FACULTAD DE CIENCIAS

ESCUELA PROFESIONAL DE BIOLOGA

FENOMENOS ACUOSOSEl agua es la nica sustancia que se encuentra en la atmsfera en estado slido, lquido y gaseoso de forma natural; la energa que absorbe o libera durante los cambios de estado juega un importante papel no slo en la situacin atmosfrica local sino tambin en la circulacingeneral.

Los dos tipos de cambio de estado, de slido a lquido y de lquido a gas, as como las transformaciones inversas, son importantes en la formacin de las nubes, lluvia y nieve.

El estado menos familiar del agua (el vapor) es quizs el ms importante en la atmsfera. El vapor de agua es un gas: no hay que confundirlo con la niebla.I. VISIBILIDADSe define visibilidad a la mayor distancia a la cual un cuerpo negro de dimensiones adecuadas, puede ser visto y reconocida sobre el cielo cerca del horizonte y que en los casos de las observaciones nocturnas podra ser visto y reconocido si la iluminacin general fuese incrementada hasta la intensidad normal diurna.

La visibilidad puede ser horizontal (la definicin anteriormente), vertical (la mayor distancia a la que es visible un objeto en la superficie de un punto) y oblicua (se toma desde un punto situado a una distancia de la superficie terrestre hacia un objet ubicado en un plano inferior al punto de observacin esta es muy importante desde el punto de vista aeronutico). Uno de los fenmenos ms importantes que reduce la visibilidad a menos de 1Km, es la niebla.

1. FACTORES DE REDUCCION DE LA VISIBILIDAD

A) NIEBLA

En general es llamada niebla cuando se trata de lacondensacinde lahumedaddelairepero todava en suspensin, en forma de gotas de agua y estas gotas de agua no son lo suficientemente grandes como para que la fuerza de la gravedad terrestre las haga precipitarse, como es el caso de lalluvia. LaOrganizacin Meteorolgica Mundial(OMM) define la niebla atmosfrica como la suspensin de gotas pequeas de agua (con frecuencia, microscpicas) en el aire que tambin reduce la visibilidad horizontal en la superficie terrestre a menos de 1km. Niebla de radiacin: ocurre tras la puesta del sol, cuando el suelo pierde calor a travs de la emisin de radiacin infrarroja en una noche sin nubes (de estar presentes, las nubes evitaran que el calor escape al espacio). Entonces, el suelo enfriado produce condensacin en el aire cercano al suelo, a travs del proceso deconduccin de calor. Este tipo de niebla es comn en otoo en los pases de clima templado, usualmente tiene un espesor de 1 metro (aunque laturbulenciapuede hacer que se eleve, y es de corta duracin.

Niebla de vapor: se da cuando aire fro se mueve sobre aguas ms clidas. El vapor del agua entra en la atmsfera por procesos de evaporacin, y la condensacin se da cuando se alcanza elpunto de roco. Este suceso es comn en regiones polares, lagos de tamao considerable, y al final del otoo y principio del invierno.

Niebla de precipitacin: se produce cuando llueve y el aire bajo la nube se halla relativamente seco. Esto hace que las gotas de lluvia se evaporen y formen vapor de agua, que se enfra, y al alcanzar elpunto de roco, se convierte en niebla.

Niebla de valle: se forma en los valles, usualmente durante el invierno. Es resultado de la inversin de temperatura, causada por aire fro que se asienta en elvalle, mientras que el aire caliente pasa por encima de ste y de lasmontaas. Se trata bsicamente deniebla de radiacin confinada por un accidente orogrfico, y puede durar varios das, si el tiempo est calmado.

Niebla de hielo: es cualquier tipo de niebla en la cual las gotas de agua se hallan congeladas en forma de cristales de hielo minsculos. Usualmente, esto requiere de temperaturas bastante por debajo del punto de congelamiento, lo cual hace que sean comunes a regiones rticas y antrticas. En ocasiones, pequeas cantidades de estos cristales se precipitan a tierra, como sucede enBarrow,Alaska. En determinadas regiones esta niebla es conocida comodorondno boira dorondonera.

B) NEBLINALaneblinaes un procesometeorolgico, concretamente unhidrometeoro, que consiste en la suspensin de muy pequeasgotas de agua en la atmsfera, de un tamao entre 50 y 200 micrmetros de dimetro, o de partculashigroscpicashmedas, que reducen la visibilidad vertical a una distancia menor de 10 kilmetro, adems su humedad relativa es mayor al 80%. Ocurre naturalmente como parte deltiempoo de la actividad volcnica. Es comn en atmsfera fra debajo de aire templado. Es posible tambin inducir artificialmente la neblina con el uso de envases deaerosol, si las condiciones dehumedadson apropiadas.

