1. CAPITULO II HIDROMETEOROLOGIA
La Meteorología es la ciencia que trata del estudio de la
atmósfera y de los fenómenos y procesos físicos que en ella se
realizan. La atmósfera se define como la capa de aire que rodea
la Tierra, en la cual se desarrolla gran parte del ciclo hidrológico,
básicamente la evaporación y la precipitación.
Según los alcances teóricos y las aplicaciones prácticas, la
Meteorología se divide en: Meteorología dinámica, que trata de
las fuerzas que crean y mantienen el movimiento en la atmósfera;
Meteorología física, que analiza los procesos de naturaleza
puramente física, tales como la radiación, la temperatura, la
evaporación, la precipitación, etc, y, Climatología, que se ocupa
del estudio del clima.
2. APLICACIONES PRÁCTICAS DE LA METEOROLOGÍA
Se puede dividir en: Meteorología Sinóptica, que tiene
por objetivo el estudio del tiempo y el pronóstico del
mismo, sobre la base de observaciones simultáneas en
extensas áreas; Meteorología Agrícola, o
Agrometeorología, que trata de las aplicaciones de la
meteorología a los diferentes aspectos de la agricultura;
Meteorología Aeronáutica, que estudia las aplicaciones
de la meteorología a la navegación aérea; Meteorología
Marítima, relacionadas con la navegación marítima y el
estudio de la interacción entre la atmósfera y los océanos;
Biometeorología, que estudia la influencia del clima
sobre los seres vivos; Meteorología Técnica, que
relaciona las condiciones atmosféricas con el logro del
bienestar del hombre; Meteorología Legal, que se ocupa
de los riesgos provocados por los fenómenos
atmosféricos; Aerología, que trata sólo del conocimiento
de las condiciones de la atmósfera libre, etc.
3. LA HIDROMETEOROLOGÍA Y LA ATMOSFERA
La Hidrometeorología es el estudio de la
ocurrencia, movimientos y cambios de estado físico
del agua en la atmósfera. En un estudio restringido,
se dice que estudia los intercambios de agua entre
la atmósfera y las superficies continentales, que
incluye, principalmente, los procesos de
precipitación y evaporación. En síntesis, la
hidrometeorología viene ser la rama de la
meteorología que trata del agua, o de la
ocurrencia del ciclo hidrológico, en la atmósfera.
Desde el punto de vista de la hidrología, la
atmósfera constituye un enorme depósito de vapor
de agua; un vasto sistema de transporte y
distribución del agua atmosférica por sobre los
continentes y los océanos, y; un gran colector de
calor, que absorbe una pequeña parte de la
4. LA ATMOSFERA
El espesor de la atmósfera es teóricamente indefinido, pero
hidrológicamente lo que interesa es la capa inferior, de 30 km como
máximo. Es los primeros 5 km de altitud, donde ocurren los
fenómenos hidrometeorológicos y donde se encuentra la mitad de la
masa de la atmósfera.
Según la Organización Meteorológica Mundial (OMM), la
composición volumétrica de la atmósfera seca es: nitrógeno (78,09%),
oxígeno (20,95%), argón (0,93%), anhídrido carbónico (0,93%) y otros
(neón, helio, criptón, hidrógeno, xenón, ozono y radón). Además, la
atmósfera contiene en mayor o menor grado, vapor de agua. Si el
vapor de agua contenido en la atmósfera se condensara y se
repartiera uniformemente sobre la Tierra, se formaría una lámina de
agua de 25 mm de espesor.
Desde el punto de vista de la variación de la temperatura del aire con
la altitud, en las capas bajas de la atmósfera se distinguen dos
regiones claramente diferenciadas: la Troposfera, capa donde la
temperatura del aire disminuye con la altura (alrededor de 0,6ºC/100m)
y que se extiende hasta una altura promedio de 12 km (varía de 7 km
en los Polos a 17 km en el Ecuador); la Estratosfera, que es la capa
6. EL CLIMA
El clima de un lugar o el tiempo, en su sentido
meteorológico, es el estado variable de la atmósfera en
un momento dado, reflejado en el estado físico del aire,
el cual resulta de los procesos de intercambio de calor y
humedad entre la atmósfera y la tierra. Entre los diversos
elementos meteorológicos que definen el tiempo o el
clima se tienen a la radiación solar, la temperatura del
aire, presión atmosférica, vientos, humedad atmosférica y
precipitación
Los factores que condicionan el clima son: la latitud,
altitud y la continentalidad, entre otros. La latitud
determina la intensidad de radiación solar y la altitud
determina la temperatura. La continentalidad se refiere a
la mayor o menor proximidad de un lugar al mar. Muchas
veces juegan un papel importante en el condicionamiento
del clima las corrientes marinas. Otros factores de
importancia eventual son la orientación, los vientos
dominantes, la naturaleza del terreno y la vegetación.
