INTRODUCCIÓN La atmósfera es el lugar en el que tienen lugar todos los cambios del tiempo climático, y por lo tanto del clima. Concretamente es en la tropósfera donde se dan todos los meteoros y los tipos de tiempo que definen el clima. En la tropósfera es donde se encuentran la mayor parte de los gases y el vapor de agua de la atmósfera, que luego podran convertirse en nubes.
Tropósfera: gases y vapor de agua.
Una nube es un hidrometeoro un hidrometeoro que consiste en una masa visible formada por cristales de nieve de nieve o gotas de agua de agua microscópicas suspendidas en la atmósfera. la atmósfera.Las Las nubes dispersan toda la luz visible, y por eso se ven blancas. ven blancas. Sin embargo, a veces son demasiado gruesas o densas como para que la luz la luz las atraviese, y entonces se ven grises o incluso negras. Las nubes son gotas de agua sobre polvo atmosférico. Luego, dependiendo de unos factores las gotas pueden convertirse en lluvia, granizo o nieve.Y por eso se concluye que las nubes son claramente un gas formado de gotas evaporadas del océano. En planetas distintos de la Tierra la Tierra las nubes pueden estar compuestas de otro material. Las nubes de Venus de Venus están formadas por gotas de ácido sulfúrico. Marte sulfúrico. Marte posee nubes de agua y de dióxido de carbono. carbono. Titán está cubierta de una densa niebla de hidrocarburos, la cual oculta nubes de metano. Los planetas gigantes Júpiter gigantes Júpiter y Saturno tienen nubes superiores de amoniaco y poseen nubes intermedias de hidrosulfuro de amonio y nubes profundas de agua. Urano y Neptuno poseen posiblemente nubes profundas análogas a las jovianas y, con seguridad, nubes superiores de metano.
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ORGANIZADOR GRÁFICO
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MARCO CONCEPTUAL PRECIPITACIONES En meteorología, la precipitación es cualquier forma de hidrometeoro que cae de la atmósfera y llega a la superficie terrestre. Este fenómeno incluye lluvia, llovizna, nieve, aguanieve, granizo, pero no virga, neblina ni rocío, que son formas de condensación y no de precipitación. La cantidad de precipitación sobre un punto de la superficie terrestre es llamada pluviosidad. La precipitación es una parte importante del ciclo hidrológico, responsable del depósito de agua dulce en el planeta y, por ende, de la vida en nuestro planeta, tanto de animales como de vegetales, que requieren del agua para vivir. La precipitación es generada por las nubes, cuando alcanzan un punto de saturación; en este punto las gotas de agua aumentan de tamaño hasta alcanzar el punto en que se precipitan por la fuerza de gravedad. Es posible inseminar nubes para inducir la precipitación rociando un polvo fino o un químico apropiado (como el nitrato de plata) dentro de la nube, acelerando la formación de gotas de agua e incrementando la probabilidad de precipitación, aunque estas pruebas no han sido satisfactorias, prácticamente en ningún caso.Si bien la lluvia es la más frecuente de las precipitaciones, no deben olvidarse los otros tipos: la nevada y el granizo. Cada una de estas precipitaciones puede a su vez clasificarse en diversos tipos. ¿CÓMO SE FORMAN LAS PRECIPITACIONES? Cuando la humedad del aire supera el punto de saturación, se condensa alrededor de pequeñas partículas sólidas que flotan en la atmósfera y se forman las nubes. Algunas de ellas se desarrollan en vertical, corrientes internas hacen que el aire ascienda hacia zonas más frías, mientras las gotas aumentan de tamaño ya que, al descender la temperatura, el agua en estado gaseoso tiende a convertirse en líquida. Si las gotas de agua o hielo superan en peso a las fuerzas que las sostienen, caen por la fuerza de la gravedad y forman lo que llamamos una "precipitación". Dependiendo de la temperatura y el grado de condensación, el agua se puede precipitar en forma de lluvia líquida, pero también puede hacerlo en forma de cristales de hielo (nieve) o de masas densas de hielo de diverso tamaño (granizo). Cuando las diferencias de temperatura entre dos masas de aire son muy grandes, la condensación se produce con enorme repidez y abundancia, hay precipitaciones intensas, acompañadas de movimientos bruscos del aire y de intercambio eléctrico entre las masas (rayos y relámpagos). Es lo que llamamos "tormentas" y, en algunos casos, pueden llegar muy violentas. TIPOS DE PRECIPITACIÓN: Son todas las formas de humedad caída directamente sobre el suelo en estado líquido o sólido. Según el mecanismo que origina el ascenso de la masa húmeda: Los procesos que se dan hacia el interior de la masa de aire comienza con la disminución de la presión interna producida por la reducción de la presión atmosférica con ello la masa se expande desgastando la energía térmica provocando una disminución de la temperatura. En están condiciones el vapor se satura, se condensa y así las condiciones meteorológicas son adecuadas se precipita ya sea en forma líquida o sólida. De acuerdo al mecanismo de que se ocasione el ascenso de la masa de aire se pueden distinguir 3 tipos de precipitaciones. Precipitación Convectiva: Originada por el ascenso de aire que al estar en contacto directo con el suelo se expande y se hace más ligero y asciende, produciendo corrientes verticales (convección), las precipitaciones que tienen este suelen ser cortas e intensas.
