Nubes y Precipitación

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NUBES Y PRECIPITACINLas nubes, la niebla, la lluvia, la nieve, etc., que es la forma condensada de la humedad atmosfrica, compuesta de pequeas gotas de agua o de diminutos cristales de hielo, son el principal fenmeno atmosfrico visible del tiempo meteorolgico. Como tales, representan un paso transitorio, aunque vital, en el ciclo del agua. Este ciclo incluye la evaporacin de la humedad desde la superficie terrestre, su transporte hasta niveles superiores de la atmsfera, la condensacin del vapor de agua en masas nubosas y el retorno final del agua a la tierra en forma de precipitaciones de lluvia y nieve.

CONDENSACIN Y FORMACIN DE NUBES.La condensacin es la transformacin del vapor de agua a agua lquida. El resultado de este proceso puede ser la formacin de roco, niebla o nubes. Aunque cada uno de estos procesos de condensacin son diferentes, todos tienen dos propiedades en comn:

a) Para que se produzca la condensacin del vapor de agua, el aire debe estar saturado de humedad. La saturacin se puede lograr por dos mecanismos diferentes: cuando el aire se enfra hasta alcanzar la temperatura del punto de roco o cuando al aire se le agrega suficiente vapor de agua. Estos dos procesos pueden producirse en forma independiente o simultneab) Para que se produzca la condensacin del vapor de agua, debe existir una superficie sobre la cual el vapor pueda condensarse. Cuando la condensacin se produce sobre la superficie de los objetos en el suelo como pasto, cemento, metal, etc., se forma el roco en esas superficies. Para que la condensacin se produzca en el aire, deben haber partculas microscpicas en suspensin, que son las superficies sobre las cuales el vapor de agua puede posarse para condensar. Estas partculas microscpicas existen y se llaman ncleos de condensacin.

PRECIPITACIONOrigen de las lluvias.Ncleos de condensacin.Son partculas o ncleos sobre los cuales las molculas de vapor de agua tienden a reunirse para transformarse en lquido, formando diminutas gotas de agua. De esos ncleos de condensacin hay que destacar, en primer lugar, a los llamados higroscpicos, que tienen gran afinidad por el agua. Entre stos hay que sealar las minsculas partculas de sal suspendidas en el aire, a causa del oleaje y rompiente de las costas. El tamao de esos ncleos de sal va desde un dimetro de una centsima de micrn hasta diez micrones.

Grupos de ncleos de condensacin. Los ncleos de condensacin se clasifican en tres grupos, segn su tamao. El primero formado por partculas muy pequeas, cuyos dimetros son menores de 4 dcimas de micrn. El segundo grupo se denomina de los ncleos grandes, y sus componentes tienen dimetros comprendidos entre 4 dcimas de micrn y 1 micrn; en su mayora, estn compuestos por sulfatos Y el tercero, integrado por los ncleos gigantes, con dimetros entre 1 y 10 micrones. A este grupo pertenece las partculas de sal marina.

La importancia de estos corpsculos es tal que el aire puro, habra de contener cuatro o cinco veces ms cantidad de vapor de agua que el del aire contaminado saturado en condiciones normles, para que tuviera lugar el fenmeno de la condensacin.CONVECCION.Movimiento ascendente del aire provocado principalmente por el efecto de calentamiento que ocasiona la radiacin solar en la superficie terrestre. Este fenmeno origina la formacin de nubes de tipo cmulos, los cules se pueden convertir en cumulunimbos (Nubes de tormenta) si la conveccin es muy fuerte.Las nubes.Una nube es un conjunto o asociacin, grande o pequeo, de gotitas de agua, aunque muchas veces tambin lo es de gotas de agua y de cristales de hielo. La masa que forman se distingue a simple vista, suspendida en el aire, y es producto de un gran proceso de condensacin. Las partculas que componen las nubes tienen un tamao que vara entre 5 y 25 micrmetros (0,005 y 0,025 milmetros), son tan pequeas que las sostienen en el aire corrientes verticales leves. El tamao de las gotitas que integran una nube vara desde unos pocos micrones hasta unos 100 micrones. Estas pequeas gotas, al principio son casi esfricas, dependiendo su crecimiento del calibre y composicin del ncleo de condensacin, as como de la humedad del aire. Cuando las gotitas se hacen mayores pierden suforma esfrica y toman la clsica de pera, con la que casi siempre se las representa. Cuando llega el momento en que ya no pueden sostenerse en la atmsfera inician el camino hacia tierra.

Clases de precipitacin.

