Isobaras. Gradiente horizontal y vertical

También se puede definir como la línea que representa un proceso isobaro en un diagrama termodinámico.
Estas líneas que unen puntos de igual presión a nivel del mar suelen trazarse en los mapas de información metereológica con una separación de 4 mb.
La presión base es 760mm o sus equivalentes (1013,2mb o 29,92 pulgadas), en los mapas metereológicos se suele tomar 1.012mb como presión normal. Son muy útiles para la predicción meteorológica. En ocasiones las isobaras forman familias de curvas encerradas unas en otras alrededor de una región donde la presión es más alta o más baja que en los puntos de su alrededor. En el primer caso constituye un anticiclón y en el segundo una borrasca.

Las curvas (isobaras) que rodean zonas de baja presión van de valores menores a mayores y son curvas de forma más irregular que las que rodean zonas de alta presión .
A las zonas de baja presión se les llama ciclones o depresiones se señalan con la letra B En inglés L. En esta zona el aire está menos denso que el de otras zonas. En general se produce porque el aires está más caliente y húmedo en este punto y tiende a ascender. Al subir pasa a zonas de menor presión, se expande y enfría. El agua que lleva se condensa y origina lluvia.

Las curvas (isobaras) que rodean zonas de alta presión son de forma más regular y van de valores mayores en elcentro a otros menores en el exterior.
Las zonas de alta presión se llaman anticiclones y se señalan con la letra A. En inglés H . En estas zonas de altas presiones el aire se extiende por el suelo y el de arriba tiende a bajar.

Gradientes de presión en meteorología

El que todos los puntos de la tierra no tengan la misma presión atmosférica es debido a que su altura sobre el nivel del mar no es la misma para todos ellos, al igual que no todos estos puntos guardan una misma distancia con respecto al frente de oclusión. Así, pues, recibe el nombre de gradiente vertical de presión la variación que experimenta la presión con la altura, motivo que viene dado por la circunstancia de que al aumentar la altura disminuye el peso de la masa de aire, disminuyendo por consiguiente la presión atmosférica. Aún así, la presión no será la misma a una igual altura ya que la primera es variable en función de la densidad del aire.

En un mapa meteorologico puede apreciarse que las isobaras están más o menos juntas en diferentes áreas. Se llama gradiente horizontal de presión a la variación de presión por unidad de distancia medida perpendicularmente a las isobaras. Por ejemplo, si tenemos una distribución de presión tal como la de la figura y suponemos que la distancia MN = 50 km, el gradiente de presión de M a N es 4 mb por 50 km, osea, 0,08 mb por Km.

El gradiente horizontal de presión es la variación de la presión atmosférica, por distancia medida sobre la superficie terrestre, expresada en milibares por grado de latitud, sobre la distancia mínima de entre dos isóbaras.

Este gradiente se suele calcular en fracciones de 100 metros y obviamente es siempre de signo negativo y se utiliza para la corrección de las lecturas barométricas en función de la altura, para así obtener la lectura de la presión a nivel del mar, es decir a 0 metros de altura y poder efectuar comparaciones de lecturas en diversos puntos aunque estén situados a distintas alturas.

En cuanto a la influencia del gradiente de presión en la fuerza del viento, tenemos la siguiente regla: " El viento va de la alta a la baja presión y su velocidad es directamente proporcional al gradiente de presión ". En otras palabras: "El viento es fuerte donde las isobaras están muy juntas y debil donde están separadas"

Como hemios comentado, las diferencias de presión en el plano horizontal (gradiente horizontal) son responsables de los cambios de aceleración de las masas de aire. Esta aceleración se expresa como una fuerza por unidad de masa perpendicular a las isobaras y se conoce como Fuerza del gradiente de presión (FGP), que es inversamente proporcional a la densidad del aire, ρ, y directamente proporcional al gradiente de presión: La fuerza del gradiente de presión no es realmente una “fuerza” sino la aceleración del aire debido a diferencia de presión.

A este viento así deducido, en el que solo se considera el gradiente de presión actuando sobre la masa de aire, se le denomina viento de Euler.
Sigamos a la rtealidad, la Tierra gira, y por ello, aparece una fuerza aparente: la "Fuerza de Coriollis" que actúa sobre la masa de aire en movimiento, y que la desvía de su trayectoria, haciendo que ésta se curve. Por física, si la trayectoria se curva aparecerá una fuerza centrífuga actuando sobre la masa de aire. A esta componente se le denomina componente ciclostrófica. Y más, la masa de aire en superficie rozará contra el suelo, por lo que aparecerá, en los niveles más bajos una fuerza de rozamiento.
A esa velocidad del viento resultante del equilibrio, (V), se le denomina viento de gradiente, y que solo si el radio de curvatura de las isóbaras sea muy pequeño, es sensiblemente similar al viento geostrófico.
Dicha fuerza de rozamiento es de sentido contrario al viento y modifica la dirección del mismo en el sentido que le obliga a atravesar las isóbaras hacia las bajas presiones, con lo que ya no soplará paralelo a aquellas.
Siendo (v) la velocidad del viento y (k) el coeficiente de rozamiento de la masa de aire contra el suelo, dependiendo de la naturaleza del terreno, la aceleración que corresponderá a la fuerza de rozamiento será: . kv−
Un viento en el que predominase el efecto del rozamiento sobre los demás se denomina viento antitríptico. (Las brisas de mar o de montaña (+500 mts. pueden considerarse vientos antitrípticos.)
El ángulo que forma el viento con las isóbaras será tanto más grande cuanto mayor es el rozamiento. En la mar suele tomar valores de 30º, en tierra los valores suelen ser mucho mayores. Subiendo en altura, el coeficiente de rozamiento disminuye, con lo que el viento va orientando paralelamente a las isóbaras. En 500 ó 600 mts de altura (k) es nulo y el viento se transforma en viento geostrófico o de gradiente, soplando de forma paralela a las isóbaras.