Agm620 – Instrumental meteorologico-Precipitacion

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1 Agm620 – Instrumental meteorologico-Precipitacion
Precipitación Las variaciones de los fenómenos atmosféricos fueron conocidos empíricamente por el hombre desde los más primitivos tiempos. En cambio, la observación sistemática de los mismos tiene que esperar hasta el siglo XIV D.C., ya en el siglo V, A.C., los griegos realizaban observaciones meteorológicas y en el siglo IV A.C., se realizaban mediciones de lluvia en la India. “La Torre de los Vientos” en Atenas, que data del siglo 11 A.C., es quizá la construcción meteorológica más antigua que aún se conserva hoy día.

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Precipitación Las primeras mediciones de la precipitación pluvial se realizaron en la India durante el siglo IV A.C., en las regiones donde el abastecimiento de agua escaseaba en ciertas épocas del año. Durante siglos, se ha puesto especial atención a la cantidad de lluvia precipitada.

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Precipitación Para que las gotas de agua que forman las nubes lleguen a precipitarse, se requiere que éstas aumenten de tamaño y que el aire situado debajo de las nubes no sea demasiado cálido, ni muy seco, ya que de no ser así, las gotas de agua que inician la caída pueden volver a evaporarse.

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Precipitación El efecto que puede tener la lluvia sobre los cultivos depende de varios factores: topografía del terreno, textura del suelo, cubierta vegetal, dirección de los vientos dominantes, distancia al mar, cantidad de agua evaporada, altitud, latitud, etapa de desarrollo del cultivo, especie, variedad, etc., pero principalmente depende de las características más conocidas de la precipitación como son; la cantidad, distribución y frecuencia que tiene la lluvia durante un año.

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Precipitación La precipitación del vapor de agua de la atmósfera puede ser en forma: Líquida (lluvia, llovizna, niebla y rocío) o Sólida (nieve, escarcha y granizo).

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Precipitación Se denomina precipitación a la caída del agua en estado líquido y/o sólido que alcanza la superficie, provenientes de las nubes que están formadas de pequeñas gotas de agua y cristales de hielo que se han formado sobre los núcleos de condensación y núcleos de congelación. La precipitación incluye toda el agua que cae de la atmósfera a la superficie terrestre, en muchas y variadas formas. En la hidrología tiene especial importancia la precipitación pluvial líquida (lluvia) y la precipitación helada (nieve, granizo, etc.,) , al igual que la condensación que se deposita en forma de rocío y/o escarcha blanca. Estas pequeñas gotas de agua son de diámetro muy pequeño del orden de las 5 micras. El tamaño de las gotas de lluvia apenas tienen 0. 1 mm de diámetro por lo que las gotas iniciales deben aumentar de volumen y uno de los procesos de crecimiento es por colisión.

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Precipitación La precipitación se puede presentar en las formas siguientes: Lluvia, Nieve, Granizo. Existen varios tipos de precipitación como los son: La convectiva, orográfica, frontal, y ciclónica.

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Precipitación El objetivo que se tiene al medir la precipitación es el de obtener tanta información, como sea posible, acerca de la cantidad y distribución, en el tiempo y el espacio, de esta. La forma más simple y usual de realizar la medición es: con un medidor de abertura horizontal, circular, de diámetro conocido; se colecta y mide, a intervalos regulares la cantidad que cae por unidad de área de la abertura del medidor y es igual a la cantidad de precipitación por unidad de área que cae en los alrededores.

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Precipitación La Precipitación generalmente se mide mediante la captación de agua en un determinado tipo de recipiente La profundidad, El tamaño del recipiente y su exposición varia apreciablemente de un país a otro, En general el agua se capta en un recipiente circular de 12.5 a 30 cm de diámetro, expuesto a una altura que varía de 45 a 100 cm con respecto a la superficie del suelo. El recipiente debe estar alejado de árboles y construcciones, ya que estos pueden impedir la caída libre de la lluvia. (Griffiths, 1985).

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Precipitación Se define la precipitación como el producto líquido o sólido de la condensación del vapor de agua que cae de las nubes y se deposita en el terreno procedente del aire. Dicho término comprende la lluvia, el granizo, la nieve, el rocío, la cencellada blanca, la escarcha y la precipitación de la niebla.

