Precipitación: Formación, Tipos, Medición y Análisis
Precipitación: La precipitación es toda forma de humedad que, originándose en las nubes, llega hasta la superficie terrestre. La precipitación incluye la lluvia, la nieve y otros procesos mediante los cuales el agua cae a la superficie terrestre, tales como el granizo y la nevisca.
Proceso de Formación
A medida en que el vapor de agua va ascendiendo, se va enfriando y el agua se condensa de un estado de vapor a un estado líquido, formando la niebla, las nubes o los cristales de hielo. Se requiere la presencia de núcleos de condensación, alrededor de los cuales las moléculas del agua se pueden unir; con tamaños que varían desde 0.1 (aerosoles) hasta 10 mm de diámetro. Entre estas partículas tenemos: algunos productos de la combustión, como óxidos de nitrógeno y sulfuro, partículas de sal.
Las Nubes
Existen diferentes tipos, de acuerdo con su apariencia y altura de base:
a) Nubes tipo estratos: Son consideradas como nubes de bajo nivel; por lo general, se encuentran alrededor de las montañas.
b) Nubes tipo cúmulos: Las nubes de tipo cúmulos son nubes de desarrollo vertical que se forman por acción convectiva y generalmente son las que producen precipitación.
c) Nubes tipo nimbos: Son de nivel medio, generalmente se presentan en forma conjunta con las nubes de tipo estratos, tomando el nombre de nimbostratos. Estas forman una capa lo suficientemente gruesa como para impedir el paso de la luz del sol, y son las responsables de las lluvias intermitentes.
d) Nubes tipo cirros: Son nubes de alto nivel, blancas y ligeras, de aspecto fibroso o filamentoso. Aparecen especialmente cuando el aire está seco.
Formas de Precipitación
Llovizna: Más conocida como garúa, consiste en diminutas gotitas de agua líquida cuyo diámetro fluctúa entre 0.1 y 0,5 mm.
Lluvia: Consiste de gotas de agua líquida en su mayoría con un diámetro mayor a los 5 mm. Suelen clasificarla como ligera, moderada o fuerte según su intensidad.
Escarcha: Es una capa de hielo, por lo general transparente y suave, pero que usualmente tiene bolsas de aire que se forma en superficies expuestas por el congelamiento de agua superenfriada que se ha depositado en forma de lluvia o llovizna.
Granizo: Es la precipitación en forma de bolas de hielo, producida en nubes convectivas. El granizo se forma a partir de partículas de hielo que, en sus desplazamientos por la nube van «atrapando» gotas de agua y se congelan formando capas.
Nieve: Está compuesta de cristales de hielo blanco o translúcido principalmente de forma compleja combinados hexagonalmente y a menudo mezclados con cristales simples; algunas veces aglomerada en copos de nieve.
Tipos de Precipitación
Precipitación ciclónica: Se producen cuando hay un encuentro de dos masas de aire, una caliente y otra fría y converge en zonas de bajas presiones (ciclones); las nubes más calientes son violentamente impulsadas a las partes más altas, donde pueden producirse la condensación y precipitación.
Precipitación convectiva: Se presenta cuando una masa de aire que se calienta tiende a elevarse, por ser el aire cálido menos pesado que el aire de la atmósfera circundante.
Precipitación orográfica: Se producen cuando el vapor de agua que se forma sobre la superficie de agua es empujada por el viento hacia las montañas, donde las nubes siguen por las laderas de las montañas y ascienden a grandes alturas, hasta encontrar condiciones para la condensación y la consiguiente precipitación.
Medición de la Precipitación
Altura de lámina de agua: Indica la altura de agua que se acumulará en una superficie horizontal, si la precipitación permaneciera donde cayó.
Instrumentos de Medición
Pluviómetros: Consiste en un recipiente cilíndrico de lámina, la tapa del cilindro es un embudo receptor, el cual se comunica con una probeta graduada. Permite medir la altura de agua en la probeta (p), con una aproximación hasta décimas de milímetros, ya que cada centímetro medido en la probeta corresponde a un milímetro de altura de lluvia.
Totalizadores: Se instalan en lugares que solo pueden visitarse con escasa frecuencia.
Los pluviógrafos: o medidores con registro, son aparatos que registran la precipitación automáticamente y de forma continua, en intervalos de tiempo pequeños. El recipiente normalmente tiene una capacidad de 10 mm de lluvia.