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Precipitación Orográfica: El enfriamiento que se produce cuando la masa de aire en movimiento se encuentra con una barrera topográfica y es obligada a ascender siguiendo los accidentes del terreno, si son muy empinados se presenta un efecto combinado de orografía y turbulencia. Las precipitaciones se presentan en el lado el cual la masa de aire pega contra la montaña, por el otro lado el aire desciende seco.
Precipitación Por Convergencia: Convergencia: En este caso hay 2 masas de aire que viajan en direcciones contrarias que se encuentran a aun mismo nivel y el choque de ambas hace que se eleven. Frentes: se produce cuando una masa de aire en movimiento se encuentra con otra de diferente temperatura.
Ciclón: Masa de aire de baja presión que gira en sentido contrario a las manecillas del reloj en el hemisferio norte y en horario en el sur, el centro del ciclón funciona como una chimenea y hace subir el aire de las capas inferiores
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Por la forma que cae: Lluvia: Precipitación de agua en estado líquido con un diámetro ±0.5 mm, caen en el aire con calma a una velocidad de 3m/s
Llovizna: Precipitación análoga a la lluvia pero con gotas de diámetro meno a 0.5mm, muchas veces constituyen la niebla. Si cae más de 1mm por hora se considera lluvia.
Roció: Son gotas de agua debidas a la condensación directa del vapor de agua contenido en el aire adyacente a las superficies por radiación nocturna.
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Chubascos, Aguaceros: Son precipitaciones de agua en estado líquido o sólido que comienzas y terminan bruscamente.
Nieve: Precipitación sólida, (usualmente) en forma de cristales de hielo hexagonales, aislados o aglomerados, que caen de una nubes.
REPORTES DE CAÍDA DE NIEVE EN ECUADOR (SIERRA)
Los fenómenos de nieve en Ecuador son sucesos invernales con la precipitación de granizo, nieve y aguanieve en varias partes habitadas del país, al principio no ocurrían muy a menudo, aunque archivos meteorológicos que datan desde 1797 informan de nevadas frecuentes principalmente en Quito, Tulcán, Cuenca y Cayambe, actualmente son cada vez más usuales nevadas durante noviembre, diciembre y enero. Nevadas en Quito: Sucesos como el del 5 de enero de 2003, el del 18 de febrero de 2009, el del 19 de diciembre de 2010 y el del 29 de diciembre de 2011 cuando las nevadas se suscitaron a las afueras de la capital ecuatoriana y en ciertas partes de el Área Metropolitana; durante tales nevadas Quito soportó 3°C y -5°C, durante las noches previas a las nevadas y sucesoras a éstas. Nevadas en Tulcán: Al ser Tulcán la ciudad más alta entre las capitales de provincia del Ecuador, no fue raro que casi en las mismas fechas se le adelantara o le precediera en las nevadas a Quito, con temperaturas promedio anuales de 9°C a 13°C en días estables, las nevadas sólo asombraron por el blanco que cubrió a la pequeña ciudad Nevadas en Cuenca: Cuenca se distingue por sus escasas nevadas, pero sus muy usuales caídas de aguanieve, todos los años por lo menos dos días deben ser de condiciones ideales para que se precipite aguanieve sobre esta ciudad. su temperatura promedio anual es de 15°C por lo que no es tan
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propicia a una nevada aunque sucedió anteriormente como en 1977, no se han registrado nuevas caídas del espesor. Nevadas en Latacunga: En febrero de 2001 el Volcán Cotopaxi experimentó una baja de temperaturas alarmantes gracias a que los Vientos Alisios cruzaban como todos los años por la sierra, pero chocó con la ráfaga gélida proveniente de los Andes peruanos que causó un anticiclón temporal, lo cual enfrió las nubes aún más de los -40°C y con lo cual las precipitaciones se dieron en nieve sobre el volcán y la cercana ciudad de Latacunga que llegó a estar a -3°C durante la noche del 4 de febrero de ese año, el suceso transcurrió por dos semanas más, lo que causó hipotermias y algunos accidentes viales en la Panamericana. Granizo: Precipitación de granos de hielo traslucido en general esférico están envueltos por granizo blando envuelto en hielo con un diámetro de ±5cm a ±50cm.
