Análisis de frecuencia y predominancia del viento de superficie 1. Introducción: El viento, definido como el movimiento de masas de aire en la atmósfera, es una variable climatológica de suma importancia en diversos fenómenos que ocurren en el ambiente y que afectan en forma directa o indirecta las actividades humanas. El viento juega un rol fundamental en la transferencia de diversas propiedades, desde un sistema hacia la atmósfera, y de energía (como LE o H), así como también en procesos naturales como la polinización de las plantas o en la difusión de partículas partículas contaminantes contaminantes emitidas por una determinada determinada planta. Sin embargo, embargo, la dirección del viento y su intensidad varían en el tiempo, en función a diversos factores como las estaciones del Año, el momento del Día (Alba, ocaso, medio día), características propias de la localidad, etc. Por lo que, es necesario conocer la frecuencia, intensidad y dirección predominante del Viento, para poder usar esta variable en lo que sea necesario.
2.
Objetivos:
3.
Determinar el viento predominante en el período de gradiente. Determinar el viento predominante para condiciones de atmósfera estable. Determinar la velocidad promedio del viento predominante.
Metodología: Materiales: Datos de viento de la estación Alexander Von Humboldt para las 13 y 19 horas. Estos datos fueron entregados por el docente en la hora de la práctica, para nuestro grupo fueron de los meses de Julio y Noviembre para el año de 1973.
Procedimiento: El archivo que nos proporcionó el docente tiene datos de velocidad V(m/s) y dirección DD(°) del viento. Luego se adoptó las 8 direcciones principales de la “rosa de vientos” ayudado con la categorización de las direcciones de viento: NORTE (N)
337.5° - 22.5°
NORESTE (NE)
> 22.5° - 67.5°
ESTE (E)
> 67.5° - 112.5°
SURESTE (SE)
> 112.5° - 157.5°
SUR (S)
> 157.5° - 212.5°
SUROESTE (SW)
> 212.5° - 247.5°
OESTE (W)
> 247.5° - 292.5°
NOROESTE (NW) > 292.5° - 337.5°
Las velocidades serán agrupadas en categorías de viento débil aquellas comprendidas entre 0.1 m/s y menores de 3.9 m/s; viento moderado aquellas comprendidas entre 4.0 - 7.9 m/s; viento fuerte para velocidades mayores de 7.9 m/s; la última categoría será la ausencia de viento, o sea, la calma. Con esto se completara la tabla de frecuencia. Luego se procederá a expresar en porcentaje. Para ello se divide el número de casos entre el número total de informaciones, con esto se determinó la frecuencia (fr) del viento en cada dirección y en la categoría de calma. Con ello se obtuvo la Tabla de frecuencia (%). Finalmente se procedió a graficar la “rosa de viento” para cada una de las horas de estudio. Construcción de la rosa de viento:
a. Construir un sistema de ejes en el cual se indican las 8 direcciones con la escala en porcentaje (%); el primer circulo (frecuencia cero) debe contener el número total de calmas; los siguientes círculos deben variar de 5 en 5 hasta alcanzar el valor de la máxima frecuencia encontrada. b. Una vez construida el sistema con sus escalas, plotear los datos trazando líneas o barras, en cada una de las direcciones; la longitud de la barra está dada por el valor de fr y el espesor [ menor (viento débil), intermedio (viento moderado), mayor (viento fuerte)] por la categoría de velocidad. El ploteo deberá realizarse empezando por calma, luego en viento débil (barra de menor espesor), seguida del moderado (barra de grosor intermedio) y finalizando con el viento fuerte (barra de mayor espesor). Luego se determinó el viento predominante que está dado por la dirección de mayor porcentaje de frecuencia. Finalmente se calculó la velocidad promedio (Vp) del viento predominante que está dado por la suma de la velocidad de las tres categorías dividido entre el número de datos totales en esa dirección.
4.
Resultados:
a.
