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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA
Facultad de Ciencias - Departamento de física y meteorología
Meteorología General - Práctica
Día y #Grupo: Miércoles - 1
Apellidos y Nombres:
Tipo: Informe 3
Título: Análisis de presión
1. Introducción:
El estudio de la presión atmosférica representa uno de los pilares fundamentales en la meteorología general, dado que esta variable es el motor principal de la dinámica atmosférica y un indicador crítico de las condiciones del tiempo y el clima. En el contexto académico de la Universidad Nacional Agraria La Molina, específicamente dentro de la Facultad de Ciencias y el Departamento de Física y Meteorología, el presente informe técnico aborda el análisis detallado de la presión atmosférica utilizando como base principal los registros obtenidos en el Observatorio Alexander Von Humboldt (OVH). Este análisis no solo se limita a la observación estática de los valores barométricos, sino que se extiende hacia la comprensión de las variaciones espaciales y temporales que caracterizan el entorno local de la universidad y sus áreas de influencia.
La presión atmosférica, definida físicamente como el peso de la columna de aire por unidad de superficie, presenta una dependencia intrínseca con la altitud, la temperatura y la dinámica de las masas de aire. Para este estudio, se considera la ubicación estratégica del Observatorio Alexander Von Humboldt, situado a una altitud
de , con coordenadas geográficas de latitud y longitud
. La relevancia de este punto de observación radica en su capacidad para proporcionar datos de alta resolución temporal, los cuales son esenciales para calcular promedios representativos y derivar parámetros físicos complejos como la densidad del aire y la fuerza de gradiente de presión.
Un aspecto central de este trabajo es la evaluación del comportamiento de la presión ante variaciones de altitud. Dado que no siempre se dispone de instrumentación directa en todos los puntos de interés, el informe plantea un
escenario analítico en el que se estima la presión en el sector del Jockey Plaza ( ) a partir de los datos del OVH. Esta extrapolación se fundamenta en la ecuación hidrostática, permitiendo comprobar el principio físico de que la presión aumenta a menor altura. Esta metodología es crucial para el análisis de microclimas urbanos y la comprensión de cómo la topografía local influye en la distribución barométrica.
Asimismo, el estudio profundiza en la fuerza de gradiente de presión, la cual es la responsable directa del inicio del movimiento del aire o viento. Al cuantificar esta fuerza en sus componentes longitudinal (eje X) y latitudinal (eje Y), se busca caracterizar la estabilidad o inestabilidad de la atmósfera en un momento específico, en este
caso, el de enero de. La determinación de estas fuerzas requiere una precisión matemática rigurosa
en el cálculo de distancias métricas a partir de coordenadas geográficas, integrando factores de conversión que consideran la curvatura terrestre en la zona de estudio.
Finalmente, el informe aborda la variabilidad climática a través del análisis de anomalías de presión en un
periodo multianual comprendido entre y. Este enfoque permite identificar desviaciones respecto
al promedio climático anual, establecido en , facilitando la detección de años con comportamientos atípicos. La variabilidad intraanual también es examinada mediante el desglose mensual de estas anomalías, permitiendo observar patrones estacionales y eventos de corta escala que afectan la presión atmosférica en la región. A través de este análisis exhaustivo, se pretende proporcionar una visión técnica y detallada de la presión atmosférica como una variable dinámica y esencial para la comprensión del sistema meteorológico local.
2. Objetivos
2.1. Objetivos Generales:
Analizar de manera integral el comportamiento de la presión atmosférica en el Observatorio Alexander Von Humboldt y su entorno geográfico, evaluando su variabilidad espacial mediante el cálculo de gradientes y su
variabilidad temporal a través del estudio de anomalías climáticas durante el periodo -.
