HIDROMETEOROLOGÍA

Meteorología:

La meteorología es la ciencia interdisciplinaria (varias disciplinas) de la física de la atmósfera, que estudia el estado del tiempo, el medio atmosférico, los fenómenos allí producidos y las leyes que lo rigen.

Hidrometeorología:

La Hidrometeorología es la ciencia (estrechamente ligada a la meteorología, la hidrología y la climatología) que estudia el ciclo del agua en la naturaleza. Abarca el estudio de las fases atmosférica (evaporación, condensación y precipitación) y terrestre (intercepción de la lluvia, infiltración y derramamiento superficial) del ciclo hidrológico y especialmente de sus interrelaciones.

Comprende la observación, procesamiento y análisis del comportamiento de los elementos hídricos, fundamentalmente las descargas de los ríos y los volúmenes almacenados en embalses naturales y artificiales así como de los factores meteorológicos.

El desarrollo de esta ciencia ayuda a la comprensión de los fenómenos hidrometeorológicos, así como el desarrollo de sistemas y herramientas hidrometeorológicas que vienen siendo cada día más utilizadas en la observación, predicción, modelización, prevención y alerta temprana, en las áreas de control de inundaciones y aplicaciones específicas para el control y gestión de embalses.

Esquema de una vertiente

P: precipitación. inf: infiltración Qb: flujo sub-superficial Qei: exceso de infiltración Qes: exceso de saturación

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Factores Climáticos en el Perú:

Por su ubicación geográfica, a nuestro país Perú le corresponde un clima eminentemente tropical con precipitaciones abundantes, temperaturas altas y vegetación exuberante.

Sin embargo, estas características se ven afectadas por la presencia de diversos fenómenos, los cuales contribuyen y condicionan los diversos climas que comprende el territorio peruano. Estos fenómenos importantes son los siguientes:

La Cordillera de los Andes. Recorre el país longitudinalmente y divide las masas de aire del Pacífico y del Atlántico, estableciendo una barrera a la circulación de los vientos alisios.

La Corriente Oceánica Peruana. De unos 200 kilómetros de ancho, que circula de Sur a Norte con presencia de masas de agua fría, lo que motiva una evaporación limitada, estabilidad atmosférica y la ausencia de lluvias en la Costa.

El Anticiclón del Pacífico Sur. De alta presión, con circulación de vientos de Sur a Norte, que recogen la humedad existente y la llevan a la Costa, donde se condensan en forma de nubes bajas, con alto contenido de humedad atmosférica.

La Contracorriente Oceánica Ecuatorial o de El Niño. Presenta masas de agua cálida, que circulan de Norte a Sur y que provoca lluvias en la Costa Norte.

El Anticiclón del Atlántico Sur.  Ubicado cerca de las costas argentinas y presenta masas de aire húmedo, que llegan al Perú por el Sureste, con precipitaciones en el flanco andino del Sur. Entre los meses de mayo y setiembre pueden provocar descensos de la temperatura, conocidos como friajes.

El Ciclón Ecuatorial. Ubicado en la Amazonía, presenta masas de aire de baja presión, tibia y húmeda. El ciclón ecuatorial es responsable de las mayores lluvias y el clima cálido sobre la Selva Baja.

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Precipitación:

Es cualquier forma de hidrometeoro (fenómeno que está formado por un conjunto de partículas acuosas) que cae de la atmósfera y llega a la superficie terrestre.

Este fenómeno incluye lluvia, llovizna (gotas pequeñas), nieve, aguanieve, granizo, pero no virga, 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, llevando agua dulce a la parte emergida de la corteza terrestre y, por ende, favoreciendo la vida en nuestro planeta, tanto de animales como de vegetales, que requieren agua para vivir.

La precipitación se genera en las nubes, cuando alcanzan un punto de saturación; en este punto las gotas de agua aumentan de tamaño hasta alcanzar una masa en que se precipitan por la fuerza de gravedad.

Si bien la lluvia es la más frecuente de las precipitaciones, no deben olvidarse los otros tipos: la nevada y el granizo.

Medición de la precipitación:

Los valores de precipitación, para que sean válidos, deben ser científicamente comparables.

Los instrumentos de medición el pluviómetro y los pluviográfos, 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.

La precipitación pluvial se mide en milímetros (mm), que sería el espesor de la lámina de agua que se formaría, a causa de la precipitación, sobre una superficie plana e impermeable y que equivale a litros de agua por metro cuadrado de terreno (l/m2).

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

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Origen de la precipitación:

En esencia toda precipitación de agua en la atmósfera, sea cual sea su estado (sólido o líquido) se produce por la condensación del vapor de agua contenido en las masas de aire, que se origina cuando dichas masas de aire son forzadas a elevarse y enfriarse.

Para que se produzca la condensación es preciso que el aire se encuentre saturado de humedad y que existan núcleos de condensación.

a) El aire está saturado si contiene el máximo posible de vapor de agua. Su humedad relativa es entonces del 100 por 100. El estado de saturación se alcanza normalmente por enfriamiento del aire, ya que el aire frío se satura con menor cantidad de vapor de agua que el aire caliente.

Así, por ejemplo, 1 m³ de aire a 25 °C de temperatura, cuyo contenido en vapor de agua sea de 11 g, no está saturado; pero los 11 g lo saturan a 10 °C, y entonces la condensación ya es posible.

b) Los núcleos de condensación (que permiten al vapor de agua recuperar su estado líquido), son minúsculas partículas en suspensión en el aire: partículas que proceden de los humos o de microscópicos cristales de sal que acompañan a la evaporación de las nieblas marinas. Así se forman las nubes. La pequeñez de las gotas y de los cristales les permite quedar en suspensión en el aire y ser desplazadas por los vientos.

Se pueden contar 500 por cm³ y, sin embargo, 1 m³ de nube apenas contiene tres gramos de agua.

Las nubes se resuelven en lluvia cuando las gotitas se hacen más gruesas y más pesadas. El fenómeno es muy complejo: las diferencias de carga eléctrica permiten a las gotitas atraerse; los «núcleos», que a menudo son pequeños cristales de hielo, facilitan la condensación. Así es como las descargas eléctricas se acompañan de violentas precipitaciones. La técnica de la «lluvia artificial» consiste en «sembrar» el vértice de las nubes, cuando hay una temperatura inferior a 0 °C, con yoduro de sodio; éste se divide en minúsculas partículas, que provocan la congelación del agua; estos cristales de hielo se convierten en lluvia cuando penetran en aire cuya temperatura es superior a 0 °C.