Datos de velocidad V(m/s) y dirección DD(°) del viento
Jun-73 (13 horas) Nov-73 (19 horas) Jun-73 (13 horas) Nov-73 (19 horas)
Días del mes
1 2
Variable V(m/s)
DD(°)
V(m/s)
DD(°)
V(m/s)
DD(°)
V(m/s)
DD(°)
225
1.25
239
0.75
270
2.5
355
0.3
260
2
260
0.5
230
1.5
300
0.1
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
233
1.25
250
0.5
270
1
293
0.25
270
2.5
260
0.75
240
0.6
240
0.5
220
0.5
260
0.75
270
0.1
305
0.3
270
0.75
270
0.8
240
5.5
320
0.35
220
1
250
0.75
250
3
350
0.5
230
0.5
165
0.5
285
2.75
250
0.4
253
1
325
0.75
230
3.5
345
0.2
250
0.75
272
0.75
250
2
45
0.5
270
1.25
300
1
275
3.5
65
0.25
280
1
250
0.75
290
2.5
360
0.5
280
1.25
260
0.5
270
1
260
0.65
295
1
235
0.5
250
1.25
303
0.25
230
1.5
340
0.75
190
0.5
290
0.2
250
0.5
246
0.5
240
1.5
50
0.2
255
1.75
276
0.75
240
1.25
260
0.3
220
1.25
243
0.75
280
0.4
265
0.2
226
1
220
1
270
3.75
290
0.2
240
2.75
120
0.5
260
0.65
225
0.75
300
2.5
240
1
270
3.75
320
0.3
22 23 24
240
0.75
260
0.75
200
1
281
0.2
270
3.5
15
0.75
190
1.25
354
0.3
2.5
50
1
285
1
280
0.2
265
2.5
250
0.75
250
2
340
0.1
295
3.75
357
0.75
221
1
260
0.25
250
3.5
285
1
255
2.25
10
0.1
300
1.25
260
1
250
2.5
23
0.1
230
3
18
0.75
255
3
355
0.2
270
3
290
1.25
270
3.75
280
1.25
255
25 26 27 28 29 30
b. Tabla de frecuencias Tabla de frecuencia 1- Días del mes (jul 73) - 13 horas
Velocidad (m/s)
Dirección
Calma
N NE E SE S SW W NW Débil Moderado Fuerte
0
0
0
0
0
11
15
4
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Total de información (n) incluyendo las calmas: 30
Tabla de frecuencia 2-Días del mes (jul 73) - 19 horas
0
Velocidad (m/s)
Dirección
Calma
N NE E SE S SW W NW Débil
4
1
0
1
1
6
15
2
Moderado
0
0
0
0
0
0
0
0
Fuerte
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Total de información (n) incluyendo las calmas: 30
Tabla de frecuencia 3 - Días del mes (nov 73) - 13 horas
Velocidad (m/s)
Dirección
Calma
N NE E SE S SW W NW Débil
0
0
0
0
3
6
20
0
Moderado
0
0
0
0
0
1
0
0
Fuerte
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Total de información (n) incluyendo las calmas: 30
Tabla de frecuencia 4-Días del mes (nov 73) - 19 horas
Velocidad (m/s)
Dirección
Calma
N NE E SE S SW W NW Débil
8
Moderado
0
4 0
0
0
0
2
10
6
0
0
0
0
0
0
0
Fuerte
0
0
0
0
0
0
0
0
Total de información (n) incluyendo las calmas: 30
c.