2.2. Objetivos Específicos:
● Determinar los promedios diarios de presión atmosférica y temperatura del aire para el día de enero
de en el Observatorio Alexander Von Humboldt, utilizando una serie de mediciones horarias para asegurar la representatividad de los datos. ● Estimar la presión atmosférica en el sector del Jockey Plaza mediante la aplicación de la ecuación hidrostática, fundamentada en la diferencia de elevación vertical respecto al OVH y las propiedades termodinámicas del aire calculadas. ● Calcular la fuerza de gradiente de presión por unidad de masa en los ejes X e Y entre el OVH y el Jockey Plaza, empleando coordenadas geográficas precisas y factores de conversión métrica para determinar la aceleración neta del aire.
● Identificar el promedio climático anual de la presión atmosférica para el periodo - y cuantificar las anomalías anuales correspondientes a cada año de este intervalo. ● Evaluar la variabilidad intraanual de la presión mediante el análisis de las anomalías mensuales en los
años y , identificando los meses con mayores desviaciones positivas y negativas. ● Realizar una comparación técnica entre las lecturas de presión obtenidas de barogramas (bandas) y los
datos registrados por la estación seleccionada ( ) para los meses de enero y julio de
3. Metodología
3.1. Procedimiento
- Localización Geográfica: Se definen las coordenadas y altitudes del OVH ( ) y el Jockey Plaza (
), empleando factores de conversión de (latitud) y (longitud).
∆𝑧: Diferencia de altura
ρ = =
𝑃𝑎𝑡𝑚 𝑅.𝑇 ⇒^ ρ^
98438 287.05 𝑥 295.84 = 1. 16 𝑘𝑔/𝑚³ ● 𝑃𝑎𝑡𝑚 = 984. 38 ℎ𝑃𝑎 ● R: 287.05 kg/mol.K ● °𝑇𝑎𝑖𝑟𝑒=^ 17.6+17.1+16.9+16.2+21.9+26.9+27.3+29.1+30.1+25.1+22.4+21.7 12 = 22. 69°𝐶 ● T = 273.15 + 22.69 = 295.84 K
∆𝑧 = 194 - 247 = - 53 m
Entonces la presión estimada en el Jockey Plaza es:
𝑃𝐽𝐾 = 𝑃𝑂𝑉𝐻 + ∆𝑝 ⇒ 𝑃𝐽𝐾 = 98438 + 603 = 990. 41 ℎ𝑃𝑎
4.1.1 Fórmula a usar en X: 𝐹𝑥 𝑚 =−^
ρ
∂ρ ∂𝑥
𝑚 =−^
Donde:
Fx: Fuerza neta en la dirección x.
𝐹𝑥 𝑚 = 0. 12 𝑚/𝑠² ρ: Densidad del aire. ∂ρ / ∂𝑥: Cambio de la presión en la dirección x.
∂ρ ∂𝑥 =^
𝑃𝐽𝐾 − 𝑃𝑂𝑉𝐻 ∆𝑥 ∆𝑥 =^ [(− 76. 97852°) − (− 76. 93944°)] 108900 𝑚^ =^ − 4255. 8 𝑚 1° longitud ≈ 111320 cos(12°) ≈ 108900 m
4.1.2 Fórmula a usar en Y: 𝐹𝑦 𝑚 =−^
ρ
∂ρ ∂𝑦
𝑚 =−^
Donde:
Fy: Fuerza neta en la dirección y. 𝐹𝑦𝑚 = 1. 50 𝑚/𝑠²
ρ: Densidad del aire. ∂ρ / ∂𝑦: Cambio de la presión en la dirección y.