Variación temporal de la precipitación:

Las precipitaciones varían de acuerdo a ciertos ciclos temporales determinados por los movimientos de rotación y traslación terrestres y por la localización astronómica o geográfica del lugar de que se trate. Esos ciclos pueden ser: diarios, mensuales o estacionales o en ciclos anuales, en efecto, siempre hay meses en que las precipitaciones son mayores que en otros.

Para poder evaluar correctamente las características objetivas del clima, en el cual la precipitación, y en especial la lluvia, desempeña un papel muy

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importante, las precipitaciones mensuales deben haber sido observadas por un período de por lo menos 20 a 30 años, lo que se llama un período de observación largo.

La variación estacional de las precipitaciones, en especial de la lluvia, define el año hidrológico. Éste da inicio en el mes siguiente al de menor precipitación media de largo período.

Por ejemplo en San Francisco, el año hidrológico se inicia en agosto, mientras que en Miami se inicia en enero.

Variación espacial de la precipitación:

La distribución espacial de la precipitación sobre los continentes es muy variada, así existen extensas áreas como los desiertos, donde las precipitaciones son extremadamente escasas, del orden 0 a 200 mm de precipitación por año.

En el desierto del Sahara la media anual de lluvia es de apenas algunos mm, mientras que en las áreas próximas al Golfo de Darién entre Colombia y Panamá, la precipitación anual es superior a 3.000 mm, con un máximo de unos 10 metros (10.000 mm).

El desierto de Atacama en el norte de Chile, es el área más seca de todos los continentes.

La orografía del terreno influye fuertemente en las precipitaciones. Una elevación del terreno provoca muy frecuentemente un aumento local de las precipitaciones, al provocar la ascensión de las masas de aire saturadas de vapor de agua (lluvias orográficas).

Altura de precipitación:

Para realizar mediciones, se comprobaría la altura del agua de lluvia que cubriría la superficie del suelo, en el área de influencia de una estación pluviométrica, si pudiese mantenerse sobre la misma sin filtrarse ni evaporarse. Se expresa generalmente en mm.

La medición de la precipitación se efectúa por medio de pluviómetros o pluviógrafos, los segundos son utilizados principalmente cuando se trata de determinar precipitaciones intensas de corto período. Para que los valores sean comparables, en las estaciones pluviométricas, se utilizan instrumentos estandarizados.

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Importancia de las precipitaciones en la ingeniería:

Muchas obras de ingeniería civil se ven profundamente influidas por los 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. El conocimiento de las precipitaciones pluviales extremas y en 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. 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.

Las características de las precipitaciones pluviales que se deben conocer son:

La intensidad de la lluvia y duración de la lluvia, estas dos características están asociadas. Para un mismo período de retorno, al aumentarse la duración de la lluvia disminuye su intensidad media, la formulación de esta dependencia es empírica y se determina caso por caso, con base a los datos observados directamente en el sitio de estudio o en otros sitios próximos con las características hidrometeorológicas similares. Dicha formulación se conoce como relación Intensidad-Duración-Frecuencia o comúnmente conocidas como curvas IDF.

Las precipitaciones pluviales extremas período de retorno de 2, 5, 10, 20, 50, 100, 500, 1000 y hasta 10.000 años, para cada sitio particular o para una cuenca, o la precipitación máxima probable, o PMP, son determinadas con procedimientos estadísticos, con base a extensos registros de lluvia.

Determinación de la lluvia media en una cuenca:

Las dimensiones de una cuenca hidrográfica son muy variadas y las precipitaciones también varían en el tiempo y en el espacio. Para tomar en cuenta éstas diversidades y conocer el comportamiento de las lluvias, así como su magnitud en tales condiciones, es frecuente que en la misma se instalen varias estaciones pluviométricas.

Para determinar la precipitación media en la cuenca se elige un período de retorno determinado, se determina la lluvia en cada estación para el periodo de retorno seleccionado y luego se calcula la lluvia media, para esto se utiliza alguno de los procedimientos siguientes: método aritmético, polígonos de Thiessen y método de las isoyetas.

Es común encontrar regiones sin registros o con escasa información, por lo que se debe recurrir a criterios de evaluación regional. La hipótesis de la regionalización es que las lluvias importantes se presentaron en sitios próximos, lo cual genera la ventaja de aprovechar los datos de las estaciones donde si se registraron aquellos eventos.

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Humedad:

El aire de la atmósfera se considera normalmente como una mezcla de dos componentes: aire seco y agua.

El agua es la única sustancia de la atmósfera que puede condensar (pasar de vapor a líquido) o evaporarse (pasar de líquido a vapor) en las condiciones ambientales que conocemos en la Tierra. Este hecho justifica la división del aire atmosférico en aire seco y agua, y además provocan una gran cantidad de fenómenos meteorológicos como la lluvia, el rocío, las nubes, etc. Además de todo esto, el estudio del agua en el aire atmosférico es esencial para la sensación de bienestar.

La capacidad atmosférica para recibir vapor de agua se relaciona con la humedad atmosférica, que corresponde a la cantidad de vapor de agua presente en el aire, originada por la evaporación del vital elemento desde los océanos, lagos y ríos. Se relaciona directamente con la temperatura, ya que las masas de aire cálido contienen mayor humedad que las de aire frío.

La humedad puede provocar diversas variaciones durante el día y entre un lugar a otro. Existe una cantidad límite de humedad que puede contener una masa de aire, denominada punto de saturación.

Una vez traspasado ese umbral, el vapor de agua contenido cambia de estado, se condensa y se convierte en precipitaciones. Estas últimas pueden presentarse como lluvia, granizo o nieve.

SATURACIÓN:

Cuando el aire húmedo tiene una composición tal que está en equilibrio con una superficie libre plana de agua pura que tenga la misma temperatura que el aire.

La palabra equilibrio implica que no hay, en total, transferencia de moléculas de vapor del aire a la superficie del agua, ni de la superficie del agua al aire. Cabe aclarar que las condiciones son diferentes en el caso de una superficie no  plana o agua no pura (como en el caso de las gotas de nube, cuya superficie es curva y el agua que la forma tiene sustancias disueltas).

La humedad atmosférica se puede expresar de forma absoluta o de forma relativa como humedad relativa o grado de humedad.

