Rosa de los vientos

La velocidad del, viento es una magnitud vectorial, y como tal incluye a la vez información sobre la fuerza (velocidad numérica) y la dirección (rumbos). La rosa de los 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.

Tabla 1. Muestra de velocidades del viento observadas 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.

DirecciónClases de velocidades / número de casos y frecuencias

1—3.9 m/s 4-7.9 m/s 8—12.9 m/s

13-20 m/s >20 m/s

SSWW

NWNNEESE

1 (0,2)2 (0,4)

00

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)

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)

00

2 (0,4)

La fuerza (en m/s) se agrupa también en clases. Después se 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 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) una serie de círculos concéntricos con el primero, cada uno marcado con una de las frecuencias relativas (en porcentaje) de las observaciones correspondientes a las diversas 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 valores de la frecuencia relativa que cada uno representa. 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.

Figura 1.- Rosa de los Vientos (para los datos de la tabla 1)Vientos resultantes y trayectorias

1 – 3.9 4 – 7.9 8 – 12.9 13 – 20 > 20

VELOCIDAD m/seg

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 veces el vector del viento resultante se llegaría al mismo punto determinado por el extremo de la suma geométrica de los N vectores - viento observados.

En la Tabla 2 se dan las observaciones del viento (dirección y velocidad para una estación durante 15 horas consecutivas). 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 R1, 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 R3, con 5,3 unidades de longitud. Cada vector está marcado con la 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.

Hora

Velocidad

Dirección

Hora

Velocidad

Dirección

Hora

Velocidad

Dirección

12345

55437

SWSWW

NWNW

6789

10

86653

NNNEE

NE

1112131415

467

108

NNWW

SWW

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 OBTENIDA SUMÁNDOLOS EN EL ORDEN CRONOLOGICO DE LAS OBSERVACIONES.

Figura 2- Vientos resultantes y trayectorias (para los datos de la Tabla 2.)

a) Construcciones gráficas para obtener los vectores - viento resultantes para tres series de 5 horas. b) Construcciones gráficas para obtener el vector viento resultante para la serie completa de 15 horas. La línea quebrada, en la que los

vectores están marcados con las horas en el orden cronológico de 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 la muestra tiene una longitud de 2,7 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 horas, cubierto por las observaciones de la muestra, la 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 estudio y presentación de datos climatológicos relativos al viento hay que distinguir claramente la velocidad del viento 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 diferencia entre estos valores será tanto mayor cuanto más variable sea la dirección. Pero nunca la velocidad del viento resultante puede exceder el valor de la velocidad media.

Material de trabajo para el espacio académico “Meteorología y Climatología”V. Leonardo López J.