La nica diferencia entreneblinaynieblaes la intensidad de las partculas, que se expresa en trminos de visibilidad: Si el fenmeno meteorolgico da una visin de 1 km o menos, es considerado como niebla; y si permite ver a ms de 1 km, el fenmeno es considerado como neblina. Visto a la distancia, la neblina toma ms la tonalidad del aire (grisceo/azulino), mientras que la niebla es ms blanquecina.

C) BRUMALabrumaes un fenmeno atmosfrico, consistente en la suspensin de partculas diminutas de agua u otra materia higroscpica que limitan la visibilidad. Se llama as particularmente a lanieblaque se forma sobre el mar. El origen etimolgico de la voz es el latnbruma, es decir, elsolsticiode invierno.En el mbito tcnico o cientfico, se considera a la bruma o neblina como a un tipo de niebla con una humedad relativa es menor al 80%.D) NEVASCAUnanevasca,ventisca,nevazn,es unatormentadenieve,hieloygranizocon precipitacin de nieve en fuerte intensidad, que se produce generalmente en zonas de altamontaao altas latitudes, donde las temperaturas son muy inferiores a 0C.

Una nevasca acompaada de vientos fuertes puede ser llamadaventiscao ms explcitamenteventisca de nieve, ya que ventisca en general significa una tempestad acompaada de vientos fuertes, que tanto puede ser de lluvia como de nieve. Cuando las precipitaciones se dan en lugares de menor altura, stas se denominannevazones, aunque segn elDiccionario de la Real Academia Espaola, nevazn es sinnimo de nevasca enArgentina ,ChileyEcuador.Otra palabra utilizada en zonas de la Cordillera Cantbrica, en Espaa, escellisca.

Las nevascas son muy peligrosas para los montaistas, ya que dificultan la visibilidad y aumentan el riesgo de muerte por las bajas temperaturas que se producen en ellas. Lasensacin trmicadurante una nevasca disminuye con facilidad por bajo de los -20C y lavisibilidadse ve seriamente afectada.

Un tpico "viento blanco" provoca una prdida de la percepcin de las distancias al anular la visin del horizonte o de los objetos que puedan servir de referencia visual. En casos extremos, la visibilidad es posible solo a menos de un metro de distancia. Si esta condicin ocurre como excepcin anmala en poca de deshielo, resulta particularmente peligroso, puesto que en tales condiciones no es posible distinguir entre una ruta normal viable y segura de una cornisa de nieve que solo se proyecta sobre un abismo, de modo que se puede caminar, sin tener noticia, all donde la nieve cede al peso del cuerpo y el montaista puede caer repentinamente muchas decenas de metros en un despeadero.

Existen dos tipos de nevascas:

Baja. Como su nombre lo indica, se da cuando las partculas de nieve levantadas son de poca altura.

Alta. En la nevasca alta las partculas levantadas alcanzan alturas grandes respecto del suelo.

2. CALCULO DE VISIBILIDADLa capacidad de cuantificar la visibilidad es importante para planificar y apoyar las operaciones areas. Es por ello que los aeropuertos consideran dos tipos de clculo de visibilidad:

Visibilidad meteorolgica, que es la capacidad que se tiene para ver en cualquier punto cardinal los obstculos que lo rodean, en una distancia previamente conocida. Esta forma de medicin se distingue con la siglaMOR(delingls:Meteorological Optical Range, "rango ptico meteorolgico"). Para obtener el nivel de visibilidad con esta tcnica, es preciso fijar un punto de observacin, donde se establece la distancia con los obstculos ms cercanos (casas, rboles, cerros, etc.), sirviendo como referencia en una situacin de reduccin de visibilidad.

Rango visual de pista(en ingls:RVR,Runway Visual Range), la cual es ms especfica, pues est orientada a la visibilidad en las pistas deaterrizaje, proyectndola al piloto en el momento de aterrizar o despegar. La visibilidad estar orientada en el sentido de pista de aterrizaje y no hacia cualquier punto cardinal (como en el caso de MOR). Las luces de la pista son un ingrediente a considerar para esta tcnica, ya que estas ayudas visuales permiten mejorar considerablemente la visibilidad en momentos de restriccin de la misma (Ej.neblina, niebla,lluvia,nieveobruma). En otra poca, se unan estos elementos sobre unaplanilla de clculo, donde el observador se ubicaba al extremo delumbralde la pista y contaba la cantidad de luces de pista que era capaz de ver. Esta cantidad se multiplicaba con la distancia que estaba separado unas de otras y se proyectaba en una planilla de clculo para obtener el valor de RVR. Obviamente en la actualidad ese mtodo aunque es aceptado y usado en casos de emergencia resulta muy complejo, ms si se aplica enaeropuertoscon un flujo considerable de operaciones.