Piedras de granizo más grandes: -El 21 de agosto de 2007 se registraron una de las más severas granizadas en EEUU, en Dante, Dakota del Sur, con piedras de granizo que pesaban alrededor de medio kilogramo , la descomunal granizada creó cráteres de hasta 0,25 m por 0,3 m en algunas zonas de Dante
-El 13 de Agosto del 2013 n Alemania, en donde cayeron piedras de granizo de hasta 12 cm. de diámetro.
Clasificación de las precipitaciones según su intensidad. La cantidad de precipitación es medida en milímetros de agua caída, es decir, la altura de agua caída recogida en una superficie plana y medida en milímetros. Un milímetro de agua de lluvia equivale a 1 L de agua por m², que es otra forma de medir la cantidad de agua de lluvia.
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La
lluvia
se
adjetiviza
respecto
a
la
cantidad
de
precipitación
por
hora
(mm/h):
Intensidad medida en mm/h Débiles
≤ 2 mm/h
Moderadas
> 2 mm/h y ≤ 15 mm/h.
Fuertes
> 15 mm/h y ≤ 30 mm/h.
Muy fuertes
>30 mm/h y ≤ 60 mm/h.
Torrenciales
>60 mm/h
Por definición, las lluvias torrenciales son lluvias que pueden causar estragos como lo son inundaciones repentinas, deslaves y otros daños materiales VARIACIÓN TEMPORAL DE LA PRECIPITACIÓN Las precipitaciones varían de acuerdo a ciertos ciclos temporales determinados por los movimientos de rotación y traslación terrestres y por la localización astronómica o geográfica del lugar de que se trate. Esos ciclos pueden ser: diarios, mensuales o estacionales o en ciclos anuales, en efecto, siempre hay meses en que las precipitaciones son mayores que en otros. Para poder evaluar correctamente las características objetivas del clima, en el cual la precipitación, y en especial la lluvia, desempeña un papel muy importante, las precipitaciones mensuales deben haber sido observadas por un período de por lo menos 20 a 30 años, lo que se llama un período de observación largo. La variación estacional de las precipitaciones, en especial de la lluvia, define el año hidrológico. Éste da inicio en el mes siguiente al de menor precipitación media de largo período. VARIACIÓN ESPACIAL DE LA PRECIPITACIÓN La distribución espacial de la precipitación sobre los continentes es muy variada, así existen extensas áreas como los desiertos, donde las precipitaciones son extremadamente escasas, del orden 0 a 200 mm de precipitación por año. En el desierto del Sahara la media anual de lluvia es de apenas algunos mm, mientras que en las áreas próximas al Golfo de Darién entre Colombia y Panamá, la precipitación anual es superior a 3.000 mm, con un máximo de unos 10 metros (10.000 mm). El desierto de Atacama en el norte de Chile, es el área más seca de todos los continentes. La orografía del terreno influye fuertemente en las precipitaciones. Una elevación del terreno provoca muy frecuentemente un aumento local de las precipitaciones, al provocar la ascensión de las masas de aire saturadas de vapor de agua (lluvias orográficas).
