sistemas de alta presión giran en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio norte; Los sistemas de baja presión giran en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio sur.

Los sistemas de alta presión pueden ser de tipo cálido o frío; los primeros se originan en los subtrópicos y los segundos en latitudes altas; la época del año dicta qué tipo es más dominante. La humedad y temperatura del sistema de alta presión dependerán de su fuente de origen. Los sistemas cálidos de alta presión de las latitudes de los caballos (ver más abajo) crean olas de calor típicas del verano, mientras que los sistemas fríos de alta presión provocan períodos de congelación en invierno y una humedad más fresca y más baja en verano. Si un colmo permanece sobre la misma zona durante varios días, adoptará las características de ese terreno. Los sistemas fríos de alta presión en el hemisferio norte se originan en Siberia, el interior de Canadá o el Atlántico norte o el Pacífico; estos dos últimos tipos van detrás de los sistemas ciclónicos. En el hemisferio sur, que es principalmente agua, estos se originan principalmente en los océanos del sur.

Las latitudes 30N y 30S tienen altas presiones semipermanentes a su alrededor conocidas como cresta subtropical, aunque su tamaño y ubicación exacta varían según las estaciones. En la costa oeste de Estados Unidos, la cresta subtropical se expande en primavera y trae consigo el característico clima veraniego sin lluvias de la región. A medida que disminuye en otoño, la costa oeste está sujeta a frentes fríos del Pacífico que traen lluvias durante los meses fríos. En la costa este, trae aire cálido y húmedo a finales de la primavera y durante todo el verano. En otoño, a medida que la cresta subtropical retrocede, el aire frío de Canadá toma el relevo. En Europa, el efecto es similar, ya que la cresta subtropical trae al Mediterráneo un clima de verano cálido y seco e inviernos frescos y húmedos. Europa al norte de los Pirineos se encuentra en una latitud más alta, por lo que el efecto de la cresta es algo menos significativo y esta región se caracteriza principalmente por un clima marítimo más fresco. Sin embargo, un verano particularmente caluroso como el de 2003 o 2019, en el que la cresta subtropical se expande más de lo habitual, puede provocar olas de calor tan al norte como Escandinavia; por el contrario, mientras que Europa tuvo un calor estival sin precedentes en 2003 debido a una cresta subtropical particularmente fuerte, su contraparte en América del Norte fue inusualmente débil y las temperaturas en todo el continente durante la primavera y el verano fueron húmedas y muy por debajo de lo normal.

En el hemisferio sur el resultado es similar. Australia y el cono sur de América del Sur reciben un clima de verano cálido y seco debido a la cordillera subtropical y un clima invernal más frío y húmedo a medida que los frentes fríos de los océanos del sur toman el control.

En invierno predominan las temperaturas frías del subártico. En Europa occidental y la costa oeste de América del Norte, estos se originan en el Golfo de Alaska o en el área de Groenlandia/Islandia y se desplazan de sur a sureste. Dado que son principalmente masas de aire oceánico, traerán condiciones frescas y húmedas con niebla generalizada. En el este de Asia y en el interior de América del Norte, estas masas de aire provienen de Siberia o Canadá y traen a su paso aire muy frío y seco.

Los términos científicos en inglés utilizados para describir los sistemas climáticos generados por altibajos fueron introducidos a mediados del siglo XIX, principalmente por los británicos. Las teorías científicas que explican los fenómenos generales se originaron unos dos siglos antes.

El término ciclón fue acuñado por Henry Piddington de la Compañía Británica de las Indias Orientales para describir la devastadora tormenta de diciembre de 1789 en Coringa, India. Se forma un ciclón alrededor de un área de baja presión. Anticiclón, el término para el tipo de clima alrededor de un área de alta presión, fue acuñado en 1877 por Francis Galton para indicar un área cuyos vientos giraban en la dirección opuesta a un ciclón. En inglés británico, la dirección opuesta a las agujas del reloj se conoce como antihorario, lo que hace que la etiqueta anticiclones sea una extensión lógica.

Una regla simple es que para áreas de alta presión, donde generalmente el aire fluye desde el centro hacia afuera, la fuerza de Coriolis dada por la rotación de la Tierra a la circulación del aire es en la dirección opuesta a la de la Tierra. Rotación aparente si se ve desde arriba del polo del hemisferio. Entonces, tanto la Tierra como los vientos alrededor de un área de baja presión giran en el sentido contrario a las agujas del reloj en el hemisferio norte y en el sentido de las agujas del reloj en el sur. En el caso de una subida ocurre lo contrario a estos dos casos. Estos resultados se derivan del efecto Coriolis; ese artículo explica en detalle la física y proporciona una animación de un modelo para ayudar a la comprensión.

Formación

Las áreas de alta presión se forman debido al movimiento descendente a través de la troposfera, la capa atmosférica donde ocurre el clima. Las áreas preferidas dentro de un patrón de flujo sinóptico en los niveles más altos de la troposfera se encuentran debajo del lado occidental de las depresiones.

En los mapas meteorológicos, estas áreas muestran vientos convergentes (isotacas), también conocidos como convergencia, cerca o por encima del nivel de no divergencia, que está cerca de la superficie de presión de 500 hPa aproximadamente a mitad de camino a través de la troposfera, y aproximadamente la mitad de la presión atmosférica en la superficie.

