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El efecto Foehn. El viento que forma desiertos. 28 agosto 2009

Posted by José Ignacio Merino in Física de la Atmósfera.
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Cuando estudié dinámica de la atmósfera, uno de las cosas que más me llamaron la atención fue el efecto Foehn, el cual consiste básicamente en que el aire que baja de una montaña suele ser caliente y seco.

Esto es algo totalmente contrario a nuestra intuición. Cuando vemos una montaña nevada, lo último que podemos pensar es que el viento que baja de ella sea cálido y seco, sino que se nos pasa por la cabeza la “rasca” que tiene que caer. Pero ahora veremos que no es así.

Es de todos sabido que conforme subimos en altura el aire está cada vez más frío. A esto se le llama el Gradiente Térmico de la Atmósfera, y aproximadamente la temperatura disminuye en 6,5ºC cada kilómetro que subimos. O lo que es lo mismo, 1ºC por cada 150 metros aproximadamente. Por supuesto, esto es una aproximación que no siempre se cumple. Otro día escribiré un post sobre esto mismo y veréis esta regla no siempre se cumple, incluso hay condiciones en las que la temperatura aumenta conforme subimos.

Pero en condiciones normales, si obligamos a una masa de aire a subir, disminuirá su temperatura y ahí comienzan a pasar cosas interesantes…

Si habéis escuchado la canción de Mecano, sabríais que el Aire es “Oxígeno, Nitrógeno y Argón de forma indefinida…”. Bueno, en realidad lo que llamamos Aire es una mezcla de gases en una proporción más o menos constante y de… vapor de agua. Efectivamente, el vapor de agua es uno de los componentes más importantes del aire (a efectos meteorológicos) y puede estar en cantidades variables. Por ejemplo en pleno desierto, la cantidad de vapor de agua en el aire es mínima y en una ciudad costera la cantidad de vapor de agua será muchísimo más alta.

Uno de los parámetros que hace que la cantidad de vapor de agua varíe es la temperatura. El aire frío puede contener menos cantidad de vapor de agua que el aire caliente. Eso lo vemos claramente en verano cuando nuestros aparatos de aire acondicionado se dedican a enfriar la habitación. De ellos vemos salir un tubo donde la máquina va soltando una buena cantidad de agua después de unas horas de funcionamiento. Al enfriar el aire éste no es capaz de contener tanta cantidad de vapor de agua que cuando estaba caliente y el sobrante pues simplemente condensa y se forman gotitas de agua dentro del aparato. Ese es el motivo de que se diga que los aires acondicionados “resecan el ambiente”. De hecho es el mismo fenómeno que ocurre cuando nos tomamos un refresco helado. El aire que hay rodeando al vaso pierde temperatura y el vapor de agua sobrante condensa en la superficie del vaso, haciendo que el exterior se moje.

Como decía, imaginemos que tenemos una masa que aire que se mueve y que de repente se encuentra con un obstáculo como una montaña. Evidentemente el aire tendrá que subir por la ladera de la montaña y conforme lo haga esa masa de aire se irá enfriando debido al gradiente térmico (ya sabeis aproximadamente 1ºC cada 150 m que suba). Conforme vaya ascendiendo por la montaña y se vaya enfriando, el vapor de agua sobrante se condensará y comenzará a formar gotas de rocío y nubes tal y como se muestra en esta foto del Volcán Koryaksky en Rusia.

Volcán Koryaksky (Kamchatka, Rusia). Fuente: Wikipedia. Autor: Jan van der Crabben

Volcán Koryaksky (Kamchatka, Rusia). Fuente: Wikipedia. Autor: Jan van der Crabben

Al llegar a la cumbre de la montaña y comience a bajar y comenzará a aumentar su temperatura al descender. Pero ese aire durante la subida habrá perdido gran cantidad de vapor de agua. Es decir, cuando baje estará mucho más seco que cuando subió. Pero adicionalmente a esto, ocurre otro fenómeno más curioso y es que ese aire baja caliente.

Eso es debido a que cuando el aire contiene poco vapor de agua es muy fácil hacer que aumente o disminuya su temperatura. Pero cuando tiene una gran cantidad de vapor de agua ya cuesta más trabajo cambiar su temperatura. Es decir, el aire seco es más fácil de enfriar o calentar que el aire húmedo.

Al subir el aire por la montaña va cargado de humedad y por tanto costará mucho trabajo enfriarlo. Al bajar el aire lo hará sin vapor de agua apenas y por tanto costará muchísimo menos trabajo el calentarlo. Así que el aire cuando baja va ganando más temperatura que cuando subió.

