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viernes, 24 de agosto de 2012

Ciclones Tropicales


El huracán es el más severo de los fenómenos meteorológicos conocidos como ciclones tropicales. Estos son sistemas de baja presión con actividad lluviosa y eléctrica cuyos vientos rotan anti horariamente (en contra de las manecillas del reloj) en el hemisferio Norte, en el hemisferio sur lo hacen horariamente (en el mismo sentido de las manecillas del reloj). Un ciclón tropical con vientos menores o iguales a 62 km/h es llamado depresión tropical. Cuando los vientos alcanzan velocidades de 63 a 117 km/h se llama tormenta tropical y, al exceder los 118 km/h, la tormenta tropical se convierte en huracán.











Una de las diferencias principales entre los tres tipos de ciclones tropicales es su organización:

·        La depresión tropical agrupa nubosidad y lluvia pero las bandas espirales no están bien delimitadas.
·        La tormenta tropical es un sistema atmosférico con una mejor estructura, con bandas espiraladas convergentes hacia el centro del sistema.
·        El huracán por su parte es un sistema totalmente organizado en toda la troposfera con bandas espiraladas de lluvia bien delimitadas.

La palabra "huracán" deriva del vocablo Maya "hurakan", nombre de un Dios creador, quien, según los mayas, esparció su aliento a través de las caóticas aguas del inicio, creando, por tal motivo, la tierra.

La Temporada de Huracanes en la Cuenca del Atlántico comienza el 1 de junio y termina el 30 de noviembre. La Cuenca del Atlántico comprende el Mar Caribe, el Golfo de México y el Océano Atlántico.

La escala Saffir-Simpson define y clasifica la categoría de un huracán en función de la velocidad de los vientos del mismo. La categoría 1 es la menos intensa (vientos de 119 a 153 km/h); la categoría 5 es la más intensa (vientos mayores que 250 km/h). La categoría de un huracán no está relacionada necesariamente con los daños que ocasiona. Los huracanes categorías 1 ó 2 pueden causar efectos severos dependiendo de los fenómenos atmosféricos que interactúen con ellos, el tipo de región afectada y la velocidad de desplazamiento del huracán. Los huracanes de categoría 3,4, o 5 son considerados como severos.

scala Saffir-Simpson
Categoría
Rango de velocidad de los vientos
(kilómetros por hora)
1
119-153
2
154-177
3
178-209
4
210-250
5
mayor que 250

Como se forman:

El proceso por medio del cual una tormenta tropical se forma y, subsecuentemente, se intensifica al grado de huracán depende de:

1.   Un disturbio atmosférico preexistente (onda tropical) con tormentas embebidas en el mismo.
Una onda tropical que es un tipo de vaguada, es decir, un área grande de relativa baja presión que se mueve de Este a Oeste a través de los trópicos causando áreas de nubes y tormentas ,son transportadas hacia el Oeste por los vientos alisios, que soplan paralelos a los trópicos.

2.   Temperaturas oceánicas cálidas, al menos 26 °C, desde la superficie del mar hasta 15 metros por debajo de ésta.

3.   Vientos débiles en los niveles altos de la atmósfera que no cambien mucho en dirección y velocidad.

Por qué giran en torno a un punto (ósea por qué se forma un vórtice):

Cualquier objeto, al desplazarse sobre un sistema que rota sufre una aceleración adicional producida por una "fuerza" perpendicular al movimiento. El resultado que provoca esta "fuerza-aceleración" al objeto es una desviación de su recorrido que da lugar a una trayectoria curva que eventualmente se tornara una espiral, esto es la llamada fuerza de Coriolis (que realmente no es una fuerza pues no produce ni trabajo ni deformación). Coriolis tira hacia la izquierda en el hemisferio norte y hacia la derecha en el sur, por esto el cambio de sentido en el giro.
Si los vientos en los niveles altos de la atmósfera se mantienen débiles, el ciclón tropical puede continuar intensificándose, alcanzando las subsecuentes categorías hasta llegar a huracán.