7. CLIMA : PERU
El Perú, por su posición geográfica, debería presentar un clima
cálido, extremadamente lluvioso. Sin embargo, esta característica
climática corresponde a la Amazonía. En el resto del país hay una gran
diversidad de climas, cuyo origen está en la Cordillera de los Andes,
la Corriente Marina de Humboldt y el Anticiclón del Pacífico del
Sur.
El Perú es un país con una gran diversidad de climas. Su geografía
tan accidentada, especialmente la imponente Cordillera de los
Andes, hace que encontremos climas muy variados y extremos. En
el Perú las estaciones se presentan de manera opuesta a los Estados
Unidos y Europa. El verano se inicia en Diciembre y va hasta el mes de
Abril, mientras que los meses de invierno van de Junio a Setiembre.
Los factores, tales como la velocidad del viento, topografía del
terreno, proximidad de los océanos, etc., en mayor o menor escala,
afectan el valor y la disposición de los elementos meteorológicos y,
particularmente, al régimen de precipitación. La acción de dichos
factores puede modificar el cuadro de las lluvias hasta el punto en que
en un intervalo de tiempo relativamente corto pueden presentarse dos
regímenes pluviométricos bastante diferenciados.
8. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DE LOS PARÁMETROS
METEOROLÓGICOS
La medición de los elementos meteorológicos en la actualidad ha mejorado
muchísimo ya que se cuenta con la ayuda de satélites, sensores, computadoras,
Internet y comunicación en tiempo real los observatorios, ubicados en diferentes
puntos del mundo. En el Perú, el SENAMHI (Servicio Nacional de Meteorología e
Hidrología), es el organismo encargado de efectuar las mediciones en los observatorios
meteorológicos, a escala mundial, y de recopilar dicha información.
En cuanto a los instrumentos de medición de los parámetros meteorológicos,
existen tres tipos:
Instrumentos clásicos o de primera generación, usados en tierra y destinados a
tomar datos de temperatura, humedad ambiental, presión atmosférica, velocidad del
viento, precipitación, etc. Las observaciones hecha a nivel del suelo son los más
numerosas que las realizadas a altitudes superiores. Incluyen la medición de la presión
atmosférica, la temperatura, la dirección y velocidad del viento, la cantidad y altura de
las nubes, la visibilidad y las precipitaciones.
En la actualidad existen instrumentos electrónicos, equipados con sensores, que
captan permanentemente la mayoría de los parámetros meteorológicos y los
transmiten, vía diversos medios de comunicación, en tiempo real; las estaciones que
cuentan con estos equipos se denominan Estaciones Totales o Estaciones
Automáticas. En el Perú, ya existen gran cantidad de este tipo de Estaciones,
instaladas por operadores privados o por el SENAMHI.
9. INSTRUMENTOS DE SEGUNDA Y TERCERA GENERACION
Instrumentos de segunda generación, constituidos por aparatos instalados
en globos sonda no tripulados, acompañados de sistemas de transmisión,
comunicados a una central meteorológica en tierra.
En la tercera generación se tiene satélites, ubicados fuera de la atmósfera,
que recogen información meteorológica en forma indirecta, a través de
fotografías. Uno de los nuevos métodos de mayor éxito para la observación
general de la atmósfera ha sido de satélites artificiales. Los satélites que
fotografían de forma automática la Tierra desde órbitas polares, suministran
imágenes de los patrones nubosos y las tormentas, una vez al día, a cualquier
estación meteorológica equipada para recibir sus transmisiones de radio.
Hoy se fotografían de modo continuo los patrones climáticos de más de la
mitad de la Tierra desde satélites situados en órbitas geoestacionarias
sobre puntos predeterminados del ecuador a una altitud de unos 35,400
kilómetros.
Se están realizando grandes esfuerzos en la investigación de nuevos
métodos para recoger datos sobre la atmósfera superior en todo el mundo.
Una de las propuestas en estudio es la Técnica de Sondeo Horizontal
Global (Global Horizontal Sounding Technique, GHOST), que combinará
una red general de globos de flotación libre equipados con instrumentos y los
datos obtenidos por los satélites para recopilar la información necesaria.
10. La Radiación Solar
Los instrumentos que miden la intensidad de la Energía radiante,
genéricamente reciben el nombre de radiómetros. El
Radiómetro solar mide la radiación semiesférica total, difusa y
directa, generalmente sobre una superficie horizontal.