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Medición:

El índice de temperatura – humedad (índice T – H, también llamado índice de incomodidad) expresa con un valor numérico la relación entre la temperatura y la humedad como medida de la comodidad o de la incomodidad. Se calcula sumando 40 al 72% de la suma de las temperaturas en un termómetro seco y en otro húmedo. Por ejemplo, si la temperatura en el termómetro seco es de 30ºC y en el húmedo es de 20ºC, el índice T – H será de 76. Cuando el valor es 70, la mayoría de la gente está cómoda, si el índice es de 75 el ambiente se hace más incómodo.

Clasificación:

Humedad  Absoluta: es la masa total de agua existente en el aire por unidad de volumen, y se expresa en gramos por metro cúbico de aire. La humedad atmosférica terrestre presenta grandes fluctuaciones temporales y espaciales.

Humedad Específica: se mide la masa de agua que se encuentra en estado gaseoso en un kilogramo de aire húmedo, y se expresa en gramos por kilogramo de aire.

Humedad Relativa: es la relación porcentual entre la cantidad de vapor de agua real que existe en la atmósfera y la máxima que podría contener a idéntica temperatura; es decir, es el cociente en la humedad absoluta y la cantidad máxima de agua que admite el aire por unidad de volumen. Se mide en tantos por ciento y está normalizada de forma que la humedad relativa máxima posible es el 100%. Una humedad relativa del 100% significa un ambiente en el que no cabe más agua. El cuerpo humano no puede transpirar y la sensación de calor puede llegar a ser asfixiante. Corresponde a un ambiente húmedo. Una humedad del 0% corresponde a un ambiente seco. Se transpira con facilidad.

Cuando la humedad alcanza el valor del 100% se produce fenómenos de condensación que observamos en la vida diaria. El fenómeno del rocío en las mañanas de invierno se debe a que la humedad relativa del aire ha alcanzado el 100% y el aire no admite ya más agua. Entonces el agua condensa en forma líquida en superficie metálicas, hojas, flores etc.

También se alcanza el 100% de humedad cuando usamos agua muy caliente en un reciento cerrado como por ejemplo un cuarto de baño. El agua caliente se evapora fácilmente y el aire de la habitación alcanza con rapidez el 100% de humedad.

El resultado es de todos conocidos... se empañan (se humedecen) los espejos del baño.

Estos dos fenómenos son diferentes pero ilustran las dos formas en que puede aumentar la humedad de un recinto:

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Por disminución de la temperatura ambiental. Por aumento de la cantidad de agua en el ambiente

El primero de los fenómenos se relaciona con el concepto de temperatura de rocío. Si se mantiene la cantidad de agua del ambiente constante y se disminuye la temperatura llega un momento en que se alcanza una humedad relativa del 100%.

En ese momento es el punto de rocío y su temperatura la temperatura de rocío. Esto es justamente lo que ocurre en las madrugadas de invierno. La temperatura desciende tanto que llega al punto de rocío, en ese momento la humedad relativa del 100% hace que el agua se condense en las superficies.

Cualquier objeto de una habitación que tenga una temperatura menor que la temperatura de rocío presenta condensación en sus paredes por este fenómeno.

Así ocurre por ejemplo cuando sacamos una lata de refresco de un frigorífico y la situamos en una mesa. Su temperatura es, seguramente, menor que la de rocío y observamos como la lata se empaña de humedad.

Los que usan gafas conocen perfectamente qué ocurre cuando, en una fría mañana de invierno, se introducen súbitamente en un recinto cerrado y caliente (por ejemplo en un autobús).

La temperatura de los cristales de las gafas es muy baja y menor que la temperatura de rocío del recinto. Los cristales se empañan rápidamente hasta que se calientan y se sitúan a la temperatura del recinto.

La temperatura ambiente es uno de los factores que más condicionan la comodidad humana en un recinto pero no el único.

Sin embargo la sensación de calor, de acaloramiento, no sólo depende de la temperatura sino de la capacidad de cuerpo humano para transpirar. Esencialmente el proceso de transpiración es la evaporación de agua a través de la piel humana. Al evaporarse el agua, el cuerpo humano necesita suministrarle una cierta cantidad de calor (llamada calor latente). Esa pérdida de calor nos hace sentir un cierto frescor.

Este fenómeno se denomina enfriamiento evaporativo y se presenta muchas veces en la naturaleza. Por ejemplo sustancias como el alcohol, la colonia o la acetona se evaporan fácilmente; por eso cuando las tocamos con las manos nos parecen frías aunque realmente estén a la temperatura ambiente. Para la comodidad humana es mucho más interesante la humedad relativa puesto que cuanta mayor sea la capacidad del aire para absorber el vapor, mejor funciona el sistema de evapotranspiración, mecanismo de regulación de la temperatura del cuerpo, aunque si es excesivamente baja, se secan las mucosas (nariz, boca) y se es más propenso a la entrada de microbios patógenos. El grado de humedad más adecuado para la comodidad del ser humano está comprendido entre 40-70%.

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Cuando hace calor y humedad, se dice que el calor es pegajoso porque al sudor le cuesta evaporarse y permanece en la piel.

El hecho es que para poder transpirar es necesario que la atmósfera admita el vapor de agua que soltamos. Realmente la atmósfera no puede contener todo el vapor de agua que queramos sino que a partir de un cierto punto lo rechaza.

Si esto llega a ocurrir el cuerpo humano no puede transpirar más y la sensación de calor aumenta.

Instrumentos de Medición

Se utiliza el psicrómetro instrumento que consta de dos termómetros: el seco que mide la temperatura real, y el húmedo o mojado, llamado así porque su depósito está rodeado por una muselina humedecida.

Sobre la tela se evapora más o menos agua según que la humedad atmosférica sea menor o mayor respectivamente. Es decir que la evaporación será mayor cuanto menor sea la humedad relativa. El agua para evaporarse toma calor del termómetro mojado y esto hace que descienda su temperatura. Con la lectura de los dos termómetros y tablas confeccionadas a tal efecto, se deduce la humedad relativa.

A lo largo de millones de años, la tierra ha experimentado alteraciones en su clima, sufriendo cambios de temperatura como los periodos glaciares y los calentamientos globales del pasado. Cada vez que se han dado dichos cambios climáticos, se han producido alteraciones en el medio ambiente. Tales cambios se producen a muy diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros climáticos: temperatura, precipitaciones, nubosidad, etcétera. Éstos son debidos a causas naturales y en los últimos años debidos también a la acción del hombre. Estos cambios climáticos son una modificación del clima a una escala global o únicamente regional. Y estas acciones hacen que el medio ambiente varíe en mayor o menor medida adaptándose al cambio.

