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Modelo Matemático
Descripción
Modelo M5 - Circulación Tropical y Perturbaciones
Una vez estructurada la red semántica, se busca asociar cada objeto a una variable que permita su formulación matemática. Las relaciones entre variables —expresadas en la red semántica como vectores y asociaciones entre objetos— se traducen en ecuaciones que describen el comportamiento. Estas ecuaciones se buscan, en la mayor medida posible, basadas en primeros principios, y no en algoritmos ajustados numéricamente solo para reproducir comportamientos medidos. El resultado es la red lógica del modelo: el conjunto de variables, con sus unidades y rangos, y las ecuaciones que las relacionan.
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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: Posición estacional de la ZCIT
El balance energético hemisférico y la energía recibida estacionalmente determinan la posición de la ZCIT. La ZCIT sigue de cerca la TSM máxima y se desplaza hacia el hemisferio que recibe más energía. La posición cruza al mecanismo de convección y precipitación. No se especifica una función cuantitativa balance–TSM–posición.
Grupo 2: Grupo 2: Convección tropical y célula de Hadley
La ZCIT es el brazo ascendente de la célula de Hadley y concentra la convección máxima tropical. Allí se produce una fracción muy importante de la precipitación tropical. La posición de la ZCIT organiza espacialmente ascenso, convección y precipitación. No se cuantifican velocidad vertical, tasa convectiva ni fracción de precipitación.
Grupo 3: Grupo 3: Generación de ondas del este africanas
Las ondas del este africanas son perturbaciones de vorticidad generadas por la inestabilidad barotrópica-baroclínica del chorro africano del este. Se propagan hacia el oeste sobre el Atlántico tropical. Tienen periodos de 3–5 días y longitudes de onda de 2500–4000 km. La onda cruza hacia la génesis ciclónica como precursor principal. No se especifica criterio de inestabilidad ni relación de dispersión.
Grupo 4: Grupo 4: Condiciones para génesis ciclónica
La onda africana aporta la perturbación inicial, pero la génesis exige además TSM > 26 °C, baja cizalladura vertical y alta humedad troposférica simultáneamente. Solo la coincidencia de las cuatro condiciones habilita la formación del ciclón. La TSM también cruza al mecanismo termodinámico posterior. No hay umbrales numéricos de cizalladura ni humedad.
Grupo 5: Grupo 5: Motor térmico WISHE/Carnot
Tras formarse, el ciclón se intensifica como motor térmico: sus vientos aumentan evaporación, extraen calor del océano cálido y expulsan calor en la tropopausa fría. La diferencia de temperatura océano–tropopausa controla monotónicamente el límite termodinámico de intensidad. Existe una realimentación viento→evaporación→calor→intensificación. No se especifican eficiencia ni formas funcionales.
Grupo 6: Grupo 6: Intensificación temporal y resultado integrado
Bajo condiciones favorables, el ciclón puede alcanzar su límite termodinámico en 3–5 días desde su formación. El límite, el tiempo y la intensificación determinan intensidad alcanzada y rapidez. ZCIT, ondas africanas, condiciones de génesis y motor térmico convergen como etapas sucesivas. No se especifica ley temporal de aproximación al límite.
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