Dinámica atmosférica · Última actualización: 2026-10-14

Entrainment: guía de mezcla y debilitamiento convectivo: ejercicios y ejemplos

Estos ocho ejercicios practican ideas de entrainment sin exigir formación matemática avanzada. Todos los datos son ficticios y las soluciones explican qué puede concluirse. Antes de leer cada respuesta, escribe la operación y la unidad.

Incorporación es entrada de aire en una corriente; salida es transferencia hacia fuera. Cambio de composición, evaporación y debilitamiento pueden relacionarse con esos intercambios, pero no son el mismo dato. El propósito es aprender a mantener esas diferencias.

1. ¿Entrada, salida o desplazamiento?

Enunciado: una corriente asciende y se mueve hacia el norte. Durante el recorrido incorpora aire de un costado y transfiere otra parte hacia fuera. ¿Cuáles de esos cambios describen entrainment y detrainment?

Solución: incorporar aire es entrainment; transferirlo hacia el exterior es detrainment. El movimiento hacia el norte describe desplazamiento y no demuestra por sí solo incorporación. La corriente puede moverse y realizar ambos intercambios.

Qué enseña: una trayectoria no es una tasa de mezcla. El error típico es llamar incorporación a todo transporte porque el aire se desplaza. Para cuantificar hace falta un objeto y una frontera definidos.

2. Un recipiente que mantiene el nivel

Enunciado: como analogía, un recipiente recibe 4 litros por minuto y pierde 4. ¿El nivel constante demuestra que no entra agua?

Solución: el balance por esos flujos es 4−4=0 litros por minuto, mientras la entrada y la salida son 4 cada una. Existe renovación pese a que el nivel no cambia.

Qué enseña: balance neto y transferencias brutas son diferentes. Una nube requiere presupuestos físicos más completos y no funciona como este recipiente. La analogía recuerda una distinción, sin calcular una corriente real.

3. Mezclar una propiedad sencilla

Enunciado: un trazador pasivo tiene valor 12 en la corriente y 4 en el ambiente. Se combinan por masa tres partes de corriente y una de ambiente, sin otros procesos. ¿Cuál es el valor resultante?

Solución: las fracciones son 3/4 y 1/4. El resultado es 0,75×12+0,25×4=10. El contraste con el ambiente pasa de 8 a 6 en las mismas unidades.

Qué enseña: la composición cambia según cantidad y estado del aire incorporado. El ejercicio no usa RH, temperatura ni energía de nube. Tampoco da una tasa, porque no especifica tiempo o recorrido.

4. Evaporar gotas en un sistema cerrado

Enunciado: agua total=7 g/kg, líquido=0,6 y el resto vapor. Se evaporan 0,2 g/kg sin entradas, salidas ni otras fases. Calcula líquido, vapor y total finales.

Solución: líquido=0,4; vapor inicial=6,4 y final=6,6; total=7 g/kg. Se ha redistribuido agua entre fases bajo el sistema supuesto.

Qué enseña: menos gotas no equivale a menos agua total. La salida de aire o precipitación exigiría otros términos. El error típico es contabilizar la evaporación como desaparición del agua.

5. Convertir la unidad de una tasa

Enunciado: una tasa supuesta es 0,8 km⁻¹. Escríbela por metro y calcula su producto con un recorrido de 250 m.

Solución: 0,8/1.000=0,0008 m⁻¹. Multiplicada por 250 m da 0,2, sin dimensión. Ese producto expresa una exposición bajo el modelo elegido; no indica por sí solo cuánto líquido o energía queda.

Qué enseña: la distancia debe estar en la unidad compatible. Usar 0,8 con metros generaría otro resultado por un factor mil. Una tasa por longitud no se transforma en una por tiempo sin información adicional.

6. Dos porcentajes de humedad

Enunciado: dos estados ficticios tienen presión de vapor 8 unidades, con referencias de saturación de 10 y 20. Calcula RH y decide si el segundo contiene necesariamente menos vapor en esta comparación.

Solución: RH=8/10=80% y 8/20=40%. En el ejercicio se conserva la misma presión de vapor; cambia la referencia de saturación. No se concluye menos vapor por el porcentaje menor.

Qué enseña: RH depende del estado. Para mezclar masas reales se necesita un presupuesto termodinámico; promediar 80% y 40% no resuelve por sí solo temperatura, vapor y líquido finales.

7. Una capa sobre una sierra

Enunciado: terreno a 1.500 m sobre el mar. Una capa candidata empieza a 2.700 m sobre el mar. Una torre alcanza 900 m sobre ese terreno. ¿Ha alcanzado la base de la capa en esta geometría?

Solución: la capa empieza 1.200 m sobre el terreno y el techo supuesto está 300 m por debajo. Bajo esos datos, no hay contacto con la base. La cuenta exige que alturas y ubicación sean compatibles.

Qué enseña: una capa seca dibujada cerca no explica automáticamente un intercambio. El relieve y las referencias verticales importan. El ejercicio no determina si el desarrollo posterior llegará a ella.

8. Contar resultados de un conjunto

Enunciado: de 12 miembros, 9 tienen perfil utilizable; 6 de esos 9 cumplen un criterio ambiental. Calcula frecuencia condicionada y cobertura. ¿Es una probabilidad demostrada de mezcla intensa?

Solución: frecuencia=6/9≈66,7%; cobertura=9/12=75%. Se conservan tres miembros no evaluables. No hay evento de entrainment intenso definido y validado, así que no se anuncia esa probabilidad.

Qué enseña: el denominador cambia significado. Conocer cuántos escenarios muestran una capa no equivale a medir lo que entrará en una corriente ni a evaluar su respuesta.

Cómo corregir las respuestas

Una respuesta completa incluye operación, unidad, supuesto y límite. Si la cuenta es correcta pero se llama tasa a una fracción de mezcla instantánea, la interpretación necesita corregirse. Si falta un dato, se conserva la ausencia.

Buena práctica: resolver primero sin el desenlace esperado. Así se evita elegir una operación para que parezca confirmar una hipótesis. Los ejemplos de sierra y humedad permiten practicar esa separación sin atribuir cifras a un episodio histórico.

Mini checklist, glosario y conclusión

  1. Definir corriente y pregunta.
  2. Separar entrada, salida y cambio neto.
  3. Revisar unidades y referencias.
  4. Contar fases y fuentes.
  5. Declarar cobertura y alcance.

Pasivo: sin fuentes en el ejercicio. Bruto: transferencia por separado. Referencia: base de la comparación. Condicionado: válido bajo condiciones declaradas. Cobertura: parte utilizable.

Los ejercicios muestran que muchas confusiones se resuelven antes de cualquier cálculo avanzado. El número útil conserva su significado. La pregunta de cuánto se mezcla una nube real necesita datos y método además de estas operaciones.

Repaso antes de los ejercicios

Fuentes y lecturas recomendadas