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.

El proceso de precipitaciones está dado a través de las nubes al ascender se expanden y al hacerlo se enfrían alcanzando el vapor de agua el punto de rocío y la condensación. La condensación hace que la fuerza de la gravedad supere las de suspensión y el agua cae hacia el suelo originándose las diferentes precipitaciones.

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Cada gota de lluvia puede estar formada por un millón de gotitas de agua que el aire esa capaz de sostener y cada gotita está formada por cuatrillones de moléculas de agua. Dependiendo de la temperatura a la que se forman las gotitas de agua de las nubes pueden ser de cristales de hielo. Cuando estas gotitas aumentan de tamaño y adquieren un peso suficiente para no flotar, se produce la precipitación y caen a tierra.

Si el aire está lo suficientemente caliente las partículas de hielo se funden y llegan al suelo en forma de lluvia. Casi siempre cuando llueve, sopla un viento tibio. Sin embargo, si el viento es frío, caen en forma de nieve o granizo. La lluvia no es igual en todo el planeta. Depende mucho del clima existente en la zona y puede ir desde una simple llovizna a una lluvia fuerte y muy densa.

La nieve También llamada copo de nieve es la forma más común de precipitación helada, compuesto por muchos cristales de hielo hexagonales que se han congelado juntos, debido a un descenso lento de la temperatura hasta menos de 0° C. Los cristales de hielo jamás son iguales pero presentan siempre una simetría de seis partes.

La nieve forma parte de la criosfera (escarcha). Es un tipo de precipitación en la que el agua cae en forma de cristales de hielo o combinaciones de muchos cristales de hielo llamados copos de nieve. Los copos de nieve se forman en las nubes, donde la temperatura está bajo cero (0ºC ó 32ºF). Los cristales de hielo se forman alrededor de diminutos pedazos de polvo que el polvo ha arrastrado hacia la atmósfera. Debido a que los cristales de hielo crecen, se hacen más pesados y caen hacia la Tierra.

Cada copo de nieve puede estar formado por hasta 200 cristales de hielo. Muchos copos de nieve son simétricos y de forma hexagonal (con seis caras) porque usualmente las moléculas de agua se organizan en este tipo de simetría cuando se congelan. Si giran como hélices cuando caen a tierra, pueden ser perfectamente simétricas. Otros tipos de copos de hielo caen ladeados. Diferentes tipos de copos de nieve se forman bajo diferentes tipos de condiciones. La temperatura determina si los cristales obtendrán forma de plato plano, columna larga o prisma.

En promedio, 10 pulgadas de nieve se derriten en una pulgada de agua; sin embargo, no toda la nieve es igual. Algunos lugares reciben nieve muy pesada.

Por ejemplo, tan sólo cinco pulgadas y media de las nevadas que cayeron durante el mes de enero en el Monte Washington, New Hampshire, se derritieron en una pulgada de agua. En contraste, 15 pulgadas en la nevada de enero en Crested Butte, Colorado, se derritió en una pulgada de agua.

Existen áreas de la Tierra en donde la nieve cubre la superficie durante casi todo el año. Por lo general, a estas áreas se les conoce como campos de nieve, y se encuentran a elevadas latitudes donde la nieve es algo común y las temperaturas se mantienen frías durante todo el año; así como en las cimas de las montañas, donde la elevada latitud hace que la temperatura sea fría durante todo el año. La cantidad de nieve sobre tierra puede variar con las

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estaciones - se acumula más cantidad de nieve durante el invierno y parte de ella se derrite durante el verano. La nieve que cubre muchas cimas de montañas, en especial las que se encuentra a bajas latitudes, han ido disminuyendo recientemente sus áreas nevadas debido a que la Tierra se está calentando.

La lluvia proviene del latín pluvia, es un fenómeno atmosférico de tipo acuático que se inicia con la condensación del vapor de agua contenido en las nubes.

Según la definición oficial de la Organización Meteorológica Mundial, la lluvia es la precipitación de partículas líquidas de agua, de diámetro mayor de 0,5 mm o de gotas menores, pero muy dispersas. La lluvia es un fenómeno atmosférico de tipo acuático que se inicia con la condensación del vapor de agua contenido en las nubes.

Si no alcanza la superficie terrestre, no sería lluvia sino virga y si el diámetro es menor sería llovizna.

La lluvia se mide en milímetros al año, menos de 200 son pocos, entre 200 y 500 son escasos, entre 500 y 1.000 son normales, entre 1.000 y 2.000 son abundantes y más de 2.000 son muchas. La lluvia se produce por la condensación del vapor de agua que contienen las nubes provocada por los núcleos de condensación. Existe diferente tipo de lluvias dentro de las cuales se encuentran:

Lluvias de nubes de convección (en la zona ecuatorial). Lluvias de los ciclones o de frentes (en zonas templadas). Lluvias originadas por las orográficas o de relieve (masas de aire que

precipitan en barlovento que es la dirección desde la cual llega el viento).

Los granizos constituyen otro tipo de precipitaciones los cuales son también llamado pedrisco, es un tipo de precipitación que consiste en partículas irregulares de hielo. El granizo se produce en tormentas intensas en las que se producen gotas de agua sobre enfriadas, es decir, aún líquidas pero a temperaturas por debajo de su punto normal de congelación (0 °C), y ocurre tanto en verano como en invierno.

El granizo es una de las formas de precipitación y se llega a originar cuando corrientes aire ascienden al cielo de forma muy violenta. Las gotas de agua se convierten en hielo al ascender a las zonas más elevadas de la nube, o al menos a una zona de la nube cuya temperatura sea como mínimo de 0º Centígrados, temperatura a la que congela el agua. Conforme transcurre el tiempo, esa gota de agua gana dimensiones, hasta que representa lo suficiente como para ser incontenible y permanecer por más tiempo en suspensión. Es entonces cuando, arrastrándose en su caída entre medias de la nube, se lleva consigo las gotas que va encontrando en su camino.

El aguanieve no es más una forma de precipitación consistente en nieve parcialmente derretida y mezclada con agua. Esta es debida a un aire lo

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suficientemente templado como para derretirlo parcialmente, pero no lo suficientemente cálido como para transformarlo en lluvia. Es, pues, una mezcla de agua y nieve.