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La distribución espacial de la precipitación sobre los continentes es muy variada, donde las precipitaciones son extremadamente escasas y otras muy húmedas; la orografía del terreno influye fuertemente en las precipitaciones. Una elevación del terreno provoca muy frecuentemente un aumento local de las precipitaciones, al provocar la ascensión de las masas de aire saturadas de vapor de agua. MÁXIMAS PRECIPITACIONES EN AMÉRICA LATINA Huracanes en la República Dominicana
En la República Dominicana, los registros de huracanes comienzan desde el inicio del siglo XVI. Se tienen trayectorias desde 1851 hasta la fecha, naturalmente existen mejores informaciones en la medida en que se ha ido desarrollando la tecnología. Algunos expertos consideran los últimos cincuenta años como los más confiables, después de la llegada de los aviones de reconocimiento y los radares, aunque, la información disponible, da un marco climático muy importante A menudo, los daños causados por un huracán no van ligados a su magnitud. Huracán David El Huracán David fue el cuarto huracán de la temporada de 1979, se generó en la costa oeste africana a finales de agosto y se movió a través de la zona de convergencia intertropical. Tras su entrada en el mar Caribe, modificó su trayectoria pasando por encima de Martinica, Dominica y República Dominicana, y perdiendo sus características de ciclón tropical frente a Nueva Inglaterra
Los efectos de David fueron catastróficos. La mayoría de carreteras y vías de comunicación cedieron o quedaron gravemente afectadas, cedieron algunas iglesias y escuelas que se estaban utilizando de refugio, los ríos desbordaron y arrasaron las poblaciones de sus cercanías.
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Tormenta Noel La tormenta tropical trazó una ruta errática entre La Española y Cuba Se trata como tormenta tropical ya que esa fue su categoría a su paso por la isla de La Española. Noel se convirtió en tormenta extra-tropical con vientos huracanados pasando al Este de Estados Unidos y Canadá y muriendo el día 6 de noviembre en Groenlandia
IMPORTANCIA DE LAS PRECIPITACIONES EN LA INGENIERÍA CIVIL
Muchas obras de ingeniería civil requieren un adecuado conocimiento de las precipitaciones pluviales. En efecto, dimensionar correctamente el drenaje garantizaría la vida útil de una carretera, una vía férrea, un aeropuerto. El conocimiento de las precipitaciones pluviales extremas y el dimensionamiento adecuado de los órganos extravasores de las represas garantizará su seguridad, la de las poblaciones y demás estructuras que se sitúan aguas abajo de la misma. El conocimiento de las lluvias intensas, de corta duración, es muy importante para dimensionar el drenaje urbano y así evitar inundaciones en los centros poblados.
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UNIDAD DE MEDIDA DE LA PRECIPITACIÓN La cantidad de precipitación se mide en MILIMETROS. Decir que llovió un milímetro, significa que cayó un litro de agua en cada metro cuadrado de terreno.
Se mide en función de la altura de la lámina de agua que cae por unidad de área Si hp= 1mm Entonces: Volumen= 0.001 m3 o igual a 1 litro PRECIPITACIONES: CONVERSIÓN DE UNIDADES Los mapas que recogen las precipitaciones sobre un continente, un país, o una región expresan la pluviosidad en milímetros de agua anuales. El agua que cae durante un día siempre se expresa en litros por metro cuadrado. A primera vista parece que existe una contradicción por establecer una equivalencia entre mm y litros, ya que el litro es una unidad de volumen y el mm es una unidad de longitud. Veamos la explicación de esta aparente contradicción:
La figura representa el suelo y dentro de él está marcado un metro cuadrado. Acumulando la lluvia caída en un año sobre el suelo se alcanzaría una altura de 200 mm.
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Decir que la precipitación fue de 200 mm anuales, equivale a decir que la precipitación recibida durante un año en ese lugar cubriría el suelo con una capa de agua hasta una altura de 200 mm. Podemos tomar sobre ese suelo una superficie de 1 m2 y sobre él, el agua se elevaría 200 mm. El volumen de agua depositada sobre ese metro cuadrado sería de: 3 10 dm· 10 dm· 2dm = 200 dm Como 200 dm3 equivalen a 200 litros, sobre 1 m2 de suelo cayeron durante ese año 200 litros de agua. Por lo tanto una precipitación anual de 200 mm quiere decir que en un año cayeron 200 litros de agua sobre cada m 2.
