Usuario:
Modelo Conceptual
Descripción
Modelo D2 - Perfiles Verticales In Situ
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:4909
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Ascenso y muestreo de la radiosonda
Describe cómo el globo transporta la radiosonda y cómo se construyen perfiles verticales de variables atmosféricas.
Grupo 2: Grupo 2: Red internacional y sincronización
Relaciona la coordinación global de lanzamientos con la comparabilidad temporal de los perfiles.
Grupo 3: Grupo 3: Precisión instrumental y confiabilidad
Separa los errores de temperatura, humedad, presión y viento y su efecto sobre la confiabilidad del perfil.
Grupo 4: Grupo 4: Diagnósticos termodinámicos del perfil de temperatura
Conecta el perfil térmico y su variación vertical con mezcla, estabilidad, condensación y energía convectiva.
Grupo 5: Grupo 5: Diagnósticos dinámicos del perfil de viento
Conecta el perfil vertical de viento con cizalladura, viento termal y momento disponible para tormentas.
Grupo 6: Grupo 6: Sondas especializadas y dirección del perfilado
Extiende el principio de sondeo a ozono-sondas y dropsondes, preservando sus mecanismos de medición y despliegue.
Grupo 7: Grupo 7: Asimilación de datos y reconstrucción atmosférica
Integra observaciones puntuales con predicción numérica para producir un análisis espacialmente completo.
Grupo 8: Grupo 8: Estructura atmosférica revelada y referencia observacional
Reúne los productos finales: estabilidad, inversiones, nubes y humedad, y su uso como referencia de validación.
ID:1788
Grupo 1: Grupo 1: Ascenso y muestreo de la radiosonda
Descripción
Describe cómo el globo transporta la radiosonda y cómo se construyen perfiles verticales de variables atmosféricas.
Pregunta clave: ¿Cómo se construye un perfil vertical durante el ascenso?
Describe cómo el globo transporta la radiosonda y cómo se construyen perfiles verticales de variables atmosféricas. El instrumento estándar de los sondeos verticales in situ es la radiosonda: un pequeño transmisor que un globo de helio carga hacia arriba a una velocidad cercana a los cinco metros por segundo, mientras la radiosonda va midiendo, a cada altura que atraviesa, la temperatura, la humedad relativa, la presión y el viento, este último siguiendo con precisión la posición del propio globo. El resultado de todo este proceso —desde el ascenso de la radiosonda hasta el análisis óptimo que produce la asimilación de datos— es la estructura troposférica que los sondeos verticales in situ existen para revelar: capas con distinta estabilidad, inversiones térmicas donde la temperatura sube en vez de bajar con la altura, nubes, y zonas de humedad relativa que, juntas, describen cómo está organizada la atmósfera en ese momento y en ese lugar. La radiosonda sigue ascendiendo con el globo de helio hasta alturas de entre veinte y treinta y cinco kilómetros, donde el globo termina por reventar y la radiosonda deja de transmitir.
ID:3788
Grupo 2: Grupo 2: Red internacional y sincronización
Descripción
Relaciona la coordinación global de lanzamientos con la comparabilidad temporal de los perfiles.
Pregunta clave: ¿Cómo se hacen comparables globalmente los sondeos?
Relaciona la coordinación global de lanzamientos con la comparabilidad temporal de los perfiles. Estas radiosondas no se lanzan de manera aislada, sino como parte de una red internacional de radiosondeo que coordina el lanzamiento de unas mil doscientas sondas dos veces cada día, siempre a la misma hora en todo el mundo —a medianoche y a mediodía, según el mismo tiempo de referencia universal— para que las mediciones de la atmósfera que se toman en distintos países puedan compararse entre sí como si fueran simultáneas.
ID:3789
Grupo 3: Grupo 3: Precisión instrumental y confiabilidad
Descripción
Separa los errores de temperatura, humedad, presión y viento y su efecto sobre la confiabilidad del perfil.
Pregunta clave: ¿Cómo afecta la precisión de cada sensor a la confiabilidad?