El aguanieve no suele cuajar en el suelo, excepto cuando la temperatura del suelo es inferior a los cero grados Celsius, en cuyo caso puede formar capas de hielo invisibles conocidos como placas de hielo o escarcha.

Ocupa gran importancia las precipitaciones hoy en día pues estas mantienen el balance atmosférico.

Sin precipitaciones, todas las tierras del planeta serían desiertos. Las precipitaciones ayudan a los granjeros a crecer sus siembras y nos proporcionan agua fresca para beber. Las precipitaciones también pueden ser dañinas. Demasiada lluvia puede ocasionar inundaciones severas y muchos accidentes automovilísticos. El granizo puede dañar siembras y autos. La lluvia helada y el agua nieve pueden destruir árboles y torres de electricidad. El proceso opuesto a precipitación es evaporación.

El hombre, a través de sus actividades, perturba el medio ambiente e interfiere en la precipitación de dos maneras fundamentales:

Con la construcción de ciudades y con el vertido de contaminantes a la atmósfera.

Respecto a la contaminación atmosférica, uno de sus efectos más destructivos es la lluvia ácida, así denominada por la elevada acidez del agua precipitada

El fenómeno de la lluvia ácida (incluida también la nieve, las nieblas y los rocíos ácidos) tiene consecuencias negativas sobre el medio ambiente, porque no sólo afecta a la calidad del agua, sino también a los suelos, a los ecosistemas y, de modo particular a la vegetación: bastan 0,01-0,02 ppm de ácido (que corresponden a 10-20 mm./m3 en la atmósfera) para matar los líquenes; por su parte, las coníferas no sobreviven a concentraciones mayores de 0,07-0,08 ppm.

Los efectos de la lluvia ácida sobre el terreno dependen en gran medida del tipo de suelo sobre el que se deposita. Si el terreno es una formación de origen calcáreo, los ácidos serán rápidamente absorbidos por el carbonato cálcico que compone esta clase de suelos. Por el contrario, si la superficie de depósito es de composición arcillosa o granítica, las consecuencias son más graves, dado el enorme poder de disolución que tiene este tipo de agua de lluvia, que acaba alterando el pH medio del terreno originando una acidificación general. Al filtrarse en la tierra, los ácidos destruyen los nutrientes esenciales del suelo, tales como el magnesio, el calcio y el potasio, que alimentan a las plantas y los árboles. Estos se vuelven ralos y descoloridos, y mueren.

Las regiones montañosas sometidas a precipitaciones de lluvia o nieve ácidas están, a menudo, compuestas por granito y otras rocas ígneas, que producen

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suelos delgados carentes de los agentes químicos capaces de neutralizar los ácidos presentes en esta clase de precipitaciones.

Otro efecto de la lluvia ácida es el aumento de la acidez en las aguas dulces, como consecuencia del incremento de metales pesados muy tóxicos (plomo, aluminio, mercurio, cinc y manganeso), que provocan la ruptura de las cadenas tróficas y del proceso reproductivo de los peces, condenando a los ríos y lagos a una lenta pero implacable disminución de su fauna. Los lagos tienen un pH casi neutro, debido a que minerales como el calcio, liberados en sus aguas a través del suelo, neutralizan la lluvia natural. Sin embargo, este mecanismo amortiguador puede no ser suficiente para absorber el incremento de acidez de aquélla.

Los efectos de la lluvia ácida sobre el medio urbano son, por una parte, la corrosión de edificios, la degradación de las piedras de las catedrales y otros monumentos históricos y, por otra, las afecciones del aparato respiratorio en los seres humanos.

Las regiones del mundo que más sufren los efectos de la lluvia ácida son aquellas dotadas de suelos sensibles, esto es, que carecen del porcentaje necesario de neutralizantes, sobre todo en áreas situadas dentro o cerca de grandes agentes contaminantes.

También en ámbitos no industrializados, como áreas remotas de China, donde el carbón se utiliza para calefacción, cocina y depuración de agua, o en zonas de África donde se queman arbustos para propiciar el crecimiento de los pastos, se producen los mismos efectos.

Se ha luchado contra las lluvias ácidas pues desde los años ochenta, se ha producido una toma de conciencia sobre la necesidad de controlar y paliar, en la medida de lo posible, los efectos perniciosos que sobre el medio natural ejercen las sociedades humanas. Las inversiones se han concentrado en impulsar el desarrollo de las llamadas energías limpias (solar y eólica, fundamentalmente), y la implantación de controles más rigurosos para limitar la liberación a la atmósfera de agentes contaminantes.

Los países industrializados han movilizado gran cantidad de recursos económicos para reducir las emisiones ácidas.

En 1999, la Unión Europea (comunidad política de derecho constituida en régimen sui géneris de organización internacional nacida para propiciar y acoger la integración y gobernanza en común de los Estados y los pueblos de Europa. Está compuesta por veintiocho Estados europeos) acordó reducir las emisiones de óxidos de azufre en un 40% para el año 2002 y en un 60% para el 2008, y las de óxidos nitrosos, en un 30% para 2004.

Otra de las medidas acordadas a partir del año 2000 fue la de instalar catalizadores en los coches de nueva fabricación, para conseguir la reducción de las emisiones de los mencionados gases. Uno de los progresos más significativos ha tenido lugar en las cámaras de producción de las centrales

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termoeléctricas, un causante esencial de las emisiones de ácidos a la atmósfera: se han incorporado técnicas que reducen e incluso eliminan la emisión de los óxidos de nitrógeno y azufre, que son recuperados y reutilizados como abono.

Las interacciones entre atmósfera, océano y continente resultan en lo que la gente experimenta como clima. En años recientes, gran parte de la información climática nos llega a través de los medios de comunicación. Las noticias en radio, televisión o en los periódicos nos han familiarizado con fenómenos climáticos como el agujero en la capa de ozono, el calentamiento global, la contaminación atmosférica y muchos otros procesos en el medio ambiente.

Quizá uno de los que más popularidad ha ganado en el mundo en años recientes es el llamado fenómeno El Niño, por asociársele con los más graves desastres naturales en el planeta. Aunque se ha avanzado en nuestro entendimiento del fenómeno Niño y su evolución en el océano Pacífico tropical, es menos lo que sabemos de los impactos que lleva asociados en el mundo, que del fenómeno oceanográfico mismo.

