Campanya Meteocatpedra
Centenari de l'SMC: 100 anys mirant el cel

Manual d’interpretació del radiosondatge

El diagrama oblic o Skew-T

El diagrama oblic o Skew-T és el gràfic termodinàmic estàndard i s’utilitza de manera molt generalitzada en el món de la meteorologia per a representar l’estat de l’atmosfera en la vertical d’un punt. Permet visualitzar el perfil vertical de diverses variables meteorològiques i, per tant, conèixer les condicions atmosfèriques en el moment de l’observació a diferents altituds. Alhora, facilita el càlcul de diferents paràmetres d’utilitat per a la diagnosi i la previsió meteorològica.

Tal com es pot veure a la figura 1, la temperatura de l’aire en la vertical d’un punt es representa amb una línia contínua vermella (coneguda com a “corba d’estat”) i el punt de rosada amb una línia contínua verda. El vent es representa amb una fletxa, que n’indica la direcció, i les barbes al seu extrem n’indiquen la velocitat en nusos (kt). A més de la corba d’estat, el diagrama oblic conté un conjunt de línies necessàries per analitzar l’ambient, així com corbes que representen diferents evolucions teòriques d’una bombolla d’aire. Aquestes línies són:

  • Isòbares: línies on la pressió (en hPa) es manté constant per diferents valors de temperatura.
  • Isotermes: línies on la temperatura (en oC) es manté constant per diferents valors de pressió.
  • Equisaturades: línies on la proporció de mescla es manté constant per diferents valors de pressió i temperatura. Representa la massa de vapor d’aigua per unitat de massa d’aire sec. Es dona en grams de vapor d’aigua per quilogram d’aire sec (g/kg).
  • Adiabàtiques seques: línies que representen l’evolució teòrica d’una bombolla d’aire sec per diferents valors de pressió i temperatura. En aquest procés, la bombolla d’aire no intercanvia calor amb el seu entorn i en el seu ascens es refreda 9,8 oC cada 1000 metres, d’acord amb l’evolució adiabàtica.
  • Pseudoadiabàtiques: línies que representen l’evolució d’una bombolla d’aire saturat d’humitat per diferents valors de pressió i temperatura. També anomenades adiabàtiques saturades. En aquest procés, la bombolla d’aire intercanvia calor amb el seu entorn i,  per tant,  en el seu ascens es refreda entre 5 i 7 oC cada 1000 metres, d’acord amb l’evolució pseudoadiabàtica.

Per representar l’evolució d’una bombolla d’aire (línia contínua negra), si no està saturada, es representa amb una corba adiabàtica seca que surt del punt inicial de la corba d’estat (a la superfície); posteriorment, quan arriba a la saturació, segueix una evolució pseudoadiabàtica (per més informació teniu la Publicació del Radiosondatge).

Els nivells característics que es representen sobre el diagrama oblic són:

  • El nivell de condensació (LCL) es defineix com l’altura a la qual la humitat relativa d’una bombolla d’aire arribarà al 100 % quan es refredi mitjançant l’ascens adiabàtic sec. Si la bombolla d’aire s’eleva més enllà de l’LCL, es formaran gotetes que faran desenvolupar núvols i la bombolla continuarà el seu ascens seguint l’evolució pseudoadiabàtica.
  • El nivell de convecció lliure (LFC) es defineix com l’altura a la qual la temperatura de l’entorn comença a ser més baixa que la temperatura d’una bombolla que parteix des de l’LCL seguint l’evolució de la pseudoadiabàtica. A partir d’aquest punt, la bombolla pujarà lliurement fins a trobar el nivell d’equilibri.
  • El nivell d’equilibri (EL) es defineix com l’altura a la qual una bombolla d’aire ascendent es troba a la mateixa temperatura que el seu entorn. També anomenat com el límit de la convecció.
Diagrama radiosondatge
Figura 1 Diagrama oblic o Skew-T

Les principals variables meteorològiques i índexs que s’utilitzen per caracteritzar l’atmosfera són:

L’aigua precipitable és el volum d’aigua que conté una columna de l’atmosfera per metre quadrat. Mesurada en litres per metre quadrat o mil·límetres d’aigua.

