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APUNTES DE M ETEO ROLO G ÍA Y C LIM A TO LO G ÍA PARA EL MEDIOAMBIENTE
Tercer término: (el solenoide) sólo existe en condiciones baroclínicas, es decir,
cuando la densidad del fluido no es función única de la presión. Las variaciones
de densidad a lo largo de una superficie isobárica dará lugar a una cizalladura
horizontal del viento y tenderá a producirse un ajuste con movimientos
verticales, generando así rotación o vorticidad.
Para fluidos barotrópicos las superficies isotéricas (igual densidad) son
paralelas a las superficies isobáricas y el término solenoidal es cero.
Finalmente (4o) tenemos la contribución de los efectos difusivos de la fricción a
la variación temporal de la vorticidad.
Para un movimiento horizontal barotrópico (3v/dz=0) y sin rozamiento
d/dt (E, +f) = - (£ +f) div V
si el fluido no es compresible , de modo que div V = - 3u)/3z , la ecuación queda
d/dt (E, +f) = - (£ +f)- 3io/3z.
Vorticidad Potencial
Supongamos que el movimiento es adiabático, toda superficie isentrópica
(entropía constante es equivalente a proceso adiabático) es una superficie
material. El aire contenido entre dos superficies isentrópicas permanece
confinado a la misma capa isentrópica, que puede expandirse y contraerse. El
espesor de esta capa puede evaluarse considerando las diferencias de presión
en las fronteras de esa superficies.
Si combinamos la expresión anterior con la ecuación .de continuidad
div V = - 1/5p • d/dt 5p , obtenemos
1/(fé+f) *d/dt(£ +f) -1/8p d/dt 5p =0
d/dt [(£ +f)/Sp] = 0
Potencial
a la cantidad entre paréntesis se le llama Vorticidad
En un fluido con un movimiento adiabático e incompresible la vorticidad
potencial se conserva.
(£, +f)/ 5p = cte
para un fluido homogéneo (í, +fV 5z = cte
luego la vorticidad potencial es el cociente entre la vorticidad absoluta y el
espesor efectivo del vórtice.
Esta última ecuación ilustra el efecto del estrechamiento o ensanchamiento del
vórtice sobre la vorticidad absoluta. Cuando una columna en rotación
permanece en la misma latitud (f cte) solamente los cambios en la altura de la
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