Los problemas ambientales recientes han generado gran interés por entender los factores que controlan el clima. La sequía de los noventas, las inundaciones de Chiapas y el deterioro general de nuestro entorno, con un aparente aumento en el número de desastres naturales afectando a la población, son hoy en día motivo de preocupación, ya no sólo de la comunidad científica, sino de las agencias gubernamentales y de la comunidad en general.

Las preguntas sobre si llueve más o menos que antes, si el clima es más caliente y si vamos hacia un planeta con condiciones extremas nunca antes vividas, están en boca de muchos. La respuesta a estas interrogantes comienza a darse, con base en análisis científicos, tratando de evitar el sensacionalismo y la alarma.

Distribución de las precipitaciones.

Las precipitaciones son otro de los elementos que debemos tener en cuenta para clasificar los climas. Tres factores determinan básicamente la distribución de la precipitación total anual en la Tierra: latitud, continentalidad (lejanía de las masas) y relieve.

El factor latitud se aprecia al observar el mapa en el que se representa la distribución de las precipitaciones anuales. Las isoyetas, líneas que unen puntos que reciben igual cantidad de precipitación, delimitan los grandes "cinturones de lluvia" de clara disposición latitudinal.

La zona ecuatorial, bajo el dominio de la "zona de convergencia intertropical",  recibe abundantes y continuas lluvias durante todo el año, más de 2.000 mm.

En las zonas tropicales húmedas oscilan entre 2.000 y 500 mm. de precipitación, disminuyendo a medida que se avanza en latitud, ya que debido

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al vaivén de la convergencia intertropical parte del año están bajo su influencia y parte bajo la influencia de los anticiclones tropicales. En las zonas tropicales secas las precipitaciones descienden progresivamente hasta ser inferiores a 250 mm anuales en los desiertos subtropicales.

La cantidad de precipitación aumenta progresivamente en latitudes medias, donde llega a superar los 1.000 mm. Estas precipitaciones van siempre asociadas a las borrascas del frente polar.

Finalmente, en las zonas polares, las precipitaciones descienden de nuevo hasta menos de 250 mm, debido a las masas de aire con bajo contenido en vapor de  agua.

La continuidad de los cinturones de lluvia de disposición latitudinal se rompe por efecto de la distribución de mares y continentes. De forma muy general puede decirse que el litoral recibe mayor cantidad de precipitaciones que el interior de los continentes, aunque son notables las diferencias entre unas costas y otras.

En latitudes bajas -zona ecuatorial y tropical-, las fachadas orientales de los continentes reciben mayor cantidad de lluvia que las occidentales por influencia del alisio marítimo, de los monzones y de las corrientes cálidas marinas. En latitudes medias, la fachada occidental es la que recibe mayores precipitaciones, como consecuencia del dominio general de vientos del Oeste y del influjo de las corrientes marinas cálidas.

Por el contrario, las costas orientales, afectadas por corrientes frías y por un viento del Oeste que se ha desecado al atravesar el continente, son mucho más secas.

La altitud, al menos hasta cierto nivel, acrecienta las precipitaciones, por lo que la presencia de cadenas montañosas distorsiona aún más la disposición latitudinal de las lluvias. En general puede establecerse que la montaña es una isla más húmeda que su entorno, aunque presenta diferencias claras, entre una y otra de sus vertientes, según cuál sea la expuesta a los vientos dominantes.

El Viento:

El viento está siempre presente en la superficie de la tierra. Es caprichoso, nunca se sabe con antelación cómo va a soplar, pero aún así fue el que permitió a los grandes navegantes de los siglos XV y XVI dar la vuelta al mundo. El viento es aire que se mueve de un lugar a otro, bien sea de una ligera brisa o de un fuerte huracán. Tiene una procedencia directa de la energía solar. El calentamiento desigual de la superficie de la tierra produce zonas de altas y bajas presiones, este desequilibrio provoca desplazamientos del aire que rodea la tierra dando lugar al viento.

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Además, en verano y durante el día, el sol calienta el aire sobre la tierra firme más que el que está sobre el mar. El aire continental se expande y eleva, disminuyendo así la presión sobre el terreno, provocando que el viento sople desde el mar hacia las costas.

Lo contrario ocurre durante la noche, especialmente en invierno, donde la tierra se enfría más rápidamente que el mar.

La velocidad del viento

El viento produce energía porque está siempre en movimiento. Se estima que la energía contenida en los vientos es aproximadamente el 2% del total de la energía solar que alcanza la tierra. El contenido energético del viento depende de su velocidad.

 Cerca del suelo, la velocidad es baja, aumentando rápidamente con la altura. Cuanto más accidentada sea la superficie del terreno, más frenará ésta al viento. Es por ello que sopla con menos velocidad en las depresiones terrestres y más sobre las colinas. No obstante, el viento sopla con más fuerza sobre el mar que en la tierra.

 El instrumento que mide la velocidad del viento, es el anemómetro, que generalmente esta formado por un molinete de tres brazos, separado por ángulos de 120º que se mueve alrededor de un eje vertical. Los brazos giran con el viento y accionan un contador que indica en base al número de revoluciones, la velocidad del viento incidente.

 La velocidad del viento se mide preferentemente en náutica en nudos y mediante la escala Beaufort: Esta es una escala numérica utilizada en meteorología que describe la velocidad del viento, asignándole números que van del 0 (calma) al 12 (huracán). Fue ideada por el Almirante Beaufort en el siglo XIX.

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Escala de Beaufort

Denominación Efectos observados Nudos Km/hora

0 Calma El humo se eleva en vertical.menos de 1

0 a 1,9

1Ventolina ó brisa muy ligera

El viento inclina el humo, no mueve banderas.

1 a 3 1,9 a 7,3

2 Flojito ó brisa ligera Se nota el viento en la cara. 4 a 6 7,4 a 12

3 Flojo ó pequeña brisaEl viento agita las hojas y extiende las banderas.

7 a 10 13 a 19

4Bonancible ó brisa moderada

El viento levanta polvo y papeles.

11 a 16 20 a 30

5 Fresquito ó buena brisaEl viento forma olas en los lagos.

17 a 21 31 a 40

6 FrescoEl viento agita las ramas de los árboles, silban los cables, brama el viento.

22 a 27 41 a 51

7 FrescachónEl viento estorba la marcha de un peatón.

28 a 33 52 a 62

8 DuroEl viento arranca ramas pequeñas.

34 a 40 63 a 75

9 Muy duroEl viento arranca chimeneas y tejas.

41 a 47 76 a 88

10 Temporal ó tempestad Grandes estragos. 48 a 55 89 a 103

11 Tempestad violenta Devastaciones extensas. 56 a 63 104 a 118

12 Huracán Huracán catastrófico. 64 y más 119 y más

Medición de la fuerza del viento según la escala Beaufort

La dirección del viento

Los vientos son nombrados en relación con las direcciones en las que soplan. Así se habla de vientos del Oeste, vientos del Este, vientos del Noreste, etc.