Las partes principales de un huracán son las bandas nubosas en forma de espiral alrededor de su centro. El ojo es un sector de bastante calma, poca nubosidad y, aproximadamente de 30 a 65 Km de diámetro. La pared del ojo está compuesta de nubes densas; en esta región se localizan los vientos más intensos del huracán.

En los niveles bajos se da la confluencia de viento que rota antihorariamente (ciclónico) y, por el contrario, en los niveles altos, en donde se da la salida del sistema, los vientos circulan horariamente (anticiclónico).

Cambios en la estructura del ojo y de la pared del ojo pueden causar cambios en la velocidad del viento del huracán. El ojo puede cambiar de tamaño a medida que el huracán recorre las aguas oceánicas.

El tamaño típico (diámetro) de un huracán es de 480 kilómetros de ancho, aunque este valor puede variar considerablemente. El tamaño NO es un indicador, necesariamente, de la intensidad del huracán.
Los huracanes se forman en muchas regiones oceánicas del mundo. Así como existe la Cuenca del Atlántico existen otras 6 cuencas o áreas en las que se forman ciclones tropicales. Sin embargo el nombre que reciben estos fenómenos atmosféricos depende de la región del mundo en que se formen.

Zonas geográficas donde se forman los huracanes:

1.   Cuenca del Atlántico
2.   Noroeste de la Cuenca del Pacífico (de México a la línea de cambio de fecha)
3.   Noroeste de la Cuenca del Pacífico (de la línea de cambio de fecha)
4.   Norte del Océano Índico (incluyendo la bahía de Bengala y el mar de Arabia)
5.   Suroeste del Océano Índico (de África a 100° este)
6.   Suroeste de la cuenca indo/australiana (100 °E-142°E)
7.   Cuenca australiana/suroeste del Pacífico (142°E-120°O)

Al Huracán se le llama Ciclón si se forma en la Bahía de Bengala y en el océano Índico norte; Tifón, si se forma en el oeste del océano Índico (Japón, Corea, China...); Willy-Willy en Australia; Baguío en Filipinas.Todos son nombres equivalentes referidos al mismo tipo de sistema atmosférico.





Los huracanes que inicialmente nacen como un sistema de baja presión en los alrededores de las islas de Cabo Verde (frente a las costas norteñas de África), pero a medida que transcurre el año, los lugares de nacimiento de los huracanes se trasladan hacia el oeste de su posición inicial, frente a las costas africanas, trasladándose al Mar Caribe especialmente en los meses de setiembre y octubre, según un modelo estadístico computarizado los meses de mayor peligro para la Republica Dominicana son agosto y septiembre.

Nota: las gráficas correspondientes al modelo matemático de pronostico de probabilidad de formación de ciclones tropicales de junio a noviembre están distribuidas en el articulo.

