Introducción

Se considera niebla la reducción de la visibilidad a menos de 1 km provocada por gotitas de agua de 10 a 20 micrómetros de diámetro suspendidas en la atmósfera. La niebla tiene grandes consecuencias económicas y afecta la seguridad en relación con el transporte en general y con la industria de aviación en particular.

Pronosticar el comienzo y, más aún, el momento de disipación de las nieblas costeras es un problema fundamental en zonas litorales. Las nieblas que se forman en la costa tienen un impacto particularmente fuerte en las operaciones marítimas, en gran parte porque se desarrollan cerca de tierra firme. Las nieblas costeras han sido la causa directa de numerosos accidentes, tanto en tierra firme como en el mar, y han provocado la pérdida de muchas vidas.

Un buen ejemplo es el desastre que ocurrió el 8 de septiembre de 1923 en la costa de California. Siete destructores de la Armada de los EE. UU. comisionados durante la Primera Guerra Mundial atravesaban un denso banco de niebla en formación cerrada a una velocidad de 20 nudos cuando encallaron en las rocas de punta Arguella. Todos los buques quedaron completamente arruinados y 22 hombres perdieron la vida.

Pese a su enorme importancia, pronosticar niebla en la costa sigue representando un reto difícil de superar debido a la carencia general de datos apropiados de las regiones marinas y la falta de preparación y conocimiento de los ambientes propicios para la formación de niebla, su ciclo de vida típico y los procesos físicos involucrados.

Esta lección le ayudará a:

• reconocer los sistemas, los patrones y las fases de evolución (preacondicionamiento, formación, madurez y disipación) que caracterizan los episodios de niebla de advección que ocurren en la costa occidental de algunos continentes y, de modo particular, en la costa del Pacífico de los EE. UU.;
• anticipar la evolución de la niebla y estratos con base en el conocimiento de procesos y elementos tales como:
  • evolución de sistemas de mesoescala (anticiclón subtropical);
  • enfriamiento en niveles bajos debido a las temperaturas de la superficie del mar;
  • capas cálidas en altura y los efectos del viento desde el mar;
  • efectos del gradiente de temperaturas de la superficie del mar y la topografía local;
  • inversiones encima de la capa de niebla;
  • variaciones diurnas (incluido el calentamiento y enfriamiento radiativo, advección de la niebla, ascenso y descenso de los estratos).

Objetivo general

El objetivo general de esta lección de capacitación es ayudarle a aumentar su comprensión de los procesos de formación, crecimiento y disipación de la niebla de radiación. A su vez, la comprensión de estos procesos podrá ayudarle a evaluar de forma más eficiente y exacta la capacidad de determinado ambiente atmosférico de generar o mantener la niebla de radiación.

Objetivos específicos

En relación con la climatología

• Conocimientos básicos:
  • identificar la regiones costeras del mundo donde ocurren nieblas en la costa occidental de los continentes;
  • para cada región, indicar las estaciones de mayor y menor frecuencia de ocurrencia.

En relación con el entorno de preacondicionamiento

• Conocimientos básicos:
  • identificar los patrones típicos de escala sinóptica asociados con los procesos de preacondicionamiento que preparan el ambiente costero para la formación de niebla;
  • enumerar las condiciones que suelen existir en los niveles bajos de la atmósfera y la superficie del mar antes del inicio de un ciclo de formación de niebla.
• Conocimientos avanzados:
  • describir la secuencia de los procesos y eventos clave que ocurren durante la fase de preacondicionamiento;
  • demostrar comprensión de cómo y por qué se forma una inversión térmica en la superficie como resultado de vientos de tierra cálidos y secos;
  • describir cómo, dónde y por qué ocurre afloramiento costero.

En relación con la formación

• Conocimientos básicos:
  • identificar las transiciones típicas de los patrones de escala sinóptica asociadas con la fase de formación;
  • identificar los procesos y eventos clave que ocurren durante la formación de la niebla.
• Conocimientos avanzados:
  • aplicar reglas que describen las relaciones entre la temperatura de la superficie del mar (TSM), la base de inversión térmica, el nivel de condensación por ascenso (NCA), el nivel de condensación por mezcla (NCM), etc.

En relación con el crecimiento y la madurez

• Conocimientos básicos:
  • describir la continuación de la profundización y la expansión horizontal de la niebla;
  • explicar la altura máxima que la inversión térmica suele alcanzar con nubes que aún se extienden hasta la superficie;
  • describir los ciclos diurnos (incluido el ascenso y descenso de la capa de estratos).
• Conocimientos avanzados:
  • demostrar comprensión del rol de las invasiones de aire marino.

En relación con la disipación de la niebla o la formación de estratos

• Conocimientos básicos:
  • enumerar los procesos que pueden resultar en la disipación de la niebla (advección sobre tierra, aguas cálidas, sistemas sinópticos, radiación solar, comienzo de otro ciclo);
  • identificar los patrones típicos de escala sinóptica que pueden destruir un régimen de niebla en la capa límite planetaria;
  • describir la secuencia de los eventos principales que componen el ciclo de niebla de estación cálida de ~15 días en esta región.
• Conocimientos avanzados:
  • describir cómo la niebla se erosiona hacia arriba hasta formar el régimen de estratos marinos que existía antes de que se formara la niebla;
  • explicar la regla general sobre la relación que existe entre el ángulo de incidencia solar y la disipación de la niebla a través de la insolación;
  • demostrar comprensión de cómo y por qué la niebla se disipa cuando la capa límite planetaria alcanza la base de la inversión térmica.

Prólogo

Esta lección presenta los procesos físicos asociados con un tipo común de niebla y estratos bajos que ocurre en las zonas subtropicales sobre las aguas frías de las costas occidentales de América del Norte, América del Sur y África.

Estas nieblas suelen formarse en áreas dominadas por sistemas subtropicales de altas presión y constituyen uno de los principales tipos de niebla que se describen en nuestro curso de educación a distancia sobre aviación, DLAC 1, Pronóstico de niebla y estratos bajos para operaciones aéreas.

Importancia y relevancia

Los eventos de niebla y estratos bajos representan un reto considerable en términos de pronóstico operativo. Los episodios de niebla están preacondicionados a escala sinóptica, pero se manifiestan predominantemente a nivel de mesoescala y microescala, tanto en el tiempo como en el espacio. Con frecuencia, la variabilidad horizontal es muy grande y depende de efectos dinámicos y topográficos de pequeña escala. A menudo, las variaciones temporales también son altas, siendo el momento de disipación de la niebla o de transición a estratos un parámetro crítico, pero particularmente difícil de pronosticar. Debido a la reducida escala espacial (menos de un km) y temporal (algunos minutos) de la variabilidad de la niebla, los modelos numéricos operativos tienen dificultades para resolver y pronosticar estos eventos. Esto significa que a menudo es preciso depender en gran medida de modelos conceptuales, herramientas de observación y enfoques empíricos al hacer frente a una situación que presenta el potencial de formación de niebla.

