Zona de baja presión

En meteorología , un área de baja presión ( ABP ), área baja o baja presión es una región donde la presión atmosférica es menor que la de las ubicaciones circundantes. Es lo opuesto a un área de alta presión . Las áreas de baja presión se asocian comúnmente con mal tiempo (como nublado, ventoso, con posible lluvia o tormentas), ^{[ 1 ]} mientras que las áreas de alta presión se asocian con vientos más suaves y cielos despejados. ^{[ 2 ]} Los vientos giran en sentido antihorario alrededor de las bajas presiones en el hemisferio norte y en sentido horario en el hemisferio sur, debido a las fuerzas opuestas de Coriolis . Los sistemas de baja presión se forman bajo áreas de divergencia de viento que ocurren en los niveles superiores de la atmósfera (en altura). El proceso de formación de un área de baja presión se conoce como ciclogénesis . En meteorología , la divergencia atmosférica en altura ocurre en dos tipos de lugares:

• La primera se encuentra en la zona del lado este de las vaguadas superiores , que forman la mitad de una onda de Rossby dentro de los vientos del oeste (una vaguada con una gran longitud de onda que se extiende a través de la troposfera).
• Una segunda zona es aquella donde se produce una divergencia del viento en altura delante de las vaguadas de onda corta incrustadas , que tienen una longitud de onda menor.

Los vientos divergentes en las capas altas de la atmósfera, por delante de estas vaguadas, provocan una elevación atmosférica dentro de la troposfera inferior a medida que el aire fluye hacia arriba alejándose de la superficie, lo que reduce las presiones superficiales, ya que este movimiento ascendente contrarresta parcialmente la fuerza de la gravedad que compacta el aire cerca del suelo.

Las bajas térmicas se forman debido al calentamiento localizado causado por una mayor incidencia solar sobre desiertos y otras masas terrestres. Dado que las áreas localizadas de aire cálido son menos densas que su entorno, este aire más cálido asciende, lo que reduce la presión atmosférica cerca de esa porción de la superficie terrestre . Las bajas térmicas a gran escala sobre los continentes ayudan a impulsar las circulaciones monzónicas . Las áreas de baja presión también pueden formarse debido a la actividad organizada de tormentas eléctricas sobre aguas cálidas. Cuando esto ocurre sobre los trópicos en conjunto con la Zona de Convergencia Intertropical , se conoce como vaguada monzónica . Las vaguadas monzónicas alcanzan su extensión norte en agosto y su extensión sur en febrero. Cuando una baja convectiva adquiere una circulación cálida en los trópicos, se denomina ciclón tropical . Los ciclones tropicales pueden formarse durante cualquier mes del año a nivel mundial, pero pueden ocurrir en el hemisferio norte o sur durante diciembre.

El ascenso atmosférico también suele producir nubosidad mediante enfriamiento adiabático una vez que la temperatura del aire desciende por debajo del punto de rocío al ascender. Los cielos nublados típicos de las zonas de baja presión contribuyen a atenuar las temperaturas extremas diurnas . Dado que las nubes reflejan la luz solar , la radiación solar de onda corta incidente disminuye, lo que provoca temperaturas más bajas durante el día. Por la noche, el efecto de absorción de las nubes sobre la radiación de onda larga saliente , como la energía térmica de la superficie, permite que se registren mínimas nocturnas más cálidas en todas las estaciones. Cuanto más fuerte sea la zona de baja presión, más fuertes serán los vientos en sus proximidades. A nivel mundial, los sistemas de baja presión se ubican con mayor frecuencia sobre la meseta tibetana y a sotavento de las Montañas Rocosas . En Europa (en particular en las Islas Británicas y los Países Bajos ), los sistemas meteorológicos recurrentes de baja presión se conocen como "niveles bajos".

