8.7: Lo que experimentas depende de tu punto de vista - Euleriano vs Lagrangiano
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Supongamos que conducías por debajo de una tormenta eléctrica que se mueve hacia el este a la misma velocidad y en la misma dirección que la tormenta, para que te quedes bajo ella por unas horas. Desde tu punto de vista, llovía todo el tiempo que conducías. Pero desde el punto de vista de la gente en las casas por las que pasabas, la tormenta se acercaba, llovió muy fuerte durante veinte minutos, y luego dejó de llover.
La gente de las casas formaba una red de observadores, y si platicaban entre ellos, encontrarían que la tormenta se movía rápidamente de oeste a oriente en un camino que llovía sobre algunas casas y extrañaba a otras. Este punto de vista se llama la descripción euleriana porque sigue la tormenta eléctrica a través de un conjunto fijo de ubicaciones. Tú, por otro lado, seguiste junto con la tormenta eléctrica; cualquier cambio que viste se debió únicamente a cambios en la intensidad de la tormenta eléctrica. Tu punto de vista era una descripción lagrangiana porque te quedaste con la tormenta.
Ahora podemos generalizar estas ideas a cualquier paquete de aire, no sólo a una tormenta eléctrica. Un paquete aéreo es una gota de aire que cuelga más o menos junta a medida que se mueve a través de la atmósfera, lo que significa que su masa y composición se conservan (es decir, no cambian) a medida que se mueve. Tiene una composición, temperatura y presión bastante uniformes, y tiene una velocidad definida.
Los paquetes aéreos no viven para siempre. Solo son aire que se mueve en el aire, por lo que cambian de forma a medida que chocan con otras parcelas de aire y se mezclan hasta que desaparecen. Los paquetes aéreos más grandes tienden a vivir más tiempo que los paquetes aéreos más pequeños. A pesar de que las parcelas aéreas no viven para siempre, son conceptos muy útiles para explicar las diferencias entre los marcos euleriano y lagrangiano.
Para resumir
Marco Euleriano:
- Observa las propiedades atmosféricas y sus cambios en puntos fijos en el espacio
- Realiza un seguimiento del movimiento informando esas observaciones de vez en cuando
- Es la forma en que se toman la mayoría de las observaciones meteorológicas y la forma en que la mayoría de los modelos de predicción del clima
Marco Lagrangiano:
- Observa las propiedades atmosféricas y sus cambios en una parcela aérea en movimiento
- Seguimiento de los cambios dentro de la parcela aérea a medida que se mueve
- Es un enfoque conceptual o numérico y es difícil de realizar con observaciones
Aquí hay un dato interesante. Las mediciones de radiosonda se consideran eulerianas porque miden propiedades como la temperatura y la humedad en un lugar fijo. Sin embargo, la velocidad horizontal se mide por el movimiento lateral de una radiosonda con el viento horizontal y así es en realidad una medición lagrangiana. Un anemómetro de copa o anemómetro sónico es un ejemplo de un método euleriano para medir la velocidad del viento.
Actividad de discusión: Puntos de vista eulerianos y lagrangianos desde tu vida cotidiana
(3 puntos de discusión)
En la lección, presenté un ejemplo de un conductor en un automóvil que por casualidad viajaba a la misma velocidad que una tormenta de lluvia para que al conductor le lloviera todo el tiempo, mientras que a los observadores en las casas por las que pasaba el conductor, los chubascos fueron breves. Podríamos haber dado un segundo caso en el que hubo lluvias generalizadas para que tanto el chofer del automóvil como los ocupantes de la casa observaron lluvias constantes durante varias horas. En el primer caso, la advección coincidió exactamente con el cambio de lluvia local donde quiera que estuviera el conductor, de manera que el conductor estaba en lluvia constantemente, pero los ocupantes de la casa vieron lluvia solo por un corto tiempo. En el segundo caso, no hubo gradiente en la tasa de lluvias, por lo que incluso si la tormenta se estaba moviendo, ni el conductor ni los ocupantes de la casa observaron un cambio en las precipitaciones.
Piense en un evento o fenómeno desde los puntos de vista eulerianos y lagrangianos, uno en el que el evento o fenómeno se ve muy diferente de los dos puntos de vista. Estos eventos no tienen por qué estar relacionados con el clima. Sé creativo.
- Se puede acceder a la Discusión de Puntos de Vista Eulerianos y Lagrangianos en Lienzo.
- Publicar una respuesta que responda a la pregunta anterior de una manera reflexiva que se base en el material del curso y fuentes externas.
- ¡Mantenga la conversación en marcha! Comenta al menos el post de otra persona. Su comentario debe incluir preguntas de seguimiento y/o análisis que puedan ofrecer más evidencia o revelar fallas.
Esta discusión valdrá 3 puntos de discusión. Utilizaré la siguiente rúbrica para calificar su participación:
Rúbrica de calificación de actividad de discusión
| Evaluación | Explicación | Puntos Disponibles |
|---|---|---|
| No Finalizado | El alumno no completó la tarea antes de la fecha de vencimiento. | 0 |
| El estudiante completó la actividad con la minuciosidad adecuada. | La publicación responde a la pregunta de discusión de una manera reflexiva, incluyendo algo de integración del material del curso. | 1 |
| El estudiante completó la actividad con atención adicional para defender su posición. | La publicación responde a fondo la pregunta de discusión y está respaldada por referencias al contenido del curso, así como fuentes externas. | 2 |
| El estudiante completó una presentación bien defendida de su posición, y proporcionó un análisis reflexivo de al menos un puesto de otro estudiante. | Además de un puesto bien elaborado y defendido, el estudiante también ha participado en un análisis reflexivo o comentario sobre al menos otro puesto de estudiante también. | 3 |