La Estación Espacial Internacional y la temperatura de la Ionosfera

La Ionosfera es una capa de la atmósfera que se extiende entre los 80 km y los 700 km de altura. Debido a su baja densidad y a la fuerte radiación solar que la atraviesa en forma de luz ultravioleta está fuertemente ionizada, es decir, muchos átomos han perdido uno o varios electrones de sus capas externas. Una de las consecuencias de esto es que la temperatura de la atmósfera a estas alturas pude llegar a ser de hasta 1.500º K.

Por otro lado, la EEI orbita la Tierra a una altura media de unos 360 km.
Aparentemente eso haría que la temperatura fuera un grave problema para la Estación y sus ocupantes.

Está muy extendido el error de considerar equivalentes la cantidad de calor y la temperatura.

La temperatura es una propiedad intensiva, es decir, que no depende del tamaño de la muestra ni de su densidad ni de su composición. Sin embargo, la cantidad de calor es una propiedad extensiva porque depende del tamaño de la muestra, de su densidad o de composición.

Pongamos un ejemplo clásico para ilustrar esta diferencia.

En muchas recetas de cocina se utiliza el papel de aluminio dentro del horno convencional para proteger los  alimentos del exceso de calor o para facilitar la limpieza posterior. Cuando sacamos el alimento del horno tanto la fuente cerámica o metálica como el papel de aluminio están a la misma temperatura, pero si tocamos la fuente nos quemamos, cosa que no ocurre si tocamos el aluminio. Esto sucede principalmente porque el papel de aluminio es muy fino y, por tanto, tiene muy poco calor almacenado.

Todos sabemos que la cantidad de energía necesaria para calentar un litro de agua es mucho mayor que para calentar un litro de aire, por ejemplo. Y no digamos cuando ese aire es tan poco denso como el que hay en la Ionosfera.

Esto significa que la muy tenue atmosfera que rodea a la EEI tiene muy poca energía calorífica que transferir a la Estación por lo que no representa un peligro para esta.

Podría argumentarse que ese calor se puede acumular con el tiempo pero hay que tener en cuenta la energía que, en forma de radiación infrarroja, devuelven al espacio las superficies externas de la Estación, sobre todo cuando, en su órbita de 90 minutos,  la mitad del tiempo está en la zona nocturna.

 

Magallanes y el eclipse

Sumergidos en la vorágine de ayudar a sus majestades Los Reyes Magos, los aficionados a la astronomía ya hemos tenido el primer regalo astronómico del año. En el amanecer del pasado 4 de Enero, disfrutamos de un eclipse parcial de Sol. Una parte de la agrupación nos reunimos en casa de nuestro compañero Jose Luis para fotografiar el evento.

Antes de comenzar. De izquierda a derecha: Lydia, Sergio, Sara, Jose Luis, Avelino, Joaquín y Lito

Estuvimos listos para ver el eclipse desde el amanecer, pues escogimos un lugar de observación con ningún obstáculo hacia el este, pero las condiciones meteorológicas no nos acompañaron. Una densa niebla, presente desde antes del amanecer se intensificaba conforme la hora crítica se acercaba. Fue imposible ver la salida del Sol eclipsado, pero minutos después, en los intervalos en los que la niebla era menos intensa y las nubes altas, concretamente altocúmulos, nos dejaban, se pudo sacar algunas instantáneas.

Eclipse a las 09:30 hora local. Nikon D90 Exp. 1/400 s. f/10 ISO 200. Focal 105 mm

Curiosamente, la niebla presente nos permitió fotografiar directamente el eclipse, sin necesidad de filtros solares para la cámara. Más tarde, con menos niebla pero con menos Sol eclipsado, sacamos otra instantánea.

Eclipse a las 09:42 . Nikon D90. Exp 1/4000 s. f/22 ISO 200. Focal 105 mm.

 

El Sol y sus cachorros

El Sol, nuestra estrella, reina solitaria en las horas diurnas,  castigando demasiado en la canícula del sur de España. Pero a veces, sólo a veces, les flanquean dos destellos a la misma distancia. Son los denominados parhelios. Los dos destellos luminosos separados 22 grados a ambos lados del Astro Rey son conocidos desde la antigüedad, Aristóteles ya los mencionó en su obra Meteorología en el siglo IV a.C., desde entonces es un fenómeno óptico que ha despertado la curiosidad de numerosas personas.

Los pahelios son causados por la refración de la luz en los cristales de hielo que forman las nubes altas, usualmente cirros. La luz refractada se concentra en una dirección determinada, justamente a 22 grados del Sol. Por simetría aparecen dos zonas más iluminadas simétricas a la posición del Sol. Estos destellos pueden ser blancos o en forma de arco iris.

En el atardecer del día 13 de Septiembre, llegaron los primeros cirros, espoleados por una masa de aire frío que se acercaba por las Islas Afortunadas. Poco antes de la puesta de Sol, los cirros y el Sol se alinearon, provocando el fenómeno

Nikon D90 a f/20 ISO 200

Minutos después no me resistí a retener la puesta de Sol, una maravilla vista desde El Puerto de Santa María

Nikon D90 a f/8 ISO 200

 

Temporal del Jueves 18 de Febrero

Un mensaje de nuestro compañero Alfonso el pasado miércoles me puso sobre aviso sobre el tiempo previsto para el Jueves. Vió en la página de Meteocádiz la alerta sobre una ciclogénesis en el Golfo de Cádiz. Ya estaba al tanto gracias al NOAA y a los medios de comunicación que el tiempo se iba a complicar a partir del Jueves por la tarde, pero no me imaginaba su causa. Comprobé que en efecto, los modelos númericos preveían la formación brusca de una depresión (borrasca). La rapidez de formación y la profundidad de dicha borrasca nos diría si sería una ciclogénesis explosiva o simplemente una borrasca más o menos activa.