 La dirección del viento depende de la distribución y evolución de los centros isobáricos; se desplaza de los centros de alta presión (anticiclones) y su fuerza es tanto mayor cuanto mayor es el gradiente de presiones.

 La determinación de la dirección y velocidad del viento se realiza a partir del estudio de la distribución de la presión atmosférica en la geografía terrestre, es decir a partir de los mapas isobáricos, donde existen dos principios generales:

1. El viento va siempre desde los anticiclones a las borrascas. 

2. Su velocidad se calcula en función de los juntas o separadas que estén las isobaras en el mapa. Cuanto más juntas estén las isobaras, más fuerza tendrá el viento y cuanto más separadas, menos.

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Los vientos en el mundo

El viento, cuando sopla con fuerza, recibe distintos nombres, según las diferentes áreas del mundo: ciclones, huracanes, tornados, etc.

Cuando el viento supera los 119 km por hora se llama huracán. La palabra huracán viene del nombre del Dios de la tormenta del Oeste en la India.

En el océano Pacífico estas tormentas se llamaban tifones y en Australia son conocidas como Willy Willies.

El tornado es un violento embudo giratorio de nubes que se extiende a nivel del suelo. Son muy frecuentes en Norteamérica. Los vientos pueden girar incluso a 380 km por hora, más rápido que ningún otro viento de la tierra.

Todos los distintos movimientos de aire que se producen en la Tierra, toman como referencia las áreas en que se divide el globo: dos áreas polares cubiertas por vientos polares del Este, dos franjas de los caballos donde se producen los vientos del Oeste y dos zonas de vientos alisios, que producen los vientos alisios del Nordeste y Sudeste. Teniendo en cuenta esto, los vientos se clasifican en cuatro tipos:

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* Vientos globales: Son las líneas generales de movimiento del viento en el mundo, ya que se generan por la diferencia de calor en las grandes masas de la tierra y el agua.

 * Vientos estacionales: Las estaciones se forman por el giro de la tierra según se acerca al sol. Las estaciones ocasionan diferencias anuales en los sistemas meteorológicos en el mundo, ya que tanto la tierra como el agua se calientan a distintos niveles a lo largo del año.

 * Vientos locales: donde existen dos categorías:

1.- El viento que sólo se siente en una zona porque la forma de la tierra o su situación con respecto a una masa de agua genera un movimiento de aire específico.

2.- Viento que la gente de una zona considera propio a pesar de que puede haberse originado muy lejos de esa zona.

* Vientos giratorios: Suelen ser los más dramáticos de todos los movimientos de aire. Tienen distintas formas y tamaños que van desde el destructivo huracán al más pequeño remolino de polvo.

Historia del uso del viento

El viento, entendido como energía, desempeña un papel importante en los mitos de las primeras civilizaciones. En estas leyendas, desde la civilización sumeria, a la romana, el viento representaba a una fuerza con un rol preponderante dentro de la sociedad. Según como esté configurada la civilización, política, económica o socialmente, así desarrollan el aprovechamiento energético.

Las culturas más antiguas aprovechaban su fuerza para desplazarse, mediante el uso de las velas en los barcos. De todos es sabido, la importancia del comercio en las culturas sumerias y egipcias, una actividad que tuvo su gran apogeo en el comercio fluvial, que se desenvolvía en el curso de los ríos Tigris, Éufrates y Nilo.

 La civilización griega asociaba el viento, así como los otros elementos que dieron origen al mundo, fuego y agua, al uso de los dioses. Sus leyendas consideraban que las fuerzas de la naturaleza no debían de estar dominadas por los hombres. De ahí el desinterés por las aplicaciones tecnológicas, a pesar del gran desarrollo científico y filosófico de la civilización helena.

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Hay que esperar al cambio de una economía de subsistencia a otra mercantilista y al fin de la esclavitud para que la sociedad, que necesita mano de obra, se implique en el proceso tecnológico e imponga las condiciones para usar las máquinas de potencia. Aún así, todavía es pronto para que los molinos de viento vean la luz. 

 

Máquinas eólicas conocidas como "ruedas de oraciones" fueron utilizadas con fines religiosos en el Tibet y Mongolia varios siglos antes de nuestra era.

Su inmediato precedente son los molinos hidráulicos, cuya existencia documenta Antipatro de Salónica en el siglo I A.C., al hablar de las ruedas hidráulicas.

Estos ingenios, muy populares, en los pueblos del norte de Italia eran una adecuación de la rueda persa, que contaba con un eje horizontal. A pesar de

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que Vitrubio, los cita en su obra Diez libros de arquitectura, realizada en el año 25 D.C., los romanos no los utilizaron con demasiada frecuencia. Ello se debía a la abundancia de la mano de obra esclava, que suplía a las aplicaciones técnicas y a las fuentes de energía.

La desaparición de la esclavitud, hizo que los molinos hidráulicos comenzaran a utilizarse en los siglos IV y V.

Este desconocimiento de la cultura occidental contrasta con los ingenios impulsados por el viento, que hicieron su aparición en las culturas orientales.

En Mongolia utilizaban las ruedas de oraciones y su objetivo era producir sonidos rituales durante las celebraciones religiosas. Estos mecanismos, que poseían un eje vertical, se difundieron por Persia y China, con toda probabilidad, durante el siglo II A.C.

Por lo general, la dirección del viento se define como la orientación del vector del viento en la horizontal. Para propósitos meteorológicos, la dirección del viento se define como la dirección desde la cual sopla el viento, y se mide en grados en la dirección de las agujas del reloj a partir del norte verdadero.

Por ejemplo, un viento del oeste sopla del oeste, a 270° del norte. Un viento del norte sopla desde una dirección de 360°. La dirección del viento determina la del transporte de una pluma emitida.

Paletas de viento

El instrumento más común para medir la dirección del viento es la paleta de viento. Las paletas de viento señalan la dirección desde la cual este sopla.

