Universidad tecnológica de Santiago (UTESA) Presentado por: Víctor Ranger Ventura 1-06-2386 Ramón Rodríguez 98-7111 Andrés Díaz 1-09-2259 Presentado a: Ing. Pabel Batista

Precipitaciones

Precipitación (meteorología) 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, 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, o monto pluviométrico.

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.

Cómo se forma la precipitación Condensación La precipitación comienza a formarse cuando asciende el aire cálido y húmedo. Al enfriarse el aire, el vapor de agua comienza a condensarse en núcleos de condensación, formando nubes.

Proceso de Bergeron El proceso de Bergeron ocurre cuando los cristales de hielo adquieren moléculas de agua de las gotitas de agua súper frías 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 súper frías 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.

Coalescencia (fusión) La fusión 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 precipitación pluvial se mide en mm, que equivale al espesor de la lámina de agua que se formaría, a causa de la precipitación, sobre una superficie plana e impermeable.

Características de la precipitación. Tamaño y forma Las gotas de lluvia tienen tamaños en los límites de 0.1 mm hasta los 9 mm de diámetro, y por encima de ese tamaño tienden a romperse. Las gotas más pequeñas se llaman gotitas de nube, y su forma es esférica. Cuando una gota de lluvia aumenta de tamaño, su forma se hace más redondeada, con un corte transversal más grande. 

Intensidad y duración La intensidad y duración de la precipitación están, por lo general, inversamente relacionadas; es decir, las tormentas de intensidad altas probablemente serán de duración corta, y las tormentas de intensidad baja pueden tener una duración larga. Intensidad y área Sobre un área grande la precipitación suele ser menos intensa que sobre un área pequeña.  Tamaño de gota e intensidad Las tormentas de intensidad alta tienen un tamaño de gota más grande que las tormentas de intensidad baja.

CLASIFICACIÓN DE LAS PRECIPITACIONES La precipitación procedente de las nubes puede ser clasificada en función de su forma: Lluvia Precipitación líquida. El diámetro de las gotas está comprendido entre 0,5 y 3 mm y su velocidad de caída oscila entre 3 y 7 m/s. Llovizna Precipitación líquida. El diámetro es inferior a 0,5 mm y la velocidad de caída es inferior a 3 m/s. Chubasco Precipitación líquida. El diámetro de las gotas es superior a 3 mm y la velocidad de caída es superior a 7 m/s.

Nieve Precipitación sólida. Constituida por livianos cristales de hielo, la mayoría ramificados y hexagonales aglomerados en copos. Se denomina granulada la formada por granos blancos y opacos de aspecto esponjoso, de forma casi esférica con un diámetro aproximado no superior a 5 mm. Se produce cuando el nivel de congelación está tan cerca de la superficie que los conglomerados de cristales de hielo no tienen tiempo de fundirse antes de llegar al suelo. La precipitación de lluvia y nieve es máxima cuando la temperatura del aire en la superficie es de 1,5º C, aproximadamente. Pocas veces nieva a temperatura del aire de más de 4º C. Aguanieve Mezcla de lluvia y hielo o pequeñas bolitas de hielo transparente (gotas de lluvia helada), o copos de nieve que se han fundido y se han vuelto a helar.

Granizo y pedrisco Precipitación sólida. Son glóbulos, esféricos o cónicos, y trozos grandes e irregulares de hielo, presentando una estructura en capasa concéntricas opacas y transparentes. Formados por capas de hielo sucesivas, con diámetro inferior a 5 mm el primero y superior a 5 mm el pedrisco. Rocío Gotas de condensación que aparecen en la superficie del suelo o en la hierba, depositadas cuando la temperatura superficial está por debajo del punto de rocío. La escarcha es la forma helada, cuando se depositan cristales de hielo en la superficie.