II. NUBES

Unanubees unhidrometeoroque consiste en una masa visible formada por cristales denieveo gotas deaguamicroscpicas suspendidas en laatmsfera. Las nubes dispersan toda la luz visible, y por eso se venblancas. Sin embargo, a veces son demasiado gruesas o densas como para que laluzlas atraviese, y entonces se ven grises o incluso negras. Las nubes son gotas de agua sobre polvo atmosfrico. Luego, dependiendo de unos factores las gotas pueden convertirse en lluvia, granizo o nieve. Y por eso se concluye que las nubes son claramente unaerosolformado por agua evaporada principalmente de los ocanos.

1. FORMACION DE NUBESAlgunas masas de aire que componen la atmsfera terrestre llevan entre sus componentes significativas cantidades deaguaque obtuvieron a partir de la evaporacin del agua de mar y de la tierra hmeda, juntndose as con partculas de polvo o cenizas que hay en el aire (ncleos de condensacin).

Estas masas de aire clido y hmedo tienden a elevarse cuando se topan con otra masa de aire fro y seco. Las masas de aire no se revuelven entre s cuando chocan; estn bien delimitadas y tienden a desplazarse hacia zonas de menor presin atmosfrica. Al elevarse las masas de aire caliente se expanden al encontrar menor presin en las alturas y, de acuerdo con laley de los gases ideales, disminuye tambin su temperatura. Esto causa que el agua que contienen estas masas de aire se condense formando las nubes.

2. CLASIFICACION Y TIPOS DE NUBESA) Nubes altas (5000 m - 13000 m) Cirros (6000-10000m): Son nubes blancas, transparentes y sin sombras internas que presentan un aspecto de filamentos largos y delgados. Estos filamentos pueden presentar una distribucin regular en forma de lneas paralelas, ya sean rectas o sinuosas. Ocasionalmente los filamentos tienen una forma embrollada. La apariencia general es como si el cielo hubiera sido cubierto a brochazos. Cuando los cirros invaden el cielo puede estimarse que en las prximas 24 h. habr un cambio brusco del tiempo; con descenso de la temperatura.

Cirrocmulos (5000-13000m): Forman una capa casi continua que presenta el aspecto de una superficie con arrugas finas y formas redondeadas como pequeos copos de algodn. Estas nubes son totalmente blancas y no presentan sombras. Cuando el cielo est cubierto de Cirrocmulos suele decirse que est aborregado. Los Cirrocmulos frecuentemente aparecen junto a los Cirros y suelen indicar un cambio en el estado del tiempo en las prximas 12 h. Este tipo de nubes suele preceder a las tormentas.

Cirrostratos (8000m): Tienen la apariencia de un velo, siendo difcil distinguir detalles de estructura, presentando ocasionalmente un estriado largo y ancho. Sus bordes tienen lmites definidos y regulares. Este tipo de nubes suele producir un halo en el cielo alrededor del Sol o de la Luna. Los Cirrostratos suelen suceder a los Cirros y preludian la llegada de mal tiempo por tormentas o frentes clidos.

B) Nubes medias (2000 m 7000 m) Altocmulos (3000m): Parecen copos de tamao mediano y estructura irregular, con sombras entre los copos. Presentan ondulaciones o estras anchas en su parte inferior. Los Altocmulos suelen preceder al mal tiempo producido por lluvias o tormentas. Altostratos (3000-4000m): Capas delgadas de nubes con algunas zonas densas. En la mayora de los casos es posible visualizar el Sol a travs de la capa de nubes. El aspecto que presentan los Altostratos es el de una capa uniforme de nubes con manchones irregulares. Los Altostratos generalmente presagian lluvia fina y pertinaz con descenso de la temperatura.

C) Nubes bajas (superficie 2000 m) Nimbostratos (1200m): Tienen el aspecto de una capa regular de color gris oscuro con diversos grados de opacidad. Con cierta frecuencia es posible observar un aspecto ligeramente estriado que corresponde a diversos grados de opacidad y variaciones del color gris. Son nubes tpicas de lluvia de primavera y verano y de nieve durante el invierno.

Estratocmulos (1500m): Presentan ondulaciones amplias parecidas a cilindros alargados, pudiendo presentarse como bancos de gran extensin. Estas nubes presentan zonas con diferentes intensidades de gris. Los Estratocmulos rara vez aportan lluvia, salvo cuando se transforman en Nimbostratos.

