METEOROLOGÍA BÁSICA
1.-¿Qué se entiende por precipitación?
2.-¿A qué se llama saturación?
3.-¿Qué diferencia hay entre rocío y escarcha y por que se forma?
4.-¿Quién absorbe más agua, el aire frío o el aire caliente?
6.-¿Las nubes están siempre a la misma altura y son siempre iguales?
7.-¿Qué son los cumulonimbos (Cb)?
12.-¿Qué son las borrascas y anticiclones?
13.-¿Cómo se forman las precipitaciones dentro de la nube?
14.-¿Qué diferencia hay entre gotas de nube y gotas de lluvia?
15.-¿Qué es la precipitación artificial?
16.-¿Cómo se mide la precipitación?
18.-¿Dónde se debe colocar el pluviómetro?
19.-¿Qué es un pluviómetro totalizador?
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1.-¿Qué se entiende por precipitación?
Se llama así al agua que cae sobre la tierra; en general es de forma líquida,
pero también puede ser sólida como la nieve o el granizo. Hay muchas
formas de precipitación, lluvia, llovizna, nieve, aguanieve, lluvia helada,
agujas de hielo, nieve granulada, granizo, pedrisco, rocío, escarcha, cencellada
y alguna otra de menor trascendencia.
No
todo el agua que cae llega al suelo, sino que parte queda en la atmósfera,
contribuyendo a la humedad del aire; esta humedad juega un papel importante en
los fenómenos atmosféricos y en general en todos los seres vivos.
De todos los factores meteorológicos, como son la temperatura, el viento, la evaporación, etc., la precipitación es probablemente el más importante, desde luego es el único que proporciona ganancias de agua, todos los demás gastan de estas reservas. Es indispensable para la vida en general, y en particular para el desarrollo de las plantas. Es el productor de la materia útil consumible y por tanto, de las amplias variaciones de la producción agrícola que tantas situaciones de pobreza o bonanza lleva consigo.
Desgraciadamente, la distribución de las precipitaciones es extremadamente variable de un lugar a otro; pueden ser muy abundantes en un determinado paraje y escasa o nula a unos pocos cientos de metros de allí; y no digamos de la irregularidad; puede pasarse meses sin llover y después hacerlo torrencialmente durante unos pocos minutos.
2.-¿A qué se llama saturación?
Se refiere
a la temperatura a la cual el aire no admite más vapor, esto quiere decir
que aunque haya agua en abundancia, esta ya no puede evaporarse.
Podemos
hacer que el aire se sature de varias maneras, una de ellas es cuando se vuelve
más frío; en estas condiciones el aire, puede llegar a contener
más agua que la máxima permitida, y su humedad relativa ser superior
al 100%. Esto que parece un contrasentido, solo es posible si el aire no contiene
ninguna impureza, pero en la atmósfera hay infinidad de partículas
sólidas microscópicas en suspensión: partículas de
polvo, de cenizas, de hollín, de humo, de sales muy diversas,... que pasan
a la atmósfera en forma de microscópicos cristalitos. Pues bien,
sobre estas pequeñísimas partículas se condensa el vapor
de agua, formándose así las gotitas de nube; millones y millones
de ellas forman las nubes que vemos.
3.-¿Qué diferencia hay entre rocío y escarcha y por que se forma?
Cuando en el verano tomamos un refresco en un vaso que contiene hielo, observamos que la superficie del vaso se empaña. ¿De donde han salido estas pequeñísimas gotitas de agua?. Aunque no lo veamos, el aire contiene vapor de agua y es éste el que se condensa sobre la superficie del vaso ya que está más fría; eso sería el rocío. Cuando abrimos el congelador de la nevera, parte del aire de dentro sale y notamos ese frío, de la misma manera, parte del aire de la habitación entra y se transforma instantáneamente en gránulos de hielo; eso sería la escarcha. De una forma parecida se produce el rocío y la escarcha sobre el suelo y las plantas. El punto clave es la temperatura a la cual el aire se satura, temperatura de saturación, y que también se llama punto de rocío.
