El Agua en la Atmósfera: de las Moléculas a un Diluvio

René Garreaudrgarreau@dgf.uchile.cl

Departamento de GeofísicaUniversidad de Chile

El agua en la atmósfera se encuentra en tres formas:

Cristales de hielo o nieve (Fase sólida)Estructura ordenada o desordenada

Vapor de agua (Fase gaseosa)Invisible debido a su tamaño muy pequeño

Gotas de nube o lluvia (Fase liquida)Diferentes tamaños 0.001 mm - 1 cm

Las moléculas de vapor de agua pasan desde la superficie de cuerpos de agua hacia la atmósfera.

Este proceso se denomina evaporación.

La evaporación es rápida cuando el aire es seco, la temperatura es alta y el viento es fuerte.

O2, H, etc...

H20 GasInvisible!

Moléculas

Agua Liquida (Oceano, Lagos...)

Aire

0 - 20 gr de vapor por1 Kg (1000 gr) de aire seco

Las nubes y nieblas (nubes superficiales) están formadas por pequeñas gotas de agua o cristales de hielo.

Esta transformación de vapor en agua liquida se conoce como condensación.

¿Como se logra la condensación?

Temperaturadel aire: 22°C

Moléculas se mueven rápido y choques de H2O vapor no logran formar una gota

Temperaturadel aire: 5°C

Moléculas se mueven lento y choques de H2O vapor si logran formar una gota:

Condensación

O2, H, etc...

H20 Vapor

H20 Liquido

Moleculas

Entonces, para condensar vapor y formar las gotas que dan lugar a las nubes el aire se debe enfriar...

¿de que manera se puede lograr el enfriamiento?

1. Durante la noche, el aire cerca del suelo pierde energía y se enfría, favoreciendo la formación de neblinas al amanecer.

Frío

Caliente

2. El aire también se enfría cuando asciende. En este caso el ascenso es obligado por una montaña, formándose una nube orográfica.

3. En este caso, el ascenso se produce por un calentamiento muy fuerte y localizado cerca del suelo. El vigoroso ascenso da lugar a un gran cúmulo nimbo.

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4. En este caso, el aire asciende en torno a un centro de baja presión y el sistema frontal, formando una extensa cubierta de Nimbos

¿Cuando una nube precipita(lluvia, nieve, granizo)?

Las gotas o cristales de nubecrecen por choques entre ellos.

Solo cuando las gotas (o cristales de hielo) crecen lo suficiente como para que su peso sea mayor

que la resistencia del aire, la nube precipita.

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5. Para terminar este viaje desde las moléculas a la lluvia, miremos esta mapa de distribución de la lluvia sobre el planeta. Identifique las zonas muy lluviosas y otras áridas? Que determinará su ubicación?

Seco lluvioso

mm/mes