Precipitación

PRECIPITACIÓN

La precipitación es el producto de la condensación del vapor de agua atmosférico que se deposita en la superficie de la Tierra. Ocurre cuando la atmósfera se satura con el vapor de agua, y el agua se condensa y se precipita.

El aire se satura a través de dos procesos: por enfriamiento y añadiendo humedad.

La precipitación que alcanza la superficie de la tierra puede producirse en muchas formas diferentes, como lluvia, lluvia congelada, llovizna, nieve, aguanieve y granizo.

La virga es la precipitación que comienza a caer a la tierra pero que se evapora antes de alcanzar la superficie. La precipitación es un componente principal del ciclo hidrológico, y es responsable de depositar la mayor parte del agua dulce en el planeta.

Aproximadamente 505.000 km³ de agua caen como precipitación cada año, y de ellos 398.000 km³ caen sobre los océanos. Dada el área superficial de la Tierra, eso significa que la precipitación anual promediada globalmente es más o menos de 1 m, y la precipitación anual media sobre los océanos de 1.1 m.

FORMACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN

La mayor parte de las nubes no precipitan. En realidad, la mayor parte de las gotas de agua en las nubes tienen un tamaño tan pequeño que no caen a la superficie. Algunas veces, las gotas se tornan tan grandes que caen a la superficie. Para explicar cómo es que las gotas adquieren ese tamaño suficiente para caer, los meteorólogos han desarrollado dos modelos de formación de las precipitaciones. Estos son, el modelo de colisión-coalescencia y el modelo de cristal de hielo. Una diferencia importante entre ambos procesos es la temperatura de las nubes. Las nubes cálidas son aquellas cuya masa se encuentra sobre el nivel de congelamiento, mientras que las nubes frías existen principalmente donde la temperatura está por debajo del nivel de congelamiento.

Brevemente, el modelo de cristal de hielo o proceso Bergeron, es lo que ocurre en las nubes que están lo suficientemente frías como para tener cristales de hielo, como sucede en las latitudes medias y altas. Se forman cristales de hielo y cuando adquieren el tamaño suficiente, caen a la superficie. Se requiere, por supuesto, que existan núcleos de congelación. El proceso de colisión-coalescencia, se produce en las nubes más cálidas, como aquellas sobre los océanos tropicales. Se forman gotas de mayor tamaño, y al caer “barren” a las gotas más pequeñas. Esto ocurre asimismo en las nubes más frías en los niveles donde se forman los cristales de hielo. Para que se forme precipitación según este modelo, se necesita que existan núcleos de condensación de diferentes tamaños. Los núcleos de condensación de mayor tamaño crearán gotas de agua mayores, en tanto que los núcleos de condensación de menor tamaño, crean gotas más pequeñas. Para que las gotas puedan llegar la superficie tienen que tener suficiente peso como para vencer la resistencia impuesta por el aire ascendente que está promoviendo el desarrollo de la nubes. Las gotas de agua más pequeñas y livianas, quedan suspendidas con facilidad en las corrientes de aire ascendentes, mientras que las gotas mayores y más pesadas caen y entran en colisión con las más pequeñas. Al producirse esta colisión ocurre una coalescencia de la gota pequeña en una gota de mayor tamaño. Al caer la gota, la resistencia del aire la aplasta hasta el punto en que se vuelve inestable y se rompe. Luego de un número suficiente de colisiones, la gota alcanza el tamaño necesario para caer y llegar a la superficie de la Tierra.

TIPOS DE PRECIPITACIÓN

Hemos indicado que la precipitación desde un punto de vista meteorológico, es agua en uno de sus estados, que cae del aire y se deposita en la superficie de la Tierra. Por lo tanto, se puede hacer una distinción entre las formas de condensación que ocurren en la atmósfera y las que suceden en la superficie. En términos estrictos, si la condensación sucede en la superficie, el resultado no es una forma de precipitación, La lluvia, llovizna, nieve, granizo, lluvia gélida y neviscas, son todas formas de precipitación. Rocío, niebla y heladas, son formas de condensación del vapor de agua en la superficie. Por ende aunque están mencionadas aquí- según esta definición estos tres elementos no serían considerados como formas de precipitación. El tipo de precipitación recibida depende de la variación de temperatura por encima de la superficie, ahora bien clasificando según su forma de condensación podríamos dividirlas en:

• Lluvia: Precipitación en forma líquida

• Llovizna: Precipitación bastante uniforme en gotas de agua muy finas y muy cercanas unas de las otras, que caen de un nube.

• Nieve: Precipitación sólida, (usualmente) en forma de cristales de hielo hexagonales, aislados o aglomerados, que caen de una nubes.