∂ρ ∂𝑦 =^
𝑃𝐽𝐾 − 𝑃𝑂𝑉𝐻 ∆𝑦 ∆𝑦 =^ [(− 12. 08532°) − (− 12. 08221°)] 111320 𝑚^ =^ − 346. 2 𝑚 1° latitud ≈ 111320 m
4.2 Anomalías anuales 2020- El análisis de las anomalías anuales mostró la presencia de desviaciones positivas y negativas respecto al promedio climático. Los años 2020 (3.25 hPa), 2021 (2.14 hPa) y 2023 (1.47 hPa) presentaron anomalías positivas, indicando condiciones con presiones superiores al promedio. En contraste, los años 2022 (-0.40 hPa), 2024 (-2.87 hPa) y 2025 (-3.60 hPa) evidenciaron anomalías negativas, lo que refleja condiciones atmosféricas
por debajo del promedio. La mayor anomalía negativa se registró en 2025, indicando un año con comportamiento atípico dentro del periodo de estudio.
Figura. Anomalías anuales registradas durante los años 2020 al 2025. Fuente. Elaboración propia
4.3 Anomalias mensuales entre el 2020 al 2025
El análisis de las anomalías mensuales durante el año 2020 evidenció un claro predominio de valores positivos en la mayor parte del año, lo que indica que la presión atmosférica se mantuvo generalmente por encima del promedio climático. El mes de noviembre presentó la anomalía positiva más alta, constituyéndose como el periodo más representativo de condiciones de alta presión. Asimismo, febrero y diciembre mostraron anomalías positivas significativas, reforzando esta tendencia.
En contraste, el mes de septiembre registró la anomalía negativa más marcada del año, siendo el periodo con la mayor disminución de presión respecto al promedio climático. Adicionalmente, julio presentó una anomalía ligeramente negativa, aunque de menor magnitud en comparación con septiembre.
Figura. Anomalías mensuales registradas durante el año 2021. Fuente. Elaboración propia
El análisis de las anomalías mensuales durante el año 2022 evidenció una alta variabilidad intraanual, con una ligera predominancia de valores negativos en determinados periodos del año. El mes de junio presentó la anomalía negativa más intensa, constituyéndose como el periodo de mayor disminución de la presión atmosférica respecto al promedio climático. De manera similar, octubre registró una anomalía negativa considerable, siendo otro de los meses más afectados del año.
En contraste, el mes de diciembre mostró la anomalía positiva más elevada, indicando condiciones de presión significativamente superiores al promedio. Asimismo, febrero y septiembre presentaron anomalías positivas importantes, mientras que meses como marzo , mayo y julio registraron incrementos más moderados.
Por otro lado, meses como enero , abril y noviembre presentaron valores cercanos al promedio climático, con anomalías ligeramente negativas o próximas a cero. En general, se observa que el comportamiento del año estuvo marcado por fuertes descensos de presión a mitad y finales del año, intercalados con periodos de recuperación donde la presión superó el promedio.
Este patrón refleja una dinámica atmosférica variable, influenciada por factores estacionales y eventos de corto plazo, lo que explica la coexistencia de anomalías positivas y negativas dentro del mismo año.
El análisis de las anomalías mensuales durante el año 2023 evidenció una alta variabilidad intraanual, caracterizada por la presencia de valores extremos tanto negativos como positivos. El mes de febrero presentó la anomalía negativa más intensa de todo el año, constituyéndose como el periodo de mayor disminución de la presión atmosférica respecto al promedio climático. De manera similar, mayo registró una anomalía negativa considerable, siendo otro mes significativamente afectado.
En contraste, los meses de noviembre y octubre mostraron las anomalías positivas más elevadas, indicando condiciones de presión notablemente superiores al promedio climático. Asimismo, diciembre presentó una anomalía positiva importante, consolidando una tendencia de incremento de la presión hacia finales del año.
Meses como marzo , junio y septiembre registraron anomalías positivas moderadas, mientras que enero mostró un ligero valor positivo.
Por otro lado, meses como abril , julio y agosto presentaron anomalías cercanas a cero o ligeramente negativas, evidenciando periodos de relativa estabilidad en la presión atmosférica.