4.-¿Quién absorbe más
agua, el aire frío o el aire caliente? 
De todos es conocido el hecho, de que en el verano la ropa colgada se seca antes,
también los charcos, después de la lluvia se secan antes que en
el invierno. Ello es debido a la capacidad que tiene el aire caliente para absorber
vapor. De aquí es fácil deducir, que el aire caliente necesita mucho
más agua que el aíre frío para llegar a la saturación,
es decir, para llegar al punto en que no cabe más vapor.
Las nubes se originan a partir del agua contenida en la atmósfera, incluso ese aíre transparente y limpio de un día resplandeciente, contiene inmensas cantidades de agua en forma de vapor, que fundamentalmente procede de los mares. Cuando se enfría el aire por debajo del punto de rocío, las microscópicas gotitas de agua se condensan sobre partículas tan pequeñas como las del humo, formándose miles de millones de ellas (el tamaño de un núcleo de condensación es de 0.001 mm = 1 micra).
La condensación es capaz de producir gotas de nube pero no de lluvia; se necesitarían varios días para que esto fuera posible dado su pequeñísimo tamaño y porque además están relativamente muy separadas unas de otras. Si nos entretuviéramos en contarlas, veríamos que en un centímetro cúbico hay entre 1000 y 1500 gotitas, ello significa que la distancia entre ellas es de 1 mm, lo que relativamente representa una gran distancia. Para darnos una mejor idea de esta separación, imaginemos que las gotitas de nube crecieran al tamaño de un garbanzo, entonces resultaría, que estarían separadas unas de otras dos metros.
Aunque las gotitas de nube son muy pequeñas, también pesan y por
tanto caen en el seno del aire, aunque muy lentamente, evaporándose y desapareciendo
a la vista cuando llegan a zonas desfavorables para su existencia. Con esto queremos
decir, que una nube no es siempre la misma, sino que está evolucionando
continuamente, desapareciendo por su base inferior y formándose por la
superior que está más fría.
Insistimos que todo lo dicho se refiere a las gotitas de nube, que no debemos confundir con las gotitas de lluvia que son muchísimo más grandes.
6.-¿Las nubes están siempre a la misma altura y son siempre iguales?
Son muchas las variedades de nubes que existen, aunque se pueden resumir y así
se hace internacionalmente, en diez grupos, que a su vez se clasifican por su
altura en familias, dándoles sencillamente la clasificación de:
bajas, medias y altas. Hay una nube que se acostumbra a citar aparte por su extraordinaria
importancia, los cumulonimbos o nubes de tormenta.
A todas ellas, aunque
someramente, se les dedica a continuación una pequeña referencia.
Ahora, solamente añadiremos que la probabilidad de la lluvia aumenta con
el espesor de la nube, de tal forma, que las nubes que tienen un espesor mayor
que 4000 m. es casi seguro que puedan producir lluvia.
7.-¿Qué son los cumulonimbos (Cb) ?
Son las nubes de tormenta; se dice de ellas que son de gran desarrollo vertical, pues suben en la atmósfera hasta 10 km. o más, son de un color gris negruzco, debido a su considerable espesor, tanto más negro cuanto mayor es su envergadura. Tienen forma de coliflores montañosas y amenazantes, su parte superior es fibrosa a forma de visera o de yunque pero, por estar encima de la nube, esto sólo se puede apreciar de lejos, lateralmente y cuando están aisladas.
Son
las responsables de los temibles pedriscos, descargas eléctricas y grandes
chaparrones. Son temidas en la navegación aérea, debido a las tremendas
corrientes verticales ascendentes y descendentes que se producen en su interior,
capaces de producir serios daños a helicópteros y aviones. Pero
no siempre son perjudiciales, la mayor parte de las veces, su agua es beneficiosa,
aunque se reparte muy desigualmente, ya que en general se mueven en grupos de
células aisladas que descargan de forma imprevisible.
