Hidrologia

1. ¿Cuáles son las variables atmosféricas más importantes en estudios sobre el agua? explique su Calculo:

Las variables más importantes en estudios sobre el agua son:

La temperatura: Variable relacionada con la energía interna de un cuerpo, dentro de un sistema termodinámico. La cual se mide haciendo uso de instrumentos de medición como lo son termómetros y termógrafos, para lo que se usan diferentes escalas de medición teniendo en cuenta el sistema métrico utilizado (Celsius, Kelvin, Fahrenheit o Rankine)

La humedad atmosférica: Se define como el contenido de vapor de agua en la atmosfera, que está compuesta de aire seco y vapor de agua. El volumen de vapor representa el contenido de humedad en la atmosfera.

Teniendo en cuenta lo anterior es posible calcular la humedad atmosférica mediante la formula

Donde es la masa correspondiente, el volumen de aire atmosférico y es la densidad de aire.

La representación numérica está dada por la humedad absoluta, la humedad relativa y humedad especifica.

La presión atmosférica: Es la presión que ejerce el aire sobre la tierra. Depende de la masa volúmica del aire y, puesto que ésta es cada vez menor conforme es mayor la altitud, la presión disminuye por la misma razón. Esta se puede calcular a determinada altura aplicando la formula

P = Pº [- mgh/kT]

Donde

P =presion atmosferica a una altura h

Pº=presion atmosferica a nivel del mar

mº = masa de las moleculas de aire

k = constante de Boltzmann

T = temperatura

g = gravedad

El viento: Es el movimiento de aire en la atmosfera y es analizado según su fuerza y dirección. Estas variables se miden para obtener la magnitud de la velocidad expresada en km/h lo que se clasifica en la escala de Beauford que consta de 13 grados.

2. ¿Cómo varía la temperatura con la altura y qué importancia tiene este fenómeno para explicar lluvias locales en las cuencas?

La temperatura tiene una relación directa con la altura y a mayor altura menor es la temperatura, esto se puede explicar teniendo en cuenta la existencia y cantidad de gases presentes en las diferentes capas de la atmosfera; la troposfera es la capa más cercana al suelo donde se encuentran diferentes tipos de gases que dejan pasar y retienen los rayos ultra violeta haciendo que las temperaturas sean mayores cerca al suelo y disminuyen uniformemente en 6,5°C cada km en forma ascendente.

Teniendo en cuenta lo anterior es posible explicar los fenómenos de lluvia local en cuencas subrayando la existencia de diferentes accidentes topográficos (por ejemplo montañas) donde se presentan lluvias de tipo orográfico al chocarse las corrientes de aire húmedo forzándolos a ascender rápidamente y generando que exista saturación de humedad y por tanto lluvia.

3. ¿Cómo se mide la temperatura, explicar las diferencias y semejanzas entre termómetros de mínimas ,de máximas, termógrafos, termómetros de mercurio, métodos satelitales y radio sondas.

La temperatura se mide haciendo uso de diferentes instrumentos de medición entre los que encontramos:

Termómetro de mínimas: Es un termómetro de alcohol que registra temperaturas bajas. Su funcionamiento es mediante una señal que se desplaza hacia abajo cuando desciende la temperatura y esta señal permanece inmóvil en un lapso de tiempo determinado lo que nos muestra la temperatura mínima en dicho periodo de tiempo.

Termómetro de Máxima: Es un termómetro de mercurio que registra las temperaturas altas. Funciona con una señal que se desplaza hacia arriba cuando la temperatura aumenta y permanece estática al disminuir, generando así que se obtenga el dato de la temperatura máxima en un determinado lapso de tiempo.

El termógrafo: es un instrumento de medición de temperatura, existen mecánicos y digitales. Los mecánicos arrojan de forma directa graficas de temperatura y los digitales pueden almacenar diferente cantidad de datos (dependiendo de las diferencias referencias del mercado) que sirven para realizar graficas de temperatura.

Teledetección satelital: En un método satelital de monitoreo de temperaturas a nivel atmosférico que funciona mediante diferentes tipos de sensores térmicos conectados en línea y que emiten señales a satélites permitiendo conocer la temperatura más ampliamente.

4. ¿Qué diferencias encuentra entre la presión atmosférica y la presión en atmósfera saturada y cuál es su importancia en el análisis de la cantidad de agua en una cuenca? :

La diferencia radica en que la presión atmosférica depende de los valores correspondientes de temperatura, humedad, densidad y altura sobre el nivel del mar. Y la presión del vapor de atmosfera saturada es la capacidad máxima que tiene el aire atmosférico para almacenar vapor de agua en forma de gas. Cuando el contenido de vapor en la atmosfera alcanza el máximo, la atmosfera queda saturada.

Esto es importante porque influye directamente en las formas de precipitación, sobre todo en las precipitaciones convectivas: las cuales se generan cuando las masas de aire bajas se calientan acompañadas de vientos fríos superiores, ocasionando descompensación de fuerzas de empuje y flotación, generando corrientes ascendentes de aire húmedo que al ir ascendiendo llegan a la presión de saturación y el vapor de agua se condensa rápidamente.

5. ¿En qué consiste la humedad atmosférica y cuál es la importancia de esta variable en el análisis hidrometereológico? ¿Para qué se determina la humedad en la atmosfera?

La humedad atmosférica expresa el contenido de vapor de agua de la atmósfera, vapor de agua que proviene de la evaporación que tiene lugar en los espejos de agua, en los suelos húmedos o a través de las plantas.

La humedad atmosférica interesa por dos motivos: por ser el origen de las aguas que caen por precipitación y porque determina en cierto modo la velocidad con que tiene lugar la evaporación.

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