Mapa meteorológico

El uso de zonas frontales en los mapas meteorológicos comenzó en la década de 1910 en Noruega . La teoría del frente polar se atribuye a Jacob Bjerknes , derivada de una red costera de estaciones de observación en Noruega durante la Primera Guerra Mundial . Esta teoría proponía que la entrada principal a un ciclón se concentraba a lo largo de dos líneas de convergencia , una delante de la baja presión y otra detrás de ella. La línea de convergencia delante de la baja presión se conoció como línea de dirección o frente cálido. La zona de convergencia detrás se denominó línea de turbonada o frente frío. Las áreas de nubes y lluvia parecían concentrarse a lo largo de estas zonas de convergencia. El concepto de zonas frontales condujo al concepto de masas de aire . La naturaleza de la estructura tridimensional del ciclón esperaría al desarrollo de la red de aire alto durante la década de 1940. ^{[ 10 ]} Dado que el borde delantero de los cambios de masas de aire se asemejaba a los frentes militares de la Primera Guerra Mundial , el término "frente" se empezó a usar para representar estas líneas. ^{[ 11 ]} Estados Unidos comenzó a analizar formalmente los frentes en análisis de superficie a finales de 1942, cuando se inauguró el Centro de Análisis WBAN en el centro de Washington, DC ^{[ 12 ]}

Además de los mapas meteorológicos de superficie, las agencias meteorológicas comenzaron a generar gráficos de presión constante. En 1948, Estados Unidos inició la serie de mapas meteorológicos diarios, que inicialmente analizaba el nivel de 700 hPa, que se encuentra a unos 3000 metros (9800 pies) sobre el nivel del mar . ^{[ 13 ]} Para el 14 de mayo de 1954, se analizaba la superficie de 500 hPa, que se encuentra a unos 5520 metros (18 110 pies) sobre el nivel del mar. ^{[ 14 ]} El esfuerzo por automatizar la elaboración de mapas comenzó en Estados Unidos en 1969, ^{[ 15 ]} y el proceso se completó en la década de 1970. Una iniciativa similar fue iniciada en India por el Departamento Meteorológico de la India en 1969. ^{[ 16 ]} Hong Kong completó su proceso de elaboración automatizada de mapas de superficie en 1987. ^{[ 17 ]}  

Para 1999, los sistemas informáticos y el software finalmente se habían vuelto lo suficientemente sofisticados como para permitir la superposición en la misma estación de trabajo de imágenes satelitales, imágenes de radar y campos derivados de modelos, como el espesor atmosférico y la frontogénesis, en combinación con observaciones de superficie para lograr el mejor análisis de superficie posible. En Estados Unidos, este desarrollo se logró cuando las estaciones de trabajo Intergraph fueron reemplazadas por estaciones de trabajo n- AWIPS . ^{[ 18 ]} Para 2001, los diversos análisis de superficie realizados dentro del Servicio Meteorológico Nacional se combinaron en el Análisis Unificado de Superficie, que se publica cada seis horas y combina los análisis de cuatro centros diferentes. ^{[ 19 ]} Los avances recientes tanto en los campos de la meteorología como de los sistemas de información geográfica han hecho posible diseñar productos finamente adaptados que nos llevan del mapa meteorológico tradicional a un ámbito completamente nuevo. La información meteorológica se puede relacionar rápidamente con detalles geográficos relevantes. Por ejemplo, las condiciones de hielo se pueden mapear en la red de carreteras. Es probable que esto continúe generando cambios en la forma en que se crean y muestran los análisis de superficie en los próximos años. ^{[ 20 ]}

Los sectores aeronáuticos cuentan con sus propios mapas meteorológicos. Un tipo de mapa muestra las zonas donde rigen las reglas de vuelo visual (VFR) y las zonas donde rigen las reglas de vuelo instrumental (IFR). Los gráficos de representación meteorológica muestran la altura del techo de nubes (nivel donde al menos la mitad del cielo está cubierto de nubes) en cientos de pies, las condiciones meteorológicas actuales y la nubosidad. ^{[ 27 ]} Los mapas de engelamiento muestran las zonas donde la formación de hielo puede ser peligrosa para volar. Los mapas relacionados con la aviación también muestran zonas de turbulencia. ^{[ 28 ]}

