Curvas de nivelCurvas de nivelIsolíneasIsolíneasProyecciones cartográficasProyecciones cartográficasCartas meteorológicasCartas meteorológicas

Elementos de Meteorología y ClimaPrimer Semestre 2012Gustavo V. Necco CarlomagnoIMFIA – FING/ IF - FCIEN

Formas elementales del relieve y representación por curvas de nivel en un mapa

Los contornos (1) corresponden al perfil (B)

¿Cuales son las otras correspondencias?

Función unidimensional f(x)Zonas crecientes y decrecientes, máximos, mínimosZonas cóncavas y convexas

df/dx>0 df/dx>0df/dx=0

df/dx=0

df/dx<0

df/dx<0

cóncava convexad2f/dx2>0 d2f/dx2<0

Función unidimensional f(x)Punto de inflexión

d2f/dx2>0

d2f/dx2<0

d2f/dx2=0

cóncava

convexa

df/dx=0df/dx=0

..

máximo

mínimo Punto de inflexión

Función bidimensional f(x,y)Gradientes – f (- ascendentes)

-

+

Ascendente o “nabla”(gradiente en ingeniería)

El vector ascendente de un campo escalar f(x,y) indica la dirección en la que el campo varía más rápidamente, apuntando al valor más alto. Su módulo representa el ritmo de variación de f(x,y) en la dirección de dicho vector. Es ortogonal a las superficies equiescalares, definidas por   f(x,y)=cte.

f

f

f

f

Isolíneas más comunes en meteorologíaIsobara o isóbara: curva de presión constante (P = cte.)

Isoterma: curva que une los puntos de igual temperatura ( T = cte.)

Isopicna: curva que une los puntos de igual densidad ( = cte.)

Isohieta o isoyeta: curva que une los puntos con la misma precipitación

Isalobara: curva que une los puntos de igual variación de la presión o tendencia (p/t = cte.)

Isotaca o isotaja:curva que une puntos con igual velocidad de viento (módulo del vector viento = cte.)

Isobaras en superficie

Isobaras ( ) e isotermas ( ) en superficie

Vaguadas y dorsales Hemisferio Norte

Vaguada

Dorsal

Vaguadas y dorsales Hemisferio Sur

Isotermas e isoyetas medias en Uruguay

Elementos de proyecciones cartográficasElementos de proyecciones cartográficas

La forma del planeta Tierra puede representarse utilizando un globo o esfera

La tierra es un esferoide oblatado con un diámetro ecuatorial de 12.757 km y polar de 12.714 km

Suponiendo la Tierra esférica con una circunferencia de 40000 km la distancia de un grado de latitud será

40000 km / 360 = 111,11 km

15.500

Una proyección cartográfica permite representar una superficie esférica como la Tierra en una lámina de papel plana

Superficie terrestre

Superficie del mapa

Plano de proyección

Es un sistema de representación gráfico que establece una relación ordenada entre los puntos de la superficie curva de la Tierra y los de una superficie plana (mapa). Estos puntos se localizan auxiliándose en una red de meridianos y paralelos, en forma de malla. La única forma de evitar las distorsiones de esta proyección sería usando un mapa esférico pero, en la mayoría de los casos, sería demasiado grande para que resultase útil.

Proyección cartográfica o proyección geográfica 

Esquema de una proyección cilíndrica

Esquema de una proyección cónica

Esquema de una proyección azimutal gnomónica

Propiedades de la proyección cartográfica

• Proyecciones equivalentes, si mantienen la superficie

• Proyecciones conformes, si conservan las formas

Una buena proyección cartográfica debe tener dos características:

1. que conserve las áreas (equivalencia) y 2. que conserve los ángulos (conformidad).

No es posible tener ambas características a la vez, por lo que hay que buscar soluciones intermedias.

Cuando una proyección conserva los ángulos de las figuras geométricas se dice que es ortomórfica o conforme, pero dichas proyecciones no conservan las áreas.

Las proyecciones y su clasificaciónAun cuando existen más de mil proyecciones diferentes en el mundo, la gran mayoría pueden agruparse en unas cuantas familias basadas en su derivación. Veamos cuatro de las familias de proyecciones más comunes.

Proyecciones elípticas u ovalesLas proyecciones elípticas u ovales son representadas por un conjunto de proyecciones con forma de pelota de futbol. Ej. Mollweide

Proyecciones acimutalesLas proyecciones acimutales también conocidas como planas o zenitales son derivadas a partir de una grilla o cuadrícula geográfica del Globo expresada como un plano que es tangente en algún punto a dicho Globo.