El ciclo del agua en la atmsfera consta de tres partes diferentes: evaporacin, la condensacin y la precipitacin. Mientras cualquiera reconoce la diferencia entre evaporacin y condensacin, se percibe menos la distincin entre condensacin y precipitacin. Esencialmente el proceso de condensacin es la acumulacin de molculas de vapor de agua en gotitas extraordinariamente pequeas. En cambio, en el proceso de precipitacin se reunen muchas de tales gotitas para formar gotas (o cristales de hielo y agrupaciones de ellos) del tamao de las de lluvias (o nieve). Una gota de lluvia de tamao medio tiene un radio del orden 1 mm mientras que la gota de agua de una nube tiene por trmino medio un radio bastante menor de 20 m (0.02 mm). Es decir que una gota de lluvia corriente se forma con ms de un milln de gotitas de nube. Estos nmeros son slo una aproximacin; pero sirven para que se ponga de manifiesto la diferencia entre los resultados de los procesos de precipitacin y condensacin.

La llovizna es un riego tenue de pequeas gotas de agua, de tamao bastante uniforme, cuyo diamtro es ms pequeo que 0,5 milmetros. Las gotas son tan pequeas que parecen flotar en el aire y seguir las irregularidades del movimiento de ste. En una llovizna tpica los paraguas no son muy eficaces, pues las gotas se mueven alrededor de ellos y consiguen entrar debajo.

La lluvia es una precipitacin de agua lquida en la que las gotas, por regla general, son ms grandes que en una llovizna. A veces las gotas pueden tener el tamao que tienen en la llovizna, pero entonces son pocas y alejadas entre s, lo que distingue la lluvia de la llovizna

Nieve es una precipitacin de agua en estado slido, en forma de copos que mirados al microscpio presentan una estructura cristalina de variadas formas, principalmente en forma de estrella o cristales hexagonales rameados. La nieve se forma cuando la temperatura es tan baja que el agua pasa al estado slido.

El aguanieve es nieve fundante, o mezcla de nieve y lluvia. Muchas precipitaciones que en las altas y medias latitudes comienzan como nieve en las capas superiores, se convierten en aguanieve por bajo del nivel de fusin y caen a tierra como lluvia

Granizo son los granos o corcuspulos ms o menos duros que caen de las nubes. El tamao de estas partculas oscila entre unos mm y dos o ms centmetros. Se produce tanto en verano como en la estacin invernal. El mecanismo de esta precipitacin violenta de granos de hielo est relacionado con las tormentas y los fenmenos elctricos.

La llovizna, la lluvia, la nieve y el granizo se forman en el aire y caen a tierra, existen otras que puede decirse se originan directamente sobre la superficie terrestre, aunque el proceso de condensacin es el mismo como el roco y la escarcha que se forman directamente sobre el terreno o los obstculos.

El roco se forma a causa de que los cuerpos, como las plantasse enfran considerablemente durante las noches claras, al emitir gran cantidad de radiacin de onda larga al espacio. Las capas de aire en contacto con el suelo y los vegetales se enfran demasiado, no pudiendo mantener el agua en forma de vapor, la cual se condensa en agua si la temperatura es mayor que 0 C. El roco no solo se forma en las primeras horas de la noche o en la madrugada, sino que se produce siempre que la temperatura del suelo desciende lo necesario.

La escarcha se forma del mismo modo que el roco, cuando la condensacin del vapor se produce a una temperatura inferior a 0 C y el vapor de agua del aire se transforma directamente en cristales de hielo, en forma de chapitas, agujas, plumas y abanicos. La escarcha es hielo proveniente directamente del vapor sin pasar por el estado lquido, de ah que se le conoce tambin con el nombre de helada.

NIEBLAS, NEBLINA Y BRUMAS, Resultan de la presencia de gotitas de agua o hielo, la calima resulta de las partculas secas. Se clasifican en: Nieblas de masa y Nieblas frontalesREQUISITOS PARA LA FORMACION DE NIEBLAS Humedad elevada junto a la superficie Cielo despejado o parcialmente nublado Vientos ligeros en superficieDISIPACION DE LAS NIEBLASEn forma natural se disipan por calentamiento o turbulenciaLa niebla. Es otro de los fenmenos producidos por la condensacin del vapor de agua. Es una nube tan baja que toca el suelo. La niebla esta formada por gotitas de agua microscpicas que flotan en el aire reduciendo la visibilidad cuanto mas juntas estn. La niebla se forma al enfriarse el aire que est en contacto con la tierra o el mar, por el mismo procedimiento de formacin de las nubes.

NUBES. Una expresin importante de los procesos fsicos en la atmsfera, es la nube, cuyo carcter visible le confiere la propiedad de ser testigo revelador del tiempo presente. Las nubes son la forma condensada de la humedad atmosfrica compuesta de pequeas gotas de agua o de diminutos cristales de hielo, que se encuentran en suspensin en la atmsfera; puede tambin contener impurezas.

