El Agua en la naturaleza Cátedra de Climatología y Fenología Agrícolas El Agua en la naturaleza El Ciclo del Agua

ELEMENTOS DEL TIEMPO Temperatura del aire Presión atmosférica Viento Radiación solar Temperatura del aire Presión atmosférica Viento Humedad del aire Nubosidad Precipitación Evaporación ELEMENTOS DEL CLIMA Estas variables meteorológicas analizadas a través de una serie larga de años (30 años o más) caracterizan el clima de un determinado lugar.

Molécula de agua: bipolaridad y características

PROPIEDADES E IMPORTANCIA DEL AGUA Aptitud para formar puentes Hidrógeno Gran calor específico de fusión y vaporización Adherencia a micelas coloidales Destacada acción solvente Densidad máxima a 4ºC Incolora Alto grado de viscosidad, conductividad térmica y tensión superficial Componente de tejidos vivos (90% ó más)

PROPIEDADES E IMPORTANCIA DEL AGUA Estructura funcional de la célula dependiente del contenido de agua Vehículo de nutrientes para las plantas Responsabilidad en la turgencia celular Participación en reacciones metabólicas Medio propicio para reacciones de azúcares, proteínas y aminoácidos Fuente de átomos de Hidrógeno para la fotosíntesis

Hemisferio NORTE (izq), y SUR visto desde sus polos

En zonas con influencia terrestre, mayor oscilación térmica. Calentamiento y enfriamiento de las aguas es más lento que el de los suelos, menor oscilación térmica En zonas con influencia terrestre, mayor oscilación térmica. Predominan climas terrestres Predominan climas con influencia oceánica

Factores intervinientes en el balance de humedad del suelo

Equilibrio Hídrico de una planta

Ciclo del agua

Demanda y Oferta de Agua Valores estimados del equilibrio natural entre pérdida y ganancia de agua en el Planeta Componente Superficie (km2) Precipitación (km3) Evaporación (km3) Diferencia (km3) Océanos y mares 361 x 106 41.3 x 104 44.9 x 104 -3,6 x 104 Tierra 149 x 106 9,8 x 104 6,2 x 104 3,6 x 104 Total 510 x 106 51,1 x 104 -

Distribución en el mundo de las regiones según sus características hídricas y centros de población.

Esquema de los megaproyectos en estudio en EEUU y la ex URRSS

Montañas árticas de agua dulce

Los Estados del Agua en el Ciclo Hidrológico y sus Componentes Proceso endotérmico 80 cal g 600 cal g Sólido Líquido Gaseoso Proceso exotérmico Evaporación Fusión Solidificación Condensación Sublimación

El vapor de agua en la atmósfera Importancia de la humedad atmosférica: Es fuente de todo fenómeno hidrometeorológico; 2. Regulador térmico de la atmósfera; Factor decisivo en el “efecto invernáculo” ; Genera variaciones considerables de la temperatura del aire; Regula la pérdida de agua de la tierra a la atmósfera; 6. Da lugar a una clasificación de heladas: helada blanca helada negra

Tiene gran influencia en los rendimientos; 8. Se ha encontrado una alta relación entre diferentes niveles de humedad del aire con la aparición de numerosas enfermedades; Puede provocar “aborto” en las flores por falta de fecundación; Producen rajaduras en frutas; Es de gran importancia en la situación de confort de los animales homeotermos; Altos niveles de humedad acompañados de alta temperatura del aire son inadecuados para la formación de sacarosa de la caña de azúcar.

Relación entre temperatura del aire y humedad atmosférica Temperatura del aire ºc Humedad absoluta de saturación (gr/m3) Tensión de saturación (mb) 4.85 6.10 4 6.37 8.13 8 8.29 10.73 12 10.69 14.03 16 13.65 18.16 20 17.31 23.37 24 21.80 29.82 28 27.30 37.78 30 30.40 42.43 40 51.45 73.78 50 83.10 123.40 Sobre agua Sobre hielo -4 4.54 4.37 -8 3.35 3.09 -10 2.36 2.14 2.86 2.60 -12 2.44 2.17 -16 1.76 1.51 -20 1.07 0.89 1.25 1.03 Relación entre temperatura del aire y humedad atmosférica

