masa de aire

En meteorología , una masa de aire es un volumen de aire definido por su temperatura y humedad . Las masas de aire cubren cientos o miles de kilómetros cuadrados y se adaptan a las características de la superficie que se encuentra debajo. Se clasifican según la latitud y sus regiones de origen continentales o marítimas. Las masas de aire más frías se denominan polares o árticas, mientras que las más cálidas se consideran tropicales. Las masas de aire continentales y superiores son secas, mientras que las marítimas y monzónicas son húmedas. Los frentes meteorológicos separan masas de aire con diferentes características de densidad (temperatura o humedad ). Una vez que una masa de aire se aleja de su región de origen, la vegetación y los cuerpos de agua subyacentes pueden modificar rápidamente su carácter. Los sistemas de clasificación abordan las características de una masa de aire, así como su modificación.

La clasificación de Bergeron es la forma más ampliamente aceptada de clasificación de masas de aire, aunque otros han producido versiones más refinadas de este esquema para diferentes regiones del globo. ^{[ 1 ] [ 2 ]} La clasificación de masas de aire consta de tres letras. La primera letra describe sus propiedades de humedad: "c" representa masas de aire continentales (secas) y "m" representa masas de aire marítimas (húmedas). Su región de origen es la siguiente: "T" significa Tropical , "P" significa Polar , "A" significa Ártico o Antártico , "M" significa Monzón , "E" significa Ecuatorial y "S" significa Aire que se seca y calienta adiabáticamente formado por un movimiento descendente significativo en la atmósfera. Por ejemplo, una masa de aire originada sobre el suroeste desértico de los Estados Unidos en verano puede designarse como "cT". Una masa de aire originada sobre el norte de Siberia en invierno puede indicarse como "cA". ^{[ 3 ]}

La estabilidad de una masa de aire puede indicarse mediante una tercera letra, ya sea "k" (masa de aire más fría que la superficie inferior) o "w" (masa de aire más cálida que la superficie inferior). ^{[ 3 ]} Un ejemplo de esto podría ser una masa de aire polar que sopla sobre la Corriente del Golfo , denotada como "cPk". Ocasionalmente, también se puede encontrar el uso de un apóstrofo o una marca de grado para indicar que una masa de aire determinada con la misma notación que otra a la que reemplaza es más fría que la masa de aire reemplazada (generalmente para masas de aire polares). Por ejemplo, una serie de frentes sobre el Pacífico podría mostrar una masa de aire denotada como mPk seguida de otra denotada como mPk'. ^{[ 3 ]}

Otra convención que utiliza estos símbolos es la indicación de modificación o transformación de un tipo a otro. Por ejemplo, una masa de aire ártico que sopla sobre el Golfo de Alaska puede representarse como "cA-mPk". Otra convención indica la superposición de masas de aire en ciertas situaciones. Por ejemplo, el desplazamiento de una masa de aire polar por una masa de aire del Golfo de México sobre el centro de Estados Unidos podría representarse con la notación "mT/cP" (a veces utilizando una línea horizontal como en la notación de fracciones). ^{[ 4 ]}

Las masas de aire tropicales y ecuatoriales son cálidas a medida que se desarrollan sobre latitudes más bajas. Las masas de aire tropicales tienen menor presión porque el aire caliente asciende y el aire frío desciende. Aquellas que se desarrollan sobre tierra (continentales) son más secas y cálidas que las que se desarrollan sobre océanos, y viajan hacia los polos en la periferia sur de la dorsal subtropical . ^{[ 5 ]} Las masas de aire tropicales marítimas (mT) a veces se denominan masas de aire alisios. Las masas de aire tropicales marítimas que afectan a los Estados Unidos se originan en el mar Caribe , el sur del golfo de México y el Atlántico tropical al este de Florida a través de las Bahamas . ^{[ 6 ]} Las masas de aire monzónicas (mP) son húmedas e inestables. Las masas de aire superiores son secas y rara vez llegan al suelo. Normalmente se encuentran sobre las masas de aire tropicales marítimas, formando una capa más cálida y seca sobre la masa de aire húmedo más moderada que se encuentra debajo, formando lo que se conoce como una inversión de vientos alisios sobre la masa de aire tropical marítima.

