¿Cuál es la tasa de lapso?

La mayoría de la gente sabe que los globos meteorológicos están tomando medidas de algún tipo. En esas pequeñas cajas suspendidas de globos, una de las medidas tomadas es la tasa de caída atmosférica: la tasa de disminución de la temperatura con las alturas ascendentes. Estas pequeñas estaciones de monitoreo, cada una más pequeña que una caja de zapatos, toman lecturas de temperatura de tasa de lapso dos veces al día para dos tipos de tasas de lapso: la tasa de lapso ambiental y las tasas de lapso adiabático. La tasa de caída de la temperatura es importante en meteorología, que es la ciencia atmosférica responsable de pronosticar los cambios climáticos, estudiar la estabilidad vertical y el monitoreo de la formación y el comportamiento de las nubes.

La tasa de caducidad ambiental nunca es fija, sino que varía de vez en cuando y de un lugar a otro. Cuando las mediciones se toman en un lugar y hora determinados, la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) puede definir una tasa de lapso estándar internacional, proporcionando lecturas que varían con alturas idénticas, ya que las capas de inversión pueden causar un aumento inverso de la temperatura con las alturas ascendentes. Estas lecturas de la tasa de caducidad ambiental en comparación con las tasas adiabáticas secas o húmedas pueden indicar estabilidades o inestabilidades que es importante conocer, ya que los paquetes de aire seco no tienen la capacidad de elevar los paquetes de aire húmedo.

Se encuentra una tasa de lapso adiabático seco (DAR) en un paquete de aire que está sellado y tiene una masa fija. Aislados de su entorno, las presiones de un paquete de aire adiabático seco, tanto dentro como fuera, generalmente coinciden y la única forma de cambiar la temperatura del paquete es causar cambios en estas presiones. A medida que se eleva un paquete de aire, encontrará menos presión externa por el aumento de altitud y su temperatura se enfriará. La tasa de expansión de enfriamiento de un paquete de aire se conoce como tasa de lapso adiabático seco. El enfriamiento creciente finalmente llega al punto de rocío, cuando la condensación puede comenzar a formar nubes. Cuando desciende un paquete de aire, las presiones aumentan y el calor provoca energías internas que forman vientos fuertes como los vientos secos de Santa Ana que ocasionalmente descienden para quemar Los Ángeles, California, durante días a la vez.

La tasa de lapso adiabático saturado (SAR) varía con la cantidad de humedad en el aire. Los aumentos de altitud enfrían y expanden los paquetes de aire más lentamente en bolsas de aire húmedo a medida que la condensación dentro de ellos los calienta internamente. La liberación de calor cuando se forma condensación es un factor en el desarrollo de tormentas eléctricas. El aire es estable cuando la tasa de lapso ambiental es menor que la tasa de lapso adiabático húmedo.

La termodinámica de la atmósfera se expresa en fuerzas adiabáticas secas y húmedas dentro de las parcelas de aire y forma la base para las predicciones meteorológicas. Se producen condiciones atmosféricas estables cuando la tasa de caída ambiental es mayor que la tasa adiabática seca. Durante los tiempos de calentamiento solar intenso de la superficie de la tierra, puede ocurrir una tasa de lapso súper adiabático en el suroeste de los Estados Unidos en una capa delgada a través de la superficie y es una condición inestable. Del mismo modo, los vientos de nieve con efecto de lago que se mueven sobre la superficie de un lago crean capas superficiales súper adiabáticas que provocan tormentas, cuando hay suficiente humedad en el aire.