Tasas húmedas vs adiabáticas: diferencia y comparación

El aire en la atmósfera se enfría o calienta a dos velocidades diferentes: velocidades de caída adiabática húmeda y seca. La tasa de caída es cuando una variable atmosférica tiende a caer a mayor altitud.

Si bien las tasas adiabáticas húmedas y secas pueden parecer sinónimos, hay varios puntos de diferencia entre ellos.

Puntos clave

1. La tasa de gradiente adiabático húmedo se refiere a la tasa a la que el aire saturado se enfría a medida que asciende, mientras que la tasa de gradiente adiabático seco describe la tasa de enfriamiento del aire no saturado.
2. La tasa de caída adiabática húmeda es menor que la tasa de caída adiabática seca debido a la liberación de calor latente durante la condensación.
3. Ambas tasas de caída son esenciales para comprender la estabilidad atmosférica, lo que influye en los patrones climáticos y la formación de nubes.

Tasas adiabáticas húmedas vs secas 

La tasa de humedad es más lenta que la adiabático tasa. Es la velocidad a la que el aire saturado sube y se enfría, mientras que la velocidad adiabática es cuando el aire no saturado sube y se enfría. La tasa adiabática supone que no se agrega ni elimina calor del aire a medida que crece, por lo que la tasa de enfriamiento es más rápida.

La tasa de caída adiabática húmeda se relaciona con parcelas de aire que están saturadas en la naturaleza. Las cajas pegajosas de aire se expanden a mayor altitud tras una disminución de la presión de la atmósfera.

La función práctica de las parcelas de aire saturado es enfriar las nubes. También son responsables de la ocurrencia de tormentas eléctricas y similares. 

La tasa de gradiente adiabática seca está asociada con el aire no saturado. Se refiere a la velocidad a la que una parcela de aire se enfría o se calienta cuando se mueve verticalmente.

Según estimaciones, la tasa de caída adiabática seca experimenta una variación de 5.5 grados Fahrenheit con respecto a un movimiento vertical de 1000 pies. 

Tabla de comparación

Parámetros de comparación	Tasa adiabática húmeda	Tasa adiabática seca
paquete de aire	Tasa adiabática seca estudia parcelas de aire con poco o ningún contenido de humedad.	Otro nombre para la tasa adiabática húmeda es tasa adiabática saturada.
Nombre alternativo	Una tasa seca adiabática es responsable de condiciones estables debido a la ausencia de contenido de agua.	La tasa adiabática húmeda es menor que la tasa adiabática seca.
Relación	La tasa adiabática seca es mayor que la tasa adiabática seca en	La tasa adiabática seca varía según la capacidad calorífica del aire a una temperatura particular y la aceleración debida a la gravedad.
Factores determinantes	La tasa adiabática húmeda varía según la temperatura.	La tasa adiabática húmeda es responsable de las condiciones inestables debido a la humedad.
Efecto en la atmósfera	Una tasa adiabática seca es responsable de condiciones estables debido a la ausencia de contenido de agua.	La tasa adiabática seca es responsable de las condiciones estables debido a la ausencia de contenido de agua.

¿Qué son las tasas adiabáticas húmedas?

La tasa de caída adiabática húmeda se refiere a las parcelas de aire que ya están húmedas. En consecuencia, cuando tales cajas de aire se elevan, se vuelven más tranquilas y se expanden más.

La tasa de caída adiabática húmeda también se conoce como tasa de caída adiabática saturada. Este tipo de aire tiene una tasa de caída de 6 grados centígrados por 1000 metros.  

La porción de aire contenida en la tasa adiabática húmeda es más pesada debido a la humedad que contiene. Como resultado, sube a un ritmo relativamente más lento. A medida que la porción de aire asciende, pierde su calor interno.

El aumento de la temperatura surge debido a la disminución de la presión atmosférica. Para corroborar aún más, la presión atmosférica disminuye debido a la gran altitud. 

Por lo tanto, a medida que el paquete de aire se expande a altitudes más altas, están trabajando constantemente y, eventualmente, conducen al enfriamiento de las nubes.

Sin embargo, la tasa de gradiente húmedo es menor que la tasa de gradiente seco debido a la energía dispensada durante la condensación. Cuando la condensación es alta, la tasa de gradiente adiabático húmedo es significativamente menor. 

En grados Fahrenheit, la tasa de caída adiabática húmeda es de alrededor de 3.3 grados Fahrenheit por cada cambio de 1000 pies en el movimiento vertical.

Es posible encontrar la isobárica capacidad calorífica de aire húmedo o saturado utilizando la entalpía específica h para una parcela de aire saturado. 

¿Qué son las tasas adiabáticas secas?

La tasa de caída adiabática seca es la tasa de caída no saturada. En otras palabras, el contenido de humedad está ausente en dichos paquetes de aire. A medida que los paquetes de aire viajan cien metros, se producen tres grados centígrados de enfriamiento.

Por ejemplo, cuando una porción de aire se eleva a 500 metros, ganará 15 grados centígrados de enfriamiento. Por el contrario, cuando el estado de ánimo desciende, se restablece la temperatura media.

Las tasas de caída están influenciadas por el contenido de agua, la luz solar que cae sobre la superficie de la Tierra y las características geográficas. La humedad relativa en el aire no saturado es inferior al 100%.

Debido a que el contenido de humedad en el aire adiabático seco es menor, se garantizan condiciones atmosféricas estables. 

Cuando la parcela de aire ascendente tiene menos humedad, la condensación se produce a un ritmo nominalmente más bajo. Como resultado, el calor latente de condensación liberada es baja.

En otras palabras, hay menos calor adicional desde el interior. Aquí, el calor latente se refiere al calor absorbido durante el movimiento de una fase a la siguiente. En consecuencia, la caída de la temperatura al aumentar la altitud es mayor. 

El factor que influye en la tasa de gradiente adiabático seco es la capacidad calorífica del aire a una temperatura particular y la aceleración debida a la gravedad.

La tasa de caída adiabática no saturada es de aproximadamente 9.8 grados Celsius por kilómetro. La formación de nubes se atribuye a la masa de aire no saturada. 

Principales diferencias entre las tasas adiabáticas húmedas y secas 

1. Tasa Adiabática Húmeda estudia la parcela de aire que tiene alta humedad. Por otro lado, las tasas adiabáticas secas aprenden la parcela de aire con un contenido de humedad relativamente bajo o insignificante.
2. Las tasas adiabáticas húmedas y adiabáticas secas también se conocen como tasas de caída adiabáticas saturadas e insaturadas, respectivamente. 
3. La tasa adiabática húmeda es responsable de las condiciones atmosféricas fluctuantes debido al contenido de agua. Por el contrario, la tasa adiabática seca no juega un papel destacado en la creación de condiciones atmosféricas inciertas debido a la ausencia de humedad. 
4. La tasa adiabática húmeda varía según la temperatura y el contenido de agua. Por otro lado, la tasa adiabática seca depende de la aceleración de la gravedad y el calor atmosférico.
5. Mientras que la tasa adiabática húmeda se aproxima a 8 grados centígrados por kilómetro, la tasa adiabática seca es de casi 4 grados centígrados por kilómetro.  

Referencias

1. https://www.pmfias.com/adiabatic-lapse-rate-latent-heat-condensation/ 
2. https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/adiabatic-lapse-rate 

Última actualización: 30 de junio de 2023