Su nivel superior llega hasta los 2000 m. Comprende varios géneros: Cúmulos (Cu), de base plana y cimas redondeadas en forma de coliflor, aunque hay cúmulos de buen tiempo que son como algodoncitos en el cielo. Estratocúmulos (St), parece un cubre cama o edredón gris blanquecino y algodonoso. Nimbostratos (Ns), difusa capa baja, gris peluche, triste y lluviosa.
Están a una altura entre los 2000 y 6000 metros y comprende dos géneros: Altostratos (As) y Altocúmulos (Ac). Las primeras tienen
el aspecto de sábana gris inmensa que puede extenderse horizontalmente
centenares de kilómetros y a través del cual puede verse la luz
del sol y de la luna pero nunca el astro.
Los
altocúmulos son muy fáciles de reconocer, parece un rebaño
de blanquísimos corderitos vistos en el valle desde la montaña,
a veces presenta bellísimas formaciones como losetas, nacaradas, rojizas...
regularmente colocadas en el cielo.
Las nubes medias, delante del sol y la luna, dan lugar a preciosas coronas, que aunque son variables en tamaño, no debemos confundirlas con los halos, que son mucho más grandes, siempre más del doble y propios de las nubes altas. Como regla nemotécnica podríamos emplear "halo de santo, corona de rey". El halo de un santo en una estampa es más grande que la corona de un rey.
A medida que subimos en el seno de la atmósfera la temperatura del aire va disminuyendo y, como la base de estas nubes está por encima de los 6000 m, llegamos así a temperaturas bajísimas, de -40º C y más. Con esos valores se pueden formar infinidad de pequeñísimos cristalitos de hielo, que dan a estas nubes tres aspectos distintos: Cirros (Ci) que son como tenues plumas flotantes, Cirrostratos (Cs) que se extienden por el cielo cubriéndolo de un finísimo velo, y por último Cirrocúmulos (Cc) que a semejanza de grumos de leche cuajada, distribuyen por el cielo pequeñísimos borreguitos en formaciones lejanas.
Delante del Sol y la Luna producen el fenómeno del halo, su tamaño relativo tiene una cuarta de radio, cuando se extiende el brazo delante de los ojos.
Estas nubes no son capaces de producir precipitación, aunque muchas veces anuncian la llegada de lluvias. Todas las gentes del campo, especialmente agricultores, han observado sabiamente desde la más remota antigüedad la relación entre halos y lluvias.
La masa
de aire que está sobre nosotros tiene unas características físicas
determinadas, tales como la temperatura, el contenido de humedad, y la forma de
variar la temperatura con la altura, y por supuesto, lejos de nosotros se encuentran
otras masas de características muy distintas a estas. Debido a los intentos
de regulación térmica, entre las masas polares frías y las
masas ecuatoriales cálidas, se producen movimientos de unas sobre otras,
de manera que las frías, más densas, atacan a las cálidas,
más blandas, de forma franca y directa al principio, pero debido al movimiento
de giro terrestre terminan enroscándose unas sobre otras, de tal manera,
que la masa de aire cálido queda atrapada entre dos masas frías,
no teniendo otro remedio que estrecharse, y como pueda, escapar por arriba.
A la zona en que el aire frío ataca al cálido se la llama frente
frío, su ataque es tan directo que se mete en cuña por debajo
del aire cálido, volteándolo hacia arriba con enorme virulencia,
producíendose de esta manera nubes de gran desarrollo vertical y fuertes
chubascos.
Delante de estos, el aire cálido es estrujado contra el otro aire frío,
que al ser más denso, resiste el empuje,casi sin inmutarse. El ataque,
por tanto, se limita a un lamido continuo del aire cálido sobre el frío,
(frente cálido) ascendiendo suavemente por la rampa de la cuña
fría, pegada al suelo. El lento movimiento ascendente del aire cálido
produce nubosidad de tipo estratiforme que origina lluvias suaves o lloviznas.
