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ESTRATEGIAS VERDES
Entre CONICET y Universidad Tarapa, en el desierto Atacama

Describen con matemáticas el proceso de disipación de nubes, y obedece a ecuaciones simples

Nubes descritas con matemáticas en el desierto de Atacama

Una colaboración entre investigadores de CONICET y de Universidad de Tarapacá en Arica, Chile, determinó que el proceso característico medio de disipación diurna de nubes en el desierto de Atacama obedece a ecuaciones simples. En el trabajo, publicado en la revista Atmospheric Research, se definen conceptos y parámetros nuevos en física de nubes, que impulsan el conocimiento del fenómeno y generan una referencia para estudios que aborden su compleja estructura interna y variabilidad diaria.
Redacción 27 de junio de 2021 Enviar a un amigo
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Tal como explicó el investigador del CONICET Eduardo Luccini, uno de los autores del paper, cuando Edward Lorenz estableció las bases de la predicción meteorológica durante la segunda mitad del siglo XX, a partir de la teoría del caos y de la visión de la atmósfera como un sistema caótico, el conocimiento a futuro de la meteorología en un lugar dado quedó reducido a un límite de sólo un par de semanas. “Lorenz lo sintetizó al postular el famoso efecto mariposa en su célebre conferencia ante la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia en 1972, bajo la consigna: ¿puede el aleteo de una mariposa en Brasil desencadenar un tornado en Texas?”, comienza explicando Luccini.

A nivel climático, es decir el promedio a largo plazo de la meteorología en una determinada región y época del año, los comportamientos de tipo estacional “son más previsibles”, dice Luccini. “Sin embargo, hay contadas regiones en el mundo donde los patrones climáticos tienen su base en una regularidad diaria. Para quienes trabajamos en ciencias atmosféricas, las mismas constituyen verdaderos laboratorios naturales, y esa es la sensación cuando uno visita la región costera del desierto de Atacama en Sudamérica a lo largo del océano Pacífico Sur”.

Allí, las nubes tipo estratocúmulos que se forman durante cada noche producen amaneceres totalmente nublados, como extensión de los estratocúmulos sobre el mar, iniciándose un proceso de reducción de la nubosidad durante la mañana que concluye con su total disipación hacia el mediodía, dando como consecuencia tardes con cielo mayormente despejado. “La repetición de un patrón diario de comportamiento meteorológico nos llevó espontáneamente a preguntarnos: ¿tendrá ese patrón diario una representación matemática a través de ecuaciones simples, que den cuenta de dicha regularidad a través de la evolución matutina de parámetros representativos?”, señala Luccini.

Para despejar esa incógnita, una colaboración entre investigadores de CONICET y de Universidad de Tarapacá en Arica, Chile, emprendió inicialmente el análisis que permitió establecer los parámetros ópticos de nubes sobre la base de mediciones de radiación solar en dos sitios del desierto de Atacama: Arica (sobre la costa) y Poconchile (a unos 30 kilómetros hacia el interior). El análisis de su evolución durante el transcurso de las mañanas culminó con la publicación del paper, en el que pudieron establecer la cinemática y un modelo simple para la dinámica del proceso medio de disipación de nubes.

Para realizarlo, los científicos necesitaron definir conceptos y parámetros nuevos en ciencias atmosféricas, como la “velocidad de disipación” y la “aceleración de disipación” de nubes. Trazaron, además, su equivalente geométrico para la extensión vertical de la capa de nubes, y establecieron de ese modo la cinemática del proceso promedio.

“La pregunta inmediata que nos hicimos fue: sobre la base del método planteado, ¿se pueden inferir indicios sobre las causas del mismo, es decir sobre su dinámica?. Es obvio y conocido que la radiación solar tiene un rol preponderante sobre este comportamiento diurno, pero… ¿hasta qué punto?”, resalta Luccini.

“El estudio nos reveló que la dinámica del proceso promedio se puede asociar a un modelo simple puramente radiativo, donde una fracción absorbida de la irradiancia solar que incide sobre el tope de las nubes explica por completo el proceso disipativo medio. Como uno de los resultados de esta cooperación internacional que llevamos adelante desde hace más de 20 años en el campo de la física atmosférica, este estudio permite proyectar futuros desafíos que amplíen el conocimiento sobre la fenomenología de nubes en la región de Atacama y establece nuevos conceptos para el estudio de nubes en general”, concluye Luccini.

Referencia bibliográfica:
Luccini, E. y Rivas, M. (2021). Cinemática y dinámica del proceso de disipación diurna promedio de los estratocúmulos en el desierto de Atacama. Investigación atmosférica , 255 , 105523.

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