Clasificación de la lluvia según su intensidad Intensidad Descripción Débil Cuando su intensidad es </= a 2 m/m hora Moderada Cuando su intensidad es > 2 mm./hora y <= 15 mm./hora Fuerte Cuando su intensidad es > 15 mm./hora y <= 30 mm./hora Muy fuertes Cuando su intensidad es >30 mm./hora y <= 60 mm./hora Torrenciales Cuando su intensidad es >60 mm./hora

Medición de la precipitación. Los instrumentos más frecuentemente utilizados para la medición de la lluvia y el granizo son los pluviómetros y pluviógrafos, estos últimos se utilizan para determinar las precipitaciones pluviales de corta duración y alta intensidad. Estos instrumentos deben ser instalados en locales apropiados donde no se produzcan interferencias de edificaciones, árboles, o elementos orográficos como rocas elevadas.

A partir de 1980 se está popularizando cada vez más la medición de la lluvia por medio de un radar meteorológico, los que generalmente están conectados directamente con modelos matemáticos que permiten determinar la lluvia en una zona y los caudales en tiempo real, en una determinada sección de un río en dicha zona.

Instrumentos para medir precipitaciones El pluviómetro es un instrumento que se emplea en las estaciones meteorológicas para la recogida y medición de la precipitación. La cantidad de agua caída se expresa en milímetros de altura. El diseño básico de un pluviómetro consiste en una abertura superior (de área conocida) de entrada de agua al recipiente, que luego es dirigida a través de un embudo hacia un colector donde se recoge y puede medirse visualmente con una regla graduada o mediante el peso del agua depositada.

Instrumentos para medir precipitaciones Normalmente la lectura se realiza cada 12 horas. Un litro caído en un metro cuadrado alcanzaría una altura de 1 milímetro. Para la medida de nieve se considera que el espesor de nieve equivale aproximadamente a diez veces el equivalente de agua.

Tipos de pluviómetros Pluviómetro manual Es un indicador simple de la lluvia caída, consiste en un recipiente especial cilíndrico, por lo general de plástico, con una escala graduada. La altura del agua que llena la jarra es equivalente a la precipitación y se mide en mm.

Pluviómetros totalizadores Se componen de un embudo, que mejora la precisión y recoge el agua en un recipiente graduado, el instrumento se coloca a una determinada altura del suelo y un operador registra cada 12 horas el agua caída. Con este tipo de instrumento no se pueden definir las horas aproximadas en que llovió.

Pluviógrafo El pluviógrafo es un instrumento meteorológico utilizado en el estudio y análisis de las precipitaciones, su funcionamiento y uso esta estrechamente relacionado con el pluviómetro. El pluviógrafo tiene por función registrar en un gráfico la cantidad de agua caída en un periodo de tiempo determinado, lo cual permite establecer la distribución e intensidad de las lluvias, ya que permite conocer la hora de comienzo y finalización de las precipitaciones así como su intensidad en litros por metro cuadrado caídos en una hora.

Pluviógrafos

Período de Retorno La probabilidad de que se produzca un evento, con una intensidad y duración especificada, se llama período o frecuencia de retorno. La intensidad de una tormenta puede predecirse para cualquier período de retorno y duración de la tormenta, a partir de tablas basadas en datos históricos de posición. Frecuencia de inundación No hay ningún modo de predecir cuándo tendrá lugar una inundación y de qué tamaño será, pero los eventos de inundaciones pasadas pueden proporcionar alguna información en cuanto a lo que se podría esperar.

Importancia de las precipitaciones en la ingeniería Civil Muchas obras de ingeniería civil son influenciadas profundamente por factores climáticos, por su importancia destacan las precipitaciones pluviales. En efecto, un correcto dimensionamiento del drenaje garantizará la vida útil de una carretera, una vía férrea, un aeropuerto.

Importancia de las precipitaciones en la ingeniería Civil El conocimiento de las precipitaciones pluviales extremas y el consecuencia el dimensionamiento adecuado de las obras hidráulicas, así por ejemplo los vertedores de excedencias de las presas, garantizará su correcto funcionamiento y la seguridad de las poblaciones que se sitúan aguas abajo.

Importancia de las precipitaciones en la ingeniería Civil El cálculo de las lluvias extremas, de corta duración, es muy importante para dimensionar el drenaje urbano, y así evacuar volúmenes de agua que podrían producir inundaciones.