Los eventos de niebla y estratos bajos en la estación cálida que ocurren en las regiones costeras de California pueden perturbar las operaciones aéreas y marítimas y el tránsito en caminos y carreteras. El impacto en términos del nivel de la base de las nubes y la visibilidad es fuerte y los efectos perjudiciales para las actividades aéreas y marítimas son de suma importancia, debido a las limitaciones que se imponen en dichas operaciones en nombre de la seguridad.

Por ejemplo, en el Aeropuerto Internacional de San Francisco (SFO), las reglas de aproximación dependen de la posibilidad de establecer el contacto visual entre las aeronaves. Cuando resulte imposible establecer contacto visual con otras aeronaves, se impone inmediatamente una reducción obligatoria del 50 % en la tasa de llegadas del tráfico aéreo. El pronóstico de comienzo o disipación de los frecuentes episodios de estratos y niebla en esa zona son esenciales para tomar decisiones operativas que tienen enormes impactos no solo económicos, sino también de seguridad.

Enfoque en la niebla en la costa del Pacífico de los EE. UU.

A diferencia de las regiones de costa occidental de otros continentes donde se produce este tipo de niebla, como África y América del Sur, los episodios de niebla que ocurren en la costa del Pacífico de Estados Unidos han sido objeto de mucho estudio. Esta lección se centra en la evolución sinóptica junto a la costa del Pacífico de Estados Unidos para ilustrar los importantes procesos físicos involucrados: los anticiclones de gran escala, el calentamiento adiabático y el flujo de ladera descendente, los efectos calentadores de los vientos de tierra, el enfriamiento atmosférico inducido por las aguas oceánicas más frías, la evolución de una inversión térmica, el enfriamiento radiativo y la advección de la propia niebla.

Los conocimientos que usted adquiera al estudiar esta lección le permitirán hacer generalizaciones que podrá aplicar a otras regiones donde ocurren estos eventos de niebla, incluso si en esas zonas no han sido objeto de tantos estudios específicos.

Otro motivo importante para enfocar el estudio de estas nieblas en la región costera del Pacífico de los EE. UU. es el enorme reto en términos de pronóstico operativo que constituye la naturaleza compleja de estas nieblas y los importantes impactos que tienen en diferentes tipos de operaciones.

Correlación con la niebla en África occidental

Se produce un escenario de formación de niebla similar en África del Sur. Uno de los tipos de situaciones meteorológicas más comunes en esta región está asociado con la intrusión de grandes anticiclones sobre el sur de África. Aunque estos episodios suelen ocurrir principalmente en invierno, también suceden en otras estaciones y pueden prolongarse por períodos de hasta dos semanas. A menudo, el anticiclón está acompañado de vientos hacia el mar que transportan aire muy cálido sobre las aguas costeras más frías, como ocurre en la costa del Pacífico de los EE. UU.; este proceso de evolución puede producir niebla sobre la costa occidental sur del continente africano.

Climatología de los episodios de niebla en la costa del Pacífico de los EE. UU.

Esta sección presenta la climatología general de la niebla de costa occidental continental, centrándose en las condiciones que se producen en la costa del Pacífico de los Estados Unidos.

Utilice el menú de navegación para pasar las páginas de esta lección. Al final, conteste las preguntas para perfeccionar su comprensión del tema.

Terminología básica de niebla

Definiciones

batimetría
La batimetría es la medición de la profundidad de las grandes masas de agua. El conjunto de datos batimétricos de una masa de agua define la topografía terrestre debajo del agua.

bruma
La bruma es una colección de partículas microscópicas de aerosoles (radios menores de algunos µm) suspendidas en el aire. Juntas, estas partículas que originalmente eran núcleos solubles, como diminutas partículas de sal, causan la reducción de la visibilidad horizontal. A medida que aumenta la humedad relativa, las partículas de bruma pueden absorber el vapor de agua y la capa de bruma adquiere un aspecto blancuzco debido al aumento en la dispersión de la luz.

enfriamiento radiativo
El enfriamiento radiativo ocurre principalmente en la región de onda larga del espectro electromagnético, es decir, las longitudes de onda más largas de la radiación solar. El enfriamiento radiativo es mayor durante la noche, especialmente en condiciones secas y despejadas. La tasa de enfriamiento radiativo aumenta rápidamente a medida que aumenta la temperatura de la superficie terrestre. Durante el día, la absorción de radiación solar supera en gran medida la tasa de enfriamiento radiativo.

incorporación
Este término se emplea para indicar la mezcla de aire seco en una capa de estratos o niebla. Esto suele ocurrir en la parte superior de la capa nubosa, principalmente como resultado de procesos de mezcla turbulenta o mecánica. La cizalladura, ya sea de velocidad o dirección, intensifica el proceso de incorporación. La incorporación de aire más seco puede provocar la evaporación de algunas partes de la capa nubosa.

niebla y niebla densa
La niebla es una nube compuesta de gotitas de agua suspendidas en el aire que toca la superficie terrestre. Según la definición internacional, hay niebla cuando la visibilidad horizontal es menor de 1 km, y niebla densa (o espesa) cuando es menor de 400 m (antes de 1932, se indicaba niebla densa con visibilidades por debajo de 300 m). Cerca de los aeropuertos, se indica niebla si la visibilidad baja a menos de 8 km y la restricción no se debe a otras partículas atmosféricas, como precipitación, humo o una nube de polvo.

niebla de advección
La niebla de advección se forma cuando una masa de aire cálido pasa sobre una superficie subyacente fría. El enfriamiento del aire cálido continúa hasta que alcance el punto de rocío, provocando condensación y la formación de niebla.

niebla de radiación
Este tipo de niebla depende fundamentalmente del enfriamiento radiativo de onda larga y de un alto contenido de humedad en la superficie del suelo. A veces, los episodios de niebla de costa occidental continental se deben en parte al enfriamiento radiativo; además, el enfriamiento radiativo nocturno contribuye a la profundidad de las nieblas de racha de calor que ocurren en la costa occidental de los continentes.

Encontrará información adicional sobre el enfriamiento radiativo y la formación de niebla en la lección Niebla de radiación.

perturbación atrapada por la costa
Las invasiones de aire marino, que también se conocen como perturbaciones atrapadas por la costa, son vientos del sur que se propagan hacia el norte a lo largo de la costa de California. Con frecuencia, estas perturbaciones están acompañadas de nubes bajas y niebla, que suelen estar a buena distancia detrás del cambio de rumbo del viento en la superficie. Típicamente, los análisis gráficos de presión exhiben un aumento marcado una vez que la perturbación atraviesa la zona.

temperatura potencial de bulbo húmedo
La temperatura potencial de bulbo húmedo de una parcela se puede concebir sencillamente en términos del valor de la adiabática húmeda que atraviesa la temperatura de bulbo húmedo de esa parcela en un diagrama oblicuo T-log P.

vientos de Santa Ana
Estos episodios de viento del este que ocurren a lo largo de la costa del sudoeste de los EE. UU. producen períodos de tiempo seco y cálido. Los vientos de Santa Ana, que a menudo soplan en respuesta a la intrusión un anticiclón en niveles bajos en la región del noroeste de los EE. UU. durante la estación cálida, a menudo presagian un período de calma en la costa seguido de episodios generalizados de niebla y estratos. El calentamiento producido por el viento que desciende por las laderas de la Sierra Nevada y la Sierra Costera contribuye a las temperaturas altas de los vientos de Santa Ana.

vientos de tierra y de mar
El componente principal de los vientos de tierra es hacia el mar, mientras que los vientos de mar soplan desde el océano hacia tierra firme. En la estación cálida, los vientos hacia el mar suelen ser considerablemente más cálidos que la superficie de agua subyacente.