Diagrama del Efecto Foehn

Diagrama del Efecto Foehn

Como veis, el aire que baja de las montañas (como ya os dije) baja seco y caliente. Este es el efecto Foehn. En el diagrama anterior podéis ver cómo una masa de aire que está inicialmente a 8ºC sube por la montaña, pierde su vapor de agua en la subida y al bajar de la montaña lo hace con una temperatura de 20ºC.

Isla de Tenerife (ESpaña) - Fuente Wikipedia

Vista de satélite de la Isla de Tenerife (España) - Fuente: Wikipedia

Para ilustrar este efecto, nada mejor que ver una foto de la isla de Tenerife en España. Si la observáis, podréis ver cómo hay una gran diferencia de color entre el norte de la isla, el cual está completamente verde por la abundancia de vegetación, y el sur, el cual se ve claramente que es un terreno árido. El efecto Foehn hace que en unos pocos kilómetros tengamos un cambio muy brusco de clima.

En las Islas Canarias, normalmente el viento predominante son los alisios, el cual es un viento que proviene siempre del norte. Estos vientos son provocados por el Anticiclón de las Azores, del que hablaré otro día en un post. Ese viento alisio está recorriendo kilómetros y kilómetros de mar abierto, con lo que durante su camino va cargándose de vapor de agua, y de repente se encuentra con un obstáculo de nada más y nada menos de 3.718 metros llamado Teide y que es el volcán que podéis ver en el centro de la isla.

El viento cargado de humedad comienza a subir por la ladera del volcán, se enfría y el vapor de agua que contenía condensa, haciendo que se forme rocío, nubes y lluvias frecuentes. Eso hace que en el norte de la isla sea muy propicio para la vegetación, pudiendo encontrarnos estampas como la de la siguiente fotografía

Macizo de Anaga (Tenerife). Fuente: Wikipedia

Macizo de Anaga (Tenerife). Fuente: Wikipedia

Al bajar por la ladera sur, el aire ya ha perdido el vapor de agua que tenía y por tanto baja seco. Comienza a calentarse muy rápidamente y al bajar de la montaña acaba teniendo más temperatura que con la que comenzó a subir. Así pues tenemos una zona de casi desierto muy seca y con escasa vegetación.

Pero no es únicamente en Tenerife donde tenemos el efecto Foehn. Prácticamente se da en todas las islas del archipiélago de las Canarias donde en casi todas ellas la parte norte tiene mucha vegetación y la sur está árida. Bueno, en todas menos en Fuerteventura porque al tener a la isla de Lanzarote en el norte, el viento llega a Fuerteventura cálido y seco, siendo árida toda la isla.

En España tenemos el desierto de Tabernas (en Almería), donde Sergio Leone rodó sus “spaguetti westerns” y donde el responsable de ese clima es el viento cálido que baja de Sierra Nevada. También el desierto de Los Monegros (entre Zaragoza y Huesca) y el desierto de Calanda (Teruel) son debidos a un efecto Foehn. En Cantabria, cuando sopla viento del sur se le conoce como “suradas” y puede hacer subir la temperatura 10ºC de golpe. En el vecino Principado de Asturias está el “aire de las castañas” que hizo que Gijón alcanzase la temperatura máxima de 36,4ºC en 1998. En Málaga está el viento Terral, donde las temperaturas alcanzan hasta los 32ºC cuando la temperatura media suele estar en torno a los 25ºC.

En el mundo tenemos el Chinook en Canadá donde el efecto Foehn lo provocan las montañas rocosas y que por ejemplo hizo en 1962 que la temperatura en Pincher Creek pasase de -19ºC a 22ºC en tan sólo una hora. Ese viento choca contra el viento polar procedente de ártico y ocurren cosas tan curiosas como que en la localidad de Lethbridge (que está a merced del viento polar) se registre una temperatura de -19ºC cuando en la localidad de Cardston, a tan sólo 77 km al sur, esté protegida por el Chinook y la temperatura sea de 10ºC. Incluso hay veces que en Calgary se registra en la parte norte de la ciudad una temperatura de -20ºC y en la parte sur de 7ºC.

Ese choque entre la masa de aire polar del ártico y la de aire caliente y seco del Chinook, da lugar a un espectacular fenómeno llamado “arco Chinook”.

Arco Chinook sobre Calgary. Fuente: Wikipedia

Arco Chinook sobre Calgary. Fuente: Wikipedia

Los vientos de Santa Ana en California también son también vientos Foehn que dan lugar al Desierto de Mojave. También lo son el viento Zonda en Argentina, el Puelche en Chile, y… el AlpenFöhn en los Alpes. De hecho ese viento fue el que da el nombre al efecto Foehn ó también efecto Föhn pues esa palabra en Alemán deriva del latín Favonius que es el Dios del viento del Oeste. De Favonius deriva la palabra “favorable” pues ese viento era el que hacía florecer las plantas en primavera.

