Precipitación

Se entiende por precipitación la caída de partículas líquidas o sólidas de agua. Como precipitación se conocen todas las formas de humedad que caen a la tierra, provenientes de las nubes, como agua, nieve y hielo.

Se sabe que la humedad siempre está presente en la atmósfera, aún en días sin nubes, es lo que se conoce como humedad relativa. Para que ocurra la precipitación, es necesario que el aire se enfríe por algún mecanismo, de manera que éste alcance su punto de saturación. Vale decir, que la temperatura del aire (Ta), sea inferior al punto de condensación. Estos mecanismos de enfriamiento comúnmente se generan por la ascensión de masas de aire, las cuales producen calentamiento o enfriamiento de la superficie de la tierra o bien, por barreras orográficas. Sin embargo, la saturación, no necesariamente lleva a la precipitación.

En este sentido toma importancia la presencia de núcleos de condensación o congelamiento (Linsley, Kohler y Paulus, 1988), sobre los cuales se forman las gotas de agua o de cristales de hielo, proceso que se conoce como nucleación. Estos núcleos por lo general consisten de productos de combustión, óxidos de nitrógeno y partículas de sal. Éstos son los más efectivos y aún con humedades tan bajas como del 75% pueden producir condensación. Finalmente, se deben producir el crecimiento de las gotas de lluvia o los cristales de hielo, ya que las nubes están sostenidas por componentes verticales de las fuerzas que ejercen las corrientes de aire. Estas son pequeñas, pero suficientes para impedir que caigan partículas de determinado tamaño. Es necesario entonces que las gotas tengan peso suficiente, porque de otra manera se podrían evaporar y desaparecería la nube lentamente. Las gotas pueden crecer por atracción electrostática o por turbulencia.

La coalescencia ocurre cuando las gotitas de agua se funden para crear otras gotitas más grandes, o cuando las gotitas se congelan en un cristal de hielo. La resistencia del aire hace que las gotitas de agua en una nube permanezcan inmóviles. Cuando se produce una turbulencia del aire, las gotitas de agua chocan, produciendo gotitas más grandes. Cuando estas gotitas descienden, la fusión continua, de modo que las gotas se hacen lo bastante pesadas como para vencer la resistencia del aire y caer como lluvia. La coalecescencia sucede más a menudo, pasa en nubes por encima de la congelación.

El proceso de Bergeron ocurre cuando los cristales de hielo adquieren moléculas de agua de las gotitas de agua superfrías cercanas. Cuando estos cristales de hielo ganan bastante masa, comienzan a caer. Esto generalmente requiere más masa que la fusión entre el cristal y las gotitas de agua vecinas. Este proceso es dependiente de la temperatura, ya que las gotitas de agua superfrías sólo existen en una nube por debajo de la congelación. Además, debido a la gran diferencia de temperaturas entre la nube y el nivel de tierra, estos cristales de hielo pueden derretirse cuando caen y convertirse en lluvia.

La evaporación desde la superficie de los océanos es la principal fuente de humedad para la preci-pitación, ya que no más del 10% de la precipitación continental se puede atribuir a la evaporación en los continentes. Por otra parte, el 25% de la preci-pitación total que cae en áreas continentales regre-sa al mar como escorrentía directa o flujo de agua subterránea. Sin embargo, la cercanía a los océanos no necesariamente implica altas precipitaciones, como es el caso de islas desérticas. La localización de una región con respecto al sistema general de circulación, la latitud y la distancia a la fuente de humedad son las variables que más influyen en el clima, junto con las barreras orográficas.

Tipos de precipitación En general, las nubes se forman por el enfriamiento del aire por debajo de su punto de saturación. Este enfriamiento puede tener lugar por varios procesos que conducen al ascenso adiabático con el consiguiente descenso de presión y descenso de temperatura. La intensidad y cantidad de precipitación dependerán del contenido de humedad del aire y de la velocidad vertical del mismo. De estos procesos se derivan los diferentes tipos de precipitación:

Precipitación ciclónica Precipitación ciclónica. Es la que está asociada al paso de una perturbación ciclónica. Se presentan dos casos: frontal y no frontal. La precipitación frontal puede ocurrir en cualquier depresión barométrica, resultando el ascenso debido a la convergencia de masas de aire que tienden a rellenar la zona de baja presión. La precipitación frontal se asocia a un frente frío o a un frente cálido. En los frentes fríos el aire cálido es desplazado violentamente hacia arriba por el aire frío, dando lugar a nubosidad de gran desarrollo vertical acompañada de chubascos que a veces son muy intensos, así como de tormentas y granizo. La precipitación del frente frío es generalmente de tipo tormentoso, extendiéndose poco hacia delante del frente. En los frentes cálidos el aire caliente asciende con relativa suavidad sobre la cuña fría, en general de escasa pendiente, dando lugar a una nubosidad más estratiforme que en el frente frío y, por lo tanto, a lluvias y lloviznas más continuas y prolongadas, pero de menor intensidad instantánea .

Precipitación convectiva Precipitación convectiva. Tiene su origen en la inestabilidad de una masa de aire más caliente que las circundantes. La masa de aire caliente asciende, se enfría, se condensa y se forma la nubosidad de tipo cumuliforme, origen de las precipitaciones en forma de chubascos o tormentas. El ascenso de la masa de aire se debe, generalmente, a un mayor calentamiento en superficie. Se caracteriza por ser puntual y su intensidad puede variar entre aquella correspondiente a lloviznas ligeras o aguaceros.

En cambio, la precipitación orográfica resulta del ascenso mecánico sobre una cadena de montañas. La influencia orográfica es tan marcada en terreno quebrado que los patrones de las tormentas tienden a parecerse a aquellos de la precipitación media anual.