Definición básica de la niebla de costa occidental continental

Las nieblas de costa occidental continental que se describen en esta lección son las que ocurren de forma persistente en proximidad de los litorales occidentales subtropicales de los continentes grandes, como África, América del Sur y América del Norte. Estas áreas se caracterizan por la predominancia de masas de aire tropical marítimo (mT). Con frecuencia, estas nieblas se han clasificado como nieblas de advección, porque su formación requiere el enfriamiento de la atmósfera por parte de una superficie oceánica relativamente fría. En otros estudios estos eventos se han denominado nieblas de racha de calor. Independientemente de la terminología que se elija para clasificarlas, los vientos anticiclónicos y la subsidencia a gran escala, el calentamiento adiabático y otros procesos específicos de escala sinóptica son factores importantes en la formación de estas nieblas.

Los eventos de niebla pueden coexistir o evolucionar en episodios de estratos bajos, los cuales también afectan fuertemente las operaciones aéreas, por los techos de nubes bajos que producen.

La niebla no se forma en las zonas costeras occidentales de los continentes solo como resultado del impacto de un anticiclón de gran escala. En estas regiones también se observan episodios de niebla dominados por procesos radiativos y de advección a gran escala, aunque no con la misma frecuencia que los episodios del tipo que presentaremos en esta lección. Además, las nieblas de racha de calor en la costa occidental de los continentes suelen durar más tiempo que los típicos episodios de niebla de radiación sobre tierra, aunque existen excepciones, como las nieblas de valle provocadas por radiación que en algunos lugares llegan a durar hasta semanas, como ocurre en el valle de San Joaquín, en California, en el valle del Río Snake, en Idaho, y en el valle del Po, en Italia. A veces, pueden incluso producirse episodios de niebla en los que participan los tres procesos.

Lugares que favorecen la formación de niebla en los EE. UU.

Este mapa muestra el promedio de días de niebla intensa que ocurre cada año en los EE. UU.

Note la frecuencia relativamente alta (más de 60 días al año) de niebla intensa que se observa en las costas de California, Oregón y Washington. De hecho, ciertas zonas a lo largo de la costa de California experimentan un promedio de más de 150 días de niebla intensa al año.

En el Aeropuerto Internacional de San Francisco (SFO) se produce el promedio anual más alto de eventos de aplicación de reglas de vuelo por instrumentos (Instrument Flight Rules, IFR) de todos los principales aeropuertos estadounidenses. Durante la estación cálida (entre mayo y octubre), SFO experimenta techos de nubes de 1000 m o menos el 30 % de los días. En una mañana de agosto cualquiera, hay aproximadamente un 50 % de probabilidad de que haya techos de nubes bajos en SFO.

Variación estacional de la niebla en los EE. UU.

Este gráfico interactivo muestra el porcentaje medio de horas con una visibilidad de menos de 2,5 km en cada estación. Utilice los botones para detener la animación y examinar los mapas correspondientes a las diferentes estaciones.

• Primavera
• Verano
• Otoño
• Invierno

Primavera

Verano

Otoño

Invierno

Como habrá observado, en estos mapas las condiciones de visibilidad baja en la costa del Pacífico son menos frecuentes en primavera. En verano, son más frecuentes en el sur de California, en la región costera del sur de Oregón y el norte de California. En otoño e invierno, las condiciones de visibilidad baja son más frecuentes en la mayoría de las regiones a lo largo de la costa del Pacífico.

Variación mensual de la niebla en la costa del Pacífico de los EE. UU.

Esta gráfica muestra el promedio mensual de días con niebla en algunas ciudades de la costa del Pacífico. En esta región, la frecuencia de niebla exhibe una máxima en otoño. Las frecuencias mensuales a lo largo de la costa del Pacífico comienzan a subir rápidamente para agosto, y se produce un rápido descenso a partir de los meses de comienzo de invierno.

Un estudio realizado por las Fuerzas Aéreas del Ejercito de los EE. UU. (AAF, 1944) reveló que en San Diego, Oceanside y San Francisco, las nieblas más densas ocurren en invierno, entre septiembre y marzo. El informe de las Fuerzas Aéreas del Ejército de los EE. UU. también indica que «la mayoría de los casos de techos bajos ocurren en verano, entre junio y septiembre.»

Variación diurna de la niebla

Los eventos de niebla y estratos bajos que ocurren a lo largo de la costa del Pacífico de los EE. UU. durante la estación cálida exhiben un marcado ciclo diurno, con una máxima de ocurrencia de techos bajos entre las primeras horas del día y media mañana, y una mínima durante las últimas horas de la tarde.

Comparación de la frecuencia de la niebla: California y Chile

Fuera de los EE. UU., la formación de la niebla a lo largo de la costa occidental de los continentes se ha estudiado relativamente poco; no obstante, se cree que los procesos principales que se describen más adelante en esta lección también se producen en las regiones junto a los literales occidentales de África y América del Sur. Algunos lugares que favorecen la formación de niebla fuera de América del Norte son las costas del Pacífico a lo largo de América del Sur (Chile, Perú y Ecuador), el noroeste de África (Marruecos, Sahara Occidental, Mauritania y Senegal) y el sudoeste de África (Namibia y la República Sudafricana).

Esta gráfica compara los promedios agrupados de días con niebla a lo largo de la costa occidental de América del Norte (California, entre ~32°N y ~41°N) y América del Sur (Chile central, entre ~30°S y ~39°S). Estos datos muestran que en ambas regiones existe una máxima de frecuencia durante la estación fría (marzo a septiembre en el hemisferio sur, agosto a marzo en el hemisferio norte).

Similitud entre los sistemas de alta presión subtropicales del mundo

Esta animación muestra los patrones globales de alta presión a nivel medio del mar en cada mes del año. Observe la posición y los movimientos de los anticiclones subtropicales ubicados junto a las costas occidentales de América del Norte, América del Sur y el sur de África.

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Como veremos más adelante en esta lección, la evolución a corto plazo del anticiclón subtropical es una característica sinóptica importante asociada con los episodios de niebla de costa occidental continental.

