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MensajePublicado: 10 Jul 2008, 15:50 
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Ubicación: La Laguna (TFE) 480 msnm
Convección de Bénard-Rayleigh
Se trata de convección en niveles bajos o capas delgadas de un fluido. Cuando desde abajo calentamos un fluido se establece una diferencia de temperatura con la capa superficial, con lo que la convección se inicia generando la fuerza de (flotación). Las diferencias de temperatura entre la zona inferior y la superior provoca la existencia de zonas menos densas que tienden a ascender y otras más densas que tienden a descender por efecto de la gravedad.
La viscosidad del fluido se opone al movimiento convectivo ascendente y la disfusión térmica trata de igualar las temperaturas y por tanto contrarrestar el fenómeno de flotación de la parcela de fluido.
Tenemos así tres fuerzas de las que depende la convección de Bénard y se mide mediante el número adimensional de Rayleigh (Ra).
Desde el punto de vista energético, para que haya convección, la energía potencial gravitatoria liberada por el hundimiento del fluido denso y elevación del fluido liviano debe ser mayor que la energía disipada por el arrastre viscoso y la difusión térmica.
Cuando Ra supera el valor crítico y se establece la convección el fluido más cálido tiende a subir y le más frío tiende a bajar, pero no lo pueden hacer por el mismo sitio, esto hace que el fluido se divida en celdas convectivas dentro de las cuales el fluido circula en órbitas cerradas.
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Les dejo un ejemplo de un sistema nuboso muy conocido por nosotros formando nubes del tipo estratocumulos dispuestas en celdas por convección de Bénard.
La imagen de las células cerradas es real y fue obtenida el día 10 de Julio 08 del MODIS próximas a Cabo Verde.
Para ilustrar el ejemplo contrario he realizado la imagen negativa de la anterior.


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MensajePublicado: 11 Jul 2008, 20:48 
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Hola,

Como complemento a la información proporcionada por Sergio, añado un resumen de la referencia a las células de Bénard (Bénard cells) que aparece en el libro Elementary Meteorology del MetOffice británico (es de la edición de 1962). La referencia aparece dentro del epígrafe correspondiente a la variedad perlucidus de la especie stratiformis de los géneros Cc (cirrocúmulos), Ac (altocúmulos) y Sc (estratocúmulos); dicho de otra manera, [Cc|Ac|Sc] str pe:

Citar:
[...]Una vez formado el manto nuboso, la radiación que generan sus topes hace que estos se enfríen (incluso de día) [...] Comienza entonces una tímida convección que produce las conocidas células de Bénard, el aire de cada una de ellas hace que la nube se engrose como consecuencia de las corrientes ascendentes y los bordes desaparezcan debido a las corrientes descendentes. La convección no va a más porque sobre la nube se desarrolla una zona estable, resultado del enfriamiento de la parte superior de las propias nubes [...] El tamaño vertical de las nubes es mayor cuanto más bajas están las nubes. Así, los Cc str pe tienen células pequeñas; los Ac str pe tienen un tamaño mayor, aunque pueden ser bastante pequeños en el momento de formación de la nube, pareciendo en esta etapa Cc; los St str pe tienen células aún mayores.


Un cordial saludo.


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MensajePublicado: 11 Jul 2008, 22:39 
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Ubicación: La Laguna (TFE) 480 msnm
Les dejo un ejemplo real de las células abiertas...imagen del MODIS de hoy.
Aún no he encontrado las causas que hacen que se den células abiertas o por el contrario células cerradas...supongo que dependerán del número de Rayleigh..aunque este tema tiene mucha tela matemática de por medio.


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MensajePublicado: 11 Jul 2008, 23:52 
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Ubicación: La Laguna TF207(510 msnm) - La Orotava S/V(340 msnm) - Ravelo (800 msnm)
¡Hombre! Agradezco este tópic. Nunca he entendido lo de células abiertas y cerradas. A ver si ahora lo entiendo.


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MensajePublicado: 12 Jul 2008, 16:43 
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Registrado: 29 Dic 2002, 17:58
Mensajes: 8277
Ubicación: La Laguna (TFE) 480 msnm
Sergio escribió:
.....Cuando Ra supera el valor crítico y se establece la convección el fluido más cálido tiende a subir y le más frío tiende a bajar, pero no lo pueden hacer por el mismo sitio, esto hace que el fluido se divida en celdas convectivas dentro de las cuales el fluido circula en órbitas cerradas.


Les dejo el enlace de un video donde se observan esas células convectivas donde el fluido circula en órbitas cerradas.
El video muestra el fondo del recipiente más caliente (parte inferior) y la parte más fría (parte superior). En el centro de la imagen se observa una célula completa con su circulación cerrada. Fíjense por donde desciende el fluido (ver adjunto). En los extremos de la imagen se observa la mitad de las células que flanquean la central.
http://es.youtube.com/watch?v=dDRXn0KZHRU


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MensajePublicado: 23 Jul 2008, 07:38 
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Ubicación: Alcaravaneras/La Minilla (Las Palmas), nivel del mar
José Luis escribió:
[...] Nunca he entendido lo de células abiertas y cerradas. A ver si ahora lo entiendo.

¿Finalmente lo entendiste? No tiene nada que ver, salvo que este tema te encendiera una bombillita, con el asunto del que estamos hablando.

Un saludo.


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MensajePublicado: 23 Jul 2008, 08:10 
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Registrado: 29 Dic 2002, 17:58
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Ubicación: La Laguna (TFE) 480 msnm
Leopoldo dice que dejemos los cacharros y pasemos a ejemplo reales en la atmósfera...y aún estoy esperando su contribución al respecto :mrgreen:


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