La ecuación omega cuasigeostrófica constituye un método para diagnosticar los movimientos verticales a escala sinóptica en las latitudes medias a una hora específica. En ausencia de procesos diabáticos, implica que los movimientos verticales se pueden calcular a partir de una serie de análisis de la altura geopotencial en distintos niveles de presión. En el ámbito meteorológico, se trata de una potente herramienta conceptual, porque los términos de la ecuación se pueden relacionar fácilmente con propiedades físicas. Con la práctica, las conclusiones se pueden aplicar fácilmente a los análisis en tiempo real de p.m.n.m. y espesor, y de altura geopotencial y temperatura.
Esta es la forma adiabática de la ecuación omega cuasigeostrófica:
Esta herramienta de aprendizaje para la ecuación de la vorticidad cuasigeostrófica se basa en un modelo simple de dos niveles de la atmósfera en las latitudes medias y en los métodos descritos en las páginas 268 a 275 de Mid-latitude Weather Systems, por T. N. Carlson, y las páginas 166 a 170 de Introducción a la meteorología dinámica, por J. Holton.
Esta aplicación permite interpretar visualmente los términos matemáticos de la ecuación.
El término de la izquierda es muy parecido al laplaciano tridimensional de omega. Es común suponer un modo de movimiento vertical predominante sinusoidal: se aproxima a cero tanto en la superficie como en la tropopausa y alcanza un valor máximo/mínimo en la troposfera media. En estas circunstancias, el operador diferencial del término de la izquierda se comporta cualitativamente como un signo menos.
El primer término de la derecha representa la advección diferencial de la vorticidad absoluta.
El segundo término de la derecha es proporcional al laplaciano horizontal de la advección horizontal de la temperatura.
Es importante señalar que la ecuación omega es solamente para usos diagnósticos. La ecuación revela la distribución de omega a la hora de un análisis de altura geopotencial específico. Sin embargo, la ausencia de derivadas temporales significa que no puede predecir el movimiento vertical en el futuro.
Esta herramienta evalúa el campo de omega asociado con un modelo simple de dos niveles de la troposfera.
La distribución de la altura en el nivel de 1000 hPa, que se especifica, es sinusoidal en los ejes x e y. Esto representa un tren de ondas ideal de sistemas circulares de altas y bajas presiones con una longitud de onda de 4000 km.
La distribución térmica se representa mediante el espesor de la capa de 1000-500 hPa, en la cual se supone que la dirección de las isotermas sea constante con la altura. El usuario puede especificar un patrón de espesor zonal o un patrón de espesor sinusoidal cuya posición respecto del patrón de 1000 hPa se puede cambiar.
La distribución de la altura en 500 hPa viene determinada por la altura en 1000 hPa y por el espesor de la capa de 1000-500 hPa.
La distribución de omega se presenta para el nivel de 500 hPa.
Estos niveles se escogieron para que el pronosticador pudiera conceptualizar las distribuciones reales de omega después de una revisión rápida de las cartas de p.m.n.m. y espesor o de altura geopotencial y temperatura en 500 hPa.
La distribución de omega cambia en función del desplazamiento en 1000 hPa y de los campos de espesor elegidos por el usuario.
El impacto de cada uno de los términos de forzamiento del lado derecho de la ecuación se puede visualizar individualmente y cada uno se puede superponer de forma independiente para evaluar su contribución al movimiento vertical total.
La herramienta de aprendizaje supone que tanto la altura en 500 hPa como patrón de espesor de la capa de 1000-500 hPa se comportan como ondas sinusoidales. El patrón de omega se intensifica o se debilita de acuerdo con la relación de fase que se establezca entre la altura en 500 hPa y el patrón de espesor de la capa de 1000-500 hPa. Explore la relación entre la altura en 500 hPa, el espesor de la capa de 1000-500 hPa y omega.