Sistemas de alta presión subtropicales del Pacífico Norte y Sur

Esta animación ofrece una perspectiva centrada más bien en los anticiclones subtropicales de superficie de las regiones del norte y el sur del océano Pacífico.

Haga clic para ver la animación.

Observe que el anticiclón subtropical del Pacífico Norte es más intenso durante el verano del hemisferio norte y migra hasta alcanzar su posición más septentrional a fines de verano. El gradiente de presión de este a oeste asociado que se produce al occidente de la costa de California central y del sur también alcanza su máxima intensidad en verano. El anticiclón llega a su máxima posición meridional durante los meses de invierno del hemisferio norte.

En el Pacífico Sur, el anticiclón subtropical de superficie alcanza su máxima intensidad en la primavera del hemisferio sur y está más cerca de la costa del continente durante los meses de otoño y primavera.

Descripción general de las fases y el ciclo de vida de la niebla de costa occidental continental

Típicamente, los episodios de niebla en la costa del Pacífico de los EE. UU. ocurren durante el período de fines de primavera, verano y otoño. Cada episodio se caracteriza por una serie de fases o etapas: desarrollo o preacondicionamiento, formación, crecimiento y madurez, y disipación (o formación de estratos). Esta secuencia de eventos, que se puede observar a escala sinóptica, suele tomar entre 5 y 15 días en completarse. Fíjese en estas imágenes en el canal visible tomadas por el satélite GOES, que representan cada etapa del ciclo de estas nieblas.

• Preacondicionamiento
• Formación
• Crecimiento y madurez
• Disipación

preacondicionamiento

formación

crecimiento y madurez

disipación

Durante la fase de preacondicionamiento, el sistema de altas presiones subtropical se desplaza sobre el continente y provoca un evento de racha de calor caracterizado por vientos secos y cálidos hacia el mar que bajan por las sierras de la costa y soplan hacia el mar, eliminando la capa límite marina.

Finalmente, la humectación de la capa límite lleva a la formación de bruma y niebla. A continuación, la niebla se intensifica y se expande durante la fase de crecimiento y madurez. Finalmente, durante la etapa de disipación, la base de la capa de niebla asciende, dejando atrás una masa nubosa residual que tiene las propiedades de los estratos; posteriormente, los vientos hacia el mar pueden disipar la capa de estratos.

Las próximas secciones de esta lección describen los importantes procesos físicos que ocurren en cada una de las fases que componen un ciclo sinóptico.

Preguntas

Condiciones previas para los episodios de niebla en la costa del Pacífico de los EE. UU.

Esta sección presenta los patrones y las condiciones de escala sinóptica que suelen encontrarse antes del comienzo de un episodio de niebla en la costa del Pacífico de Estados Unidos.

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Condiciones previas de escala sinóptica

Junto a la costa del Pacífico en California, el anticiclón subtropical persistente sobre el océano crea un flujo del norte o noroeste que suele dominar el régimen de vientos de superficie.

Esta imagen es un ejemplo de este tipo de régimen precursor (presión en la superficie en blanco, viento en la superficie en cian, alturas al nivel de 500 hPa en amarillo).

Intrusión continental de la alta del Pacífico

Los eventos preacondicionantes que preparan el ambiente costero para el desarrollo de un episodio de niebla suelen durar 2 o 3 días. De forma intermitente, durante el verano u otoño, el anticiclón del Pacífico invade el territorio oeste de Estados Unidos detrás de perturbaciones que pasan por encima de la dorsal de altas presiones y sobre las regiones de la Montañas Rocosas del norte y las Grandes Llanuras.

Con frecuencia, la extensión hacia el este de la profunda dorsal produce el desarrollo de vientos hacia el mar (de este o noreste) en California, que toman el lugar del flujo del norte que existía previamente en la costa. Los vientos simplemente responden al aumento de presión que se ha producido en la superficie al norte o noreste.

Patrones de superficie y en altura

Desde la perspectiva de pronóstico, el comienzo de un régimen de vientos hacia el mar se puede anticipar vigilando los campos de presión en los niveles inferiores sobre el oeste de los EE. UU. La intensificación de un gradiente de presión con orientación norte-sur sobre la región costera es una indicación de que se producirá un aumento de los vientos hacia el mar.

Esta animación de una serie de datos de pronóstico de un modelo a intervalos de 12 horas muestra un ejemplo de este tipo de intrusión tierra adentro. Esta progresión ocurrió a lo largo de cuatro días antes de un episodio de niebla en la costa de California central.

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Los análisis muestran que para la 00 UTC del 13 de junio la alta presión en la superficie estaba intensificándose en la región de las Montañas Rocosas del norte. Para las 12 UTC del mismo día, el gradiente de presión norte-sur era muy fuerte sobre las regiones del centro y norte de California y Nevada. En las 12 horas siguientes, este gradiente se intensifica y crece hacia el sur, y para entonces el análisis indica la presencia sobre la costa de California de un flujo noreste de 15 a 20 nudos (28 a 37 m/h) en el nivel de 850 hPa.

Antes y después de la intrusión

Esta figura muestra las distribuciones típicas de presión al nivel del mar (PNM) superpuestas a una imagen satelital antes y después de la extensión tierra adentro de la dorsal de altas presiones. En la imagen de arriba, el centro del anticiclón del Pacífico se halla a buena distancia al oeste de la costa y se nota una extensa región de nubes bajas sobre el océano. 72 horas más tarde (imagen de abajo), la alta se ha fortalecido y se ha desplazado hasta ocupar las regiones de tierra firme de los estados de Washington y Oregón.

Note que en la imagen de abajo el gradiente de presión en la superficie sobre el norte de California ha cambiado de una orientación generalmente este-oeste a una orientación noroeste-sureste.

El resultado es una intensificación del flujo hacia el mar en el sur de Oregón y el norte de California.

Observe además que en la imagen de abajo se ha formado un sistema de baja presión sobre los desiertos del sudoeste, denominado depresión (o baja) térmica, que está acompañado de una vaguada invertida que se extiende hacia el nornoroeste a lo largo de la costa de California. Esta vaguada invertida será un elemento importante más adelante, durante las etapas de formación y madurez del episodio de niebla en la costa del Pacífico.

Vientos hacia el mar

Con la intrusión tierra adentro del anticiclón subtropical, la intensificación de los vientos hacia el mar transporta aire muy cálido y seco a la región oceánica al oeste de la costa. El calentamiento provocado por los vientos de ladera descendentes y el desecamiento del flujo hacia el oeste proveniente de las regiones elevadas de la Sierra Costera y la Sierra Nevada contribuyen a intensificar el proceso de calentamiento.

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Los intensos vientos de ladera descendentes del este, que se conocen como vientos de Santa Ana, eliminan por completo cualquier capa de estratos o niebla que existiera sobre el océano o las regiones costeras contiguas, así como la capa de mezcla existente debajo de una inversión térmica marina.