En definitiva, el frente frío juega con el cálido, en un loco "corre que te pillo", y cuando lo pilla, lo lanza para arriba y se junta con el otro frío, dejando en las zonas altas el aire cálido, constituyendo lo que se denomina un frente ocluido.
Mucha gente asocia el frente frío con la sensación de mucho frío y el cálido con la de calor, esto no es cierto, ha quedado bien claro que se trata de masas frías o cálidas relativas unas respecto a otras, lo cual, tiene poco que ver con nuestra sensación de frío o calor.
12.-¿Qué son las borrascas y anticiclones?
El
aire que está sobre la tierra también pesa; a su peso sobre la superficie
terrestre se le llama presión atmosférica.
La superficie del
agua de una vasija es horizontal, pero cuando hacemos girar el agua, bien en una
plataforma en rotación o bien directamente con una cucharilla, observamos
que la superficie plana se vuelve cónica, esto es, se hunde. El aire como
el agua, es un fluido y por tanto su comportamiento deberá ser análogo.
Por eso, debido a los movimientos terrestres y a otras causas, la distribución
del aire sobre la tierra no es siempre uniforme sino que está, por decirlo
de alguna manera, distribuido en "montañas" y "valles".
En los "valles" se ponen de manifiesto los frentes fríos y cálidos
descritos anteriormente. Son zonas de baja presión y se les llama borrascas,
tienen la característica de que la presión disminuye hacia el centro
sobre el cual giran, a semejanza del desagüe de la bañera de nuestra
casa.
Son
familiares sus formas más o menos redondeadas que todos conocemos por las
imágenes televisivas y que se representan por una serie de líneas,
llamadas isobaras, que unen los puntos de la superficie terrestre que tienen la
misma presión atmosférica. Las borrascas tienen un ciclo de vida
propio, esto es, nacen, se desarrollan y mueren. Algunas veces se presentan varias
juntas formando familias.
Los anticiclones son todo lo contrario a las borrascas, por tanto, son zonas de alta presión y tienen un comportamiento pasivo, sus formas no son tan redondeadas como las borrascas, adquiriendo a veces, formas alargadas que son como verdaderas cuñas entre borrascas.
La física elemental que regula las borrascas y anticiclones, se puede resumir en esta regla de oro: "Los movimientos ascendentes del aire, cómo ocurre en las borrascas, producen nubes y precipitaciones, mientras que los movimientos descendentes, cómo ocurre en los anticiclones, disipan las nubes y por tanto las precipitaciones".
13.-¿Cómo se forman las precipitaciones dentro de la nube?
Su mecanismo exacto es bastante complicado y, pensamos que no definitivamente resuelto. Cuando el aire se enfría hemos visto que la humedad relativa aumenta y en las proximidades del 100% comienza la condensación sobre los núcleos partículas solidas, relativamente más grandes y más activas, pero que son de un pequeñísimo tamaño, tan pequeño, como las partículas de humo.
Una vez condensado el vapor, las gotitas van creciendo hasta alcanzar el tamaño máximo permitido, que sigue siendo muy pequeño. Así es como se forman las gotitas de nube. Una vez formada la nube, nada sería más lógico, que pensar que estas gotitas podrían unirse entre sí para formar gotas de lluvia, sin embargo esto no es tan sencillo, ya que están enormemente separadas.
Con anterioridad hemos dicho, que si crecieran al tamaño de un garbanzo, estarían separadas dos metros unas de otras. Con estas distancias, los choques son poco probables y por tanto las microscópicas gotitas de nube cuando están en suspensión, no se agrupan para convertirse en gotitas de lluvia. Para que esto suceda, se ha de pasar por una fase, que se llama de hielo. Pero en la atmósfera, al contrario que en la tierra, es muy difícil la transformación de agua a hielo.
