Pregunta 4 - Apartats c i d · Meteorología y Climatología UB 2011

c. Raoneu per quin motiu la determinació del camp de velocitat vertical és de vital importància en meteorologia, tenint en compte que a escala sinòptica només representa aproximadament una mil·lèsima part del valor del camp horitzontal.

Solución: Tot i la seva petita magnitud (~ cm/s enfront de ~ 10 m/s de l'horitzontal), la velocitat vertical controla el refredament adiabàtic, la condensació, la formació de núvols i la precipitació (si w > 0) o la subsidència i estabilitat (si w < 0). És per tant el motor clau de la fenomenologia del temps meteorològic.

d. Transformeu aquesta expressió per trobar w a la part superior d'un estrat superficial i exposeu els problemes o limitacions pràctiques que presenta aquest mètode.

Solución: Com que $\omega = \frac{dp}{dt} \approx -\rho g w$, prop de superfície per a un estrat prim de gruix $\Delta p = p_s - p$: $$w \approx -\frac{\omega}{\rho_0 g} \approx -\frac{1}{\rho_0 g} [\omega(p_s) + (p_s - p)(\nabla_H \cdot \vec{v})]$$ Com que $\omega(p_s) \approx 0$ en terreny pla, $w \approx -\frac{\Delta p}{\rho_0 g} (\nabla_H \cdot \vec{v})$. Limitacions: La divergència horitzontal $\nabla_H \cdot \vec{v}$ s'obté com a diferència de termes que són un ordre de magnitud més grans que el resultat final ($\frac{\partial u}{\partial x} \approx -\frac{\partial v}{\partial y}$ en condicions quasi-geostròfiques). Petits errors o soroll observacional en el vent mesurat generen errors relatius enormes en la divergència, que en integrar-se verticalment s'acumulen i donen valors de $w$ completament erronis (mètode cinemàtic molt inestable sense correccions).