Diferencias entre la temperatura del aire y del mar

Las temperaturas oceánicas son relativamente frescas, debido al afloramiento que ocurre durante el verano, que también está vinculado al anticiclón subtropical. La formación de niebla se ve favorecida cuando en esta región la temperatura del aire aumenta por calentamiento adiabático hasta superar la temperatura de la superficie del mar (TSM) a razón de 5 °C.

Estas gráficas comparan la TSM media a lo largo de la costa del Pacífico con los vientos en la capa límite y las temperaturas en la superficie durante un régimen de viento hacia el mar. La TSM media en las cercanías de Monterey, California oscilaban entre 11 y 12 °C, mientras que las temperaturas del aire aumentaron de ~14 °C a más de 35 °C durante el período de flujo fuerte hacia el mar. Esta secuencia ocurrió antes de la formación de niebla, al día siguiente.

Establecimiento de la depresión térmica

Estos análisis del modelo RUC muestran las temperaturas (en color), los vientos a 850 hPa y las isobaras de superficie. Observe la posición de la depresión térmica sobre el desierto del sudoeste.

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Fíjese en su extensión hacia el norte (una vaguada de superficie invertida) en las inmediaciones de la costa de California. La condiciones cálidas creadas por los vientos de ladera descendentes contribuyen al establecimiento de la depresión térmica. Más tarde, una depresión térmica bien desarrollada puede incluso oponerse a los vientos hacia el mar y debilitarlos.

Preguntas

Pregunta 1

Elija la imagen correcta.

¿Cuál de las siguientes situaciones presenta la mayor probabilidad de generar los vientos más fuertes hacia el mar?

a)  

b)  

c)  

d)  

La respuesta correcta es b).

De forma intermitente, el anticiclón subtropical se extiendes hasta la región oeste del territorio de los EE. UU., normalmente en verano u otoño. Con frecuencia, esta extensión hacia el este de una fuerte dorsal conduce al desarrollo de vientos hacia el mar en California.

Para repasar este concepto, vea

Intrusión continental de la alta del Pacífico

Intrusión continental de la alta del Pacífico

Elija una opción.

Formación de un episodio de niebla en la costa del Pacífico de los EE. UU.

Esta sección presenta los patrones de escala sinóptica y los procesos de microescala que llevan a la formación de niebla.

Utilice el menú de navegación para pasar las páginas de esta lección. Al final, conteste las preguntas para perfeccionar su comprensión del tema.

Reposicionamiento de la alta del Pacífico

Las condiciones de viento hacia el mar como las que describimos en la página Preacondicionamiento > Vientos hacia el mar dependen de la intensificación y el reposicionamiento del anticiclón subtropical. El movimiento hacia el este y la intensificación del sistema de alta presión sobre la región de las Montañas Rocosas disminuye a medida que las perturbaciones al este de las montañas siguen desplazándose hacia el este sobre el continente.

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El gradiente de presión en la superficie junto al litoral se debilita. Posteriormente, el anticiclón subtropical comienza a reestablecerse sobre el océano y los vientos hacia el mar se aflojan. Típicamente, este proceso dura 1 o 2 días.

Debilitamiento de los vientos hacia el mar

Desde una perspectiva de pronóstico, el debilitamiento del gradiente de presión norte-sur en los niveles bajos sobre las regiones costeras de interés es una indicación de que los vientos hacia el mar se están aflojando en esa zona. Conforme los vientos hacia el mar se debilitan, la depresión térmica vuelve a establecerse sobre el centro y el sur de California.

En este ejemplo (se trata de la misma secuencia de pronóstico del modelo AVN de la página anterior), fíjese en los patrones de los vientos y la presión sobre la región costera del centro y el sur de California. Observe que el gradiente de presión se desplaza hacia el norte, dejando un área de vientos débiles en el sur. Esta zona se convertirá en el punto focal conforme las condiciones comiencen a volverse propicias para la formación de niebla.

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Establecimiento de una depresión térmica

Esta secuencia de imágenes satelitales muestra un ejemplo de como la costa junto a California queda despejada después de un episodio de viento hacia el mar. Observe que está acumulándose una depresión térmica sobre la zona que comprende el sur de Nevada y el noroeste de Arizona.

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Mientras tanto, los gradientes de presión junto a la costa de California son bastante moderados. Además, se está formando una vaguada invertida orientada hacia el norte a lo largo de la costa de California, que en realidad es una extensión de la depresión térmica.

Enfriamiento de los niveles más bajos de la atmósfera

Debido a que la superficie oceánica es considerablemente más fría que el aire que llega desde tierra, se produce un enfriamiento gradual en los niveles más bajos de la atmósfera cerca de la costa.

Creación de una inversión

Llegado este punto del proceso, la región costera está dominada por vientos calmos o flojos y cielos despejados. Como la superficie oceánica es más fría (a veces más de 5 °C), el enfriamiento atmosférico por conducción se maximiza en la base de la masa de aire muy cálido de niveles bajos que había sido transportada a la zona por advección.

Este enfriamiento creó una inversión térmica poco profunda en la superficie sobre el océano que está intensificándose. A medida que continúa el enfriamiento de superficie, la parte superior de esta inversión térmica asciende a una velocidad del orden de varias decenas de metros en un período de varias horas.

Humectación del aire debajo de la inversión

Al mismo tiempo que el aire en la superficie se enfría, la base de la masa de aire seco comienza a humectarse conforme pasa sobre el océano durante la etapa de preacondicionamiento. Al igual que el proceso de enfriamiento, al comienzo la humectación ocurre en la superficie y se va mezclando verticalmente por turbulencia mecánica. La capa humectada contiene núcleos higroscópicos, como partículas diminutas de sal o contaminantes, y va cobrando espesor gradualmente.

Este proceso de humectación se nota por el aumento de las temperaturas de punto de rocío. Al pronosticar la formación de niebla, puede resultar útil vigilar de cerca la temperatura de punto de rocío en la superficie sobre el mar. Cuando el punto de rocío se acerca a la temperatura de la superficie del mar, la formación de niebla puede ser inminente.

Esta es una regla empírica general que se utiliza a menudo: la formación de niebla es poco probable si el punto de rocío en la capa más baja es considerablemente más bajo que la temperatura de la superficie del mar.

Las parcelas de aire humectadas en los niveles inferiores adquieren empuje ascensional por convección debido a la menor densidad del aire húmedo. La convección impulsada por vapor a pequeña escala aumenta la humectación de la capa límite inferior.

Saturación y formación de bruma

Durante este período, la inversión térmica que atrapa el aire en los niveles inferiores asciende lentamente por efecto de la convección impulsada por vapor y otros procesos de mezcla. En esta fase del proceso, la inversión térmica puede alcanzar una altura de 200-300 m sobre el océano. La evolución de la capa límite ha avanzado hasta el punto de que se ha formado una capa denominada marina que se encuentra debajo de una fuerte inversión térmica. La base de esta capa se encuentra en la superficie oceánica. El interior de esta capa está bien mezclado y es relativamente húmedo, con una humedad relativa del 60 al 70 % o más.