• Nevisca o borrasca de nieve: Período relativamente corto de precipitación de nieve que cae de una nube cumuliforme, y se caracteriza por tener un comienzo y un final rápidos; es particularmente leve y breve.

• Gránulos de hielo: Precipitación de partículas transparentes de hielo, que son esféricas o irregulares -siendo raramente cónicas- con un diámetro de 5 mm o menos. Estos gránulos son también conocidos como aguanieve.

• Gránulos de nieve: Precipitación de partículas blancas y opacas que caen de una nube y que son generalmente cónicas o esféricas, con diámetros de hasta 5mm.

• Lluvia gélida: Precipitación en gotas que se congelan al impactar contra una superficie formando una fina capa de hielo. Se produce cuando la nieve se derrite al pasar por una capa de aire cálido y luego se congela en una superficie cuya temperatura está en el nivel de congelamiento o por debajo de él.

• Granizo: Precipitación de partículas de hielo tanto transparentes como opacas, generalmente esferoides, cónicas o irregulares, con un diámetro de entre 5 y 50mm, que caen de una nubes, tanto en forma separada como en aglomerados irregulares.

• Rocío: Depósito de gotas de agua sobre un objeto cuya superficie está suficientemente fría como para causar la condensación directa del vapor de agua del aire circundante.

• Helada: Capa de hielo producida por deposición sobre objetos cuyas temperaturas están por debajo del punto de rocío, lo cual es lo mismo que decir a menos de 0 grado Celsius.

• Niebla: gotas de agua muy pequeñas suspendidas en el aire, normalmente microscópicas, que por lo general reducen la visibilidad horizontal en la superficie de la Tierra a menos de 1 Km.

Ahora bien clasificando enfocando a las lluvias como tal, y no en la división que se le realiza según su forma en la cual se condensa el agua podríamos decir que las lluvias se clasifican atendiendo a su formación en:

• Convectivas: Este tipo de lluvias se forma por procesos de evaporación (ascenso de bolsas de aire caliente), debidos a la insolación, de forma que el aire húmedo formado en las capas bajas asciende por calentamiento a las capas altas, donde se enfría produciéndose la condensación y la lluvia. Este fenómeno es clásico en zonas tropicales y en latitudes templadas, donde existen fenómenos análogos durante los períodos estivales pero con menor intensidad. Durante el verano y por efecto de la insolación se producen nubes de desarrollo vertical que en su ascensión se enfrían y pueden producir tormentas.

• Orográficas: se presentan cuando masas de aire húmedo son obligadas a ascender al encontrar una barrera montañosa,. son producidas en las zonas montañosas donde las masas de aire húmedo se enfrían al elevarse por la presencia de las mismas. Dicho enfriamiento lleva consigo la condensación y posterior precipitación. En España es un fenómeno típico de la cordillera Cantábrica, que actúa como barrera del aire húmedo atlántico existiendo zonas áridas más allá de la cadena de montañas. Para que se produzcan este tipo de lluvias la montaña debe tener alturas superiores a los 1.500 o 2.000 m.

• Ciclónicas: Son las asociadas a los ciclones extra-tropicales o borrascas y producen lluvias generalizadas; son los típicos frentes que se producen en nuestras latitudes. son provocadas por los frentes asociados a una borrasca o ciclón. La mayor parte del volumen de precipitación recogido en una cuenca se debe a este tipo de precipitaciones.

MEDICIÓN DE LA PRECIPITACIÓN

El estudio de las precipitaciones es básico dentro de cualquier estudio hidrológico regional, para cuantificar los recursos hídricos, puesto que constituyen la principal (en general la única) entrada de agua a una cuenca. También es fundamental en la previsión de avenidas, diseño de obras públicas, estudios de erosión, etc. Intensidad de precipitación es igual a precipitación/tiempo.

Medida. Unidades: Podemos cuantificar las precipitaciones caídas en un punto mediante cualquier recipiente de paredes rectas, midiendo después la lámina de agua recogida.

La unidad de medida es el milímetro (La unidad de litros/m^2 es equivalente al mm.:Un litro repartido por una superficie de 1 m2 origina una lámina de agua de 1 mm). Es obvio que el tamaño del recipiente de medida no influye en el espesor de la lámina de agua recogida. La intensidad de precipitación, aunque conceptualmente se refiere a una instante, suele expresarse en mm /hora.

La cantidad o monto de precipitación, es la profundidad de agua en cualquiera de sus formas (lluvia, nieve, etc.) que cae durante un período determinado. Se mide mediante instrumentos diseñados para calcular la precipitación llamados pluviómetros,

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