Precipitación

Precipitación
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Concepto:La precipitación es cualquier forma de hidrometeoro que cae del cielo y llega a la superficie terrestre.

Precipitación. Es una parte importante del ciclo hidrológico porque es responsable de depositar agua fresca en el planeta. Es generada por las nubes cuando alcanzan un punto de saturación; en este punto las gotas de agua creciente (o pedazos de hielo) que se forman caen a la Tierra por gravedad.

Origen

La precipitación es cualquier forma de hidrometeoro que cae del cielo y llega a la superficie terrestre. Esto incluye lluvia, llovizna, nieve, cinarra, granizo; pero no la virga, ni neblina ni rocío. La cantidad de precipitación sobre un punto de la superficie terrestre es llamada pluviosidad.

Inducir precipitación

Se puede inducir a las nubes a producir precipitación, rociando un polvo fino o un químico apropiado (como el nitrato de plata) dentro de la nube, generando las gotas de agua e incrementando la probabilidad de precipitación. Cuando el agua condensada alcanza una masa crítica, se hace más pesado que el aire que la circunda y "precipita".

Clasificación

Según el mecanismo por el cual dichas masas de aire son obligadas a ascender se pueden clasificar las precipitaciones según sean: frontales, convectivas u orográficas.

Precipitación frontal

Ocurre cuando dos masas de aire de distintas presiones, tales como la fría (más pesada) y la cálida (más liviana) chocan una con la otra.

Precipitación convectiva

Se produce, generalmente, en regiones cálidas y húmedas cuando masas de aire cálidas, al ascender en altura se enfrían, generándose de esta manera la precipitación.

Precipitación orográfica

Efecto Foëhn: cuando una masa de aire húmedo circula hacia una masa montañosa se eleva hasta llegar a la cima de la montaña. Al ascender se enfría y el agua que contiene se condensa, por lo que se producen las precipitaciones y la masa de aire pierde humedad. Al pasar a la otra ladera de la montaña, el aire seco desciende y se calienta; se genera un viento seco y cálido que puede producir deshielo.

Variación temporal y espacial

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 periodo.

La precipitación presenta también variaciones plurianuales. En efecto, fenómenos naturales como el llamado Fenómeno de El Niño produce variaciones importantes en la costa del norte de Perú y Ecuador. Por otro lado, fenómenos como los ciclones tropicales contribuyen a generar precipitaciones pluviales en diversas regiones del mundo.

La distribución espacial de la precipitación sobre los continentes es muy variada, por ello 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 milímetros, mientras que en las áreas próximas al golfo de Darién, entre Colombia y Panamá, la precipitación anual es superior a 3,000 milímetros.

La lluvia

La lluvia (del latín pluvia) es un fenómeno atmosférico iniciado con la condensación del vapor de agua contenido en las nubes.

La lluvia es la precipitación de partículas de agua líquida de diámetro mayor de 0.5 mm, o de gotas menores pero muy dispersas. Si no alcanza la superficie terrestre no sería lluvia sino virga, y si el diámetro es menor, será llovizna.

Las gotas de agua no tienen forma de lágrima, redondas por abajo y puntiagudas por arriba. Las gotas pequeñas son casi esféricas, mientras que las mayores están achatadas. Su tamaño oscila entre los 0.5 y los 6.35 mm, mientras que su velocidad de caída varía entre los 8 y los 32 km/h, dependiendo de su volumen. La lluvia depende de tres factores: presión, temperatura y, en especial, radiación solar. En las últimas décadas se ha producido un fenómeno que causa lluvias con mayor frecuencia cuando la radiación solar es menor, es decir, por la noche. La lluvia no cae en la misma cantidad alrededor del mundo, e incluso, en diferentes partes de un mismo país

Calificación

La lluvia se califica con respecto a la cantidad de precipitación por hora (mm/h):

  • Débiles: cuando su intensidad es <= 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.