Pueden ser de formas y tamaños diferentes: algunas con dos platos juntos en sus aristas directas y dispersas en un ángulo (paletas separadas), otras con un

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solo platillo plano o una superficie aerodinámica vertical. Por lo general, son de acero inoxidable, aluminio o plástico. Al igual que con los anemómetros, se debe tener cuidado al seleccionar un sensor a fin de asegurar una durabilidad y sensibilidad adecuadas para una determinada aplicación.

Paletas de viento

Los componentes horizontales (azimuth) y verticales (elevación) de la dirección del viento se pueden medir con una paleta bidireccional. Por lo general, esta paleta consta de una aleta anular y dos aletas planas perpendiculares entre sí, contrapesadas y montadas sobre un cardán de modo que cada una puede rotar libremente, tanto en sentido horizontal como vertical.

Anemómetros de hélice con montura fija

Otro método para medir la dirección horizontal y/o vertical del viento es mediante anemómetros de hélice de montura fija. La dirección horizontal del viento se puede determinar mediante programas de cómputo a partir de los componentes ortogonales de la velocidad del viento.

La velocidad vertical también puede ser medida al agregar una tercera hélice montada verticalmente. Este dispositivo generalmente se conoce como anemómetro UVW.

Transductores de dirección del viento

Muchos transductores del tipo conmutador simple se valen del contacto del cepillo para dividir la dirección del viento en 8 ó 16 sectores del compás. Sin embargo, para el estudio de la calidad del aire es mejor usar transductores que provean al menos una resolución de 10° (36 sectores del compás) en la medición de la dirección del viento.

Un transductor comúnmente usado para las aplicaciones de los modelos de la calidad del aire es el potenciómetro. El voltaje del potenciómetro varía

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directamente con la dirección del viento. Un potenciómetro es un resistor variable. Cuando la dirección del viento cambia, el eje de la paleta del viento se mueve y hace que la resistencia del potenciómetro varíe. Esta modificación está directamente relacionada con la dirección del viento.

Ubicación y exposición de los instrumentos de medición del viento

Para obtener datos meteorológicos representativos en los estudios sobre la contaminación del aire es clave la ubicación adecuada de los instrumentos.

Estos se deben colocar lejos de obstrucciones que puedan influir en las mediciones. No se debe permitir que consideraciones secundarias, como la accesibilidad y la seguridad, comprometan la calidad de los datos.

La altura estándar de exposición de los instrumentos de viento en un terreno abierto es 10 m sobre el suelo. El terreno abierto se define como una área donde la distancia entre el instrumento y cualquier obstrucción (árboles, edificios, etc.) es al menos 10 veces la altura de la obstrucción.

En los casos en que las descargas de emisión se producen generalmente sobre 10 m, es probable que se requieran mediciones adicionales del viento en mayores elevaciones. Se deberían establecer alturas adecuadas de medición a partir de cada caso y según la aplicación. Se recomienda, en lo posible, colocar los instrumentos de viento sobre una torre de rejas. Además, se deben ubicar en la parte superior de esta o, si están en un lado de la torre, se deben ubicar a una distancia de al menos dos veces el diámetro/diagonal de la torre, extendidas hacia afuera en dirección del viento prevalerte.

Criterios de distancia para la ubicación de los instrumentos de medición del viento.

Ubicaciones recomendadas para colocar los instrumentos de viento

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Distribución de la temperatura.

El reparto horizontal de las temperaturas sobre el globo terrestre, viene determinado principalmente por la latitud y por la configuración o reparto de las tierras y de los océanos.

La latitud determina la insolación terrestre. La zona intertropical es la que recibe mayor insolación por unidad de superficie, al incidir perpendicularmente sobre ella los rayos solares. Por otro lado, los días tienen casi la misma duración que las noches, por lo que las variaciones térmicas estacionales son muy suaves.

Al mismo tiempo las amplitudes térmicas se ven también moderadas por la existencia de gran cantidad de vapor en la atmósfera. A medida que nos alejamos del Ecuador y nos aproximamos a los Trópicos, si bien las temperaturas medias se mantienen altas, las amplitudes térmicas, tanto diurna como anual -diferencia entre la temperatura media del mes más cálido y la del mes más frío- se van marcando cada vez más. Ya comienza a diferenciarse la desigualdad térmica entre los días y las noches. Ello supone

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que el régimen térmico de estas zonas es menos regular que el ecuatorial.

Ya en las latitudes medias, los rayos solares inciden con mayor oblicuidad sobre la superficie terrestre, lo que determina temperaturas medias paulatinamente más bajas. Al mismo tiempo por la inclinación del eje de la Tierra, la diferenciación es neta, al menos en dos estaciones, una de verano -con una duración mayor de los días respecto de las noches y, por tanto, con un balance positivo de radiación- y otro de invierno -con las noches más largas que los días y, por ello un balance térmico negativo-.

Ello conlleva un régimen térmico con importantes variaciones periódicas y amplitudes térmicas, anual y diurna, bastante marcadas. La mayor amplitud térmica y el déficit de radiación solar llegan a su límite en las zonas polares donde se unen tres factores: la transparencia de una atmósfera con bajo contenido en vapor de agua, la reducida cantidad de radiación recibida al incidir los rayos solares muy oblicuamente sobre la superficie, hasta el punto de que durante el invierno la insolación es nula, y el alto albedo de los hielos polares.

Según lo descrito, la zona ecuatorial debería ser la más cálida y las zonas polares las más frías. Pero si bien es cierto que el descenso latitudinal de la temperatura es una realidad, también lo es que se produce con grandes irregularidades, debidas a las distorsiones producidas por la distribución de los continentes y los océanos.

La mayor inercia térmica del agua determina que los océanos se calienten y enfríen dos veces más lentamente que los continentes. Esto explica el efecto termorregulador de los océanos en los climas costeros, nunca tan extremados como los continentales, al suavizar el mar las temperaturas tanto frías como cálidas, disminuyendo así los contrastes térmicos. Por otro lado la amplitud aumentará con la continentalidad.

Otra variación importante en relación con la temperatura se da en las distintas fachadas marítimas de los continentes debido a la acción de las corrientes marinas. En latitudes altas y medias; las corrientes marinas frías originan un descenso en las temperaturas en las zonas costeras orientales del Hemisferio Norte.En latitudes tropicales, por el contrario, las corrientes marinas frías inciden sobre las costas occidentales, refrescándolas. De ello resulta una doble disimetría térmica entre las regiones costeras de los continentes, lo que influye en la distribución de la población en dichas zonas.

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