Pluviógrafo de cubeta basculante – Pluviógrafo de balanza – Pluviógrafo de flotador automático – Pluviógrafo analógico digital – Pluviómetro RGR-122
La curva masa de precipitación (figura 3.18), es la representación de la precipitación acumulada (diaria, mensual, anual) versus el tiempo, se la obtiene directamente del pluviograma. La pendiente de la tangente en cualquier punto de la curva representa la intensidad instantánea en ese tiempo.
Hietograma: Gráfico de barras que expresa precipitación en función del tiempo en intervalos regulares de tiempo, referida a un día o a una tormenta concreta.
Análisis de Datos de Precipitación
La información antes de ser estudiada en su comportamiento debe ser revisada y analizada en 3 aspectos importantes: si los datos de la estación son completos, si es consistente y si es de extensión suficiente.
Estimación de Datos Faltantes
Son estimados en base a los registros de las estaciones cercanas. Para ello se utilizan los datos de las estaciones que sí tienen los datos de los registros completos (“estaciones índice”), y se seleccionan de modo que estén lo más cerca posible y sean de altitud parecida a la estación en estudio.
Método del promedio aritmético – Método de la relación normalizada
Método del U.S. Nacional Weather Service – Método racional deductivo
Promedio aritmético: Si la precipitación media anual, en cada estación auxiliar (estaciones índice) está dentro de un 10% de la registrada en la estación incompleta (x), se usará el “promedio aritmético simple” de las 3 estaciones índice para estimar el dato faltante diario.
Regresión normalizada: Si la precipitación media anual (o mensual) de cualquiera de las estaciones auxiliares difiere en más de un 10% de la medida en la estación incompleta, el dato faltante será determinado por el método de la regresión normalizada.
px= el dato faltante anual o mensual
nx = precipitación media anual o mensual en la estación incompleta,(mm).
n1,n2,…… nn = precipitación media anual (o mensual) en las estaciones auxiliares 1,2 y n,(mm).
p1,p2,pn = precipitación anual (o mensual) observada en las estaciones 1,2,… y n para la misma fecha que la faltante,(mm). Cuando el método es aplicado para estimar datos mensuales, los valores de n1,n2 y nn corresponden al mes que se estima.
La cuenca Taquiña es una de las más estudiadas en todo Bolivia.
Estimación de Registros Anuales Faltantes
Método de los promedios – Método de la recta de regresión lineal – Incremento del registro anual por regresión
Método de la recta de regresión lineal
(varianza de los x)
(varianza de los y)
Climas de Bolivia
Aunque todo el país se sitúa en la misma latitud, en el trópico de Cáncer existe toda una variedad de climas que varían según la altura, que es el baremo por el que se regula el clima. A mayor altura la temperatura baja y a menor altura esta sube. La media de descenso de temperatura cada 100 m de altitud es de 0,55°C.
La región andina, con una altitud de más de 3.000 msnm, posee una fluctuación de temperaturas de entre 5° y 10°C, las más bajas del país, principalmente en el departamento de Oruro y parte de los departamentos de La Paz y Potosí.
La región subandina, al ser una región intermedia, tiene una altitud entre 1.500 y 1.300 msnm, y su temperatura media fluctúa entre 15° y 25°C (parte de los departamentos de Cochabamba, Chuquisaca, Tarija, La Paz, Santa Cruz y Potosí).
La zona de los llanos, caracterizada por ser la zona tropical de Bolivia, con altitudes entre 200 y 800 msnm, tiene una temperatura media anual entre 22 y 25°C. Tienen un clima húmedo tropical.
Al situarse Bolivia en el hemisferio sur, las estaciones del año son inversas a las del hemisferio norte. La época de lluvias normalmente coincide con el verano (de diciembre a marzo), salvo en la región de los llanos amazónicos y en la cuenca de la Plata donde se registran precipitaciones todo el año.
El Chaco tiene un clima semitropical, semiárido. La temperatura máxima registrada en Bolivia fue de 47 °C y se produjo en esta zona.
El Altiplano que también es barrido por los vientos fuertes y fríos, tiene un clima árido-frío, con diferencias agudas en la temperatura diaria y las cantidades de precipitación que disminuyen de norte a sur. La temperatura media durante el día se encuentra entre los 15 a 20 °C.
Valles y Yungas, donde los vientos nororientales húmedos son empujados hacia las montañas, hacen que esta zona sea más húmeda y lluviosa.