Rosa de los vientos La velocidad del, viento es una magnitud vectorial, y como tal incluye a la vez vez info inforrma maci ción ón sobr sobre e la fuer fuerza za (vel (veloc ocid idad ad numé numéri rica ca)) y la direcci dirección ón (rumbos). La rosa rosa de los vientos vientos es un método gráfico de presentación del conjunto de las distribuciones de frecuencia de la fuerza y de la dirección en un mismo diagrama. Es para el viento (magnitud vectorial), lo que un histograma es para la temperatura (magnitud escalar). En la Tabla 1 se presenta una muestra de observaciones de viento en una estación para un cierto mes durante varios años. Las direcciones se distribuyen en ocho clases correspondientes a los ocho puntos de la brújula. También podrían agruparse en 16 clases, o en 36 clases (dando la dirección en decenas de grados) si hubiera un número bastante grande de observaciones en la muestra. Tabl Tabla a 1. Muestr Muestra a de velocid velocidade adess del viento viento observa observadas das en una estación, para el mismo mes durante varios años. Los números entre paréntesis son las frecuencias relativas con respecto al total de las 516 observaciones incluidas en la muestra. Dirección
Clases de velocidades / número de casos y frecuencias 1—3.9 m/s
4-7.9 m/s
8—12.9
13-20 m/s
>20 m/s
6 (1,2) 14 (2,7) 20 (3,9) 60 (11,6) 18 (3,5) 1 (0,2) 8 (1,5) 6 (1,2)
1 (0,2) 1 (0,2) 11 (2,1) 25 (4,8) 2 (0,4) 0 0 2 (0,4)
m/s
S SW W NW N NE E SE
1 (0,2) 2 (0,4) 0 0 10 (1,9) 18 (3,5) 12 (2,3) 1 (0,2)
6 (1,2) 8 (1,5) 4 (0,8) 5 (1,0) 17 (3,3) 13 (2,5) 18 (3,5) 2 (0,4)
22 (4,3) 28 (5,4) 15 (2,9) 18 (3,5) 37 (7,2) 12 (2,3) 20 (3,9) 9 (1,7)
La fuerza fuerza (en m/s) se agrupa agrupa también también en clases. clases. Después Después se marcan marcan los puntos correspondientes a las observaciones en un diagrama, que como se ve en la Figura 1, consta de las cuatro partes siguientes: i) un círculo, dentro del cual se indica la frecuencia (de preferencia la frecuencia frecuencia relativa) de las calmas observadas; ii) un haz de rectas que parten del centro de ese círculo y que representan las diferentes direcciones (procedencia) del viento;
iii) iii) una una seri serie e de círc círcul ulos os co conc ncén éntr tric icos os co con n el prim primer ero, o, ca cada da uno uno marcado con una de las frecuencias relativas (en porcentaje) de las observaciones correspondientes correspondientes a las diversas direcciones; direcciones; iv) una escala, o leyenda, (convenciones) que indica los símbolos utilizados para las diferentes clases de velocidad numérica (m/s). El diámetro del círculo central no será mayor de lo necesario para poder anotar claramente el número o el porcentaje de las calmas. El radio de los otros círculos se toma generalmente en proporción a los valo valore ress de la frec frecue uenc ncia ia relat elativ iva a que que ca cada da uno uno repr repres esen enta ta.. Por ejemplo, el radio del círculo marcado “20%” deberá ser dos veces el del círculo de “10%”, pero estas medidas SE TOMAN SIEMPRE A PARTIR DEL CIRCULO QUE ENCIERRA LAS CALMAS.
