El modelo unicelular de circulación general

¿Qué es un modelo?

Bienvenidos a la pasarela de moda. Zapatos elegantes, luces brillantes, celebridades y hermosas modelos. ¿Esperar lo? ¿Te refieres a otro tipo de modelo ? Oh, te refieres a algo desarrollado por científicos que ayuda a explicar cómo ocurren las cosas en la naturaleza. Bien, seguro. Puedo trabajar con eso, e incluso puedo pensar en algunos modelos científicos de los que he oído hablar, como el modelo atómico o un modelo del sistema solar. Y sé que los modelos cambian a medida que los científicos aprenden más; por ejemplo, los modelos del sistema solar y del átomo han cambiado sustancialmente con el tiempo.

Modelo de celda única

Entonces, al igual que el sistema solar y el átomo, existen modelos sobre cómo circula el aire a través de la atmósfera. ¡Y estos modelos también han cambiado con el tiempo! Hablemos un poco sobre uno de estos modelos, el modelo unicelular , y no, este no es un organismo unicelular que es un modelo.

De hecho, aquí, «célula» se refiere al ciclo del aire. En 1735, un físico y meteorólogo de Inglaterra llamado George Hadley desarrolló el modelo unicelular para explicar los vientos alisios. Este modelo dice que el aire frío se hunde en los polos y el aire caliente se eleva en el ecuador, lo que da como resultado una celda. A veces, esta celda se denomina celda de Hadley. ¡Guauu! ¡Suerte George Hadley! ¿Tener una celda con su nombre? ¿No sería genial?

Veamos un poco más de cerca el modelo de Hadley. A medida que el sol brilla sobre la tierra, más energía térmica golpea el ecuador que los polos, por lo que el aire en el ecuador es más cálido que el aire en los polos. Tiene sentido, ¿verdad?

Entonces, ¡George, o el Sr. Hadley, definitivamente tenían algo! El aire caliente es menos denso, por lo que asciende hasta llegar a la tropopausa, que es el área de la atmósfera entre la troposfera y la estratosfera, ambas capas de la atmósfera. Una nota muy rápida sobre el aire antes de continuar. Las moléculas en el aire más cálido están más separadas en comparación con el aire más frío, por eso el aire más cálido es menos denso.

Desde la tropopausa, parte del aire cálido se dirige hacia el Polo Norte y parte hacia el Polo Sur. Ahora, mientras se dirige a los polos norte y sur, el aire cálido se enfría, volviéndose más denso y hundiéndose. Una vez que se hunde, regresa al ecuador donde se calienta nuevamente, se eleva a la tropopausa y regresa a los polos. Esto crea una celda gigante por encima de cada hemisferio: el aire caliente que se dirigía al Polo Norte estaría sobre el Hemisferio Norte y el aire caliente que iba al Polo Sur estaría sobre el Hemisferio Sur. Y sí, me doy cuenta de que es un poco confuso, ya que el nombre es modelo de celda única y en realidad hay dos celdas. Entonces, ahora, puede ver por qué el modelo unicelular no tiene nada que ver con un organismo unicelular o un modelo de moda; en cambio, es como el aire circula a través de la atmósfera.

Problemas con el modelo de celda única

El modelo unicelular de George Hadley ayuda a explicar cómo se mueve el aire; sin embargo, no consideró varios factores. ¿Eso significa que el modelo es basura? Por supuesto no. Recuerde, los modelos siempre se revisan y actualizan, por lo que el modelo de celda única explica algunos aspectos de la circulación del aire y se utilizó para desarrollar modelos más complejos.

Veamos lo que Hadley se olvidó de tener en cuenta. Primero, en el modelo unicelular, el sol debe estar directamente sobre el ecuador. Ahora, sabemos que el ecuador recibe mucho sol, pero el sol no está constantemente sobre el ecuador, lo que da como resultado vientos estacionales que no están representados por el modelo.

En segundo lugar, la tierra no puede girar, pero sabemos que sí. A medida que la tierra gira, desvía el viento. En el hemisferio norte, el viento se desvía hacia la derecha y en el hemisferio sur, el viento se desvía hacia la izquierda. Entonces, puede ver que el modelo de celda única no tiene en cuenta eso, y si considera la rotación, obtiene el modelo de tres celdas (que en realidad tiene seis celdas, ¡pero esa es otra lección!).

Problemas con el modelo unicelular

Y, finalmente, el agua debe cubrir la tierra de manera uniforme. Ahora, si echas un vistazo a la tierra, puedes ver que hay trozos de tierra que rompen el agua, y dado que hay una diferencia entre cómo se calienta la tierra y el agua, esto afecta cómo se calienta el aire, que no es abordado por el modelo unicelular.

Entonces, me doy cuenta de que si el modelo unicelular fuera cierto, habría un apocalipsis: la tierra dejaría de girar, sin mencionar el sol y los problemas del agua. Pero recuerde, es un modelo, por lo que su propósito es explicar los fenómenos naturales, además de ser un componente básico en el desarrollo de modelos de circulación de aire más complejos.

Resumen de la lección

Entonces, tal vez al principio estaba confundido y esta lección no se trataba de modelos en la pasarela, sino de un tipo diferente de modelo. Y, a diferencia de los modelos en la pista, los modelos científicos ayudan a los científicos a explicar cómo funciona el mundo a su alrededor, así como también los ayudan a construir y ampliar las ideas científicas actuales. Los modelos cambian y se modifican constantemente: ¿recuerdan el modelo atómico o el modelo del sistema solar? Son completamente diferentes hoy de lo que eran en el pasado. Lo mismo ocurre con los modelos de circulación de aire en la atmósfera.

El modelo unicelular ayuda a explicar cómo se mueve el aire, pero no tiene en cuenta varias cosas, incluida la rotación de la tierra, cómo el agua cubre la tierra y la ubicación del sol sobre el ecuador. No obstante, este modelo proporciona una comprensión simple de la circulación del aire, así que repasemos los puntos principales del modelo.

Debido al calentamiento desigual de la tierra, el ecuador obtiene más energía térmica en comparación con los polos. El aire ecuatorial cálido es menos denso, por lo que asciende y se dirige hacia los polos donde se enfría, se hunde y flota de regreso al ecuador. Este movimiento de aire caliente hacia los polos donde se enfría y regresa al ecuador donde se vuelve a calentar crea una célula de Hadley sobre cada hemisferio. Esta es la base del modelo unicelular.

Por lo tanto, si bien este modelo puede no usar zapatos elegantes o pasar el rato con estrellas de cine, ¡sigue siendo útil para determinar cómo funciona el mundo!

Los resultados del aprendizaje

Debería tener la capacidad de hacer lo siguiente después de esta lección:

• Recordar los propósitos de los modelos científicos.
• Describe el modelo unicelular propuesto por George Hadley.
• Explicar los factores que el modelo unicelular no tiene en cuenta.
• Reconocer la importancia del modelo unicelular

Rodrigo Ricardo Editor y fundador