AgradecimientosEn el trabajo se exponen los resultados obtenidos en la formulación de un modelo unidimensional de nube que simula de forma explícita la formación de la precipitación.
El modelo refleja la evolución de los espectros bajo la influencia de los factores dinámicos, la activación, la condensación, la coalescencia, la sedimentación y la fragmentación. A pesar de que en esta versión no se han realizado simulaciones con sondeos reales, los espectros obtenidos reflejan adecuadamente la formación de la precipitación.
Para mejorar las predicciones del mismo debe trabajarse en una simulación más realista del proceso de condensación, evitando el enfoque parametrizado para la generación del espectro por activación. Subsecuentes simulaciones con espectros continentales deben acometerse en un futuro.
APÉNDICEEl autor quisiera agradecer a una gran cantidad de personas sin las cuales este trabajo no hubiera podido ser realizado. Quisiera, en primer lugar, agradecer a la Dra. Andrea Flossman de la Universidad de Clermont Ferrand y al Dr. Tsias de la Universidad de Mainz, por suministrarme de forma amabilísima el algoritmo de coalescencia utilizado en este trabajo. A mis amigos del Departamento de Física de las Nubes Daniel Martínez, César Terrero y de forma especial Israel Borrajero y Miguel D’Estefano sin la ayuda de los cuales los escollos programísticos que a diario se presentaban no hubieran podido ser superados de forma satisfactoria, a Lourdes Álvarez por ser una eficiente consultora en materia de Fortran, a la dirección del Instituto por mantener este tema de investigación y proporcionarnos los medios de cómputo para llevarlo a cabo, y por último, al doctor Alberto García del CINVESTAV del IPN, por su apoyo y estímulo. Este trabajo ha sido realizado en el marco del proyecto del Instituto de Meteorología: Variabilidad del clima, detección de cambios climáticos y pronóstico a largo plazo (01301018).
Símbolos y valores numéricos de las constantes y los parámetros.
a : radio de la nube
E(x,y): eficiencia de colección (cm-3)
F: coeficiente de ventilación
Ft, Fv términos de producción, relacionados con los procesos microfísicos
g: aceleración de la gravedad (9.8m/s2)
K(x,y): núcleo de colisión (cm/s-1)
D: coeficiente de difusión del vapor ( cm2s-1 )
Kv: coeficiente de intercambio turbulento(100 m2/s, en los experimentos numéricos)
L: calor latente de condensación (erg g-1)
nD: densidad espectral de la distribución(m-3mm-1)
n0: intercepto en la distribución de Marshall-Palmer’s fórmula (8 ×103m-3mm-1)
Qv : razones de mezcla del vapor, agua de nube, agua de precipitación y hielo "a": radio de la nube subíndice "0": valores ambientales
R(J,J1): factor de redistribución
Re: número de Reynolds
Rv: constante del gas para el vapor 4.615x106 erg g-1 K-1
r0 : radio de las gotas de la primera categoría (1m m)
s; sobresaturación
T: temperatura (K); Tv: Temperatura virtual (K)
u: velocidad radial (m/s); w: velocidad vertical (m/s)
Vr : velocidad terminal de las gotas de precipitación (m/s)
x0: masa de la gota de la primera categoría (4.188x10-12 g)
a : coeficiente de arrastre turbulento (0.2, en los experimentos numéricos)
b : coeficiente para regular el intercambio de humedad
G d: gradiente adiabático seco (9.8 ×10-3 K/m)
l : exponente en la distribución de Marshall-Palmer (calculado en el modelo)
r a : densidad del aire (kg/m3)
r e : densidad del aire ambiental (kg/m3)
r l : densidad del agua
s : efecto de la tensión superficial en la condensación (cm)