A veces, en caso de una masa de aire inestable, el efecto orográfico no supone más que el mecanismo de disparo de la inestabilidad convectiva. La precipitación es mayor a barlovento, disminuyendo rápidamente a sotavento. En las cadenas montañosas importantes, el máximo de precipitación se produce antes de la divisoria o parteaguas. A veces, con menores altitudes, el máximo se produce pasada ésta, debido a que el aire continúa en ascenso.

No obstante lo anterior, es importante destacar que en la naturaleza, los efectos de estos varios tipos de enfriamiento a menudo están interrelacionados, de manera que la precipitación resultante no puede identificarse como de un solo tipo.

Distribución zonal de la precipitación Los factores de mayor importancia en la formación de la precipitación son el contenido de humedad y la velocidad vertical de la masa de aire. Un mapa de precipitación deberá destacar las zonas en que existen corrientes ascendentes, compensadas con otras en que el movimiento predominante sea descendente. Considerando el globo terrestre en su totalidad, se puede observar cómo estas zonas de ascenso y descenso corresponden perfectamente. Si se considera a la superficie terrestre perfectamente uniforme, o si sólo se considera el valor medio de la precipitación en zonas a distintas latitudes, se tienen, de acuerdo con la circulación general de la atmósfera, ocho zonas claramente diferenciadas, que pueden agruparse en las bandas o cinturones zonales siguientes:

Cinturón ecuatorial (I) Está constituido por la zona intertropical de convergencia en la cual confluyen los vientos alisios de uno y otro hemisferios, dando lugar a un movimiento general convectivo vertical ascendente. Debido a su desplazamiento durante el año, en este cinturón se distinguen tres zonas: Una central (1), con lluvia abundante en todas las estaciones del año, limitada por las máximas oscilaciones del frente intertropical. Otras dos, contiguas a la anterior y simétricas (2), con lluvias apreciables en verano y sequía en invierno, y por último, las dos zonas exteriores (3) que reciben escasa lluvia en el verano y casi nula en el invierno.

Cinturones subtropicales (II) Corresponden a la zona de los anticiclones subtropicales donde predominan los movimientos descendentes (subsidencia). Debido a ello, las precipitaciones son muy escasas durante todo el año (4).

Cinturones de latitudes medias (III) En estas latitudes la precipitación es generalmente de origen frontal y algunas veces proviene de masas de aire inestable. Se distinguen tres zonas: Las más próximas al cinturón subtropical (5), con escasas lluvias en invierno y casi nulas en verano. Otras (6) contiguas a las anteriores, con precipitaciones apreciables en invierno y sequía en verano (por el desplazamiento de las altas subtropicales), y las últimas (7) en latitudes mayores, con precipitación durante todo el año debido al frente polar.

Regiones polares (IV) En ellas (8) la precipitación es escasa todo el año, debido a la falta de humedad del aire y al movimiento predominante de las masas de aire que es vertical descendente.

Intensidad de la precipitación La intensidad de la precipitación suele medirse en milímetros por hora, es decir, precipitación por unidad de tiempo. Cuando se trata de precipitaciones muy intensas se pueden medir en milímetros por minuto. Los valores más altos de precipitación registrados en el mundo han superado los 1 000 mm en un día, y se ubicaron en Baguío, Filipinas, con 1 168 mm y en Teherrapundji, India, con 1 036 mm en 24 horas consecutivas. Estos casos corresponden a un ciclón tropical y a una lluvia monzónica, respectivamente. Si se analizan todos los aguaceros que ha habido en un período suficientemente largo, resulta que los de mayor intensidad son los más breves, las mayores intensidades sólo se dan durante un período de tiempo muy corto, a medida que el tiempo va siendo mayor, la intensidad media del aguacero va disminuyendo

Acerca de la variación de la intensidad en las precipitaciones en el curso del día, se comprueba que en lasprecipitaciones debidas a efectos convectivos propios de primavera, representa-tivas de situaciones de inestabilidad, juega un papel importante la hora del día. En las regiones continentales interiores la hora en que se da el máximo de precipitación coincide casi siempre con el máximo de temperatura, si bien con algún retraso; en cambio, en las zonas costeras las precipitaciones más intensas son generalmente en la noche.

Cualquier producto formado por la condensa-ción de vapor de agua atmosférico en el aire libre o la superficie de la tierra es un hidrometeoro. La precipitación es cualquier producto de la condensación del vapor de agua atmosférico que se deposita en la superficie de la Tierra.

Precipitación líquida: --> Llovizna --> Lluvia Precipitación líquida: --> Llovizna --> Lluvia * Precipitación glacial: --> Llovizna congelada --> Lluvia congelada (aguanieve) * Precipitación congelada: --> Nieve --> Bolitas de nieve< --> Granos de nieve --> Bolitas de hielo (aguanieve) --> Granizo --> Bolitas o copos de nieve --> Cristales de hielo

CLASIFICACION DE LA LLUVIA La lluvia que llega al suelo puede clasificarse de diversas maneras. Para usos profesionales, la precipitación líquida se clasifica según el tamaño de las gotas y la visibilidad asociada. La precipitación con gotas de menos de 0,065 milímetros de diámetro que caen cerca unas de otras, se define como llovizna. Esta a su vez se clasifica como débil, moderada o fuerte, dependiendo de la visibilidad. Las gotas más grandes o las gotas más pequeñas pero más separadas, se consideran lluvia, que también se clasifica en débil, moderada o fuerte según la cantidad que caiga y también de la visibilidad.