UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD MULTIDISCIPLINARIA ORIENTAL DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMTICA SECCIN DE FSICA

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Dinmica de la Atmsfera

Ondas de RossbyPresentado Por: Milton Jonathan Guevara LemusONDAS DE ROSSBY Denominadas as por Carl-Gustaf Rossby

Se da en los procesos meteorolgicos de gran escala.

Se les llama tambin ondas planetarias.

En una atmsfera barotrpica constituye un movimiento que conserva la vorticidad absoluta.

Debe su existencia a la variacin de la fuerza de Coriolis con la latitud, el denominado efecto .

La propagacin puede entenderse de forma cualitativa, considerando una cadena cerrada de burbujas de fluido alineadas inicialmente a lo largo de un paralelo geogrfico.Recordemos que =+Ahora si =0 en toy en t1, y es el desplazamiento meridional de una burbuja de fluido de su latitud original, entonces se tiene:

Osea

(7.47)

Donde =d/dy es el gradiente de vorticidad planetaria en la latitud originales.

De esta ecuacin se desprende que si la cadena de burbujas est sometida a un desplazamiento meridiano sinusoidal, la vorticidad de la perturbacin inducida ser positiva (es decir, ciclnica) para un desplazamiento hacia el sur y negativa (anticiclnica) para un desplazamiento hacia el norte, como se indica esquemticamente en la Fig 7.11.

Fig 7.11 Campos de vorticidad de perturbacin y velocidad inducida (flechas de trazos) para una secuencia de burbujas de fluido desplazadas meridianamente. La lnea ondulada gruesa indica la posicin de la perturbacin original, mientras que la lnea delgada muestra el desplazamiento hacia el oeste de la perturbacin debido a la adveccin producida por el campo de la velocidad inducida.

La distribucin de mximos y mnimos de vorticidad se propaga hacia el oeste. Esta propagacin hacia el oeste del campo de vorticidad constituye una onda de Rossby.

La relacin de dispersin para ondas de Rossby barotrpicas puede deducirse formalmente hallando soluciones ondulatorias de la ecuacin de vorticidad barotrpica linealizada. La ecuacin de vorticidad barotrpica establece que la componente vertical de la vorticidad absoluta se conserva en el transcurso del movimiento horizontal:

Supongamos a continuacin que el movimiento consta de una velocidad zonal del estado bsico ms una pequea perturbacin horizontal

Definamos una funcin de corriente de la perturbacin mediante

De la que se desprende que La forma de perturbacin de (7.48) ser entonces

Donde =d/dy es constante y hemos despreciado los trminos que entraan productos entre magnitudes de perturbacin. Supongamos que existe una solucin de la forma

Donde =kx+ly-vt. Aqu k y l son los nmeros de ondas en las direcciones zonal y meridiana, respectivamente. Sustituyendo (7.50) en (7.49) se obtiene

De donde puede despejarse inmediatamente v:

Recordando que cx=v/k encontramos que la velocidad de fase zonal relativa al viento medio es

As pues, la onda de Rossby se propaga hacia el oeste con respecto al flujo zonal medio. Adems la velocidad de las ondas de Rossby depende de los nmeros de onda zonal y meridional. En consecuencia, las ondas de Rossby son ondas dispersivas, cuyas velocidad de fase aumentan con la longitud de onda.

Utilizando la forma de perturbacin de las ecuaciones primitivas completas resulta posible efectuar un anlisis menos restrictivo. Los resultados de este anlisis son matemticamente complicados, pero cualitativamente no son muy diferentes de los casos de ondas puras discutidos aqu. Del estudio se desprende que las oscilaciones libres permitidas en una atmsfera en condiciones hidrostticas y gravitatorias estables constan de ondas de gravedad que se desplazan en direcciones este y oeste que resultan ligeramente modificadas por la rotacin terrestre, y de ondas de Rossby que se desplazan hacia el oeste que se ven ligeramente alteradas por la estabilidad gravitatoria.Estas oscilaciones libres constituyen modos normales de oscilacin de la atmsfera. Como tales, son generadas continuamente por las diversas fuerzas que actan en la atmsfera. Las oscilaciones libres de escala planetaria, aunque pueden detectarse por medio de cuidadosos estudios de observacin, parecen presentar amplitudes bastante pequeas. Presumiblemente esto se debe a que el forzamiento es muy dbil a las grandes velocidades de fase caractersticas de estas ondas largas.GRACIAS POR SU ATENCIN