Datos históricos

Mientras que en algunos lugares la precipitación pluvial puede extenderse por días y días, en otros puede tardar siglos en llegar. Aquí algunos datos extremos:

  • El día (24 horas) más húmedo registrado ha sido en marzo de 1952, en Isla Reunión, protectorado francés y ubicada en el océano Índico, donde cayeron 1,870 milímetros.
  • El lugar de la Tierra donde más ha llovido durante un año seguido (365 días) es Cherrapunji, India (1,312 m), con 26,461 mm, en agosto de 1960.
  • El monte Waialeale Kauai (1,547 m) en Hawai, es donde se ha producido la media anual más alta de precipitación, con 11,684 mm, entre 1912 y 1945.
  • La media anual más baja de precipitación, con 0.7 mm, ha sido en el oasis Dachla, Egipto, entre 1932 y 1985.
  • En Campell Island, Pacífico Sur, Nueva Zelanda, se registró una media de 325 días lluviosos, entre 1941 y 1957.
  • La mayor sequía corresponde al desierto de Atacama, Chile, donde no llovió nada durante cuatro siglos, hasta 1971.
  • El lugar habitado más seco del mundo es Asuán, Egipto, donde el promedio anual de lluvias es de 50 milímetros.

Medición

La precipitación pluvial se mide en milímetros (mm), que equivale al espesor de la lámina de agua que se formaría, a causa de la precipitación, sobre una superficie plana e impermeable. La medición de la precipitación se efectúa por medio de pluviómetros o pluviógrafos; los segundos son utilizados principalmente cuando se tratan de determinar precipitaciones intensas de corto periodo. Para que los valores sean comparables en las estaciones pluviométricas, se utilizan instrumentos estandarizados.

El instrumento para medir la altura de las precipitaciones pluviales fue inventado por Castelli en 1641. Un milímetro de lluvia recolectado en un pluviómetro equivale a un litro por metro cuadrado.

A partir de 1980 se populariza cada vez más la medición de la lluvia por medio de un radar meteorológico, los que generalmente están conectados de manera directa con modelos matemáticos que permiten así determinar la lluvia y los caudales en tiempo real.

Tipos

Las precipitaciones acuosas se clasifican como sigue:

  • Llovizna: es cuando apenas se alcanzan a ver las gotas. En una llovizna la pluviosidad es casi insignificante y se ve como si las gotas flotaran en forma pulverizada. Popularmente se le llama “garúa”, “orvallo”, “sirimiri”, “calabobos”.
  • Chispear: se usa para describir un término medio entre una llovizna y una lluvia débil. En comparación con la primera de éstas, la pluviosidad es mayor y las gotas también aumentan de tamaño.
  • Lluvia: propiamente dicha, va de débil a moderada, sin alcanzar la intensidad de una tormenta.
  • Chubasco: el viento, las gotas y la intensidad aumentan.
  • Tormenta: puede ser débil o intensa; su pluviosidad es alta y las gotas son grandes y el viento, intenso; incluye la posibilidad de que se precipite granizo.
  • Tromba: es más fuerte que la tormenta. Tiene viento intenso, gotas grandes, pluviosidad suficientemente alta para inundar y causar estragos. Esta lluvia tiene la capacidad de crear granizo sumamente grande y con posibilidad de aparición de tornados. Las trombas tienen vórtices de viento, como una especie de "ojo".

Consecuencias de abundante precipitación

Las precipitaciones son importantes porque ayudan a mantener el balance atmosférico. Sin precipitaciones, todas las tierras del planeta serían desiertos. Las precipitaciones ayudan a las siembras y proporcionan agua para beber.

Las precipitaciones también pueden ser dañinas. Demasiada lluvia puede ocasionar inundaciones severas y daños en el campo y en zonas urbanas.

Los daños causados en los últimos años debido a fenómenos meteorológicos, tanto en términos materiales como de afectaciones humanas, han generado un mayor interés por determinar si con la información recopilada a la fecha es posible identificar tendencia en cuanto a cambios en su intensidad y/o frecuencia.

El cambio climático proyecta un ciclo hidrológico más intenso en todo el planeta por lo que se espera que las sequías sean más intensas y prolongadas, y se presente un mayor número de eventos de precipitación fuerte. Los escenarios de verano para 2020 y 2050 indican aumentos de entre 1 y 3 ºC y disminuciones en la precipitación media anual de entre 5 y 10 por ciento.

Obras de ingeniería

Obra de ingeniería, Dique

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.

Fuentes