La ciclogénesis es el desarrollo y fortalecimiento de circulaciones ciclónicas , o áreas de baja presión, dentro de la atmósfera. ^{[ 3 ]} La ciclogénesis es lo opuesto a la ciclólisis , y tiene un equivalente anticiclónico (sistema de alta presión) que trata con la formación de áreas de alta presión : la anticiclogénesis . ^{[ 4 ]} La ciclogénesis es un término general para varios procesos diferentes, todos los cuales resultan en el desarrollo de algún tipo de ciclón . Los meteorólogos usan el término "ciclón" cuando los sistemas de presión circulares fluyen en la dirección de la rotación de la Tierra, ^{[ 5 ] [ 6 ]} que normalmente coincide con áreas de baja presión. ^{[ 7 ] [ 8 ]} Los sistemas de baja presión más grandes son los ciclones polares de núcleo frío y los ciclones extratropicales que se encuentran en la escala sinóptica . Los ciclones de núcleo cálido como los ciclones tropicales, los mesociclones y las bajas polares se encuentran dentro de la mesoescala más pequeña . Los ciclones subtropicales son de tamaño intermedio. ^{[ 9 ] [ 10 ]} La ciclogénesis puede ocurrir en varias escalas, desde la microescala hasta la escala sinóptica. Las vaguadas de mayor escala, también llamadas ondas de Rossby, son de escala sinóptica. ^{[ 11 ]} Las vaguadas de onda corta incrustadas en el flujo alrededor de las vaguadas de mayor escala son de menor escala, o de naturaleza mesoescala. ^{[ 12 ]} Tanto las ondas de Rossby como las ondas cortas incrustadas en el flujo alrededor de las ondas de Rossby migran hacia el ecuador desde los ciclones polares ubicados tanto en el hemisferio norte como en el hemisferio sur. ^{[ 13 ]} Todas comparten un aspecto importante: el movimiento vertical ascendente dentro de la troposfera. Dichos movimientos ascendentes disminuyen la masa de las columnas de aire atmosféricas locales, lo que reduce la presión superficial. ^{[ 14 ]}

Los ciclones extratropicales se forman como ondas a lo largo de los frentes meteorológicos debido al paso de una onda corta en altura o una corriente en chorro de nivel superior antes de ocluirse más adelante en su ciclo de vida como ciclones de núcleo frío. ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]} Las bajas polares son sistemas atmosféricos de baja presión de pequeña escala y corta duración que ocurren sobre las áreas oceánicas hacia el polo del frente polar principal tanto en el hemisferio norte como en el hemisferio sur. Son parte de la clase más grande de sistemas meteorológicos de mesoescala. Las bajas polares pueden ser difíciles de detectar utilizando informes meteorológicos convencionales y son un peligro para las operaciones de alta latitud, como el transporte marítimo y las plataformas marinas . Son sistemas vigorosos que tienen vientos cerca de la superficie de al menos 17 metros por segundo (38 mph) . ^{[ 19 ]} 

Los ciclones tropicales se forman debido al calor latente impulsado por una actividad de tormentas eléctricas significativa, y son de núcleo cálido con circulaciones bien definidas. ^{[ 20 ]} Se deben cumplir ciertos criterios para su formación. En la mayoría de las situaciones, se necesitan temperaturas del agua de al menos 26,5 °C (79,7 °F) hasta una profundidad de al menos 50 m (160 ft) ; ^{[ 21 ]} las aguas de esta temperatura hacen que la atmósfera suprayacente sea lo suficientemente inestable como para mantener la convección y las tormentas eléctricas. ^{[ 22 ]} Otro factor es el enfriamiento rápido con la altura, que permite la liberación del calor de condensación que impulsa un ciclón tropical. ^{[ 21 ]} Se necesita alta humedad, especialmente en la troposfera baja a media ; cuando hay mucha humedad en la atmósfera, las condiciones son más favorables para que se desarrollen perturbaciones. ^{[ 21 ]} Se necesitan bajas cantidades de cizalladura del viento , ya que una cizalladura alta es disruptiva para la circulación de la tormenta. ^{[ 21 ]} Por último, un ciclón tropical en formación necesita un sistema preexistente de tiempo perturbado, aunque sin circulación no se producirá desarrollo ciclónico. ^{[ 21 ]} Los mesociclones se forman como ciclones de núcleo cálido sobre tierra y pueden dar lugar a la formación de tornados. ^{[ 23 ]} Los trombas marinas también pueden formarse a partir de mesociclones, pero con mayor frecuencia se desarrollan en entornos de alta inestabilidad y baja cizalladura vertical del viento . ^{[ 24 ]}    