Una nube es un hidrometeoro. Para comprender la expresin hidrometeoro, se debe saber que un meteoro es por definicin un fenmeno observado en la atmsfera, consistente en una suspensin o depsito de partculas lquidas o slidas o una manifestacin de naturaleza ptica o elctrica. Entonces un hidrometeoro es un meteoro consistente en un conjunto de partculas de agua lquida o slida, suspendidas en la atmsfera como nubes o niebla, o que caen a travs de ella como lluvia, nieve o granizo.Clasificacin de las nubes.Las nubes se clasifican sobre la base de dos criterios: segn la forma y altura donde se ubican. Segn su forma se reconocen tres clases bsicas de nubes.

a) Cirrus: nubes altas, blancas y delgadas.

b) Cumulus: masa de nube globular, de base plana y ....que se eleva como

domos o torre.

c) Stratus: aparecen en capas cubriendo gran parte del ....cielo.

Segn su altura, se reconocen por su ubicacin en tres niveles tpicos.

a) Nubes altas: normalmente tienen base sobre los 6 ....km de altura.

b) Nubes medias: se encuentran entre 2 y 6 km de .....altura.

c) Nubes bajas: desde la superficie hasta los 2 km de ....altura.

Todas estas caractersticas especficas dan lugar a un alto ndice de variabilidad morfolgica de las nubes, no obstante es posible identificar un nmero determinado de formas bien definidas que se pueden observar en cualquier parte del globo. Se distinguen diez generos.

Ubicacin de las nubes en diferentes niveles

Desde el punto de vista de la fsica del aire, es importante considerar la aparicin, en un momento dado, de un determinado tipo de nubosidad, dado que responde al estado concreto de la capa atmosfrica en la cual se ha originado. La aparicin de stratus puede indicar una atmsfera estable, mientras que los cmulus (densos y aborregados, de desarrollo vertical), presagian normalmente, un aumento de la inestabilidad atmosfrica. En cambio los nimbustratus, capa amorfa y oscura de gran espesor, estn asociados a lluvias intensas, y en ciertas situaciones, a vientos fuertes.

TORMENTASFORMACION DE UNA TORMENTA EN UN CUMULONIMBUS

REQUISITOS PARA LA FORMACION DE TORMENTAS: Aire hmedo en la atmsfera Atmsfera inestable Fuerte mecanismo de elevacin

TIPOS DE TORMENTAS: De masa y Frontales

FACTORES QUE REDUCEN LA VISIBILIDAD Niebla y brumas Precipitaciones y nubes Tempestades de arena y polvo Contaminacin del aireVISIBILIDAD METEOROLOGICA: Distancia mxima a la cual un objeto negro de tamao especificado puede ser visto y reconocido contra el horizonte por un observador normalVISIBILIDAD MINIMA: Es la ms baja medida en cualquier direccinVISIBILIDAD PREDOMINANTE: Es la que prevalece sobre la mitad o ms del horizonteTEMPESTADES DE POLVO Y ARENAEl desarrollo de las tempestades de polvo y arena dependen de: Dimetro de las partculas, Velocidad del viento y Estabilidad del aireVISIBILIDAD DENTRO DE LAS NUBESCu: 10 - 80 metrosSc: 30 - 200 metrosSt: 40 - 150 metrosAs, Ac: 80 - 300 metrosVISIBILIDAD DENTRO DE PRECIPITACIONESLluvia ligera (-RA): Ms de 10 kilmetrosLluvia moderada (RA) : De 3 a 10 kilmetrosLluvia fuerte (+RA) : De 50 a 500 metros ENGELAMIENTO DEFINICION DE ENGELAMIENTO: ES LA ACUMULACION DE HIELO SOBRE LA AERONAVE CATEGORIAS DE ENGELAMIENTO ESTRUCTURAL SISTEMA DE INDUCCION