La humectación continúa hasta que comience a formarse bruma en la capa debajo de la inversión térmica. La presencia de abundantes núcleos higroscópicos puede permitir el inicio de la condensación con niveles de humedad relativa subsaturados (p. ej., el 85 %).

Evolución de bruma a niebla

La bruma se espesa y se profundiza a medida que las partículas crecen por condensación. Este proceso procede conforme las partículas (que ahora son gotitas de agua) alcanzan dimensiones apreciables (algunos micrómetros de diámetro); a partir de ese momento, comienzan a formarse bancos de niebla aislados. No sabemos si la niebla aparece primero en la parte superior o inferior de la capa límite marina.

El enfriamiento radiativo no es el proceso físico clave durante esta etapa inicial de formación de gotitas de bruma y niebla sobre el mar, sino que la saturación y condensación se inducen por humectación (por la convección impulsada por vapor) y la mezcla turbulenta.

Los ambientes contaminados tienen mayor capacidad para apoyar la formación de niebla que los ambientes limpios, porque algunas partículas de contaminación y aerosoles actúan como núcleos de condensación. A igual que los núcleos de sal higroscópicos, estas partículas pueden inducir la condensación cuando la humedad relativa es inferior al 100 %. En algunos casos, la presencia de contaminación en el aire es el factor que causa la diferencia entre una bruma y un episodio de niebla en una región costera.

Preguntas

Crecimiento y madurez de los episodios de niebla en la costa del Pacífico de los EE. UU.

Esta sección presenta los procesos que provocan la expansión, profundización y advección de la niebla de costa occidental continental.

Utilice el menú de navegación para pasar las páginas de esta lección. Al final, conteste las preguntas para perfeccionar su comprensión del tema.

Continuación de la expansión y profundización de la inversión

Durante esta fase, la capa límite marina sigue profundizándose hasta que alcanza un espesor aproximado de 400 m sobre la superficie oceánica. La niebla se espesa hasta el punto de formar una capa horizontal continua y se expande. El enfriamiento radiativo en la parte superior de la capa de niebla se vuelve considerable y contribuye a la formación y al crecimiento acelerado de las gotitas en la parte superior de la capa de niebla, así como a elevar la inversión térmica marina en dicha zona.

Continuación de la expansión y profundización de la inversión: un ejemplo

Esta animación generada combinando imágenes diurnas en el visible con el producto niebla/estratos nocturno del satélite GOES muestra la rápida extensión hacia el norte de la niebla y los estratos a lo largo de la costa de California el 15 de junio de 2000. Cuando el borde de la niebla y los estratos alcanzaron las áreas contiguas a la costa a las 1100 UTC, los sondeos radioacústicos realizados en Monterey indicaban la profundización de la capa límite marina hasta un espesor de al menos 400 metros.

Haga clic para ver la animación.

Observe la eficacia con que el producto niebla/estratos (una combinación de las bandas infrarrojas de 3,9 y 10,7 micrómetros del GOES) permite observar el fenómeno por la noche.

Ciclos diurnos

Por lo general, la extensión horizontal y la profundidad de la niebla y estratos de origen marino en la región de la costa del Pacífico alcanzan su máximo durante las horas de la mañana (1200 a 1600 UTC) y se minimizan algunas horas más tarde. Este proceso ocurre entre las 1200 y las 1600 UTC, después de que el enfriamiento radiativo en la parte superior de la capa de niebla haya continuado sin interrupciones toda la noche (la radiación solar puede reducir este enfriamiento durante el día), permitiendo así que la capa de niebla alcance su máxima profundidad. Hacen falta varias horas para que los efectos solares subsiguientes afecten la cobertura y extensión vertical de la capa de niebla madura. La energía solar que penetra hasta el suelo puede disipar la niebla u ocasionar su ascenso y transformación en una capa de estratos.

Los perfiles radioacústicos de esta figura destacan un típico ciclo diurno de verano en la profundidad de la capa límite marina a lo largo de la costa del Pacífico de los EE. UU., que aumenta por la noche en respuesta al enfriamiento radiativo y luego se reduce durante el día en respuesta al calentamiento solar.

Cuando una capa de estratos existe en un nivel suficientemente bajo sobre el agua, también puede desarrollarse hacia abajo hasta formar una niebla en la superficie. El enfriamiento radiativo de onda larga que ocurre en la superficie de la nube puede contribuir al enfriamiento de la capa nubosa. A medida que se enfría, la base de la nube desciende. En las zonas costeras del Pacífico de los EE. UU., se ha observado que una condición previa necesaria (aunque no la única) para que esto ocurra es una inversión térmica con una base a 400 m de altura o menos.

Durante el día, un mecanismo que reduce el crecimiento de la niebla es la absorción de la radiación solar por parte de la misma niebla. Este proceso, que se opone al crecimiento de la niebla, puede ser particularmente importante durante las horas del día cuando el ángulo solar es alto.

Advección de la niebla

Durante el día, la brisa de mar puede transportar la niebla sobre tierra por breves períodos. Este es uno de los principales factores que contribuyen a la niebla costera en la región de la bahía de San Francisco. Las zonas abiertas entre las barreras topográficas (las montañas de Santa Cruz) cerca de la costa permiten intrusiones más extensas de la niebla.

Además, puede producirse la advección de la niebla a grandes distancias tierra adentro, algo que de hecho sucede con bastante frecuencia, si se forma un gradiente de presión hacia tierra con orientación de sur a norte. En esas condiciones, los vientos hacia tierra empujan la capa límite marina y la niebla hacia el interior. Cuando esto ocurre, los efectos friccionales inducidos por el movimiento sobre tierra firme también alteran las características de la niebla. Este escenario puede ser producto de una perturbación o un sistema de baja presión ubicado a gran distancia al norte de la región.

Advección de la niebla: un ejemplo

Esta imagen satelital con datos de superficie muestra un ejemplo del tipo de advección que acabamos de describir, con un sistema de baja presión sobre la región central de Oregón y la advección de la niebla hacia el interior en varias zonas de la costa.

La región de la bahía de San Francisco es particularmente susceptible a la advección hacia tierra y la persistencia de la niebla durante episodios de viento del oeste.

Las invasiones de aire marino, que se describen en las próximas dos páginas de esta sección, son otro mecanismo capaz de desplazar la niebla a lo largo de un litoral.

Invasiones de aire marino, remolinos de Santa Catalina y advección de la niebla

En algunos casos, durante las etapas de desarrollo del proceso de formación de niebla en la costa del Pacífico, la niebla y estratos se desplazan hacia el norte siguiendo la costa en una configuración en forma de cuña. El resultado puede ser una reducción súbita de los techos de nubes y la visibilidad en la zona cerca de la costa. El borde más al norte o de avance de la cuña no es continuo; las zonas aisladas de niebla o estratocúmulos se organizan en calles.