viernes, 10 de agosto de 2012

Partícula de Dios -. Bosón de Higgs


Generalmente creemos tener claro el concepto de peso, sobre todo si estamos intentando perderlo, pero realmente el peso es una medida de fuerza que es el resultado de multiplicar la masa por la aceleración de la gravedad. La gravedad la entendemos desde la época de Newton. Ahora bien: ¿qué determina la masa? Esta cuestión traía locos a los físicos teóricos desde hace medio siglo.
Desde que en 1964, el físico británico Peter Higgs describió solo con la ayuda de un lápiz y un papel las ecuaciones que predecían la existencia de una partícula llamada bosón de Higgs nunca vista, pero necesaria para que funcione el Modelo Estándar sobre el que se basa la física actual. Es la partícula fundamental de lo que se conoce como el mecanismo de Higgs, una especie de campo invisible presente en todos y cada uno de los rincones del universo y que hace que las partículas inmersas en él tengan masa (ósea existe un campo que llena el espacio, y cuando las partículas interaccionan con él, adquieren masa). Esto suponía el único ingrediente del Modelo Estándar de la Física que aún no se había demostrado experimentalmente.
El bosón de Higgs es el componente fundamental de ese campo, de la misma manera que el fotón es el componente fundamental de la luz. Si la 'partícula de Dios' no existiera, tampoco existiría nada material en el Universo.
Si no fuera por el bosón de Higgs, las partículas fundamentales de las que se compone todo, desde un grano de arena pasando por las personas, los planetas hasta las galaxias, viajarían por el Cosmos a la velocidad de la luz, y el Universo no se habría 'coagulado' para formar materia (esto porque si despejásemos la velocidad de la famosa ecuación E = mc2, al tender la masa a cero la velocidad tendería a infinito). Por ese motivo, el editor del físico Leon Lederman creyó oportuno cambiar el título de su libro llamado originalmente 'The goddamn particle' ('La fuñia partícula') por el de 'The God particle' (La 'partícula Dios', aunque popularmente se ha traducido como 'la partícula de Dios').
La teoría dice que este peculiar campo llena el universo y aporta masa a todas las partículas que se mueven en él. Determinar si realmente existe nos lleva a una analogía. Si queremos comunicarnos con un amigo podemos hacerlo de cuatro formas: conversación directa, por teléfono celular, por correo electrónico o por carta. Para cada una de ellas hay un objeto que transporta la información: el aire, las microondas, el cable ADSL y el papel. Con las partículas subatómicas sucede algo parecido. Las relaciones que puede haber entre ellas las llamamos fuerzas. En la naturaleza hay cuatro: la gravedad, la electromagnética y dos fuerzas nucleares; una es la fuerte, que mantiene el núcleo unido, y otra la débil, responsable de la desintegración radiactiva beta.

Pues bien, cada una de esas formas de comunicación lleva asociada una partícula responsable de transportar la información. En el caso de la electromagnética, la partícula es el fotón; para la gravedad es el gravitón; y en la fuerza fuerte, el gluón –del inglés glue, pegamento–. La débil tiene tres partículas portadoras, los bosones W+, W- y Zº.  El bosón de Higgs seria la partícula responsable de transportar la información del campo responsable de la masa.

Recientemente la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) acaba de descubrir una nueva partícula subatómica que confirma con más de un 99% de probabilidad la existencia del bosón de Higgs. Con los resultados presentados, la existencia - es prácticamente un hecho.
ATLAS, uno de los dos experimentos del CERN que buscaba el bosón de Higgs, confirmo la observación de una nueva partícula a un nivel de 5 sigma (una forma de medir la probabilidad de que los resultados sean ciertos )Esta medición implica que la probabilidad de error es de tres en un millón (ósea una certeza superior al 99,99994%), una cifra que, oficialmente, es suficiente para dar por confirmado un descubrimiento.
Se suele poner como ejemplo el lanzamiento de una moneda al aire y ver cuántas veces sale cara. Por ejemplo, 3 sigmas representarían obtener ocho caras en ocho lanzamientos seguidos. Y 5 sigmas, 20 caras en 20 lanzamientos.
Algunas consideraciones sobre “La partícula Dios”

Como abran podido leer lo primero es que no es “La Partícula de Dios”, sino “La Partícula Dios”, en alusión de que sin ella nada podría existir, algunos fundamentalistas religiosos se oponían a las investigaciones realizadas por el CERN al pensar que estos buscaban demostrar que Dios no existe, realmente no sé si alguno de los experimentos lo contempla, pero por seguro, no en este caso, pues el objetivo era comprobar la existencia de la partícula mediadora del campo que crea la masa, lo único del modelo estándar de la física que no se había logrado probar de manera experimental. Personalmente sé que no hay ninguna evidencia con un nivel de 5 sigmas que  demuestre que dios no existe, además, el creer por fe es algo a lo que también los científicos están acostumbrados, que mejor muestra que esta del artículo, ¿acaso no creían la mayoría en la existencia del bosón de Higgs?