Suprimiendo la radiación directa con un disco parasol, se puede
medir la radiación difusa. Su elemento fundamental es una
termopila sobre la que incide la radiación a través de dos cúpulas
de vidrio. Se llama también solarímetro o actinómetro.
11. Temperatura
Las estaciones meteorológicas disponen de un termómetro de
máxima, que registra la temperatura más alta; un termómetro
de mínima, para observar la temperatura más baja; y algunas
veces de un termógrafo, para el registro continuo de la
temperatura.
Por convención, la temperatura media diaria se calcula
tomando la media aritmética de las temperaturas máximas y
mínimas, leídas en los termómetros de máxima y mínima
respectivamente, La temperatura media mensual o anual, es la
media aritmética de las temperaturas medias diarias en el
periodo considerado. De la misma manera se calculan las
temperaturas medias máximas y mínimas.
12. Humedad Atmosférica
La medición de la humedad relativa es uno de los procedimientos
instrumentales menos precisos en meteorología; se realiza mediante el
psicrómetro y con la ayuda de las tablas psicrométricas. El psicrómetro consta
de un juego de dos termómetros: el “termómetro seco”, que mide la
temperatura del aire, y “el termómetro húmedo”, cuyo bulbo sensible está
envuelto por una muselina humedecida conectada mediante una mecha a un
depósito de agua.
Otro instrumento muy utilizado para medir la humedad del aire es el
higrómetro, que puede ser: de condensación, con una cápsula metálica en
cuyo interior se evapora éter para bajar la temperatura; de cabello, que utiliza
el alargamiento que experimenta el cabello con la humedad. El higrómetro
electrónico, mide cambio de las propiedades eléctricas con la humedad.
13. Evaporación
La evaporación se mide con:
Tanque de evaporación Tipo A, instrumento que mide la evaporación. Consta
de un atina de 1,21 m. De diámetro y 25,5 cm de profundidad; su área
aproximada es de 1,41 m2. Se coloca sobre una base, a 3-5 cm por encima del
suelo, para permitir la libre circulación del aire. El tanque se llena de agua y se
toma lecturas diarias del tirante de agua por medio de un vernier o tornillo
volumétrico.
Otro de los instrumentos que se utiliza para medir la evaporación es el
evaporímetro, cuya superficie de evaporación está constituida por una placa
cerámica situada al final de un sistema lleno de agua destilada. Las
precipitaciones no influyen en la medición. El registro se realiza dentro de una
caja de chapa de acero, con contiene además un depósito de agua de reserva.
14. Precipitación
Medición de la precipitación:
Pluviómetros simples: Son aquellos que sólo registran la cantidad de lluvia
caída, mediante un recipiente abierto de paredes verticales que retienen el
agua llovida para luego medirla.
Pluviómetros registradores (pluviografos): Miden la intensidad de la lluvia
en el transcurso de la precipitación. La intensidad de la lluvia es un parámetro
importante para el diseño de las obras hidráulicas.
Pluviómetros totalizadores: Se utiliza cuando hay la necesidad de conocer la
pluviometría mensual o estacional de una zona de difícil acceso, donde
solamente se ve unas pocas veces al año. Estos pluviómetros acumulan el
agua llovida durante en período de tiempo más o menos largo.
15. Horas de Sol
Los instrumentos que miden la intensidad d
energía reciben el nombre de radiómetros. El
instrumento que mide el número de horas de
insolación en cada día recibe el nombre de
Heliógrafo y que consiste en una esfera maciza
de cristal que actúa como un lente convergente,
que al recibir los rayos solares, en cualquier
dirección, los concentra y produce el quemado de
un papel sensible. Cuando el sol brilla sin
interrupción, se produce un quemado continuo de
papel de la banda, que lleva impresas una serie
de marcas que representan las horas. Estas
bandas se cambian diariamente.
16. Vientos
Del viento interesa su velocidad, la cual se mide con un aparto
llamado anemómetro, también interesa saber su dirección, la
cual se mide con las veletas. Existe gran diversidad de
anemómetros: de empuje; de rotación; de compresión.
La dirección del viento es la dirección de donde sopla. La
velocidad se expresa en m/s, km/h, o en nudos
(1nudo=0,514m/s=1,85 km/h).
17. PRESIÓN ATMOSFÉRICA
Se mide mediante el Barómetro de mercurio, sistema preciso y
relativamente sencillo para medir los cambios de la presión
atmosférica. Al nivel del mar, y en condiciones atmosféricas
normales, el peso de la presión atmosférica hace subir al
mercurio 760 mm por un tubo de vidrio calibrado. A mayor altitud,
el mercurio sube menos porque la columna de aire situada sobre
el barómetro es menor.