Los gráficos de presión constante normalmente contienen valores graficados de temperatura, humedad, viento y la altura vertical sobre el nivel del mar de la superficie de presión. ^{[ 29 ]} Tienen una variedad de usos. En el terreno montañoso del oeste de los Estados Unidos y la Meseta Mexicana, la superficie de presión de 850 hPa puede ser una representación más realista del patrón meteorológico que un análisis de superficie estándar. Usando las superficies de presión de 850 y 700 hPa, se puede determinar cuándo y dónde ocurre la advección cálida (coincidente con el movimiento vertical ascendente) y la advección fría (coincidente con el movimiento vertical descendente) dentro de las partes inferiores de la troposfera . Las áreas con pequeñas depresiones del punto de rocío y por debajo del punto de congelación indican la presencia de condiciones de engelamiento para las aeronaves. ^{[ 30 ]} La superficie de presión de 500 hPa puede usarse como una guía aproximada para el movimiento de muchos ciclones tropicales . Los ciclones tropicales menos profundos, que han experimentado cizalladura vertical del viento , tienden a ser dirigidos por vientos en el nivel de 700 hPa. ^{[ 31 ]}

El uso de los gráficos de presión constante de 300 y 200 hPa puede indicar la intensidad de los sistemas en la troposfera inferior, ya que los sistemas más fuertes cerca de la superficie terrestre se reflejan como características más intensas en estos niveles de la atmósfera. En estos niveles se trazan isotacas, que son líneas de igual velocidad del viento. Son útiles para encontrar máximos y mínimos en el patrón de viento. Los mínimos en el patrón de viento en altura son favorables para la ciclogénesis tropical . Los máximos en el patrón de viento en varios niveles de la atmósfera muestran la ubicación de las corrientes en chorro. Las áreas más frías que −40 °C (−40 °F) indican una falta de formación de hielo significativa, siempre que no haya actividad de tormentas eléctricas . ^{[ 30 ]}  

Un análisis meteorológico de superficie es un tipo de mapa meteorológico que representa la posición de las zonas de alta y baja presión , así como diversos sistemas a escala sinóptica, como las zonas frontales . En estos mapas se pueden dibujar isotermas, que son líneas de igual temperatura. Las isotermas se dibujan normalmente como líneas continuas en un intervalo de temperatura preferido. ^{[ 2 ]} Muestran gradientes de temperatura, lo que puede ser útil para encontrar frentes, que se encuentran en el lado cálido de grandes gradientes de temperatura. Al trazar la línea de congelación, las isotermas pueden ser útiles para determinar el tipo de precipitación. Los límites de mesoescala, como los ciclones tropicales , los límites de salida y las líneas de turbonada, también se analizan en los análisis meteorológicos de superficie.

El análisis isobárico se realiza en estos mapas, lo que implica la construcción de líneas de igual presión media a nivel del mar . Las líneas cerradas más internas indican las posiciones de máximos y mínimos relativos en el campo de presión. Los mínimos se denominan áreas de baja presión, mientras que los máximos se denominan áreas de alta presión . Las altas se suelen mostrar como H, mientras que las bajas se muestran como L. Las áreas alargadas de baja presión, o vaguadas, a veces se trazan como líneas discontinuas marrones gruesas a lo largo del eje de la vaguada. ^{[ 32 ]} Las isobaras se utilizan comúnmente para colocar límites de superficie desde las latitudes de los caballos hacia los polos, mientras que los análisis de líneas de corriente se utilizan en los trópicos. ^{[ 33 ]} Un análisis de líneas de corriente es una serie de flechas orientadas paralelamente al viento, que muestran el movimiento del viento dentro de una determinada área geográfica. Las "C" representan flujo ciclónico o áreas probables de baja presión, mientras que las "A" representan flujo anticiclónico o posiciones probables de áreas de alta presión. ^{[ 34 ]} Un área de líneas de corriente confluentes muestra la ubicación de las líneas de cizallamiento dentro de los trópicos y subtrópicos. ^{[ 19 ]}