¿Qué es una masa de aire?
Se conoce como «masa de aire» a un gran volumen de aire que se desplaza a través de la troposfera transportando determinadas propiedades, que dependen en gran medida de la región donde se formó.
Las masas de aire suelen tener miles de kilómetros de extensión territorial y sólo unos pocos kilómetros de altura, y se caracterizan principalmente por presentar una gran homogeneidad horizontal en cuanto a valores de temperatura, humedad y presión.
¿Cómo se forma una masa de aire?
Para la formación de una masa de aire, un gran cuerpo de aire debe mantenerse estático durante muchos días o semanas sobre una superficie relativamente homogénea. De esta manera, puede producirse el traspaso de propiedades desde el suelo.
Por otra parte, el estancamiento de aire en capas bajas se ve favorecido en días de mucha estabilidad atmosférica, donde existe un predominio anticiclónico.
Las zonas que reúnen estas condiciones (homogeneidad de la superficie y estabilidad atmosférica) se conocen como “regiones fuente”, y son las que dan origen a las diferentes masas de aire.
Movimientos verticales de las masas de aire
La estabilidad atmosférica está directamente relacionada con los desplazamientos verticales de las masas de aire. Estos se producen por diferencias de densidad, que, a su vez, se deben a diferencias de temperatura.
Durante el día, la radiación proveniente del sol calienta la superficie terrestre, y provoca un aumento en la temperatura del aire que se encuentra por encima. Este se vuelve menos denso que el entorno (fruto del calentamiento) y asciende a través de la troposfera. A medida que se eleva, el aire se enfría y recupera densidad, hasta que, paulatinamente, consigue ser más pesado que el entorno. Cuando esto sucede, comienza a descender y desplaza al aire cálido que se encuentra más cerca de la superficie. De esta manera, se completa la circulación convectiva (ascenso y descenso).
Cuando las masas de aire ascienden debido a que poseen mayor temperatura que el entorno, decimos que hay inestabilidad atmosférica. En estas situaciones, se produce una zona de convergencia de aire en superficie, que reemplaza al aire que se eleva. Esto permite un flujo ascendente contínuo que favorece el desarrollo de nubes (siempre que el aire contenga vapor de agua).
Por el contrario, cuando una masa de aire presenta una menor temperatura que el entorno, tiende a descender hasta un nivel donde no exista tal desequilibrio, provocando un incremento en la presión atmosférica. Cuando esto ocurre, decimos que la atmósfera se encuentra estable. En este caso, la convergencia de aire se produce en altura, mientras que cerca de la superficie tiene lugar una zona de divergencia.
En resumen, podemos decir que mientras mayor sea la diferencia de densidad (o temperatura) entre una parcela de aire que asciende y el entorno, mayor será la inestabilidad atmosférica, y viceversa.
Desplazamiento de las masas de aire y frentes
Los movimientos horizontales de masas de aire se deben a las diferencias de presión atmosférica. Como todo fluido, el aire se desplaza desde las altas presiones hacia las bajas presiones.
Cuando dos masas de aire con diferentes densidades se encuentran, no se mezclan de forma inmediata. Lo que ocurre es que el aire más frío (y denso) empuja hacia arriba al aire más cálido (y menos denso), generando una caída de la presión atmosférica y también inestabilidad. La zona fronteriza entre dos masas de aire se conoce como «frente» (o «zona frontal»).
Cuando una masa de aire frío empuja (y desplaza) a una masa de aire más cálida, hablamos de «frente frío». En estos casos, el aire frío actúa como una “cuña” y se introduce por debajo del aire cálido.
Los frentes fríos se distinguen por avanzar rápidamente y provocar fenómenos como lluvias, tormentas y viento a su paso. Aunque el aspecto más característico es, sin duda, el descenso abrupto de la temperatura que generan en superficie.
Por el contrario, cuando una masa de aire cálido avanza sobre una masa de aire frío, decimos que es un «frente cálido». Este tipo de desplazamiento es más lento, ya que el aire frío ofrece una mayor resistencia que el aire cálido.
La llegada de un frente cálido se manifiesta principalmente con un aumento en la temperatura ambiente, pero también puede provocar lluvias leves a moderadas y vientos no tan intensos como en el caso de un frente frío.
Por último, cuando dos masas de aire se empujan mutuamente pero ninguna logra desplazar a la otra, tenemos un «frente estacionario». Estos se caracterizan por lograr permanecer estáticos sobre una misma región durante varias horas o incluso días, dando lugar a precipitaciones persistentes.
Clasificación de las masas de aire según su origen
Las masas de aire pueden clasificarse según la región donde se formaron, a partir de dos parámetros principales: temperatura y humedad.
En cuanto a la temperatura, se pueden diferenciar las masas de aire tropicales (cálidas) y polares (frías), aunque también se consideran las categorías subpolar y subtropical, cuando las masas de aire no proceden de latitudes tan extremas.
Por otra parte, en función de la humedad, se distinguen las masas de aire continentales (formadas sobre un continente) y marítimas (formadas sobre un océano). Mientras que las primeras se caracterizan por ser predominantemente secas, las segundas son muy húmedas.
Características de las masas de aire
- Tropical continental: Es una masa seca y muy cálida que proviene del norte de África. Se caracteriza por elevar considerablemente las temperaturas en la toda la Península y por generar episodios de calima, debido al arrastre del polvo sahariano.
- Tropical marítima: Se origina en latitudes bajas, sobre el océano Atlántico. Se trata de una masa de aire muy húmedo, que suele provocar temperaturas cálidas relativamente agradables y, por lo general, lluvias abundantes en la fachada atlántica.
- Polar marítima: Se caracteriza por ser muy fría y húmeda, ya que se origina en el Atlántico Norte, muy cerca de Groenlandia. Sin embargo, gracias al relieve de la Península, las precipitaciones más importantes quedan restringidas al tercio noroccidental y los sistemas montañosos más importantes que se orientan hacia el noroeste.
- Ártica marítima: Se forma sobre el océano ártico, y se caracteriza tanto por generar temperaturas muy frías como por dejar importantes nevadas en la zona cantábrica.
- Ártica continental: Proviene de la región Escandinava, y deja temperaturas muy frías a su paso, aunque no suele generar tantas precipitaciones.
- Polar continental: Es una masa de aire de origen siberiano, que provoca temperaturas gélidas y muy pocas (o nulas) precipitaciones. Representa el aire más frío que puede llegar a la península.
- Mediterránea: Es una masa de aire que llega a la península cargada de humedad, y suele generar lluvias intensas en el arco mediterráneo, sobre todo entre el final del verano y el otoño. Por otra parte, en invierno, puede generar nevadas muy significativas en el este peninsular.
Estancamiento de las masas de aire
Cuando las condiciones anticiclónicas persisten por varios días en una zona determinada, se produce un estancamiento del aire o “estancamiento atmosférico”.
Cuando esto ocurre, tanto la dispersión horizontal como la mezcla vertical de aire se ven interrumpidas. Esto debilita los vientos y afecta a la calidad del aire en la baja troposfera, ya que los contaminantes también se estancan.
De hecho, el estancamiento atmosférico suele tener grandes impactos socioeconómicos, ambientales y sanitarios asociados a la contaminación del aire. Entre los impactos negativos también se encuentra una baja producción eólica (debido a la ausencia de viento) y la sequía (debido a la gran estabilidad atmosférica).