En los desiertos , la falta de humedad del suelo y de las plantas que normalmente proporcionaría enfriamiento por evaporación puede provocar un calentamiento solar intenso y rápido de las capas inferiores del aire. El aire caliente es menos denso que el aire circundante más frío. Esto, combinado con el ascenso del aire caliente, da como resultado un área de baja presión llamada baja térmica . ^{[ 25 ]} Las circulaciones monzónicas son causadas por bajas térmicas que se forman sobre grandes áreas de tierra y su fuerza está impulsada por cómo la tierra se calienta más rápidamente que el océano cercano circundante. Esto genera un viento constante que sopla hacia la tierra, trayendo consigo el aire húmedo cercano a la superficie sobre los océanos. ^{[ 26 ]} Lluvias similares son causadas por el aire húmedo del océano que se eleva hacia arriba por las montañas , ^{[ 27 ]} el calentamiento de la superficie, ^{[ 28 ]} la convergencia en la superficie, ^{[ 29 ]} la divergencia en altura, o por salidas producidas por tormentas en la superficie. ^{[ 30 ]} Sin importar cómo ocurra el ascenso, el aire se enfría debido a la expansión en menor presión, lo que a su vez produce condensación . En invierno, la tierra se enfría rápidamente, pero el océano retiene el calor durante más tiempo debido a su mayor calor específico. El aire caliente sobre el océano asciende, creando una zona de baja presión y una brisa de tierra a océano, mientras que sobre la tierra se forma una gran zona de alta presión seca, intensificada por el enfriamiento invernal. ^{[ 26 ]} Los monzones se asemejan a las brisas marinas y terrestres , términos que suelen referirse al ciclo de circulación diurno (diario) localizado cerca de las costas en todas partes, pero son de escala mucho mayor, además de más fuertes y estacionales. ^{[ 31 ]}

El viento se acelera inicialmente desde áreas de alta presión hacia áreas de baja presión. ^{[ 47 ]} Esto se debe a las diferencias de densidad (o temperatura y humedad) entre dos masas de aire . Dado que los sistemas de alta presión más fuertes contienen aire más frío o seco, la masa de aire es más densa y fluye hacia áreas cálidas o húmedas, que se encuentran cerca de áreas de baja presión antes de sus frentes fríos asociados . Cuanto mayor sea la diferencia de presión, o gradiente de presión , entre un sistema de alta presión y uno de baja presión, más fuerte será el viento. ^{[ 48 ]} Por lo tanto, las áreas de baja presión más fuertes están asociadas con vientos más fuertes.

La fuerza de Coriolis causada por la rotación de la Tierra es lo que da a los vientos alrededor de áreas de baja presión (como en huracanes , ciclones y tifones ) su circulación en sentido antihorario en el hemisferio norte (ya que el viento se mueve hacia adentro y se desvía a la derecha del centro de alta presión) y circulación en sentido horario en el hemisferio sur (ya que el viento se mueve hacia adentro y se desvía a la izquierda del centro de alta presión). ^{[ 49 ]} Una regla simple es que para áreas de baja presión, donde generalmente el aire fluye hacia adentro hacia sus centros, la fuerza de Coriolis dada por la rotación de la Tierra a la circulación del aire apunta, si se observa desde arriba del polo del hemisferio en particular, en la misma dirección que la rotación aparente de la Tierra.

Un ciclón tropical se diferencia de un huracán o tifón únicamente por su ubicación geográfica. ^{[ 50 ]} Un ciclón tropical es fundamentalmente diferente de un ciclón de latitud media. ^{[ 51 ]} Un huracán es una tormenta que se produce en el océano Atlántico y el noreste del océano Pacífico , un tifón se produce en el noroeste del océano Pacífico y un ciclón tropical se produce en el Pacífico Sur o el océano Índico . ^{[ 50 ] [ 52 ]} La fricción con la tierra ralentiza el viento que fluye hacia los sistemas de baja presión y hace que el viento fluya más hacia adentro, o fluya más ageostróficamente , hacia sus centros. ^{[ 48 ]} Los tornados suelen ser demasiado pequeños y de muy corta duración para verse influenciados directamente por la fuerza de Coriolis, pero pueden verse influenciados por ella cuando se originan en un sistema de baja presión. ^{[ 53 ] [ 54 ]}

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