A menudo la advección se presenta como una perturbación atrapada por la costa que se caracteriza por la rotación ciclónica hacia el mar del campo de vientos en la superficie y un aumento en el flujo hacia el sur en la superficie. Cuando la perturbación queda confinada en las regiones costeras al sur de punta Concepción, California, recibe el nombre popular de Catalina eddy, es decir, remolino de Santa Catalina. Mass y Albright (1989) describen en detalle el inicio, la evolución y el pronóstico de los remolinos de Santa Catalina.

La niebla y estratos bajos quedan a la zaga del comienzo de los vientos del sur en la costa, normalmente con una diferencia de varias horas. Detrás del frente que avanza del sur, la inversión térmica marina suele estar inclinada en sentido ascendente hacia el sur.

En un caso estudiado por Ralph et al. (1998), una perturbación atrapada en la costa se propagó hacia el norte a lo largo de la costa de California acompañada de vientos del sur a sureste y nubes bajas y niebla, tras un período de flujo hacia el mar e intenso calentamiento en niveles inferiores similar al que describimos en una sección anterior. Este caso, que ocurrió entre el 10 y el 11 de junio de 1994, también presentó el desarrollo de una profunda circulación ciclónica troposférica hacia el mar que causó la invasión de aire marino desde el sur.

Invasiones de aire marino, remolinos de Santa Catalina y advección de la niebla: procesos

Esta figura demuestra los principales procesos involucrados en la formación de los eventos de invasión de aire marino y niebla del 10 y 11 de junio de 1994. El movimiento hacia el este del sistema de alta presión de superficie sobre las Montañas Rocosas del norte es análogo al que presentamos en la sección Preacondicionamiento. Los vientos del noreste asociados con la intensificación del flujo hacia el mar se muestran como el «chorro del norte». Esta estructura se desplaza hacia el sudoeste durante el episodio intensificado de flujo hacia el mar. La vaguada indicada sobre California central es una vaguada invertida asociada con la depresión térmica. La región en azul indica el área donde las presiones bajan conforme se produce el calentamiento y se desarrollan los vientos hacia el mar. En este caso, la invasión de aire marino (y la capa de niebla subsiguiente) se propagaron hacia el norte después del episodio de viento hacia el mar/racha de calor.

Este evento es representativo de las situaciones típicas de perturbación atrapada en la costa que se producen en esta región, que se piensa que ocurren varias veces cada estación.

Preguntas

Pregunta 4

Elija la mejor respuesta.

Los estratos pueden bajar hasta el suelo si la altura de la base de la inversión térmica es...

a)  

b)  

c)  

d)  

La respuesta correcta es d).

La región de la bahía de San Francisco es particularmente susceptible a la advección de la niebla tierra adentro y episodios de niebla persistente cuando el régimen del viento es del oeste.

Para repasar este concepto, vea Advección de la niebla. Advección de la niebla.

Elija una opción.

Disipación/Formación de estratos

Esta sección presenta los eventos y procesos que provocan la disipación de la niebla y su evolución en una capa de estratos.

Utilice el menú de navegación para pasar las páginas de esta lección. Al final, conteste las preguntas para perfeccionar su comprensión del tema.

Descripción general de los procesos que pueden provocar la disipación de la niebla

Al final de esta fase, la niebla es despejada por el comienzo de otro ciclo de racha de calor o evoluciona en un régimen nublado o de estratos bajos. La niebla puede también disiparse por efecto de procesos tales como la mezcla turbulenta (por interacción con superficies de tierra o de agua más cálidas), la radiación solar y la aparición de nubes en altura durante la noche.

Disipación de la niebla por establecimiento de una nueva racha de calor

Si ocurre otro episodio de racha de calor (vea la sección Preacondicionamiento), los vientos hacia el mar pueden disipar la niebla marina. La mejor forma de pronosticar este proceso consiste en vigilar los patrones de presión al nivel del mar en los niveles inferiores.

Si el anticiclón subtropical comienza a desplazarse otra vez hacia el interior del territorio oeste de los EE. UU., es probable que se produzca un flujo cálido y seco hacia el mar a lo largo de la costa.

Disipación de la niebla por el acercamiento de un sistema de tormentas de latitudes medias

Otro proceso de escala sinóptica es la aproximación y el paso de un sistema de tormentas de latitudes medias. Los vientos asociados con estos sistemas pueden debilitar la inversión térmica y disipar la niebla marina o conducir a la advección de la niebla.

Haga clic para ver la animación.

Junto con la desestabilización de los niveles inferiores, estos vientos tienden a debilitar o eliminar por completo la inversión térmica marina.

Disipación de la niebla por transición a estratos

La niebla en la costa del Pacífico puede experimentar un proceso de transición a nubosidad estratiforme baja. Entre los procesos que contribuyen a esta transición se incluyen la absorción de la energía solar en el suelo o alguna otra fuente de calor en la superficie, como aguas cálidas. Estos procesos inducen la mezcla en los niveles bajos y contribuyen a la evaporación de la niebla en los niveles más bajos. Esta animación muestra una serie de sondeos conceptuales dentro y encima de una capa de niebla antes y durante la transición a estratos.

La disipación de la capa de estratos de origen marino es otro problema de pronóstico importante en esta región. Una técnica eficaz para pronosticar la eliminación de una capa de estratos a corto plazo consiste en vigilar el nivel de condensación por ascenso (NCA). Suponiendo que la temperatura de punto de rocío en la superficie y el gradiente térmico vertical en los niveles inferiores se mantendrán aproximadamente constantes durante el período de pronóstico, se estima que la disipación de los estratos ocurrirá cuando el NCA alcance la altura de la inversión térmica, que suele encontrarse cerca de la superficie superior de la capa de estratos. Por lo tanto, con este método solo hace falta mantenerse al tanto de la temperatura en la superficie.

Insolación y advección sobre superficies más cálidas

Aunque la niebla absorbe una pequeña cantidad de radiación solar, normalmente esto no constituye un proceso de disipación significativo. Sin embargo, si la niebla ocurre sobre masas continentales que se están calentando por acción solar, la disipación puede producirse rápidamente. Si la niebla se desplaza por advección a una región cálida de tierra firme, los procesos de convección y mezcla pueden disiparla. La mezcla de aire de superficie más cálida y relativamente seco reduce la humedad de las porciones más bajas de la niebla y causa la evaporación de las gotitas de niebla.

Haga clic para ver la animación.

Se ha observado que en las aguas costeras donde el litoral tiene forma cóncava, como ocurre en la región de bahías y ensenadas del sur de California (al sur de punta Concepción), la disipación de la niebla y estratos por calentamiento solar tiende a extenderse sobre una zona más amplia que cuando el litoral es recto o convexo.

Advección sobre aguas cálidas

La advección sobre aguas cálidas también puede contribuir a la disipación de la niebla. Si el agua es suficientemente cálida (3 a 4 °C más que la temperatura del aire), los procesos convectivos térmicos pueden disipar la niebla. La convección hace que las parcelas asciendan y penetren la inversión térmica, lo cual permite que las parcelas secas luego se mezclen hacia abajo con la capa de niebla.