Figura. Anomalías mensuales registradas durante el año 2022. Fuente. Elaboración propia
El análisis de las anomalías mensuales durante el año 2023 evidenció una alta variabilidad intraanual, caracterizada por la presencia de valores extremos tanto negativos como positivos. El mes de febrero presentó la anomalía negativa más intensa de todo el año, constituyéndose como el periodo de mayor disminución de la presión atmosférica respecto al promedio climático. De manera similar, mayo registró una anomalía negativa considerable, siendo otro mes significativamente afectado.
En contraste, los meses de noviembre y octubre mostraron las anomalías positivas más elevadas, indicando condiciones de presión notablemente superiores al promedio climático. Asimismo, diciembre presentó una anomalía positiva importante, consolidando una tendencia de incremento de la presión hacia finales del año. Meses como marzo , junio y septiembre registraron anomalías positivas moderadas, mientras que enero mostró un ligero valor positivo.
Por otro lado, meses como abril , julio y agosto presentaron anomalías cercanas a cero o ligeramente negativas, evidenciando periodos de relativa estabilidad en la presión atmosférica.
Figura. Anomalías mensuales registradas durante el año 2024. Fuente. Elaboración propia
A diferencia del año anterior, los primeros meses muestran valores mayormente positivos, destacando febrero como el mes con la anomalía más alta (aproximadamente 28), seguido de enero (alrededor de 15). En marzo, la anomalía disminuye considerablemente (cerca de 3), mientras que en abril se registra un valor cercano a cero.
Durante el periodo de mayo a agosto, las anomalías se mantienen en valores bajos y ligeramente positivos, con variaciones mínimas que indican relativa estabilidad. En septiembre se observa un leve descenso hacia valores negativos, aunque de baja magnitud, seguido de una recuperación cercana a cero en octubre.
Sin embargo, hacia el final del año se evidencia un cambio abrupto en la tendencia, registrándose anomalías marcadamente negativas en noviembre (aproximadamente −65) y diciembre (cerca de −30). Este comportamiento indica una fuerte variabilidad intraanual, con un patrón inicial positivo que se revierte drásticamente en los últimos meses.
Figura. Anomalías mensuales registradas durante el año 2025. Fuente. Elaboración propia
4.1 Promedio climático anual de presión
El análisis del promedio climático anual de la presión atmosférica para el periodo 2020–2025 evidenció una variabilidad interanual alrededor de un valor medio de 979.42 hPa. Se observó que el año 2020 presentó el mayor valor promedio (982.67 hPa), mientras que el año 2025 registró el menor (975.82 hPa). Estos resultados indican una tendencia general de disminución de la presión hacia los últimos años del periodo evaluado, lo que sugiere cambios en las condiciones atmosféricas predominantes.
Respecto a las anomalías anuales, se identificaron valores positivos en los años 2020 (3.25 hPa), 2021 (2. hPa) y 2023 (1.47 hPa), lo que indica que la presión fue superior al promedio climático. En contraste, los años
2022 (-0.40 hPa), 2024 (-2.87 hPa) y 2025 (-3.60 hPa) presentaron anomalías negativas, evidenciando condiciones por debajo del promedio.
Asimismo, el análisis de las anomalías mensuales evidenció una variabilidad intraanual en la presión atmosférica, con meses que registraron valores superiores e inferiores al promedio climático mensual. Este comportamiento refleja la dinámica atmosférica propia de la estación evaluada durante el periodo de estudio.