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Precipitación La cantidad total de precipitación que llega al suelo en determinado período se expresa como el espesor con que habría cubierto, en forma líquida, una proyección horizontal de la superficie de la tierra (sin infiltracion, escurrimiento ni evaporacion). Las unidades de precipitación son medidas lineales. La nevada se expresa también como el espesor de nieve reciente que cubre una superficie horizontal plana.

12 Precipitación Unidades y hora de las medidas
Agm620 – Instrumental meteorologico-Precipitacion Precipitación Unidades y hora de las medidas Las cantidades diarias de precipitación deben leerse con la precisión de 0.2 mm y, de ser posible, con la precisión de 0.1 mm; las cantidades semanales o mensuales deben leerse con la precisión de 1 mm (al menos). Las medidas diarias de la precipitación deben efectuarse a horas fijas a las 8:00 am.

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Precipitación El tamaño de la boca del colector no es determinante cuando se trata de precipitación líquida, Pero se requiere por lo menos un área de 200 cm2 si se espera que haya otro tipo de precipitación en cantidad significativa. Lo más conveniente es un área de 200 a 500 cm2. Cualquiera que sea el tamaño del colector elegido, la graduación de la probeta o de la varilla de medida ha de estar de acuerdo con ella.

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Precipitación Los requisitos más importantes que ha de reunir un pluviómetro son los siguientes: La boca del colector debe tener un borde afilado, siendo la vertiente interior siempre vertical y la exterior con un profundo biselado; el diseño de los pluviómetros utilizados para medir la nieve debe ser tal que se disminuya al máximo la posibilidad de obturación del orificio por acumulación de nieve húmeda alrededor de la boca; El área de la boca del pluviómetro debe conocerse con una precisión de un 0.5 por ciento y la construcción debe ser tal que esta área permanezca constante mientras el pluviómetro esté en uso normal:

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Precipitación Los requisitos más importantes que ha de reunir un pluviómetro son los siguientes: El colector debe diseñarse de modo que se impida que la lluvia salpique hacia adentro o hacia afuera; esto puede lograrse haciendo que la pared vertical sea bastante profunda y la pendiente del embudo suficientemente inclinada (al menos 45°). A A

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Precipitación Los requisitos más importantes que ha de reunir un pluviómetro son los siguientes: El depósito debe tener una entrada estrecha, suficientemente protegida de la radiación, para reducir al mínimo las pérdidas de agua por evaporación. Los pluviómetros que se utilicen en lugares donde sólo se hacen lecturas semanales o mensuales deben ser análogos en diseño al tipo utilizado para hacer medidas diarias, pero con un depósito de mayor capacidad y más robusta construcción.

17 Precipitación componentes
Agm620 – Instrumental meteorologico-Precipitacion Precipitación En las figuras 2 y 3 se muestra el pluviómetro, el cual está formado por un cilindro hueco (galvanizado) que en su parte superior tiene un embudo receptor rematado en una arista viva y que descarga en un depósito interior (vaso medidor) en donde se mide la cantidad de lluvia caída. Dicha medición puede hacerse en el mismo vaso a una probeta graduada. Se utilizan varios tamaños y formas de la boca y altura del pluviómetro según los países. El área de la boca del embudo generalmente es diez veces mayor que el área de la boca del vaso, con el fin de que cada milímetro de altura real de la lluvia se amplifique 10 veces en el vaso medidor, pudiendo hacer lecturas hasta un décimo de mm de aproximación. Figura 2. Pluviómetro con sus diferentes componentes Figura 3. Pluviómetro con sus partes más indispensables.

