Simulación numérica tridimensional de una celda convectiva simple en condiciones tropicales utilizando el modelo ARPS.

Abstract

Se presenta un estudio de la evolución de una celda convectiva en condiciones tropicales, utilizando el modelo ARPS, de la Universidad de Oklahoma. Como medio ambiente se utilizó el sondeo del 4 de septiembre de 1986, a las 13:00 hora local de la estación de Camagüey. Se consideró un entorno homogéneo, y la evolución del ambiente fue la generada por el propio modelo. No se incluyó el efecto de la fuerza de Coriolis, ni la radiación. La convección fue iniciada por una burbuja caliente axialmente simétrica con un máximo de temperatura potencial de 4 ?K, colocada en x=48km, y=16km. Como la cizalladura del viento es pequeña (6.3 m/s, entre 0 y 6 km), el peso del agua de lluvia y el del granizo que se forman en la CA recae sobre ésta en toda la extensión de la nube, hasta que su valor es tal que impide que dichas partículas sean arrastrados por ésta y comienzan a caer. La acción prolongada de este mecanismo y el aumento del contenido de agua de lluvia y granizo a partir de procesos microfisicos, hace que la flotabilidad tienda a disminuir con el tiempo, primero en los niveles bajos, y después más arriba. Dado que la precipitación se forma directamente en la corriente ascendente, y el peso de los hidrometeoros disminuye su velocidad, se genera una corriente descendente (CD) en la parte inferior de la nube Fig. 3b, lo que es consistente con lo encontrado por Ferrier y Houze, (1989). Una vez que se forma el CD, la inclusión del aire seco en los niveles medios y la evaporación de la lluvia que cae por debajo de la nube contribuye a que la CD se enfríe más que el aire circundante, ocasionando que ésta se acelere hacia abajo, llegándose a valores máximos de velocidad descendente de 6,9 m/s.
. Como resultado de la simulación, se obtuvo una celda convectiva, profunda simple que evolucionó por espacio de una hora, para luego dar lugar a nubes estratiformes que continuaron evolucionando lentamente hasta su disipación. En la evolución de la celda se evidenciaron las etapas de desarrollo, madurez y disipación de la misma. El análisis físico de la evolución de los diferentes parámetros de la nube, muestra consistencia interna y la comparación con datos de radar evidencia que el modelo refleja las características generales de la evolución de una nube típica de ese día, que se desarrolló en la parte de la provincia donde la convergencia del viento superficial no fue un parámetro intensificador de la convección.