Las masas de aire polar continental (cP) son masas de aire frías y secas debido a su región de origen continental. Las masas de aire polar continental que afectan a América del Norte se forman sobre el interior de Canadá. Las masas de aire tropical continental (cT) son un tipo de aire tropical producido por la dorsal subtropical sobre grandes áreas de tierra y generalmente se originan en desiertos de baja latitud como el desierto del Sahara en el norte de África, que es la principal fuente de estas masas de aire. Otras fuentes menos importantes que producen masas de aire cT son la Península Arábiga , la parte central árida/semiárida de Australia y los desiertos ubicados en el suroeste de los Estados Unidos . Las masas de aire tropical continental son extremadamente cálidas y secas. ^{[ 7 ]} Las masas de aire ártico, antártico y polar son frías. Las cualidades del aire ártico se desarrollan sobre suelo cubierto de hielo y nieve. El aire ártico es profundamente frío, más frío que las masas de aire polar. El aire ártico puede ser poco profundo en verano y modificarse rápidamente a medida que se mueve hacia el ecuador. ^{[ 8 ]} Las masas de aire polar se desarrollan sobre latitudes más altas sobre tierra u océano, son muy estables y generalmente menos profundas que el aire ártico. El aire polar sobre el océano (marítimo) pierde su estabilidad a medida que gana humedad sobre aguas oceánicas más cálidas. ^{[ 9 ]}

Un frente meteorológico es un límite que separa dos masas de aire de diferente densidad y es la causa principal de los fenómenos meteorológicos . En los análisis meteorológicos de superficie , los frentes se representan mediante líneas y símbolos de distintos colores, según el tipo de frente. Las masas de aire separadas por un frente suelen diferir en temperatura y humedad . Los frentes fríos pueden presentar bandas estrechas de tormentas eléctricas y tiempo severo , y en ocasiones pueden ir precedidos de líneas de turbonada o líneas secas . Los frentes cálidos suelen ir precedidos de precipitaciones estratiformes y niebla . El tiempo suele despejarse rápidamente tras el paso de un frente. Algunos frentes no producen precipitaciones ni mucha nubosidad, aunque invariablemente se produce un cambio en la dirección del viento. ^{[ 10 ]}

Los frentes fríos y los frentes ocluidos generalmente se mueven de oeste a este, mientras que los frentes cálidos se mueven hacia los polos . Debido a la mayor densidad del aire en su estela , los frentes fríos y las oclusiones frías se mueven más rápido que los frentes cálidos y las oclusiones cálidas. Las montañas y las masas de agua cálidas pueden ralentizar el movimiento de los frentes. ^{[ 11 ]} Cuando un frente se vuelve estacionario y el contraste de densidad a través del límite frontal desaparece, el frente puede degenerar en una línea que separa regiones de diferente velocidad del viento, conocida como línea de cizallamiento . ^{[ 12 ]} Esto es más común sobre el océano abierto.

Las masas de aire pueden modificarse de diversas maneras. El flujo superficial de la vegetación subyacente, como los bosques, actúa para humedecer la masa de aire suprayacente. ^{[ 13 ]} El calor de las aguas subyacentes más cálidas puede modificar significativamente una masa de aire en distancias tan cortas como 35 kilómetros (22 mi) a 40 kilómetros (25 mi) . ^{[ 14 ]} Por ejemplo, al suroeste de los ciclones extratropicales , el flujo ciclónico curvo que transporta aire frío a través de cuerpos de agua relativamente cálidos puede generar estrechas bandas de nieve de efecto lago . Estas bandas producen fuertes precipitaciones localizadas, ya que los grandes cuerpos de agua, como los lagos, almacenan calor de manera eficiente, lo que resulta en diferencias de temperatura significativas (mayores de 13 °C o 23 °F) entre la superficie del agua y el aire suprayacente. ^{[ 15 ]} Debido a esta diferencia de temperatura, el calor y la humedad se transportan hacia arriba, condensándose en nubes orientadas verticalmente (ver imagen satelital) que producen nevadas. La disminución de la temperatura con la altura y la profundidad de las nubes se ven directamente afectadas tanto por la temperatura del agua como por el entorno a gran escala. Cuanto mayor es el descenso de temperatura con la altura, más profundas se vuelven las nubes y mayor es la tasa de precipitación. ^{[ 16 ]}    

• irradiancia solar
• Sistema de clasificación sinóptica espacial