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MEDIDCIÓN DE LA PRECIPITACIÓN La precipitación se mide con un aparato llamado pluviómetro. Se calcula midiendo el agua que cae sobre un metro cuadrado de superficie durante 24 horas y expresando esa cantidad en litros por metro cuadrado. Un sencillo pluviómetro sería un cilindro con un embudo para recoger el agua. El embudo no se coloca en la parte superior del cilindro ya que además de recoger el agua debe estar colocado de manera que dificulte la evaporación del agua recogida. Siempre tenemos que suponer que no se evaporó ni una gota del agua recogida en las 24 horas, lo cual no es exactamente cierto y menos si sólo llovió una parte del día y el resto del día hizo sol. Debes saber que ni los aparatos de medida, ni las medidas humanas son exactas al 100%, siempre tienen errores. Incluso las notas de tus exámenes llevan una cierta imprecisión (si te repitieran el examen otro día, difícilmente obtendrías la misma nota). Como no se diseñan recipientes de superficie de captación de un metro cuadrado tenemos que recurrir a un cálculo para hallar la equivalencia entre el agua captada por nuestro pluviómetro y la que recibiría uno cuya superficie midiera 1 metro cuadrado. En el ejemplo vemos que nuestro pluviómetro recogió 10 mililitros (ml) en 24 horas . Si el embudo tiene 18 cm de radio la superficie de captación medirá: 3,14 · 182= 1017,36 cm2 La proporción que establecemos es: 2 10 ml recogidos en 0,1017 m equivalen a "x" ml recogidos sobre 1 m2. Hallamos"x" x = 98,32 ml = 0,098 litros por cada m 2 Si nuestro pluviómetro recogió 10 ml en 24 horas, en 1 m 2 de suelo cayeron 0,098 litros durante ese tiempo. Pluviómetro PLUVIÓMETRO: Es un instrumento de medición de precipitación de agua que consiste en la abertura de un cono que recoge el agua, luego mide la cantidad de agua en milímetro pudiendo así determinar la cantidad de líquido que cae por metro cuadrado de superficie.
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PLUVIÓGRAFO: Es un instrumento que registrar en forma continua la cantidad total y la duración de lluvia caída en milímetros(mm), de los registros puede definirse no sólo la altura de la precipitación caída sino también, cuanto ha caído, permitiendo analizar la distribución de la lluvia en el tiempo
ESTACIONES METEOROLÓGICAS EN EL ECUADOR DONDE DISPONEN PLUVIÓMETRO Y PLUVIÓGRAFO Quito: La ciudad está siendo monitoreada por 25 pluviómetros instalados en 25 sitios estratégicos. Estos equipos, que a la vez están incorporados a los comités de riesgo de cada barrio, se manejan desde la Secretaría de Gestión de Riesgo. Al momento se ha establecido responsabilidades y los Comités de Seguridad y la Epmaaps vigilan las estaciones en tiempo real. La Empresa Pública Metropolitana de Movilidad y Obras Públicas (Epmmop), y la Policía Metropolitana monitorean toda la infraestructura vial, las Administraciones Zonales, el Cuerpo de Bomberos y los 99 Comités de Seguridad se encargan de monitoreo de las zonas riesgo (76 en total). Guayaquil: Sensores Remotos del Instituto Oceanográfico de la Armada (Inocar). Son imágenes cambiantes, que grafican el movimiento de las nubes y la variación de la temperatura en el Océano Pacífico.
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Las estaciones funcionan con dos sistemas: el analógico y el digital. En la parte analógica resalta el heliógrafo. Parece una bola de cristal, pero no mide el destino sino los niveles de radiación solar. También hay pluviómetros, para calcular la cantidad de lluvia que cae por sectores; anemómetros, para medir la velocidad del viento; y termómetros para el conteo de temperatura y humedad. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Entre los instrumentos de Medición tenemos: PLUVIÓMETRO Un pluviómetro es un instrumento que mide la cantidad de agua precipitada de un determinado lugar. La unidad de media es en milímetros (mm). Una precipitación de 5mm indica que si toda el agua de la lluvia se acumulará en un terreno plano sin escurrirse ni evaporarse, la altura de la capa de agua seria de 5mm. Los milímetros (mm) son equivalentes a los litros por metros cuadrados. El pluviómetro recoge el agua atmosférica en sus diversos estados. El total se denomina Precipitación. ¿Cómo se utiliza? El agua recogida en el depósito se introduce en una probeta graduada, y se determina entonces la cantidad de lluvia caída, es decir, la altura en mm de la capa de agua que se habría podido formar sobre la superficie horizontal e impermeable, de no evaporarse nada. Historia El primer pluviómetro fue inventado en Corea en 1441 durante el reinado del rey Sejong el grande, aunque otras fuentes atribuyen el invento a Jang Yeong Sil, un científico que trabaja para el rey. Esos pluviómetros consistían de un recipiente de tamaño regulado más una regla de tamaño regulado para tomar las medidas. Los pluviómetros era enviado a todos los lugares del reino Sejong y las medidas eran más usadas para planear la agricultura y así ajustar el nivel de impuesto, las diferentes partes del país, como corea era propensa a sequías, las bajas precipitaciones significaba que los agricultores no podían permitir separar mucho, en caso contrario una precipitación alta traería consigo buenos cultivos y así los agricultores pagaban impuestos más altos. El primer pluviómetro automatizado fue inventado en Inglaterra en 1.662 por Christopher Wron empleado un diseño de un balde inclinado, cuando el balde se llana, caía haciendo un hueco en un papel. Tipos de pluviómetros Pluviómetro estándar: El pluviómetro más común, que actualmente usan los aeropuertos y los meteorólogos oficiales, se inventó hace más de 100 años. Es un cilindro de 50cm de alto con un embudo de 20cm de diámetro. La altura del agua que se junta en el tubo de medición es precisamente diez veces lo que sería si se hubiera juntado en el cilindro solo. Esta exageración de la altura del agua en el tubo permite a los meteorólogos realizado mediciones más precisas de las precipitaciones. En el tubo de mediciones se coloca una vara de medición especial con una escala que tiene en cuenta la exageneración. El pluviómetro oficial puede medir hasta 5cm (1,97pulgadas) de lluvia.