18 Precipitación componentes indispensables.
Agm620 – Instrumental meteorologico-Precipitacion Precipitación En caso de usar una probeta para la medición de la lluvia, la graduación de dicha probeta también deberá guardar la relación entre el área del embudo y del receptor de manera que se puedan apreciar décimos de milímetros de lluvia, al hacer la lectura. La precisión es pues de 0.1 mm y las lluvias inferiores a 0.1 mm se consideran inapreciables. Este instrumento debe colocarse en lugares abiertos y su boca debe permanecer horizontal y a 100 cm del suelo. Desde luego cabe mencionar que existen otros tipos de pluviómetros diferentes al aquí descrito, Para los agricultores y para ciertas investigaciones se han ideado pluviómetros muy sencillo y baratos que utilizan desde tubos de vidrio o de plásticos hasta botes de lámina. (Arteaga y Romo 1989). Figura 2. Pluviómetro con sus diferentes componentes Figura 3. Pluviómetro con sus partes más indispensables.

19 Precipitación componentes indispensables.
Agm620 – Instrumental meteorologico-Precipitacion Precipitación Figura 2. Pluviómetro con sus diferentes componentes Figura 3. Pluviómetro con sus partes más indispensables.

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Precipitación El pluviómetro es un recipiente cualquiera, abierto y con paredes verticales, puede servir de medidor de la precipitación. En general son recipientes cilíndricos graduados, que al descargar un embudo que capta el agua de la lluvia. Se acostumbra colocar en el embudo un par de mallas para evitar la entrada de basura. Normalmente en México se acostumbra tomar lecturas diariamente a las ocho de la mañana. En zonas remotas o lejanas son utilizados los grandes pluviómetros de almacenamiento, los cuales colectan y almacenan la precipitación correspondiente a 30 o más días. Para evitar la evaporación entre cada lectura u observación se utiliza una delgada capa de aceite.

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Precipitación El pluviómetro más usado en México tiene un diámetro de 225 mm en la boca, o sea en la arista viva. De la formula para calcular el área de un circulo, es: A= *r² Donde: r = radio A= *(225/2)² = * = mm² El vaso medidor tiene un diámetro de 71 mm y una altura de 200 mm. A= *r²= *(71/2)²= * = mm² Relación de áreas = / = 10.04

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Precipitación El pluviómetro debe estar preferentemente protegido por un empaque de madera contra las radiaciones intensas, que pueden provocar evaporaciones en su interior y alterar las mediciones de la precipitación. Este instrumento debe colocarse en lugares abiertos y su boca debe permanecer horizontal y a 100 cm del suelo. Las condiciones generales para dichos pluviómetros son: se debe conocer con precisión el área receptora, y esta deberá en lo posible estar afilada para cortar las gotas de lluvia y con esto evitar en lo posible que las gotas se destruyan y no sea medida correctamente la precipitación,. (Gómez y Arteaga, 1988).

23 Fig 4. Pluviómetro de Hellman (a) y de Reglilla (B).
Agm620 – Instrumental meteorologico-Precipitacion Fig 4. Pluviómetro de Hellman (a) y de Reglilla (B).

24 Agm620 – Instrumental meteorologico-Precipitacion
Precipitación En los estudios hidrológicos se puede utilizar un pluviómetro cuya boca sea paralela a la pendiente del terreno. El Pluviómetro debe montarse firmemente de modo que pueda resistir fuertes vientos y mantener la boca en posición horizontal.

25 Precipitación Errores de medida de la precipitación
Agm620 – Instrumental meteorologico-Precipitacion Precipitación Errores de medida de la precipitación Tanto los errores sistemáticos como los aleatorios son importantes en la medida de la precipitación. En la mayoría de los casos, esos errores se deben a las aceleraciones sistemáticas horizontales y verticales medias del viento justamente sobre la boca de los pluviómetros elevados, que impiden que algunas partículas de la precipitación entren en el pluviómetro. Por consiguiente, la cantidad de precipitación captada por el pluviómetro es menor que la cantidad de precipitación incidente.

26 Precipitación Errores de medida de la precipitación
Agm620 – Instrumental meteorologico-Precipitacion Precipitación Errores de medida de la precipitación La cantidad de precipitación medida por el pluviómetro puede también sufrir errores sistemáticos debido a otros factores entre los que se cuentan: Mojadura de las paredes internas del pluviómetro, del colector y del depósito, Evaporación de parte del agua acumulada en el depósito; Salpicadura de gotas de agua procedentes del pluviómetro o que entran en él; Nieve arrastrada por el aire que entra o sale del pluviómetro.

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