Cuando la temperatura de la superficie del mar aumenta de forma constante a medida que se produce la advección de la niebla o capa de estratos bajos hacia aguas más cálidas, puede desarrollarse una convección térmica vigorosa capaz de disgregar la capa de estratos en cúmulos.

Esta gráfica compara las temperaturas, las velocidades verticales y las nubes que se midieron durante un vuelo de estudio de la cima de las nubes (Telford y Chai, 1993) a través de una región desde la niebla (sobre aguas más frías) hasta cielos despejados (sobre aguas más cálidas).

Observe que en el lado derecho de la gráfica las velocidades verticales eran muy bajas y el contenido de agua líquida del aire es muy elevado al inicio de este vuelo. Más tarde, al encontrar aguas más cálidas, las velocidades verticales aumentaron fuertemente, una indicación del aumento en la turbulencia convectiva. A medida que la aeronave continuó su viaje hacia el oeste, el contenido de agua líquida bajó a cero conforme la niebla cambió primero a estratos y luego a cúmulos dispersos antes de desaparecer por completo.

Preguntas

Tabla de comparación de los eventos y procesos que participan en la disipación de la niebla y evolución de estratos

Haga clic en el botón Ver tabla para ver un cuadro en el cual se comparan las respuestas a las cinco preguntas anteriores.

Recomendamos que conteste esas preguntas antes de mirar esta tabla.

Resumen

Estas páginas presentan un resumen de cada sección de la lección.

Climatología

• Las nieblas de costa occidental continental que se describen en esta lección son las que ocurren de forma persistente en proximidad de las zonas subtropicales de las costas occidentales de los continentes grandes.
  
• Los vientos anticiclónicos y la subsidencia a gran escala, el calentamiento adiabático y otros procesos específicos de escala sinóptica son factores importantes en la formación de estas nieblas.
  
• La frecuencia de ocurrencia de la niebla en estas regiones exhibe una máxima en otoño.
  
• Los eventos de niebla y estratos bajos en la estación cálida en la costa del Pacífico de los EE. UU. presentan un marcado ciclo diurno, con una máxima entre las primeras horas del día y media mañana, y una mínima durante las últimas horas de la tarde.
  
• El anticiclón subtropical del Pacífico Norte es más intenso durante el verano y migra más al norte a fines de verano. El gradiente de presión de este a oeste que ocurre al oeste de las regiones del centro y el sur de la costa de California también es más fuerte durante el verano.

Haga clic para ver la animación.

Etapa de preacondicionamiento

• De forma intermitente, típicamente durante el verano u otoño, el anticiclón del Pacífico invade la región del oeste de Estados Unidos y ocupa la zona de las Montañas Rocosas del Norte y las Grandes Llanuras.
• La extensión de la fuerte dorsal hacia el este provoca el desarrollo de vientos hacia el mar (del este o noreste) en California, que sustituyen el flujo del norte que existía en la costa.
• Con la intrusión del anticiclón del Pacífico en el interior, los vientos más intensos hacia el mar transportan aire muy cálido y seco a la región oceánica al oeste de la costa.
• Estos vientos hacia el mar eliminan toda nube estratos o niebla preexistente del océano o las regiones costeras contiguas.
• Las temperaturas oceánicas son relativamente frescas debido al afloramiento que ocurre en verano, un fenómeno que también está asociado al anticiclón subtropical.
• La formación de niebla se ve favorecida cuando el calentamiento adiabático levanta las temperaturas del aire más de 5 °C por encima de la TSM en esta región.

Comienzo de la formación de la niebla

• El anticiclón subtropical comienza a reestablecerse sobre el océano. Los vientos hacia el mar disminuyen.
• El gradiente de presión se desplaza hacia el norte y deja una zona de vientos débiles en el sur.
• A medida que los vientos hacia el mar comienzan a disminuir, la depresión térmica vuelve a establecerse sobre el centro y el sur de California.
• Debido a que la superficie oceánica es considerablemente más fría que el aire que llega desde tierra firme, se produce un enfriamiento gradual en los niveles más bajos de la atmósfera cerca de la costa.
• Este enfriamiento crea una inversión térmica poco espesa en la superficie que se intensifica sobre el océano.
• Al comienzo, la humectación ocurre en la superficie y se mezcla despacio hacia arriba.
• La humectación continúa hasta que comience a formarse bruma en la capa debajo de la inversión térmica.
• La bruma se vuelve más espesa y más profunda a medida que las partículas crecen por condensación. Este proceso procede conforme las partículas (que ahora son gotitas de agua) alcanzan dimensiones considerables (un diámetro de algunos micrómetros); llegado ese punto, se desarrollan zonas de niebla aisladas.

Etapa de madurez: profundización y expansión

• Durante esta fase, la capa límite marina sigue aumentando hasta que alcanza un espesor aproximado de 400 m sobre la superficie oceánica.
• El enfriamiento radiativo en la parte superior de la capa de niebla se vuelve considerable y contribuye a la mayor rapidez de formación y crecimiento de las gotitas en la cima de la capa de niebla.
• Por lo general, la extensión horizontal y la profundidad de la niebla y estratos de origen marino en la región de la costa del Pacífico alcanza un máximo durante las horas de la mañana (1200 a 1600 UTC) y un mínimo algunas horas más tarde.
• Cuando existe una capa de estratos en un nivel suficientemente bajo sobre el agua, puede también crecer hacia abajo hasta formar niebla en la superficie.
• Los efectos de la brisa de mar pueden transportar la niebla sobre la costa por breves períodos durante el día.
• La advección de la niebla hacia el interior puede también ocurrir si se forma un gradiente de presión hacia el litoral con orientación sur a norte.

Disipación y evolución a estratos

• Si ocurre otro episodio de racha de calor, los vientos hacia el mar pueden disipar la niebla marina.
• Otro proceso de disipación de escala sinóptica es la proximidad de un sistema de tormentas de latitudes medias. Los vientos que preceden estos sistemas pueden debilitar la inversión térmica y disipar la niebla marina o provocar la advección de la niebla hacia el norte.
• La niebla en la costa del Pacífico puede pasar por una transición a nubosidad estratiforme baja. Los procesos que contribuyen a esta transición incluyen la absorción de energía solar en el suelo o alguna otra fuente de calor en la superficie, como las aguas cálidas. Estos procesos inducen la mezcla en los niveles bajos y contribuyen a la evaporación de la niebla en los niveles más bajos.
• Si la niebla se desplaza a una zona de tierra firme más cálida o si la niebla ocurre sobre regiones que se están calentando por acción solar, los procesos de convección y de mezcla pueden disipar la niebla.
• La advección sobre aguas cálidas puede también contribuir a la disipación. Si el agua es suficientemente cálida (3 o 4 °C más que la temperatura del aire), los procesos térmicos convectivos pueden disipar la niebla.

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