Ocho ejercicios permiten comprobar qué significa una energía de inhibición y qué información necesita. Todos son inventados y tienen solución comentada. Algunos calculan únicamente una capa o una función prescrita; no se convierten automáticamente en CIN completa de un sondeo. Intenta responder antes de leer la solución y conserva las unidades en cada paso.

1. Un rectángulo desfavorable

Pregunta. La flotabilidad B se impone constante en−0,03 m/s² durante 400 m. ¿Qué contribución energética produce ese tramo?

Solución. Multiplicamos−0,03 por 400:−12 J/kg. Las unidades m/s² por m forman m²/s², equivalentes a energía por masa.

El signo indica contribución desfavorable para ese ascenso ideal. No significa velocidad−12 m/s ni descenso de 12 grados. La operación es exacta para la capa constante que se ha definido. No hemos localizado origen y LFC de una parcela real, así que no llamamos automáticamente a ese tramo toda su CIN. La forma prescrita y los límites son parte de la pregunta.

2. Un triángulo de igual área

Pregunta. B tiene ceros a 0 y 800 m y mínimo−0,03 m/s² a 400; unimos con rectas. ¿Qué área firmada resulta?

Solución. La mitad de 800 por−0,03 da−12 J/kg. Tiene la misma contribución total del ejercicio anterior, con otra distribución vertical.

La coincidencia no demuestra que ambas capas tengan la misma dinámica. Un integral resume área, sin conservar toda la forma. Si usáramos el mínimo como constante durante 800 m obtendríamos−24, el doble de magnitud. El factor un medio pertenece al triángulo, sin que podamos aplicarlo a cualquier curva con una zona negativa.

3. Signo y magnitud

Pregunta. Una ficha muestra integral−12 J/kg y otra dice magnitud de inhibición 12 para la misma función y recorrido. ¿Hay necesariamente una diferencia física?

Solución. No. Bajo esos datos, cambia la presentación del signo, y ambas pueden expresar el mismo tramo.

La condición de igualdad de función y límites importa. Si el segundo cálculo eleva otro aire o integra otra parte, quitar el signo no iguala la operación. La respuesta correcta debe mencionar el convenio. Tampoco un color positivo significa siempre flotabilidad favorable: puede representar cantidad de inhibición. Primero se lee definición y leyenda, después se interpreta el patrón.

4. Temperatura de un estado y diferencia

Pregunta. Un estado está a 20 °C y otro 2 °C por encima. Expresa la temperatura del primero y la diferencia en K.

Solución. El primer estado tiene 293,15 K. La diferencia es 2 K; no se suman 273,15 a una diferencia.

En una fórmula de densidad que requiera temperatura absoluta se usa 293,15, no 20. El mismo tamaño de un grado Celsius y un kelvin como intervalo no hace iguales sus ceros. La temperatura virtual también se expresa en K, pero es una equivalencia de densidad por vapor. Cambiar variable no añade calor físico al aire ni modifica una observación original.

5. Dos formas de expresar vapor

Pregunta. Un ejercicio tiene 20 g de vapor por 1 kg de aire seco. ¿Cuánto valen razón de mezcla y humedad específica en kg/kg de gas húmedo?

Solución. r=0,020. La masa total gaseosa es 1,020 kg y q=0,020/1,020≈0,01960784.

La cantidad de vapor es la misma, pero los denominadores cambian. No confundimos estas variables con humedad relativa en porcentaje. Para una fórmula que use r en kg/kg no se introduce 20. Ese error cambiaría el número por un factor 1000. Una definición completa de la humedad permite interpretar densidad y comparar parcela y ambiente de forma coherente.

6. Presión de superficie y unidades

Pregunta. El suelo representado está a 850 hPa. ¿Cuántos Pa son y puede usarse 1000 hPa como su parcela superficial sin revisar datos?

Solución.850 hPa son 85000 Pa. El nivel 1000 hPa quedaría bajo ese suelo representado; no se acepta automáticamente como superficie.

También una capa 50 hPa equivale a 5000 Pa, sin equivalencia fija en metros. La altura necesita ambiente y referencia. El ejercicio muestra por qué revisar unidades y superficie es parte del diagnóstico, no un trámite posterior. Una tabla puede contener niveles que no sean utilizables como origen físico para la pregunta que estamos estudiando.

7. Saturación, acceso e información ausente

Pregunta. Un esquema fija LCL 800 m y LFC 1600. ¿Podemos dar CIN con esos dos datos? ¿Cambia la respuesta si faltan niveles de la curva?

Solución. La separación 800 m no determina energía. Falta comparación de densidad durante el recorrido y su comienzo. Los datos ausentes no se sustituyen por cero.

El LCL representa saturación de la parcela y el LFC acceso favorable seleccionado. Son condiciones diferentes. Si el perfil termina antes de resolver la comparación, se conserva su cobertura. Tener dos alturas bien escritas no añade la función que hace falta integrar ni demuestra que una corriente real alcance ambas.

8. Proporción y cobertura

Pregunta. Un conjunto inventado tiene 10 miembros,8 con datos y 4 que cumplen un criterio de energía. ¿Qué proporciones podemos comunicar?

Solución. Cumplen 4 de 8 válidos:50%. La cobertura es 8 de 10:80%. Los 2 desconocidos permanecen sin clasificar.

El total que cumpliría podría estar entre 4 y 6 si se recuperasen, sin que ese rango sea una probabilidad o intervalo de confianza. El criterio de energía tampoco significa automáticamente tormenta observada. Para comunicar el resultado se nombra qué se contó y qué falta, evitando convertir disponibilidad parcial en una descripción completa del conjunto o en una garantía local de desarrollo.

9. Revisión de errores

Comprueba si calculaste igualdad del ejercicio, aproximación o si faltaba información. Conserva J/kg para energía, m/s² para B, K en temperatura absoluta y Pa o hPa con conversión explícita.

Ruta de revisión: datos → aire de origen → trayectoria → comparación → recorrido → integral → contexto. No saltes directamente de energía a racha o lluvia. Si cambia origen, forma o límites, cambia la pregunta aunque el título siga diciendo CIN.

10. Conclusión

Resolver ejercicios consiste también en reconocer cuándo no existe una cifra justificada. Las áreas simples ayudan a entender energía y las conversiones permiten evitar errores de escala.

El diagnóstico real necesita un perfil y método definidos, además de observaciones y evolución para interpretar acceso. Una cuenta exacta de un ejemplo conserva valor cuando se comunica con sus condiciones.

Fuentes y lecturas recomendadas

• Stull: parcela, flotabilidad e inhibición.
• MetPy: integral de energía y recorrido definido.
• MetPy: temperatura virtual gaseosa.
• MetPy: relación entre humedad específica y razón de mezcla.
• BIPM: temperatura absoluta e intervalos.
• NIST DLMF 3.5: integración numérica y condiciones de error.

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