1 – 3.9
4 – 7.9
8 – 12.9
13 – 20
>
20
VELOC VELOCIDA IDAD D m se
Figura 1.- Rosa de los Vientos (para los datos de la tabla 1) Vientos resultantes y trayectorias
El viento resultante para un período de N horas se obtiene haciendo la suma geométrica de los vectores horarios y dividiendo por N la longitud (módulo) del vector suma. En otras palabras, si se sumara N vece vecess el vect vector or del del vien viento to resul esulta tant nte e se lleg llegar aría ía al mism mismo o punt punto o determinado por el extremo de la suma geométrica de los N vectores - viento observados. En la Tabla abla 2 se dan dan las las obse observ rvac acio ione ness del del vien viento to (dir (direc ecci ción ón y velocida velocidad d para una estación estación durante durante 15 horas consecut consecutivas ivas). ). En la Figura 2a se presenta el cálculo gráfico del viento resultante para cado uno de los tres períodos de 5 horas de la muestra tabulada. El viento resultante para las 5 primeras horas es R 1, cuya longitud es 3,7 unidades. Si a R1 le sumáramos cuatro veces el mismo vector llegaríamos al mismo punto final obtenido al adicionar los vectores de las cinco observaciones. El vector resultante para el segundo período es R2, de longitud 4,7 unidades, y el del tercer período es R 3, con 5,3 unid unidad ades es de long longit itud ud.. Ca Cada da vect vector or está está ma marc rcad ado o co con n la hora hora de observación que representa. Tabla 2: Muestra de observaciones de viento en una estación durante 15 horas consecutivas. No se indican las unidades de velocidad para dar a este ejemplo un carácter general. H Velocida Direcció ora d n 1 2 3 4 5
5 5 4 3 7
SW SW W NW NW
H Velocida Direcció ora d n
H Velocida Direcció ora d n
6 7 8 9 10
11 12 13 14 15
8 6 6 5 3
N N NE E NE
4 6 7 10 8
N NW W SW W
En la Figura 2b aparecen dibujados, EN EL ORDEN EN QUE HAN SIDO OBSERVADOS, los 15 vectores—viento: así se obtiene la trayectoria, que empieza en el origen del primer vector (primera observación) y termina en el extremo del último vector (última observación). Sumando los vectores—viento en otro orden diferente, de modo que los que tienen la misma dirección aparezcan uno tras otro, como se puede observar en la misma figura 2b, se obtiene un segundo camino para hallar la resultante.
PARTIENDO DEL MISMO ORIGEN SE LLEGARA AL MISMO EXTREMO AL SUMAR LOS 15 VECTORES, INDEPENDIENTEMENTE DEL ORDEN EN QUE SE TOMEN, PERO NO HAY MÁS QUE UNA TRAYECTORIA: LA OBTE OBTENI NID DA SUMÁ SUMÁND NDOL OLOS OS EN EL ORDE ORDEN N CRON CRONOL OLOG OGIC ICO O DE LAS LAS OBSERVACIONES.
Figura 2 Tabla 2.)
Vientos Vientos resultan resultantes tes y trayector trayectorias ias (para (para los los datos datos de de la
a) Construcciones gráficas para obtener los vectores - viento resultantes para tres series series de 5 horas. horas. b) Construc Construccion ciones es gráficas gráficas para obtener obtener el vector vector viento resultante resultante para para la serie completa completa de 15 horas. La línea quebrada, quebrada, en la que los los
vect vector ore es está están n ma marrcados ados con las las hora horass en el orde orden n cron cronol ológ ógic ico o de las las observaciones, representa la trayectoria del viento.
Las Líneas de trazos en los cuatro diagramas de la Figura 2a unen los orígenes a los extremos. En la Figura 2b el vector resultante de todos los que contiene contiene la muestra muestra tiene una longitud longitud de 2,7 unidades. unidades. Su dirección es aproximadamente noroeste. Esa longitud 2,7 es, en este caso, muy diferente de la velocidad media para el período de 15 hora horas, s, cubi cubier erto to por por las las obse observ rvac acio ione ness de la mues muestr tra, a, la cual cual se obtiene sumando los valores numéricos de la velocidad y dividiendo por el número de horas, es decir: 87/15 = 5,8 unidades. En el estudi estudio o y prese presenta ntació ción n de datos datos clima climatol tológi ógicos cos relat relativo ivoss al vien viento to hay hay que que dist distin ingu guir ir clar claram amen ente te la velo veloci cida dad d del del vien viento to resultante (en nuestro ejemplo 2,7 unidades) de la llamada velocidad media (5,8 unidades). Estos dos valores serán iguales solo en el caso de ser constante la dirección del viento para todas las observaciones. La dife difere renc ncia ia entr entre e esto estoss valo valore ress será será tant tanto o ma mayo yorr cuan cuanto to má máss vari variab able le sea sea la dir direc ecci ción ón.. Per ero o nunc nunca a la velo veloci cida dad d del del vien viento to resultante puede exceder exceder el valor de la velocidad media.
Material de trabajo para el e l espacio académico “Meteorología y Climatología” V. Leonardo López J.
