MODULO 3: Flujos Turbulentos

 

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Tipo: E
Duración Experiencia Práctica: 1*2H
Lugar: Terreno cercano a FCFM (e.g.: Parque O’higgins)
Curso: Introducción a la Meteorología y Oceanografía Física (GF45C)

 


1 Antecedentes teóricos

  • 1.1 Componentes del balance de energía superficial
  • 1.2 Flujos turbulentos
  • 1.3 Flujo al submedio

2 Guía de trabajo

  • 2.1 Objetivos
  • 2.2 Materiales
  • 2.3 Trabajo práctico

    1 Antecedente Teóricos
        
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     2 Guía de trabajo

 

2.1 Objetivos

 

El objetivo de esta experiencia es medir los flujos turbulentos, conocer sus magnitudes y comparar las mediciones con las estimaciones. Para ésto se trabajará con datos de temperatura y viento, medidos con una alta resolucón temporal en la estación EFT.

 

2.2 Materiales

 

En esta experiencia se utilizará la estación meteorológica automática de flujos turbulentos (EFT, Figura 1), dedicada a la medición de flujos turbulentos mediante el método de la covarianza. El instrumento central de esta estación es un anemómetro ultrasónico (basado en el efecto Doppler) capaz de medir las tres componentes del viento (u,v,w) y la temperatura del aire con alta resolución temporal (hasta 32 Hz) y resolución (0.01 m/s, 0.01°C). Estas mediciones permiten calcular los flujos turbulentos de calor sensible y momentum mediante el método de la covarianza.

 

Figura 1: Estación flujos turbulentoss (EFT).

 


 

2.3 Trabajo práctico

 

Durante la experiencia se medirá las tres componentes del viento (u,v,w) y la temperatura del aire con una resolución de 20 Hz durante unos 20 minutos. Además, se registrará la radiación neta desde la estación EFR. Las actividades que Ud. realizará para este módulo son:

 

  1. Clasifique la estabilidad superfcial durante el período de registro (estable, neutro, inestable). Para ésto considere la diferencia de temperatura entre el aire y el suelo medida en la EFR. De acuerdo a ésto, ¿qué signo espera debiera tener el flujo de calor sensible, QH?.
  2. Grafique las series de tiempo de temperatura y viento. Calcule los valores promedio de las variables anteriores y la magnitud de las fluctuaciones en torno a la media (T=(T)+T' y u=(u)+u').
  3. Estime el flujo de calor sensible, QH, a través del método de la covarianza.
  4. Utilizando el método de la razón de Bowen, estime los flujos de calor sensible y latente (QH y QL), y compárelos con los valores observados en el punto anterior.
  5. A su parecer, ¿qué tan significativo es el error entre los flujos observados y los estimados?, ¿considera que el sitio elegido para estimar estos flujos es el apropiado?.
  6. Repita los puntos 1 a 4 para el set de datos nocturnos (bajar aquí). Comente sobre las diferencias entre la turbulencia diurna y nocturna.