Separa los errores de temperatura, humedad, presión y viento y su efecto sobre la confiabilidad del perfil. Cada una de las variables que mide la radiosonda tiene su propio margen de error: la temperatura se mide con una precisión de entre dos y cinco décimas de grado, la humedad relativa con una precisión de entre cinco y diez puntos porcentuales, la presión con una precisión de entre media unidad y una unidad de presión atmosférica, y el viento con una precisión de entre cinco décimas y un metro por segundo. El instrumento estándar de los sondeos verticales in situ es la radiosonda: un pequeño transmisor que un globo de helio carga hacia arriba a una velocidad cercana a los cinco metros por segundo, mientras la radiosonda va midiendo, a cada altura que atraviesa, la temperatura, la humedad relativa, la presión y el viento, este último siguiendo con precisión la posición del propio globo. Los sondeos verticales in situ son el método de referencia para obtener la estructura termodinámica y dinámica de la troposfera y de la baja estratosfera, es decir, cómo cambian con la altura la temperatura, la humedad, la presión y el viento.
ID:3790
Grupo 4: Grupo 4: Diagnósticos termodinámicos del perfil de temperatura
Descripción
Conecta el perfil térmico y su variación vertical con mezcla, estabilidad, condensación y energía convectiva.
Pregunta clave: ¿Qué diagnósticos se obtienen del perfil térmico?
Conecta el perfil térmico y su variación vertical con mezcla, estabilidad, condensación y energía convectiva. El perfil de temperatura que arma la radiosonda a lo largo de su ascenso permite calcular, a partir de cómo cambia esa temperatura con la altura, la capa de mezcla cercana a la superficie, la estabilidad de la atmósfera en cada nivel, los niveles a los que el aire se condensa, y la energía convectiva disponible junto con la inhibición convectiva que esa energía debe vencer para liberarse. El perfil de viento que arma la misma radiosonda permite calcular, por su parte, la cizalladura del viento entre distintos niveles, el viento termal que resulta de los cambios de temperatura horizontal, y el momento disponible para alimentar tormentas. El resultado de todo este proceso —desde el ascenso de la radiosonda hasta el análisis óptimo que produce la asimilación de datos— es la estructura troposférica que los sondeos verticales in situ existen para revelar: capas con distinta estabilidad, inversiones térmicas donde la temperatura sube en vez de bajar con la altura, nubes, y zonas de humedad relativa que, juntas, describen cómo está organizada la atmósfera en ese momento y en ese lugar.
ID:3791
Grupo 5: Grupo 5: Diagnósticos dinámicos del perfil de viento
Descripción
Conecta el perfil vertical de viento con cizalladura, viento termal y momento disponible para tormentas.
Pregunta clave: ¿Qué diagnósticos dinámicos se obtienen del perfil de viento?
Conecta el perfil vertical de viento con cizalladura, viento termal y momento disponible para tormentas. El perfil de viento que arma la misma radiosonda permite calcular, por su parte, la cizalladura del viento entre distintos niveles, el viento termal que resulta de los cambios de temperatura horizontal, y el momento disponible para alimentar tormentas. Los sondeos verticales in situ son el método de referencia para obtener la estructura termodinámica y dinámica de la troposfera y de la baja estratosfera, es decir, cómo cambian con la altura la temperatura, la humedad, la presión y el viento. El instrumento estándar de los sondeos verticales in situ es la radiosonda: un pequeño transmisor que un globo de helio carga hacia arriba a una velocidad cercana a los cinco metros por segundo, mientras la radiosonda va midiendo, a cada altura que atraviesa, la temperatura, la humedad relativa, la presión y el viento, este último siguiendo con precisión la posición del propio globo.
ID:3792
Grupo 6: Grupo 6: Sondas especializadas y dirección del perfilado
Descripción
Extiende el principio de sondeo a ozono-sondas y dropsondes, preservando sus mecanismos de medición y despliegue.
Pregunta clave: ¿Cómo se adapta el sondeo a ozono y ciclones tropicales?