En el invierno, cuando hace mucho frío, por debajo de 0ºC, estamos acostumbrados a ver el agua de los charcos helada; sin embargo, en la atmósfera, las gotitas de nube permanecen en estado liquido aun cuando la temperatura del aire descienda muy por debajo de los 0ºC. Sería de esperar que se transformase en hielo, igual que el agua de los charcos, pero hay una diferencia, el agua del charco está sobre una superficie sólida, mientras que la gotita encuentra en el aire muy pocas superficies sólidas suficientemente grandes para congelarse sobre ellas, por eso, en la atmósfera es frecuente el fenómeno que se llama sublimación, (el hielo sobre el congelador de nuestra nevera se forma así), es decir, el paso directo de vapor a hielo sin pasar por líquido.
Este fenómeno, en la atmósfera, se produce a temperaturas muy bajas, entre los -10ºC y -40ºC y entonces existen en la nube simultáneamente gotitas de agua y cristalitos de hielo; pues bien, por efectos físicos que no vamos a citar, el hielo capta con facilidad el vapor de agua, y de una manera similar a como se inicia la condensación sobre ciertos pequeñísimos núcleos, así también se produce la formación de gotas a partir de cristalitos de hielo, a los que llamaremos núcleos de congelación, pero que no son exclusivos ya que también son excelentes, otras muchas partículas naturales o artificiales que han sido tomadas como base en los estudios sobre precipitación artificial.
A medida que la gota va creciendo, ya no encuentra tantas dificultades para aumentar de tamaño, de tal manera, que el fenómeno de condensación se hace más activo. Además, la gota cuando cae, barre en su camino todas las gotas que se le ponen al paso, aunque algunas veces reboten sin juntarse, pero también, crean una estela capaz de chupar a otras gotas, incluso del mismo tamaño, y que pueden así juntarse con la primera.
En otras ocasiones, se trata de cristalitos de hielo que crecen por contacto con otros cristalitos o por congelación del vapor, formándose copos de nieve; entonces ocurre que las corrientes ascendentes de la nube, arrancan pequeñas astillitas del copito de hielo, que a su vez actúan como nuevos núcleos de congelación. Cuando el copo es relativamente tan grande, que no puede ser sujetado por la fuerza ascensional del aire, cae, convirtiéndose en su caída en una gota de lluvia.
En una nube de tormenta, las corrientes ascendente son tan fuertes que las gotas de tamaño grande pueden estar moviéndose hacia arriba dentro de la nube durante mucho tiempo y, por tanto, pueden seguir creciendo considerablemente hasta que no puedan ser sujetadas por la fuerza ascensional del aire; se inicia entonces un brusco descenso, durante el cual, también pueden seguir creciendo hasta llegar a un tamaño máximo; en ese momento se rompen en otras; igual que si tirásemos un cubo de agua desde un avión, se dividiría en gotitas pequeñas que seguramente en este caso, ni siquiera llegarían al suelo, ya que se habrían evaporado por el camino.
En el invierno no suelen producirse corrientes ascendentes tan intensas, y al faltar las fuertes turbulencias del aire, los copos de nieve se desprenden de forma pausada.
14.-¿Qué diferencia
hay entre gotas de nube y gotas de lluvia? 
El diámetro de una gotita de nube es de unas 20 micras mientras que el de una gota de lluvia tipo medio es de 2000 micras.Dicho así, no parece que haya mucha diferencia, pero teniendo en cuenta que los volúmenes son proporcionales al cubo de los radios, se tiene, que para formar una gota de lluvia se necesitan del orden de un millón de gotitas de nube; confundirlas pues, seria como confundir un perdigón y una sandia.
15.-¿Qué es la precipitación artificial?
Estudios
experimentales recientes van encaminados al intento de producir lluvia, sembrando
las nubes con sales de yoduro de plata, u otras, como agentes productores de núcleos.
Ésta sal tiene una estructura cristalina similar a la de los cristalitos
de hielo, con lo cual se piensa, que puede ser más fácil que el
vapor de agua se condense sobre ellos.