Las definiciones meteorológicas, que hay que tomar siempre con cierta flexibilidad, nos dicen en forma condensada que una ciclogénesis explosiva es la formación de una borrasca con una caída de presión de 24 HPa. en 24 horas o menos. Para latitudes medianas se puede disminuir a una caida de 20 ó 18 HPa.

Pues bien, al final se produjo, eso sí, justo al límite por debajo para poder llamarla explosiva. Tras una mañana de jueves con algunas precipitaciones, se acercó esa borrasca recién formada a partir de las 7 de la tarde. Esta borrasca tenía un doble frente asociado, frío y cálido pero a la altura de la provincia, este pasaría unificado en un frente ocluído (fenómeno que ocuure cuando el frente frío alcanza el cálido y se superponen). Además ese frente, que venía del Golfo de cádiz, al tocar tierra, se alimentó y formó una línea de turbonada.

Este fenómeno ocurre cuando las células de tormenta (usualmente cumulonimbos) se alimentan unos a otros, formando una línea donde las precipitaciones y los vientos son muy intensos. En la fotografía de abajo, del radar de Sevilla de AEMET en las horas críticas, se observa claramente la línea de turbonada en color verde, que indica mayor cantidad de precipitación que los tonos celestes y azules.

Las lluvias dejaron nuestra ciudad sobre las tres de la madrugada, dejando los destrozos e inundaciones que todos conocemos. Causó también que se cancelara la emisión de nuestro programa de radio, por encontrarse anegadas varias calles de los alrededores de los estudios de Frontera Radio.

Los datos resumidos registrados por mi estación meteorológica fueron:

Diferencia de presión: 13,8 HPa en 20 horas (Presión absoluta más baja 985,5 HPa.)

Precipitación acumulada: 62,4  L/m2 desde las 8:42 del Jueves a las 5:42 del Viernes

Viento medio más fuerte 20 km./h entre las 11:12 y las 11:42.

En cuanto a las precipitaciones, como podeis ver en la imagen de radar, la línea de turbonada pasó un poco más alta que Jerez, en esos puntos se recogieron hasta más de 100 L/m2, mi estación no recogió tanto por estar fuera de esa línea, aún así el ritmo más alto registrado fue de 18,6 Litros en 30 minutos, entre las 20:42 y las 21:12 horas.

Para los próximos días, la situación de inestabilidad no cambia. El anticiclón situado en Groenlandia sigue muy potente y empuja a los sistemas frontales a entrar por el Golfo de Cádiz en vez de sus latitudes “usuales” sobre las tierras de Galicia y la Cornisa Cantábrica. Se esperan lluvias otra vez para el Domingo hasta el Martes. Las previsiones son de unos 50 L/m2 en esos tres días.

 

Meteorología Diciembre 2009

El mes de Diciembre de 2009 ha tenido en  la provincia de Cádiz tres fases bien diferenciadas. En la primera, hasta el día 10, el tiempo fue muy estable, dominado por altas presiones y vientos flojos de componente E ó S.  En los cuatro días siguientes se produjo una bajada progresiva de la presión y a partir de ahí una tercera fase de entradas de frentes atlánticos consecutivos que cambiaron los vientos a SW aumentándolos de intensidad, con abundantes precipitaciones y manteniendo las temperaturas por encima de los valores usuales para este mes.

Las gráficas siguientes muestran los datos obtenidos por mi estación meteorológica PCE-FWS 20 situada en la ciudad de Jerez, cerca del centro urbano.

La primera muestra las tendencias de la presión (línea negra) , temperatuta máxima (línea roja), temperatura mínima (línea azul) y humedad relativa (línea verde)

La segunda muestra las cantidades diarias recogidas por el pluviómetro. Las cantidades están cuantificadas en litros por metro cuadrado. El acumulado en el mes se elevó a 290,1 litros por metro cuadrado.

La tercera y última muestra los vientos medidos. Con una flecha para cada día, con su longitud indicando su velocidad media en Km/h. y su dirección según la rosa de los vientos, rotulado cada flecha con el número del día correspondiente. Se aprecia que salvo un día con viento del Este (E) con cierta intensidad, el resto de los días con viento moderado corresponden a los días de frentes atlánticos con la dirección usual del Suroeste (SW). Los vientos de poniente (W) y sur (S) brillaron por su ausencia.

 

Meteorología y astronomía (I) Nubes

A la hora de programar una salida de observación astronómica, es crucial conocer los pronósticos meteorológicos.

La atmósfera terrestre tiene una dinámica muy complicada. Para las predicciones generales ya se logra bastante exactitud, pero las predicciones  locales, en el que influyen en gran medida el estado del tiempo en un lugar determinado, son muy difíciles de predecir.

Los fenómenos a tener en cuenta en una primera aproximación son: Nubosidad, viento, temperatura, presión, humedad y punto de rocio. Iremos desglosando en los siguientes artículos cada uno de ellos.