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Si las precipitaciones superan los cinco centímetros, el agua se derrama y cae en el cilindro que rodea al tubo de medición. Para calcular la cantidad total de precipitaciones, el observador vacía los 5 cm del tubo de medición lleno, luego toma el agua del cilindro y con mucho cuidado la vierte en el nuevo tuvo vacío. Esa medición sumada a los 5cm de la cantidad de precipitación final. Pluviómetro con tubo de descarga: En el año 1622, el arquitecto británico Sir Christopher Wren diseñó el primer pluviómetro con tubo de descarga .El pluviómetro con tubo de descarga aún se usa mucho, pero utiliza dispositivos de medición electrónicos en vez de cinta de papel para registrar el volumen y el tiempo de las precipitaciones. El pluviómetro con tubo de descarga registra el tiempo cuando uno de los dos cubos esencialmente diseñados se inclina, lo que sucede cuando un volumen de agua en particular cae en él (generalmente 0,1cm o 0,1pulgadas) .Cuando uno de los cubos se inclina, el otro se mueve a su lugar para atrapar la siguiente unidad de precipitación. Cada vez que un bulbo se inclina, se envía una señal electrónica al registrador conectado con un reloj. En la mayoría de los pluviómetros, el agua sale por la parte inferior; no necesita vaciarse manualmente .Este dispositivo permite determinar cuanta lluvia cayó durante ciertos periodos sin que nadie esté en realidad presente en la estación meteorológica. Además de saber el volumen de lluvia que ha caído en el periodo, también es útil conocer la intensidad. Este pluviómetro es especialmente bueno para medir de llovizna a precipitaciones medias, la lluvia que se junta en un cubo es posible que no sea suficiente para inclinarlo y puede evaporarse antes de que se junte más. Durante una llovizna fuerte, como las tormentas eléctricas, el agua puede seguir vertiéndose en el cubo mientras se vacía, antes de que el siguiente cubo se mueva de su lugar. El pluviómetro con cubo de descarga calcula las precipitaciones menos de los que corresponde, el granizo, la nieve, los nidos de pájaros, los insectos, las telarañas y las hojas pueden bloquear el embudo y hacer que se derrame agua. Por eso, los pluviómetros independientes uno junto al otro, para cualquier error pueda detectarse rápidamente y corregirse. El pluviómetro de báscula: Otra variedad es el pluviómetro de báscula. Consiste en un recipiente ubicado sobre una balanza que se ajusta al recipiente y calcula el peso del agua de lluvia que se junta. Construcción del pluviómetro Materiales: Una regla de plástico transparente Un frasco cilíndrico transparente (por ejemplo, un frasco de aceitunas) Una liga En embudo Cinta adhesiva transparente Procedimiento: 1. Quitar la etiqueta del frasco. 2. Pegar la regla en la parte de afuera del frasco con una liga; asegurarse de que el extremo inferior de la regla este alineada con el fondo del frasco. O asegurarla verticalmente con el extremo en la base del frasco o de la botella. Pegar la regla con cinta de modo que los números se puedan leer por fuera del frasco o de la botella. Nota: en vez de la regla, puedes usar el marcador permanente para marcar las pulgadas centímetro en una cinta transparente colocada verticalmente en la parte de afuera del frasco o de la botella empezando en la base. Cubre las marcas con un segundo pedazo de la cinta transparente a prueba de agua. 3. Colocar y pegar el embudo en la parte de arriba del frasco. El extremo superior del embudo debe cubrir completamente la abertura del frasco. 4. Se puedes practicar llenando el frasco con agua y midiendo la cantidad total. PLUVIÓGRAFO