Los resultados obtenidos hasta la fecha, son por lo menos discutibles, pero desde
luego lejos de las promesas de charlatanes.
16.-¿Cómo se mide la precipitación?
A fines prácticos lo que interesa es determinar la cantidad que de ésta
llege a la superficie terrestre, para lo cual, lo único que hay que hacer
es medir con una regla graduada en milímetros, la altura que alcanzaría
en el suelo, la lamina de agua si no se filtrara o escurriera, aunque para su
correcta medida se emplea el pluviómetro. En España hay unos seis
o siete mil pluviómetros, lo que representa poco más de uno por
cada cien kilómetros cuadrados, y teniendo en cuenta que la boca del pluviómetro
tiene 200 cm2, al realizar la proporción, las consecuencias derivadas son
realmente pobres. Es como si quisiéramos calcular la riqueza nacional a
partir del dinero que lleve encima el primer ciudadano conque nos topemos.
El dato obtenido con un pluviómetro, es undato real, no igualable con
nada, incluso con los aparatos más sofisticados, como pueden ser los datos
de satélites o radares meteorológicos.
Es el aparato que sirve para medir la precipitación. El pluviómetro usado oficialmente en Españaes el llamado tipo Hellmann, el cual sigue las normas de la Organización Meteorológica Mundial (OMM). Está construido de chapa metálica o de material plástico de alta calidad (Puede encontrarlo en www.pluviometro.com). Consta de un vaso receptor, en cuya parte superior lleva un borde reforzado y afilado, preferentemente de bronce, perfectamente calibrado a 200 cm2. Este receptor tiene el fondo en forma de embudo con la doble finalidad de que las gotas al caer no reboten y que además el agua escurra rápidamente hacia la parte central endonde hay un recipiente que suele ser cilíndrico y de boca estrecha, con el fin de evitar la evaporación; su misión es recoger el agua precipitada para ser medida.
El
recipiente va dentro de un vaso protector, cuyo borde superior encaja con el borde
inferior del vaso receptor. Su misión principal es aislar el recipiente
del exterior con el fin de evitar el calentamiento y por tanto la evaporación.
Inseparablemente con el pluviómetro, aunque realmente no forma parte de
él, está la probeta, la cual es de vidrio o plástico duro
trasparente y está graduada de tal manera, que da directamente la cantidad
en litros y décimas, por metro cuadrado.
El procedimiento de medida
es sumamente sencillo, consiste en echar dentro de la probeta el agua que contiene
el recipiente, producto de la precipitación.
La lectura se obtiene mirando su altura, pasando el valor leído al cuaderno pluviométrico o de observación.
18.-¿Dónde se debe colocar el pluviómetro?
Deberá ser un lugar despejado, campo, parcelas, terrazas, etc. sin árboles o edificios excesivamente cercanos, de tal forma que pueda recibir sin interferencias, ni remolinos la precipitación, aunque por causa del viento, esta llegue con alguna inclinación. Su instalación es sumamente sencilla debiéndose seguir las normas establecidas por la Organización Meteorológica Mundial (OMM).
Los pluviómetros oficiales, con el fin de contribuir a los imprescindibles estudios a escala nacional y regional, deben definir exactamente su posición, con la longitud y latitud geográfica, recibiendo un número que se llama indicativo y que lo distingue de todos los demás.
Naturalmente en los pluviómetros privados estos últimos requisitos no son necesarios.
19.-¿Qué es un pluviómetro totalizador?
Son aparatos capaces de almacenar la precipitación durante largas temporadas, generalmente un año entero. Están fabricados en hierro galvanizado y tienen grandes dimensiones y robustez, ya que deben estar diseñados para ser instalados en montañas y lugares poco accesibles, con lo cual han de ser capaces de soportar fuertes vientos y otros rigores climáticos; ello hace que su precio sea necesariamente elevado.
Para más informacion puede ver: "Posibles errores en los pluviometros"