¿Qué es la TKE?
La energía cinética turbulenta (TKE, Turbulent Kinetic Energy) es la energía por unidad de masa contenida en las fluctuaciones turbulentas del viento (u', v', w'). Se define como TKE = ½ (u'² + v'² + w'²) y se mide en J/kg o m²/s².
¿Cómo se genera y disipa?
La TKE se genera por:
- Producción mecánica: la cizalladura del viento (cerca del suelo o en niveles con cizalladura).
- Producción térmica: la convección (flotabilidad positiva = aire cálido ascendiendo).
Se disipa por viscosidad molecular en la cascada de remolinos de Kolmogorov: la energía se transfiere de remolinos grandes a pequeños hasta disiparse en calor.
¿Por qué es importante?
La TKE controla la intensidad de la mezcla vertical en la capa límite. Alta TKE = buena mezcla = contaminantes dispersados. Baja TKE (noches estables) = mala dispersión = episodios de contaminación. Los modelos numéricos usan la TKE en sus esquemas de capa límite.
Ejemplos prácticos
- Contaminación urbana: las inversiones térmicas nocturnas con TKE baja atrapan contaminantes cerca de la superficie.
- Ciclo diurno: la TKE es máxima a primera hora de la tarde (máxima convección) y mínima de madrugada (capa estable).
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