Condiciones iniciales

Temperatura del aire

En la superficie de partida.

-4050

Menor o igual que la temperatura del aire.

-8050

Equivalente: RH = 53.80 %

Gradiente ambiental

Descenso de temperatura con la altura; un valor negativo indica inversión térmica.

°C/km

-512

Resultados

Altura LCL

1250

m AGL

4101 ft AGL

Temperatura en el nivel: 12.75 °C

Altura CCL

2128

m AGL

6981 ft AGL

Temperatura en el nivel: 11.17 °C

Depresión del punto de rocío

10.00

°C

Temperatura convectiva

32.02

°C

Niveles de condensación

Las nubes señalan las alturas teóricas LCL y CCL. Su ubicación es esquemática y no representa nubosidad observada.

Ver perfil temperatura–altura

Ambiente · Γenv
Referencia de rocío · Γdp
Parcela inicial · Γd
Parcela desde Tc · Γd

El LCL corresponde al cruce de la parcela inicial con la referencia de rocío; el CCL, al cruce del ambiente con esa referencia. Las trayectorias adiabáticas secas terminan al alcanzar la saturación.

Fundamentos y Explicación

Qué representan LCL, CCL y Tc

Una parcela de aire es un pequeño volumen cuyos cambios de temperatura y humedad se consideran durante el ascenso. El LCL (nivel de condensación por ascenso) estima dónde una parcela inicialmente no saturada alcanza la saturación al elevarse y enfriarse sin calentamiento previo.

El CCL (nivel de condensación convectivo) está asociado al ascenso por calentamiento de la superficie. Se obtiene al intersectar el perfil de temperatura ambiental con una línea de relación de mezcla constante que parte del punto de rocío superficial. La temperatura convectiva Tc es la temperatura inicial cuya trayectoria adiabática seca llega a esa intersección.

En la aproximación lineal, el punto de rocío desciende a una tasa constante Γ_dp = 1.8 °C/km. Esta recta sustituye de forma simplificada la línea de relación de mezcla constante; representa una referencia de humedad de la parcela, no el punto de rocío ambiental medido.

La depresión del punto de rocío es la diferencia T − Td. Para una misma temperatura del aire, una diferencia menor corresponde a una humedad relativa mayor.

Ecuaciones y unidades

T y Td son las temperaturas iniciales en °C. Los gradientes se expresan en °C/km; z se expresa en km en estas ecuaciones. Los resultados se convierten a metros y pies sobre la superficie de partida (AGL), sin sumar altitud sobre el mar.

T_p(z)=T-\Gamma_d z,\qquad T_{dp}(z)=T_d-\Gamma_{dp}z

z_{LCL}=\frac{T-T_d}{\Gamma_d-\Gamma_{dp}}

T_{env}(z)=T-\Gamma_{env}z,\qquad z_{CCL}=\frac{T-T_d}{\Gamma_{env}-\Gamma_{dp}}

Γ_d = 9.8 °C/km. Para aire no saturado, la ecuación del CCL sólo produce una intersección superior si Γ_env > 1.8 °C/km. Si T = Td, ambos niveles son 0 m AGL para cualquier gradiente admitido: el aire ya está saturado en superficie, incluso cuando las rectas coinciden.

T_{CCL}=T-\Gamma_{env}z_{CCL},\qquad T_c=T_{CCL}+\Gamma_d z_{CCL}

Con Γ_env = Γ_d, LCL = CCL y Tc = T. Un gradiente superadiabático puede dar Tc < T en la aproximación lineal. En ese régimen, Tc − T es una diferencia de temperaturas y no un calentamiento necesario. La convección real también depende de la estabilidad atmosférica y de los mecanismos de ascenso.

Humedad relativa y punto de rocío

La humedad relativa (RH) compara la presión de vapor con la presión de saturación a la temperatura del aire. El ajuste sobre agua líquida de Bolton (1980), ecuación 10, utiliza las constantes 17.67 y 243.5 °C. RH se expresa en porcentaje y α es un coeficiente intermedio:

RH=100\exp\left(\frac{17.67T_d}{243.5+T_d}-\frac{17.67T}{243.5+T}\right)

\alpha=\ln(RH/100)+\frac{17.67T}{243.5+T},\qquad T_d=\frac{243.5\alpha}{17.67-\alpha}

RH = 0 % no tiene un punto de rocío finito en este ajuste. Las humedades positivas pequeñas son admisibles mientras el punto de rocío equivalente permanezca dentro del dominio. Bajo 0 °C, Td sigue referido al agua líquida y se distingue del punto de escarcha, que usa una referencia de hielo. Cuando T o Td quedan fuera de −35 < T < 35 °C, intervalo documentado por NCAR para el ajuste de presión de vapor, la conversión es una extrapolación.

Cómo leer las visualizaciones

La escena sitúa LCL y CCL sobre una escala de altura. Las nubes marcan niveles teóricos de saturación y no indican nubosidad observada.

El perfil temperatura–altura opcional muestra las rectas de la aproximación lineal: temperatura en el eje horizontal y altura AGL en el vertical.

La recta ambiental parte de T y desciende según Γ_env; con un valor negativo, la temperatura aumenta con la altura.
La recta azul representa la parcela inicial enfriándose a Γ_d, hasta el LCL.
La referencia de rocío usa Γ_dp; su encuentro con la parcela inicial determina LCL y con el ambiente determina CCL.
La recta naranja discontinua parte de Tc y termina en CCL. El ascenso saturado posterior no está modelado.
Las escalas verticales se adaptan hasta 12 km AGL. Una intersección más alta queda fuera de la columna considerada.

Dominio y límites

Parámetro	Rango admitido
T inicial	−40 a 50 °C
Td inicial o derivado	−80 a 50 °C, Td ≤ T
RH	0 < RH ≤ 100 %
Γ ambiental	−5 a 12 °C/km
Columna de cálculo	0 a 12 km AGL

Estos rangos delimitan el cálculo, pero no establecen la validez física de la aproximación en toda la columna. Se consideran gradientes constantes y se omiten la presión, la incorporación de aire del entorno (entrainment) y el calor latente tras la saturación. El límite de 12 km no corresponde necesariamente a la tropopausa.

Una temperatura de condensación bajo 0 °C no identifica por sí sola la fase del agua; un LCL bajo no confirma niebla. Para obtener un CCL a partir de un sondeo se necesitan perfiles verticales y una línea de relación de mezcla dependiente de la presión.

Ejemplo y referencias

Con T = 25 °C, Td = 15 °C y Γ_env = 6.5 °C/km: LCL = 1250 m AGL, CCL ≈ 2128 m AGL y Tc ≈ 32.02 °C. Es un ejemplo del modelo lineal.

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Nivel de condensación · LCL y CCL

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Ecuaciones y unidades

Humedad relativa y punto de rocío

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Dominio y límites

Ejemplo y referencias

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Humedad relativa y punto de rocío

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Dominio y límites

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