Figura. Tabla de Promedio climático anual de presión Fuente. Elaboración propia
Comparación de la presión del Barograma VS La estación seleccionada 472AC
Lectura de presión del Barograma de Enero del 2025
Elaboración propia
Estación Seleccionada 472AC278 - Año 2020
observación :
El análisis comparativo entre los registros del barograma (2) y la estación seleccionada OVH, considerada representativa de la zona del Jockey Plaza en Lima Sur, muestra un comportamiento coherente de la presión atmosférica en las semanas analizadas de enero y julio de 2020 y 2025.En todos los casos se observa un patrón diurno consistente, con valores más estables durante la madrugada, incrementos en horas de la mañana y ligeras disminuciones hacia la tarde y noche. Asimismo, se evidencia que la presión en Lima Sur es ligeramente mayor que en OVH (≈1–2 hPa), lo cual se explica por la diferencia de altitud según la ecuación hidrostática. Para el año 2025, tanto en enero como en julio, se registran valores levemente superiores respecto a 2020, indicando condiciones atmosféricas más estables, aunque en julio se presenta una mayor variabilidad. Es importante destacar que los valores registrados como “0.0” corresponden a datos faltantes y no a mediciones reales, por lo
que fueron excluidos del análisis, evitando interpretaciones erróneas. En conjunto, los resultados confirman una alta concordancia entre ambos registro
5. Discusiones
El análisis realizado evidencia que la presión atmosférica presenta variaciones tanto espaciales como temporales. La diferencia de altitud entre el OVH y el Jockey Plaza permitió comprobar que la presión aumenta a menor altura, en concordancia con el comportamiento físico descrito por la ecuación hidrostática. A partir de ello, el cálculo de la fuerza de gradiente de presión mostró que existen diferencias de presión que generan movimiento del aire, aunque las magnitudes obtenidas indican condiciones relativamente estables.
Este comportamiento se ve reforzado por el análisis comparativo entre los registros del barograma y la estación OVH, el cual muestra una alta concordancia en el comportamiento de la presión atmosférica. En ambos casos se identifica un patrón diurno consistente, con valores más estables durante la madrugada, incrementos en la mañana y ligeras disminuciones hacia la tarde y noche. Asimismo, se confirma que la presión en la zona del Jockey Plaza es ligeramente mayor (≈1–2 hPa), lo cual respalda la estimación realizada a partir de la diferencia de altitud.
En cuanto a la variabilidad temporal, el estudio de las anomalías anuales y mensuales permitió identificar periodos con presiones superiores e inferiores al promedio climático, reflejando una dinámica atmosférica influenciada por factores estacionales. Además, se observó una ligera tendencia a la disminución de la presión en el periodo 2020–2025, aunque el análisis comparativo puntual sugiere que en ciertos momentos del 2025 se presentan valores ligeramente superiores, junto con una mayor variabilidad, especialmente en julio.
No obstante, los resultados deben interpretarse considerando algunas limitaciones. Se emplearon supuestos simplificados como densidad del aire constante y condiciones ideales en la ecuación hidrostática, además de aproximaciones en el cálculo de distancias. También se ignoraron factores como la humedad, microclimas urbanos y fenómenos atmosféricos de mayor escala. Por otro lado, la presencia de datos faltantes (registrados como “0.0”) obligó a su exclusión, lo cual, si bien evita errores, reduce la continuidad del análisis. Finalmente, el periodo de estudio es relativamente corto para establecer tendencias definitivas.
6. Conclusiones
Se determinó que la presión atmosférica varía en función de la altitud y del tiempo, confirmando que a menor altura se presentan valores más elevados. A partir de ello, se estimó la presión en el Jockey Plaza y se calculó la fuerza de gradiente de presión, evidenciando diferencias espaciales que generan movimiento del aire bajo condiciones mayormente estables.
El análisis comparativo entre el barograma y la estación OVH confirmó una alta concordancia en los registros, validando la consistencia de los datos y mostrando un patrón diario característico de la presión atmosférica. Además, se corroboró que la presión en Lima Sur es ligeramente mayor que en OVH, en línea con lo esperado por la diferencia de altitud.
Asimismo, se identificó una variabilidad interanual e intraanual, con periodos de presión por encima y por debajo del promedio climático, además de una ligera tendencia decreciente en el periodo analizado, aunque con episodios puntuales de mayor estabilidad en 2025.
- Figura 1. Temperatura del aire 21/01/