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Este es un aparato registrador que sirve para registrar en forma continua la cantidad total y la duración de lluvia caída en milímetros (mm), de los registros puede definirse no sólo la altura de la precipitación caída sino también, cuanto ha caído, permitiendo analizar la distribución de la lluvia en el tiempo. El pluviógrafo que se utiliza normalmente en las estaciones es de sistema Hellman de Sifón. El receptor del pluviógrafo es análogo al pluviómetro Hellman pero este va unido a una caja cilíndrica de mayor diámetro y de una altura de unos 110 cm, en la que se aloja debidamente protegido el sistema del aparato, y una jarra colectora. El agua recogida en el receptor pasa por un embudo y un tubo, el mecanismo registrador, constituido por un cilindro en cuyo interior hay un flotador que se desplaza verticalmente dispuesto, va el sistema inscriptor, un brazo de palanca con una pluma que registra en la banda, colocada sobre un tambor con un sistema de relojería, las precipitaciones recogidas. El sistema de descarga del cilindro en que se aloja el flotador es de sifón. La instalación del pluviógrafo debe guardar las mismas precauciones que las del pluviómetro tratando de que el agua recogida represente lo mejor posible la presentación caída en el área circundante. El emplazamiento ha de estar especialmente protegido de los efectos del viento. La altura de la boca del pluviógrafo será de 1m 50 cm, sobre el suelo, y su superficie quedará perfectamente horizontal, es muy importante la nivelación del aparato, para que su funcionamiento sea correcto. Las bandas o gráficas que se ajustan al tambor, pueden ser diaria, semanal o mensual. Las diarias se usan más en periodos o zonas lluviosas, la semanal en lugares donde la lluvia no es diaria y las mensuales en períodos de estación seca o verano. Su lectura se hará especialmente a las 07 de la mañana. La utilización del pluviógrafo es importante porque determina la intensidad de las precipitaciones, que es el factor fundamental para su clasificación en débil, moderado o fuerte. RADAR METEOROLÓGICO
Un radar meteorológico, o radar meteo, es un tipo de radar usado en meteorología para localizar precipitaciones, calcular sus trayectorias y estimar sus tipos (lluvia, nieve, granizo, etc.). Además, los datos tridimensionales pueden analizarse para extraer la estructura de las tormentas y su potencial de trayectoria y de daño. Finalmente, los ecos de precipitaciones y de atmósfera clara del radar meteo permiten estimar la dirección y velocidad del viento en las zonas bajas de la atmósfera. El "radar meteo" suele usarse junto con detectores de rayos, para ubicar la actividad mayor de una tormenta.
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SATÉLITE METEOROLÓGICO
Imagen artística del GOES-8. NOOA Imagen contenido libre de Wikipedia Un satélite meteorológico es un tipo de satélite artificial que se utiliza principalmente para supervisar el tiempo atmosférico y el clima de la Tierra. Los satélites meteorológicos sirven además para controlar los incendios forestales, la contaminación atmosférica, las corrientes del océano, las tormentas de arena y polvo, el agujero de ozono y otras informaciones de interés para el medio ambiente. De forma agrupada, los satélites meteorológicos de China, Estados Unidos, Europa, India, Japón y Rusia proporcionan una observación casi continua del estado global de la atmósfera.
