El
principio de conservación del torbellino absoluto aparece en los
capítulos de dinámica atmosférica de los manuales clásicos de
climatología. Es en los manuales de meteorología dinámica donde
propiamente aparece, el Teorema de la circulación de Bjerknes, que tanta
importancia tiene en la dinámica atmósferica. En cualquier caso lo que
se pretende es explicar la circulación que adquiere una masa de aire
que se desplace desde el ecuador hasta una latitud dada o desde una
latitud dada hasta el ecuador.
De gran interés también, respecto
al teorema de la circulación, es el término solenoidal y la generación
de circulación por solenoides de presión y densidad, la brisa mar-tierra
es un ejemplo.
En primer lugar, merece la pena diferenciar el
concepto de circulación del concepto de vorticidad. Aunque ambos suponen
una medida de la rotación de un fluido, la circulación es una magnitud
escalar, una medida macroscópica, mientras la vorticidad es una medida
microscópica y vectorial.
EL PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DEL TORBELLINO ABSOLUTO.
w=torbellino absoluto
V angular= velocidad angular de la tierra
y= ángulo
w=V angular.seny
Si
una masa de aire se desplaza hacia el Polo norte desde el ecuador, su
torbellino relativo será, teniendo en cuenta una latitud y ( 0º en
ecuador y 90º Polo)
wr= vangular.seny-vangular.sen90º
wr= 7,29exp-5.sen0-V angular
wr= -V angular . El signo menos nos indica que la circulación es anticiclónica.
EL TEOREMA DE LA CIRCULACIÓN DE BJERKNES.
Veamos el mismo ejemplo explicado a partir del teorema de la circulación.
El
aire ahora está contenido en el interior de un círculo de radio R ,
centrado en el ecuador . Si la masa de aire se desplaza al polo
tendríamos que la circulación sería:
C= -V angular.R El signo menos indica que la circulación será anticiclónica.
Las variaciones del torbellino absoluto :
La
convergencia determina el ascenso del aire , un aumento de la altura de
las columnas de aire y disminución del radio, aumentando la velocidad
de giro ciclónico.
La divergencia determina lo contrario, descenso de
aire. Las columnas se achatan, aumenta el radio y disminuye la
velocidad de giro para mantener constante el momento de rotación.