Estratos (800m): Tienen la apariencia de un banco de neblina grisceo sin que se pueda observar una estructura definida o regular. Presentan manchones de diferente grado de opacidad y variaciones de la coloracin gris. Durante el otoo e invierno los Estratos pueden permanecer en el cielo durante todo el da dando un aspecto triste al cielo. Durante la primavera y principios del verano aparecen durante la madrugada dispersndose durante el da, lo que indica buen tiempo.

D) Nubes de desarrollo vertical

Cmulos (800-1000m): Presentan un gran tamao con un aspecto masivo y de sombras muy marcadas cuando se encuentran entre el Sol y el observador, es decir, son nubes grises. Presentan una base horizontal y en la parte superior protuberancias verticales de gran tamao que se deforman continuamente, presentando un aspecto semejante a una coliflor de gran tamao. Los Cmulos corresponden al buen tiempo cuando hay poca humedad ambiental y poco movimiento vertical del aire. En el caso de existir una alta humedad y fuertes corrientes ascendentes, los Cmulos pueden adquirir un gran tamao llegando a originar tormentas y aguaceros intensos.

Cumulonimbos: Son nubes bajas de gran desarrollo vertical, con una base a poca altitud (unos 800 metros del suelo), y cuya altura llega algunas veces hasta los 9.000 y 10.000 metros, es decir, toda la altura de la troposfera. De gran tamao y apariencia masiva con un desarrollo vertical muy marcado que da la impresin de farallones montaosos y cuya cspide puede tener la forma de un hongo de grandes dimensiones; y que presenta una estructura lisa o ligeramente fibrosa donde se observan diferentes intensidades del color gris o cerleo. Estas nubes pueden tener en su parte superior cristales de hielo de gran tamao. Los Cumulonimbos son las nubes tpicas de las tormentas intensas pudiendo llegar a producir granizo.

E) Nubes poco comunes

LENTICULARES: Las nubes lenticulares se forman de los vientos descendentes de las montaas. El vientosopla a la mayora de las nubes que vemos en el cielo, pero las nubes lenticulares pareciera que permanecen en el mismo lugar. El aire circula hacia arriba y sobre la montaa, y cuando el aire va ms all de la cima de la montaa, entonces se forma una nube lenticular, luego, el aire seevaporapor el lado que se encuentra ms lejos de la montaa. Tienen forma de lente y parecen platillos voladores. NUBES KELVIN-HELMHOLTZ: parecen olas que rompen en el ocano. Despus de que el vientosopla encima y sobre de una barrera, como una montaa, el aire continen atravesando la atmsfera en un patrn en forma de ola. Estasnubesse forman cuando hay una diferencia en la velocidad o la direccin del viento entre dos corrientes del viento en la atmsfera.

MAMMATUS: son bolsas de nubes que cuelgan por debajo de la base de una nube. A menudo se les asocia con las nubescumulonimbus, e indican que se aproxima una tormenta particularmente fuerte. Las nubes de Mammatus se han descrito similares a una cancha de pelotas de tenis o de melones, o como los pechos humanos femeninos. De hecho, el nombre "Mammatus" proviene de la palabra mamaen latn, o de la palabra pecho, debido a esta semejanza.

ESTELAS DE VAPOR: Las rayas blancas que observas saliendo de los aeroplanos de los aviones que vuelan muy alto se llaman, estelas de vapor, esta es una abreviacin para los rastros de la condensacin. Las estelas de vapor sonnubesque se forman cuando el vapor de agua se condensa y congela alrededor de pequeas partculas que existen en el extractor del avin. El vapor de agua proviene del aire existente alrededor del avin y del extractor del avin.Algunas estelas de vapor seevaporan rpidamente, mientras que otras quedan en el cielo durante mucho tiempo despus de que el avin ha desaparecido de vista. Estas estelas de vapor pueden convertirse ennubes cirrohechas por el hombre. Las estelas de vapor duran ms cuando hay mayor cantidad de agua en el aire; duran hasta que el agua de las nubes se evapora. III. PRECIPITACIONES PLUVIALES

Enmeteorologa, laprecipitacines cualquier forma dehidrometeoroque cae de la atmsfera y llega a la superficie terrestre. Este fenmeno incluyelluvia,llovizna,nieve,aguanieve,granizo, pero novirga,neblinaniroco, que son formas decondensaciny no de precipitacin. La cantidad de precipitacin sobre un punto de la superficie terrestre es llamadapluviosidad, o monto pluviomtrico.