A) CARBURADOR

B) TURBINA DE ADMISION INSTRUMENTOS

TIPOS DE ENGELAMIENTO ESCARCHA BLANCA CENCEADA LLUVIA HELADA NIEVE COMPACTAINTENSIDADES DE ENGELAMIENTO TRAZAS LIGERA MODERADA SEVERARecomendaciones para el trfico terrestre, cuando ocurren nieblas. Reducir la velocidad. Mantener limpio el parabrisas. Evitar adelantar. No usar luces altas. Pisar con frecuencia suavemente el freno para resaltar las luces traseras.CLASIFICACIN GENTICA. DE LAS PRECIPITACIONES La clasificacin de la precipitacin que se ha descrito anteriormente, se basa solo en el aspecto de los elementos de la misma. Tambin se puede clasificar la precipitacin en forma gentica, relacionada directamente con el proceso de formacin. El amplio espectro de esta clasificacin se puede resumir en continua, chubascos y llovizna, como sigue:

a) Precipitacin continua: sin variaciones bruscas en su intensidad, tal como la lluvia o nieve que cae suavemente de una capa de altostratus y nimbustratus. Esta precipitacin es debida a movimientos de grandes masas de aire que ascienden lentamente en una amplia extensin horizontal. Estos son los sistemas asociados corrientemente con los frentes y los ciclones

b) Chubascos: precipitacin de corta duracin y con intervalos en claro. Esta clase de precipitacin procede de los Cumulonimbus y es seal de una estratificacin inestable en la que tienen lugar rpidos movimientos verticales del aire.

c) Llovizna: gotas pequeas y numerosas cayendo de una niebla o de una capa baja de stratus. Son indicios de estratificacin estable, sin ningn movimiento vertical de consideracin. En buena parte, las pequeas gotas pueden caer por la ausencia de movimiento vertical del aire hacia arriba.

MEDICION DE LA PRECIPITACION.Para medir la precipitacin se usa un instrumento llamado pluvimetro, el cual es el ms elemental de los aparatos de una estacin meteorolgica. El objeto de una estacin pluviomtrica es contribuir al estudio climatolgico de la regin donde est instalado. La lluvia se mide con el ms elemental de los instrumentos, que se llama pluvimetro, formado por un envase cilndrico, en cuyo extremo superior tiene una entrada de 200 cm 2 de rea por donde ingresa el agua de lluvia, que cae por un embudo a un envase colector interior graduado en mm, que se encuentra aislado del exterior por una capa de aire intermedia que evita la evaporacin del agua. Una sofistificacin a este instrumento es el pluvigrafo de sifn, que se muestra en la figura

MEDICION DE LA NUBOSIDAD

La cobertura nubosa es reportada por el observador meteorolgico en octavos de cielo cubierto por nubes, por un nmero entre cero y nueve. El 0 indica cielo despejado, esto es sin una sola nube ni an en el horizonte y el 9 indica que no se tiene informacin sobre el estado de nubes en el cielo, por ejemplo en la noche o por obstruccin con humo. Cielo parcial nublado se reporta con valores entre uno y cuatro octavos de cielo con nubes, nublado se informa con valores entre cinco y siete octavos de cielo con nubes y cubierto es ocho octavos. Para medir la altura de la base de las nubes se utiliza un instrumento de principio electrnico llamado nefobasmetro laser.

MODIFICACIN ARTIFICIAL DEL TIEMPO.Siembra de nubes.Las nubes que tengan una temperatura superior a la de congelacin pueden no contener cristales de hielo y no producen lluvia. Como el hielo seco puede estimular el crecimiento de las gotas de nubes, a las nubes clidas se les puede agregar hielo seco lanzado desde aviones, que la enfriaran y serviran como ncleos de congelacin, con el objeto de activar la formacin de precipitacin por el proceso de los cristales de hielo. Otra forma es intentar engaar a la nube, rocindola desde aviones con yoduro de plata, que tiene una estructura similar a la del cristal de hielo, esto podra estimular la precipitacin. Las nubes ms efectivas para la precipitacin

Dispersin de niebla y stratus.Un mtodo similar al de la estimulacin artificial de precipitacin, se usa para disolver niebla y estratos que dificultan la visibilidad en lugares como puertos y aeropuertos, para reducir el riesgo de accidentes. Para disipar la niebla tambin se puede calentar el aire para evaporarla, usando mquinas apropiadas para ello.

Eliminacin del granizo.El granizo causa severos daos y prdidas econmicas y se han hecho esfuerzos desde la antigedad para eliminarlos. Los daos y prdidas en cosechas y propiedades causadas por una granizada pueden ser enormes. Los intentos actuales para eliminar el granizo son introducir cristales de yoduro de plata en las nubes de tormenta, que actan como ncleos de congelacin, evitando el crecimiento de los granizos, lo que los hace menos destructivos. Las experiencias indican que no se ha tenido mucho xito en este procedimiento.

Prevencin de heladas.La helada o escarcha se puede producir por dos formas:

1) Cuando una masa de aire fro se mueve a alguna regin, haciendo bajar las temperaturas del lugar al cual llega, manteniendo condiciones de congelacin por largos perodos en grandes reas y 2) Por enfriamiento radiativo nocturno, en este caso ocurre slo en la noche y sobre las reas de tierra bajas o valles pequeos. Esta es ms fcil de combatir.