Física (plan 2002) 2013-1

Optativas, Temas Selectos de Ciencias de la Tierra II

Objetivo:

Introducir al estudiante al tema de convección profunda en la atmósfera, la cual da lugar a nubes de gran extensión vertical (cumulonimbus) en las cuales se generan campos eléctricos que resultan en descargas, tanto intra-nube como de nube a tierra.

1. Introducción (9 horas)

1.1 Conceptos básicos sobre la formación de las nubes, tipos de nubes y estado actual del conocimiento científico sobre las nubes, electrificación y precipitación.

1.2 Climatología global de nubes, precipitación y descargas eléctricas

1.3 Conceptos básicos sobre la atmósfera: composición, perfiles de presión y temperatura, capas atmosféricas.

2. Termodinámica atmosférica (9 horas)

2.1 Definiciones básicas

2.2 Ecuación de Clausius-Clapeyron

2.3 Diagramas termodinámicos

2.4 Gradientes atmosféricos

2.5 Estabilidad atmosférica

3. Dinámica de las nubes cumulonimbus (9 horas)

3.1 Forzamiento de la convección

3.2 Influencia de la topografía

3.3 Velocidades verticales (updrafts y downdrafts)

3.4 Ciclo de vida de las celdas convectivas

3.5 Tormentas multicelulares

3.6 Observaciones meteorológicas con radar

4. Microfísica de nubes (9 horas)

4.1 Aerosoles atmosféricos y núcleos de condensación y de glaciación

4.2 Activación y crecimiento de las gotas de nube

4.3 Formación de precipitación (líquida y sólida)

4.4 Modificación inadvertida y artificial de las nubes y precipitación

5. Electrificación de nubes y las descargas eléctricas (12 horas)

5.1 Teorías sobre la electrificación de las nubes

5.2 Climatología de las descargas eléctricas en la República Mexicana y sus zonas costeras

5.3 Influencia de los aerosoles atmosféricos en las descargas eléctricas

5.4 Daños a salud por las descargas eléctricas nube-tierra y las medidas de seguridad

La calificación estará basada en seminarios, tareas relacionadas con los temas teóricos presentados en clase y examen final.

Bibliografía

Cotton W. R., Storms, *ASTeR Press, 1990.

Emanuel A. K., Atmospheric Convection, Oxford University Press, 1994.

Wallace J. M., Hobbs P. V., Atmospheric Science: An Introductory Survey, Academic Press, INC., London, 1977.

Rakov, V. A., Uman M. A., Lightning Physics and Effects, Cambridge University Press, 2003