La precipitacin es una parte importante delciclo hidrolgico, responsable del depsito deagua dulceen el planeta y, por ende, de la vida en nuestro planeta, tanto de animales como de vegetales, que requieren delaguapara vivir. La precipitacin es generada por lasnubes, cuando alcanzan un punto desaturacin; en este punto las gotas de agua aumentan de tamao hasta alcanzar el punto en que se precipitan por la fuerza degravedad. Es posibleinseminar nubespara inducir la precipitacin rociando un polvo fino o un qumico apropiado (como el nitrato de plata) dentro de la nube, acelerando la formacin de gotas de agua e incrementando la probabilidad de precipitacin, aunque estas pruebas no han sido satisfactorias, prcticamente en ningn caso.

Si bien la lluvia es la ms frecuente de las precipitaciones, no deben olvidarse los otros tipos: lanevaday elgranizo. Cada una de estas precipitaciones puede a su vez clasificarse en diversos tipos.

1. MEDICION DE LAS PRECIPITACIONES

Los valores de precipitacin, para que sean vlidos, deben ser cientficamente comparables.

Los instrumentos ms frecuentemente utilizados para la medicin de la lluvia y el granizo son lospluvimetrosy pluvigrafos, estos ltimos se utilizan para determinar las precipitacionespluvialesde corta duracin y alta intensidad. Estos instrumentos deben ser instalados en locales apropiados donde no se produzcan interferencias de edificaciones, rboles, o elementos orogrficos como rocas elevadas.

La precipitacin pluvial se mide enmm, que equivale al espesor de la lmina de agua que se formara, a causa de la precipitacin, sobre una superficie plana e impermeable.

A partir de 1980 se est popularizando cada vez ms la medicin de la lluvia por medio de unradar meteorolgico, los que generalmente estn conectados directamente con modelos matemticos que permiten determinar la lluvia en una zona y los caudales entiempo real, en una determinada seccin de un ro en dicha zona.

2. TIPOS DE PRECIPITACIONES PLUVIALESA) LLUVIASLalluviaes unfenmenoatmosfricode tipo acutico que se inicia con la condensacin delvapor de aguacontenido en lasnubes.

Segn la definicin oficial de laOrganizacin Meteorolgica Mundial, la lluvia es laprecipitacinde partculaslquidasdeagua, de dimetro mayor de 0,5mm o de gotas menores, pero muy dispersas. Si no alcanza la superficie terrestre no sera lluvia, sinovirga, y, si el dimetro es menor, sera llovizna.La lluvia se mide enmilmetros.

Lluvias de conveccin. Al calentarse las capas bajas que estn en contacto con la superficie terrestre, el aire se hace ms ligero, se expande, pesa menos y sube. Al subir se enfra y se produce la precipitacin. Son lluvias caractersticas de las latitudes clidas y de las tormentas de verano de la zona templada. Lluvias orogrficas. Se producen cuando una masa de aire hmeda choca con un relieve montaoso y al chocar asciende por la ladera orientada al viento (barlovento). En la ladera opuesta al viento (sotavento) no se producen precipitaciones, porque el aire desciende calentndose y se hace ms seco.

Lluvias frontales o ciclonales. Se producen en las latitudes templadas, al entrar en contacto dos masas de aire de caractersticas trmicas distintas, como las provocadas por el frente polar (zona de contacto entre las masas de aire polares fras y tropicales clidas), que aparece acompaado de borrascas, que son las causantes del tiempo inestable y lluvioso.

B) LLOVIZNALalloviznaes un tipo deprecipitacinque se caracteriza por tener un tamao de gota pequeo (usualmente menos de 0,5mmde dimetro) dando la impresin de que las gotas flotan en vez de caer. La llovizna se origina en nubes relativamente bajas y de poco desarrollo vertical como son losestratocmulos. Es un fenmeno de comn ocurrencia en la costa rida deChileyPer, y en laCornisa Cantbrica.

Aunque su intensidad es usualmente menor a la de lalluvia, la llovizna puede ser lo suficientemente copiosa como para producir acumulaciones del orden de 1 mm/h.

C) NIEVELanievees un fenmenometeorolgicoque consiste en la precipitacin de pequeoscristalesdehielo. Los cristales de nieve adoptan formas geomtricas con caractersticasfractalesy se agrupan en copos. Est compuesta por pequeas partculas speras y es un material granular. Normalmente tiene una estructura abierta y suave, excepto cuando es comprimida por la presin externa.

La nieve es elvapordeaguaexperimenta una alta deposicin en laatmsferaa unatemperaturamenor de 0C, y posteriormente cae sobre la tierra.