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PRECIPITACIÓN MEDIA DE UNA CUENCA Para la determinación de la precipitación media de una cuenca se siguen 3 procedimientos: MEDIA ARITMÉTICA Según el Método Aritmético, la Precipitación media se calcula aplicando la siguiente expresión:
en donde Pi es la precipitación puntual en la estación i y n el número de estaciones dentro de los límites de la cuenca en estudio. Como vemos es simplemente un promedio de las precipitaciones registradas en las distintas estaciones consideradas dentro de la cuenca. MÉTODO DE LOS POLÍGONOS DE THIESSEN Este método se puede utilizar para una distribución no uniforme de estaciones pluviométricas, provee resultados más correctos con un área de cuenca aproximadamente plana, pues no considera influencias orográficas. El método asigna a cada estación un peso proporcional a su área de influencia, la cual se define para cada estación de la siguiente manera: Todas las estaciones contiguas se conectan mediante líneas rectas en tal forma que no hayan líneas interceptadas, es decir conformando triángulos:
Paso-1 En cada una de las líneas previamente dibujadas se trazarán mediatrices perpendiculares, las cuales se prolongarán hasta que se corten con otras mediatrices vecinas:
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Paso-2 Los puntos de cruce o intersección entre las mediatrices representan los puntos del polígono cuya superficie constituye el área de influencia de la estación que queda dentro de dicho polígono.
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Paso-3 Finalmente, el área de cada uno de estos polígonos debe ser calculada (Ai) para poder realizar el Cálculo de la Precipitación Media sobre la cuenca mediante la expresión:
Vale destacar que, en los polígonos limítrofes (cercanos al límite de la cuenca, como el de la estación N° 6 en la figura anterior) se considera solamente el área interior. MÉTODO DE LAS ISOYETAS Es el método más preciso, pues permite la consideración de los efectos orográficos en el cálculo de la lluvia media sobre la cuenca en estudio. Se basa en el trazado de curvas de igual precipitación de la misma forma que se hace para estimar las curvas de nivel de un levantamiento topográfico. Sobre la base de los valores puntuales de precipitación en cada estación (como los enmarcados en un cuadro rojo en la siguiente figura) dentro de la cuenca, se construyen, por interpolación, líneas de igual precipitación:
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MapaIsoyetas-Precipitacion-Media-de-Una-Cuenca
de-
Las líneas así construidas son conocidas como isoyetas. Un mapa de isoyetas de una cuenca es un documento básico dentro de cualquier estudio hidrológico, ya que no solamente permite la cuantificación del valor medio sino que también presenta de manera gráfica la distribución de la precipitación sobre la zona para el período considerado. Una vez construidas las isoyetas será necesario determinar el área entre ellas para poder determinar la precipitación media mediante la expresión:
Donde: Pj: Aj: m:
Valor de la Precipitación de la Isoyeta j. Área incluida entre dos isoyetas consecutivas (j y j+1). Número total de isoyetas.
Como se observa de la anterior expresión este método asume que la lluvia media entre dos isoyetas sucesivas es igual al promedio numérico de sus valores.
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DETERMINACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN MEDIA DE UNA CUENCA Las dimensiones de una cuenca hidrográfica son muy variadas y las precipitaciones también varían en el tiempo y en el espacio. Para tomar en cuenta estas diversidades y conocer el comportamiento de las lluvias, así como su magnitud en tales condiciones, es frecuente que en la misma se instalen varias estaciones pluviométricas. Para determinar la precipitación media en la cuenca se elige un período de retorno determinado, se determina la lluvia en cada estación para el periodo de retorno seleccionado y luego se calcula la lluvia media, para esto se utiliza alguno de los procedimientos siguientes: método aritmético, polígonos de Thiessen y método de las Isoyetas. Es común encontrar regiones sin registros o con escasa información, por lo que se debe recurrir a criterios de evaluación regional. La hipótesis de la regionalización es que las lluvias importantes se presentaron en sitios próximos, lo cual genera la ventaja de aprovechar los datos de las estaciones donde si se registraron aquellos eventos.
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GLOSARIO Aglomerado: Material que consiste en planchas compuestas por trozos de madera prensados y endurecidos: Chubasco: Lluvia fuerte, repentina y de corta duración, acompañada de mucho viento Empinado: [Camino o terreno] que tiene una pendiente muy pronunciada Extravasar: Causar o transbordo; entornar; derramar. Virga: Hidrometeoro que cae de una nube pero que se evapora antes de alcanzar el suelo. A grandes altitudes, la precipitación cae mayormente como cristales de hielo antes de que se funda y finalmente se evapore. Se debe fundamentalmente al calor de compresión debido al incremento de la presión atmosférica acercándose al suelo.
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AGRADECIMIENTO Queremos agradecer primeramente a Dios por habernos dado el tiempo justo para realizar este Informe Escrito y también al profesor Ing. César Solano de la Sala Monteros por habernos dado los conocimientos suficientes en lo que respecta a este Informe y realizar nuestros respectivos temas.
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