* Curva de saturación m Q q 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 Fase sólida Fase acuosa B Q m A Fase gaseosa q * ------------------------------------------------------------------------------------------------- -20 -10 0 10 20 30 tº C

Contenido máximo de vapor sobre agua líquida y sobre hielo Capa de cristales de hielo -22ºC Capa de cristales de hielo y gotas sobreenfriadas 0ºC Capa de gotitas de agua superficie de suelo Nube característica de zonas templadas

¿Cómo medimos la Humedad Atmosférica? Psicrómetro Común Psicrómetro de Assmann

Higrómetro e Higrógrafo 100 50 Haz de cabellos 90 80 70 60 40 30 20 10

Zonas templadas y frías Variaciones de la Tensión de Vapor Variación diaria de la T.V. T.V. Zonas templadas y frías Zonas tórridas 0 24 Horas

Variación anual de la Tensión de Vapor Julio Enero Julio Localidad Máxima (mm) Mínima (mm) S. M. de Tucumán 17,2 (febrero) 7,5 (agosto) Mendoza (cap) 13,6 (febrero) 5,3 (julio) Bailoche (R:Negro) 9,4 (enero) 4,6 (junio)

Variación con la altura Localidad Altitud m s.n.m. T.V. media anual (mm) S. S. de Jujuy 1.300 14,1 Humahuaca (Jujuy) 3.000 8.8 Variación por la latitud Localidad T.V. mm S. M. de Tucumán 12,5 C. Rivadavia (Chubut) 6,6 Ushuaia (T. del Fuego) 5,0

Variaciones de la Humedad Relativa Variación diaria H. R. % 0 12 24 Horas

Variación anual de la H.R. Régimen isohigro de lluvias Mínimo 67% enero Máximo 84% junio Buenos Aires JL E JL

Variación anual de la H.R. Régimen monzónico de lluvias Mínimo 60% sept Máximo 79% abr S. M. de Tucumán JL E JL

Variación anual de la H.R. Régimen mediterráneo de lluvias Bariloche JL E JL

Condensación atmosférica Aire impuro Aire filtrado Igual tºC

Criterio de estabilidad de las gotas de agua de las nubes La velocidad de caída de las gotas en una nube es función del: * tamaño de la gota * estado físico del agua Gotas de lluvia hasta 4.500 Niebla 5-20 Nubes 20-40 Nucleo 10 -6 cm

Familias de nubes

Clasificación de las nubes Tipo de nubes Géneros Contenido Altura (km) Altas Cirrus, cirrostratus, cirrocumulus Hielo 6-12 Medias Altocumulos, altostratus Hielo y gotas sobreenfriadas 2-6 Bajas Stratocumulus, nimbostratus, stratus Gotas 0-2 Desarrollo vertical Cumulonimbus,cumulos 0-12

Nube de tormenta con granizo Las flechas indican la dirección de las corrientes de aire dentro de la nube

Medición de la nubosidad Diferentes tipos de fajas del heliofanógrafo invierno Otoño y primavera verano

Determinación de la altura de una nube con el conjunto telémetro – eclímetro  L D A A = D sen 

Medida de la velocidad y dirección de una nube NEFOSCOPIO E=V.T P P’ a e a´ Medida de la velocidad y dirección de una nube

Precipitación Crecimiento de la gota de lluvia por captura directa (izquierda) y captura de estela (derecha)

Precipitación Teorías Formación de la gota de lluvia Carga eléctrica de las nubes Temperatura de las gotas Movimiento de las gotas Tamaño de las gotas Presencia de los cristales de hielo

Pulverización de una gota de lluvia (izq Pulverización de una gota de lluvia (izq.) y relación entre tamaño de la gota y su velocidad de caída (der.) Vel de caída m/s 8 7 6 5 4 3 2 1 0.02 0.4 4.0 10 Tamaño de gota

Régimen monzónico (caso típico: Tucumán) mm mm JI E JI JI E JI Régimen ecuatorial o isohigro (caso típico Mar del Plata) mm mm JI E JI JI E JI

Régimen mediterráneo (caso típico Bariloche) mm mm JI E JI JI E JI