Como veis, el efecto Foehn es importantísimo para las predicciones meteorológicas. Hoy en día esos efectos están muy estudiados y en las simulaciones por ordenador que se hacen se incorporan datos de orografía del terreno. Así el efecto Foehn está incorporado ya “de serie” en una predicción meteorológica. Antaño, cuando no se usaban ordenadores para las predicciones, era el meteorólogo el que tenía que, una vez hechos los cálculos, tener en cuenta los posibles efectos Foehn locales que pudiesen darse. Así que las predicciones meteorológicas dependían fundamentalmente de la experiencia del meteorólogo que iba región por región añadiendo temperaturas o poniendo soles donde los cálculos hechos daban lluvias.

Espero que os haya gustado esta primera entrada. Me he propuesto hacer una entrada cada semana y como estoy intentando perder peso, la semana que viene os hablaré de los procesos que intervienen en la pérdida de peso y porqué no es tan fácil perderlo (desde un punto de vista físico y biológico).

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Comentarios»

1. dani - 28 agosto 2009

Enhorabuena por la primera entrada, está muy bien explicado.

2. José Luis - 7 septiembre 2009

Felicidades Unodetantos por tu primer trabajo en el blog, después de haberte leido en otros sitios no esperaba menos. Por cierto soy de Fuerteventura y aunque el clima es muy seco por el día, por la noche es tremendamente húmedo, pero yo creía que este tipo de clima desértico se debía a la influencia del continente africano. Gracias por sacarme de mi error.

victoria - 18 octubre 2009

felicidades.de las mejores explicaciones sobre este tema que es muy bonito. yo lo he visto en gran canaria y es espectacular.

3. ALEJANDRO - 27 octubre 2009

PERFECTISIMO, ME HA VENIDO MUY BIEN LA EXPLICACION, AHORA LO ENTIENDO,
AUNQUE TENGO UNA DUDA,

COMO SE COMPORTARIA UN INCENDIO EN LA PARTE DE BARLOVENTO Y SOTAVENTO???

MUCHAS GRACIAS POR LA AYUDA

José Ignacio - 29 octubre 2009

El fuego se forma normalmente por un clima seco, pero una vez formado sólo son 2 factores los que lo propagan: el viento y la cantidad de vegetación.

En la parte de barlovento, el aire que sopla es húmedo, así que las probabilidades de que se genere un incendio de forma natural son muy bajas. Pero imaginemos que el incendio ha llegado a producirse por una colilla o por un pirómano. En ese caso tenemos una gran cantidad de vegetación, pero un viento moderado. Los alisios suelen ser vientos muy constantes y tener una velocidad no muy grande, así que la propagación del fuego no es muy alta y el fuego puede atajarse con relativa facilidad.

En el caso de sotavento, no tenemos que preocuparnos en absoluto porque no hay casi vegetación, así que poco fuego podrá propagarse.

Pau Davy - 14 enero 2010

Los factores que principalmente rigen el comportamiento de un incendio son: Topografia , Viento , combustible.

Dentro de topografia consideramos exposición solar y pendiente de la ladera, siendo esta última la más relevante en influencia.

Del viento consideramos la dirección i modulo.

En cuanto al combustible, consideramos tipo de vegetacion y sobretodo Contenido de Humedad.
Es por este motivo que el efecto fohen influye de forma importante en la desecación del combustible convirtiendolo en combustible disponible para arder.

Resumiendo e intentando responder a la pregunta ya que no coincido con la respuesta anterior. A barvolento tenemos vientos ascendentes y pendiente favorable al fuego pero es probable que el ambiente sea humedo y el contenido humedad del combustible haga que su combustion sea muy reducida.
A sotavento tenemos vientos descendentes pero al tener una gran dessecación del combustible es una situación complicada para un incendio.

He intentado ser breve,

4. Joseantonio - 27 octubre 2012

Me ha gustado el artículo de José Ignacio Merino. Me gustaría añadir, no obstante, como causa del calentamiento del aire, que al subir e ir perdiendo la humedad por condensación, el agua, al condensrse cede calor a la atmósfera, al contrario que ocurre en la evaporación, fenómeno en el que necesitaría calor para cambiar de estado.

5. Alfredo García Vicente - 10 diciembre 2016

Magnífica explicación en un lenguaje perfecto para no iniciados. Tengo una gran duda: ¿en Perú los desiertos litorales están entre el mar y los Andes (barlovento) o tras los Andes (sotavento)? Si están en el primer caso no me sale la cuenta. Gracias


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