Los sistemas de alta presión también se denominan anticiclones. En los mapas meteorológicos en inglés, los centros de alta presión se identifican con la letra H en inglés, dentro de la isobara con el valor de presión más alto. En los gráficos de nivel superior de presión constante, se encuentra dentro del contorno de la línea de altura más alta.

Condiciones típicas

Las máximas se asocian frecuentemente con vientos ligeros en la superficie y hundimientos en la parte inferior de la troposfera. En general, el hundimiento secará una masa de aire mediante calentamiento adiabático o compresivo. Por lo tanto, la alta presión suele traer cielos despejados. Durante el día, dado que no hay nubes que reflejen la luz del sol, entra más radiación solar de onda corta y las temperaturas aumentan. Por la noche, la ausencia de nubes significa que la radiación de onda larga saliente (es decir, la energía térmica de la superficie) no se absorbe, lo que genera temperaturas bajas diurnas más frías en todas las estaciones. Cuando los vientos en la superficie se vuelven ligeros, el hundimiento producido directamente bajo un sistema de alta presión puede provocar una acumulación de partículas en las áreas urbanas debajo de la cresta, lo que genera una neblina generalizada. Si la humedad relativa baja aumenta hasta el 100 por ciento durante la noche, se puede formar niebla.

Los sistemas de alta presión fuertes, verticalmente poco profundos que se mueven desde latitudes más altas a latitudes más bajas en el hemisferio norte están asociados con masas de aire árticas continentales. Una vez que el aire ártico se mueve sobre un océano no congelado, la masa de aire se modifica mucho sobre el agua más cálida y adquiere el carácter de una masa de aire marítima, lo que reduce la fuerza del sistema de alta presión. Cuando el aire extremadamente frío se mueve sobre océanos relativamente cálidos, pueden desarrollarse bajas polares. Sin embargo, las masas de aire cálidas y húmedas (o tropicales marítimas) que se mueven hacia los polos desde fuentes tropicales se modifican más lentamente que las masas de aire árticas.

En climatología

Las latitudes de los caballos, o zona tórrida, se encuentran aproximadamente en el paralelo 30 y es la fuente de sistemas cálidos de alta presión. A medida que el aire caliente más cercano al ecuador asciende, se enfría y pierde humedad; luego es transportado hacia el polo donde desciende, creando el área de alta presión. Esto es parte de la circulación de las células de Hadley y se conoce como cresta subtropical o altura subtropical. Sigue la trayectoria del sol a lo largo del año, expandiéndose hacia el norte (sur en el hemisferio sur) en primavera y retrocediendo hacia el sur (norte en el hemisferio sur) en otoño. La cresta subtropical es un sistema de alta presión de núcleo cálido, lo que significa que se fortalece con la altura. Muchos de los desiertos del mundo son causados por estos sistemas climatológicos de alta presión.

Algunas áreas climatológicas de alta presión adquieren nombres regionales. El Alto Siberiano terrestre a menudo permanece casi estacionario durante más de un mes durante la época más gélida del año, lo que lo hace único en ese sentido. También es un poco más grande y más persistente que su contraparte en América del Norte. Los vientos de superficie se aceleran en los valles de la costa occidental del Océano Pacífico, provocando el monzón de invierno. Los sistemas árticos de alta presión, como el Siberian High, son de núcleo frío, lo que significa que se debilitan con la altura. La influencia del Alto de las Azores, también conocido como el Alto de las Bermudas, trae buen tiempo en gran parte del Océano Atlántico Norte y olas de calor de mediados a finales del verano en Europa occidental. A lo largo de su periferia sur, la circulación en el sentido de las agujas del reloj a menudo impulsa ondas del este y ciclones tropicales que se desarrollan a partir de ellas, a través del océano hacia masas de tierra en la parte occidental de las cuencas oceánicas durante la temporada de huracanes. La presión barométrica más alta jamás registrada en la Tierra fue de 1.085,7 hectopascales (32,06 inHg) medida en Tosontsengel, Zavkhan, Mongolia, el 19 de diciembre de 2001.

Conexión al viento

El viento fluye desde áreas de alta presión hacia áreas de baja presión. Esto se debe a las diferencias de densidad entre las dos masas de aire. Dado que los sistemas de alta presión más fuertes contienen aire más frío o más seco, la masa de aire es más densa y fluye hacia áreas cálidas o húmedas, que se encuentran en las proximidades de áreas de baja presión antes de sus frentes fríos asociados. Cuanto más fuerte sea la diferencia de presión, o gradiente de presión, entre un sistema de alta presión y un sistema de baja presión, más fuerte será el viento. La fuerza de Coriolis causada por la rotación de la Tierra es lo que da a los vientos dentro de los sistemas de alta presión su circulación en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio norte (a medida que el viento se mueve hacia afuera y se desvía directamente desde el centro de alta presión) y la circulación en sentido antihorario en el hemisferio norte. hemisferio sur (a medida que el viento se mueve hacia afuera y se desvía hacia la izquierda desde el centro de alta presión). La fricción con la tierra ralentiza el viento que sale de los sistemas de alta presión y hace que el viento fluya más hacia afuera de lo que lo haría en ausencia de fricción. Esto da como resultado que el 'viento real' o 'viento verdadero', incluidas las correcciones ageostróficas, que se suman al viento geostrófico que se caracteriza por un flujo paralelo a las isobaras.