Pregunta 3 · Meteorología y Climatología UB 2012

a. Definiu el concepte de vent ciclostròfic i indiqueu en quines circumstàncies físiques i escales meteorològiques representa una bona aproximació del flux real.

Solución: Equilibri entre la força centrífuga i la força del gradient de pressió: $V^2/R = -\frac{1}{\rho}\frac{\partial p}{\partial r}$. És vàlid quan el nombre de Rossby és molt gran ($Ro = \frac{V}{f R} \gg 1$), propi de vòrtexs de petita escala horitzontal i gran intensitat cinètica (tornados, mànegues, remolins) o en latituds equatorials ($f \approx 0$).

b. Identifiqueu quines configuracions d'aquest flux són físicament possibles a l'hemisferi sud.

Solución: Només al voltant d'un centre de baixes pressions (depressió), amb gir tant en sentit horari (ciclònic a l'hemisferi sud) com antihorari (anticiclònic a l'hemisferi sud). Un flux ciclostròfic al voltant d'una alta pressió és físicament impossible.

c. Dibuixeu o representeu esquemàticament el balanç vectorial de forces associat a cadascuna de les configuracions possibles obtingudes.

Solución: Dibuix de dues configuracions amb una baixa pressió central ($P_{\min}$): 1. Baixa pressió amb gir horari (ciclònic a l'hemisferi sud): vector velocitat $\vec{V}$ tangent horari; força del gradient de pressió $\vec{F}_{pg}$ dirigida radialment cap al centre de la baixa; força centrífuga $\vec{F}_{ce}$ dirigida cap a l'exterior, oposada a $\vec{F}_{pg}$, de manera que $\vec{F}_{pg} + \vec{F}_{ce} = 0$. 2. Baixa pressió amb gir antihorari (anticiclònic a l'hemisferi sud): vector velocitat $\vec{V}$ tangent antihorari; mateix balanç radial idèntic: $\vec{F}_{pg}$ cap a l'interior i $\vec{F}_{ce}$ cap a l'exterior.