La cisalla del vent es defineix com la diferència en la velocitat o la direcció del vent entre dos punts a l’atmosfera. Quan la intensitat del vent augmenta amb l’altitud, la cisalla ajuda a organitzar els corrents ascendents i descendents dins dels nuclis convectius.

Dels índexs d’inestabilitat es presenten els següents:

  • Índex VT (Vertical Totals): és la diferència de temperatura entre 850 hPa i 500 hPa.
  • Índex LI (Lifted Index): és la diferència entre la temperatura de l’ambient i la temperatura de la bombolla d’aire ascendent al nivell de 500 hPa.
  • Índex TT (Total Totals): inclou l’índex VT i el contingut d’humitat a 850 hPa.
  • Índex CAPE (Convective Available Potential Energy): representa la quantitat d’energia disponible per una bombolla d’aire a l’hora de realitzar l’ascens. Mesurat en joules per quilogram (J/kg). Correspon a la zona ombrejada en tonalitats rosa del diagrama oblic (figura 1).
  • Índex CIN (Convective Inhibition): representa, al contrari que la CAPE, l’energia necessària perquè una bombolla d’aire pugui realitzar l’ascens. Mesurat en joules per quilogram (J/kg). Correspon a la zona ombrejada en blau del diagrama oblic (figura 1)
  • Índex SRH (Storm Relative Helicity): representa el gir relatiu del vent entre dos punts a diferent altitud de l’atmosfera, generalment entre la superfície i 3 quilòmetres. Aquest índex permet determinar si les condicions són favorables per a la formació de tornados.

Valors de referència per aquests índexs són:

ÍndexLlindarsDescripció
VT28 o superiorCondicions favorables per la formació de tempestes
TT45 a 50
50 a 55
55 o superior
Probabilitat baixa de tempesta.
Probabilitat moderada de tempesta.
Probabilitat alta de tempesta.
LI6 o superior
Entre 1 i 6
Entre 0 i -2
-2 o inferior
Condicions molt estables.
Condicions estables. Probabilitat baixa de tempesta.
Lleugerament inestable. Probabilitat moderada de tempesta.
Inestable. Probabilitat alta de tempesta.
CAPE1000
2000 o superior
Probabilitat moderada de tempesta.
Probabilitat alta de tempesta.
CIN50 a 100
100 a 200
200 o superior
Inhibició baixa.
Inhibició moderada.
Inhibició elevada.
SRH150 a 300
300 a 500
Probabilitat baixa de supercèl·lules i tornados febles (fins a 180 km/h).
Probabilitat alta de supercèl·lules i tornados forts (més de 180 km/h).

Hodògrafa

L’hodògrafa s’utilitza en meteorologia per a representar la distribució vertical del vent horitzontal. Es mostra a la part superior dreta de la figura 1 i també de forma ampliada a la figura 2.

Pren la forma d’un diagrama polar on la direcció és indicada per l’angle respecte al centre de la figura i la velocitat és la distància al centre. Cada cercle equidistant representa una isolínia de velocitat constant (en nusos kt). En l’eix de les abscisses es representa la component longitudinal del vent (oest a est) i en l’eix de les ordenades, la component latitudinal del vent (sud a nord).  Per tal de tenir una ajuda visual s’ha acolorit l’hodògrafa segons l’altitud (0-1 km en verd, 1-3 km en taronja, 3-5 km en blau, 5-8 km en vermell i de 8-10 km en morat)

Es representen en línies connectades la direcció i la magnitud del vent respecte l’altitud. Per tant, representen la cisalla del vent en altura, i és important per a fer un pronòstic del desenvolupament de les tempestes i del futur comportament del vent.

L’hodògrafa també permet conèixer el canvi de temperatura en l’altitud. A l’hemisferi nord, l’aire calent està a la dreta de la cisalla. Per tant, en el gràfic, un gir del vent en altitud en sentit horari implicarà una advecció càlida, és a dir, una massa d’aire escalfarà l’atmosfera. Al contrari, un gir en sentit antihorari implicarà una advecció freda.

La fletxa de color negre que es representa s’anomena vector de moviment de la tempesta. Aquest vector és el que permet calcular el desplaçament i el gir relatiu de les tempestes i determinar l’índex SRH.

Hodògrafa
Figura 2. Hodògrafa
Data d'actualització: 28.06.2021