Tabla de frecuencias (%)
Tabla de frecuencia 1 (%) - Días del mes (jul 73) - 13 horas
Velocidad (m/s)
Dirección N NE E SE S
Débil
0
Moderado
0
Fuerte
0
Calma
SW
W
NW
0
0
0
36.67
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
13.33
50
0
Total de información (n) incluyendo las calmas: 100%
Tabla de frecuencia 2 (%) - Días del mes (jul 73) - 19 horas
Velocidad (m/s)
Dirección N
Débil
Calma
NE
E
SE
S
SW W NW
13.33 3.33
0
3.33
3.33
20
50 6.67
Moderado
0
0
0
0
0
0
0
0
Fuerte
0
0
0
0
0
0
0
0
Total de información (n) incluyendo las calmas: 100%
Tabla de frecuencia 3 (%) - Días del mes (nov 73) - 13 horas
0
Velocidad (m/s)
Dirección N NE E SE
Débil
0
Moderado
0
Fuerte
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Calma
S
SW
10
20
0 0
W
NW
66.67 13.33
3.33
0
0
0
0
0
0
Total de información (n) incluyendo las calmas: 100%
Tabla de frecuencia 4 (%) - Días del mes (nov 73) - 17 horas
Velocidad (m/s)
Dirección N
Débil
NE
26.67 13.33
Calma
E SE S
SW
W
NW
0
0
0
6.67 33.33
20
Moderado
0
0
0
0
0
0
0
0
Fuerte
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Total de información (n) incluyendo las calmas: 100%
d. Gráfico de la rosa de viento (Anexos) e.
Velocidad promedio del viento predominante Días del mes de:
(jul 73) - 13 h
(jul 73) - 19 h
(nov 73) - 13 h
(nov 73) - 19 h
Suma de Velocidades en las 3 categorías
51
22.8
60.25
9.9
N° de datos de la dirección predominante
30
30
29
30
Vp (m/s)
5.
0.76
2.078
0.33
Discusiones:
6.
1.7
análisis individual : En el gráfico 1 y 2 del mes de julio de 1973 se observa que el viento predominante resulta ser del Oeste, pero también posee para las 13 y 19 horas gran porcentaje de velocidad del viento del SO , especialmente a las 13 horas donde existe mayor gradiente. Para el mes de noviembre del mismo año, también existen vientos predominantes del Oeste a las 13 y 19 horas. análisis comparativo de horas por mes: Existe mayor velocidad promedio del viento predominante para el mes de julio y noviembre a las 13 horas, debido a que existe mayor gradiente en ese momento, que permite una mayor mezcla originando valores más altos. Para el mes de julio podemos encontrar viento para casi todas las direcciones a las 19 horas, pero para las 13 horas solo se observa vientos del NO, O y SO. Caso similar se da en el mes de noviembre, donde se observa mas direcciones del viento a las 19 horas. Esto se da debido a que en periodo de gradiente existe turbulencia térmica ,el cual va a elevar el viento a niveles superiores , por lo que poco se irá hacia los alrededores, sino más bien se tendrá lecturas de viento muy cerca al predominante. Pero para el caso de atmósfera estable a las 19 horas, el viento se puede desviar horizontalmente, ya que solo existe turbulencia forzada, por ello se logra observar más direcciones en ese horario. análisis comparativo de meses: El viento predominante resulta ser un 50 % en el mes de julio para ambas horas, pero para el mes de noviembre se intensifica a las 13 horas hasta 66% y es menor( 33.3%) a las 19 horas. Es decir aumenta la velocidad en el mes de Noviembre, por lo que existe un aumento de la gradiente, causado probablemente por mayor incidencia de radiación, pero a las 19 horas ocurre una intensificación en dirección N y NO del viento, lo que provoca que se reduzca la frecuencia del viento predominante.
Conclusiones:
Para las dos fechas de julio y noviembre de 1973 y las 2 horas utilizadas (13h y 19h), el viento predominante resulta ser del Oeste. La velocidad promedio del viento predominante resultó ser:: 13 horas, junio: 1.7 m/s. o 19 horas, junio: 0.76 m/s. o 13 horas, noviembre: 2.078 m/s. o 19 horas, noviembre: 0.33 m/s. o A las 13 horas se observa dirección del viento predominante Oeste y vientos cercanos a esa dirección , pero para las 19 horas se logra ver que además de la dirección del viento predominante Oeste, se tiene viento en casi todas las direcciones, lo que es provocado por las diferentes condiciones de inestabilidad y estabilidad respectivamente.