Extiende el principio de sondeo a ozono-sondas y dropsondes, preservando sus mecanismos de medición y despliegue. Las ozono-sondas reemplazan los sensores estándar por un sensor que mide el perfil vertical de ozono mediante una reacción química que se activa eléctricamente al paso del aire. Los dropsondes, en cambio, invierten el sentido del sondeo: son radiosondas que un avión lanza en pleno vuelo y que descienden en paracaídas en vez de ascender con un globo, y esa capacidad de perfilar la atmósfera desde arriba hacia abajo, en cuestión de minutos, las vuelve especialmente útiles para perfilar ciclones tropicales, donde no sería práctico esperar a que un globo ascienda desde el nivel del mar. El perfil de temperatura que arma la radiosonda a lo largo de su ascenso permite calcular, a partir de cómo cambia esa temperatura con la altura, la capa de mezcla cercana a la superficie, la estabilidad de la atmósfera en cada nivel, los niveles a los que el aire se condensa, y la energía convectiva disponible junto con la inhibición convectiva que esa energía debe vencer para liberarse.
ID:3793
Grupo 7: Grupo 7: Asimilación de datos y reconstrucción atmosférica
Descripción
Integra observaciones puntuales con predicción numérica para producir un análisis espacialmente completo.
Pregunta clave: ¿Cómo se reconstruye la atmósfera entre sondeos?
Integra observaciones puntuales con predicción numérica para producir un análisis espacialmente completo. Por eso, la reconstrucción completa del estado atmosférico combina los datos de radiosonda con el estado que en ese mismo momento calcula un modelo de predicción numérica, mediante un método de asimilación de datos: el perfil que observó la radiosonda corrige al modelo de predicción numérica donde ambos difieren, y el modelo de predicción numérica, a su vez, rellena con su propia estructura todo el espacio entre los puntos donde sí hubo un sondeo, produciendo entre los dos un análisis óptimo del estado real de la atmósfera. El resultado de todo este proceso —desde el ascenso de la radiosonda hasta el análisis óptimo que produce la asimilación de datos— es la estructura troposférica que los sondeos verticales in situ existen para revelar: capas con distinta estabilidad, inversiones térmicas donde la temperatura sube en vez de bajar con la altura, nubes, y zonas de humedad relativa que, juntas, describen cómo está organizada la atmósfera en ese momento y en ese lugar. Ningún sondeo, por preciso que sea, describe la atmósfera completa por sí solo, porque las radiosondas y sus variantes solo se lanzan desde puntos fijos y en horarios fijos.
ID:3794
Grupo 8: Grupo 8: Estructura atmosférica revelada y referencia observacional
Descripción
Reúne los productos finales: estabilidad, inversiones, nubes y humedad, y su uso como referencia de validación.
Pregunta clave: ¿Qué estructura atmosférica final se revela y valida?
Reúne los productos finales: estabilidad, inversiones, nubes y humedad, y su uso como referencia de validación. El resultado de todo este proceso —desde el ascenso de la radiosonda hasta el análisis óptimo que produce la asimilación de datos— es la estructura troposférica que los sondeos verticales in situ existen para revelar: capas con distinta estabilidad, inversiones térmicas donde la temperatura sube en vez de bajar con la altura, nubes, y zonas de humedad relativa que, juntas, describen cómo está organizada la atmósfera en ese momento y en ese lugar. Los sondeos verticales in situ son el método de referencia para obtener la estructura termodinámica y dinámica de la troposfera y de la baja estratosfera, es decir, cómo cambian con la altura la temperatura, la humedad, la presión y el viento. Por eso, la reconstrucción completa del estado atmosférico combina los datos de radiosonda con el estado que en ese mismo momento calcula un modelo de predicción numérica, mediante un método de asimilación de datos: el perfil que observó la radiosonda corrige al modelo de predicción numérica donde ambos difieren, y el modelo de predicción numérica, a su vez, rellena con su propia estructura todo el espacio entre los puntos donde sí hubo un sondeo, produciendo entre los dos un análisis óptimo del estado real de la atmósfera.
ID:3795