Proyecciones cónicasEn esta familia de proyecciones uno o más conos son ubicados tangentes a ó de tal forma que intercepten una porción del Globo y la cuadrícula geográfica es proyectada en dicho cono(s). Ej. Lambert conforme

Proyecciones cilíndricasLa proyección cilíndrica se deriva al proyectar el globo terráqueo en un papel con forma de cilindro que es tangente a, o que se intercepta con dicho globo. Ej. Mercator

Algunos ejemplos de proyecciones

Proyección cónica conforme de Lambert

Superpone un cono sobre la esfera de la Tierra, con dos paralelos de referencia secantes al globo e intersecándolo. Esto minimiza la distorsión proveniente proyectar una superficie tridimensional a una bidimensional. La distorsión es mínima a lo largo de los paralelos de referencia, y se incrementa fuera de los paralelos elegidos. Como el nombre lo indica, esta proyección es conforme.

Dos paralelos estándar (seleccionados a priori)

Frecuentemente usada en Navegación Aérea. Los pilotos utilizan estas cartas debido a que una línea recta dibujada sobre una carta cuya proyección es conforme cónica de Lambert muestra la distancia verdadera entre puntos

Meridiano central

Mucha distorsión en altas latitudes

Proyección cartográfica cilíndrica (Mercator)

Usa un cilindro tangente a la esfera terrestre, colocado de tal manera que el paralelo de contacto

es el Ecuador. La malla de meridianos y paralelos se dibuja proyectándolos sobre el cilindro

suponiendo un foco de luz que se encuentra en el centro del globo.

Ejemplos de líneas de rumbo

Cilindro tangente en el Ecuador

Formas y distancias razonablemente verdaderas dentro de los 15º del Ecuador

Mercator : “políticamente incorrecta”

Proyección de Gall-Peters : equi-areal y “políticamente correcta”

Proyección de Gall-Peters : equi-areal y “políticamente correcta”

Cartas meteorológicas de superficie y de altura (niveles estándar): información contenida

Superficie Centros de baja y alta presión, frentes. Las isolíneas son isobaras y el viento no es paralelo a ellas sino que se desvía hacia las bajas presiones debido al efecto del rozamiento. En esta carta se ven reflejados todos los fenómenos atmosféricos.

850 HPa Aproximadamente entre 1000 y 1600 metros. Los sistemas aquí son prácticamente idénticos a los de superficie, pero el viento es paralelo a las isohipsas (no hay rozamiento). Se utiliza esta carta para detectar la ubicación de las corrientes de aire muy húmedo y las de aire seco. Este es el nivel donde se mueven o se forman las nubes de lluvia o de tormenta por lo que los vientos de este nivel transportan de un lugar a otro el vapor de agua, generador de las nubes de lluvia.

700 HPa Aproximadamente entre 3000 y 3500 metros. Se la utiliza para ubicar los bloques o núcleos de aire frío o de aire caliente. En algunas ocasiones aparecen en este nivel sistemas de baja presión que generan lluvias en superficie.

500 HPa Aproximadamente entre 5000 y 5900 metros. Esta carta es fundamental para el pronóstico del tiempo a 24 y 48 horas ya que, por un lado, por debajo de este nivel se encuentra aproximadamente la mitad de la masa atmosférica, representando las condiciones medias de la atmósfera. Por otro es un nivel de mínima divergencia simplificándose la representación (y previsión) del desplazamiento de las ondas sinópticas. Situando las cuñas y vaguadas, y sus zonas de descenso y ascenso sinóptico, se determinan las futuras áreas de buen tiempo como así también las zonas de probables lluvias, mal tiempo y formación de bajas en superficie.

250 HPa En este nivel alto (9600 a 11000 metros) soplan vientos muy intensos con velocidades de 50 a 100 nudos o más. En sus inmediaciones suele encontrarse la "corriente en chorro" o "jet-stream".

Mapas meteorológicos. Curvas de nivel

Los mapas con curvas de nivel entregan una gran cantidad de

información sobre las características de las variables

meteorológicas.

Por ejemplo las líneas de igual presión (isobaras), o de igual altura

geopotencial de una superficie isobárica (isohipsas), permiten

identificar zonas de alta presión (anticiclones), zonas de baja presión (ciclones o depresiones), vaguadas,

que son regiones de presión relativamente baja con una forma

equivalente a un valle en un mapa topográfico, y dorsales o cuñas , que

son regiones de presión relativamente alta, con una forma similar a una

cresta de una cadena de montaña en un mapa topográfico.

En altura

En superficie

Superficie