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• Alberto Ramírez Vergara

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2.2. Tipos de lluvias -

Formas de precipitación

Las principales formas de precipitación son: 

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Llovizna. Es un riego tenue compuesto exclusivamente de pequeñas gotas de agua de tamaños bastante uniforme. Las gotas son tan pequeñas que parecen flotar en el aire y siguen las evoluciones del movimiento de éste. Además deben cumplir el requisito de que sean muy numerosas y encontrarse muy próximas unas de otras. Lluvia. Es una precipitación de agua líquida en la que las gotas son más grandes que las de la llovizna. Cuando hay viento en superficie puede apreciarse que la trayectoria de caída de las gotas sufre una inclinación en la dirección de éste. Nieve. Es precipitación de agua en estado sólido en forma de cristales de hielo, en su mayor parte ramificados. Aún a temperaturas inferiores a las de congelación, estos cristales están rodeados de una delgada capa líquida, y cuando chocan unos con otros quedan soldados constituyendo grandes copos. Aguanieve. Mezcla de nieve y lluvia. Lluvia congelante. Cuando la humedad ambiente ya condensada se precipita en forma líquida, a través del aire frío. Al chocar contra el suelo o la superficie de los objetos expuestos a la intemperie (con temperaturas inferiores a 0°C), el agua se congela dando como resultado la formación de una capa de hielo glaseado. Granizo. Cuando se presentan nubes de tormenta de gran desarrollo vertical, la gota de lluvia generada dentro de la nube es arrastrada hacia niveles superiores donde las temperaturas son inferiores a 0°C y se congela. Al caer se va fundiendo pero en su camino puede chocar nuevamente con las corrientes ascendentes que la llevarán a zonas de congelación, aumentando su tamaño repetidas veces hasta que por su propio peso caerán a superficie. Por el gran tamaño que adquirieron, en su reiterado proceso de congelación, no alcanzarán a fundirse por completo al llegar al suelo y por lo tanto se presentarán en estado sólido con la dureza del hielo. Son comúnmente llamadas piedras de granizo o pedrisco. Además en su caída, pueden soldarse con otros granizos formando terrones irregulares.

Otros fenómenos meteorológicos son: 

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Rocío. Se forma por condensación directa sobre el suelo o sobre objetos ubicados cerca de él. Se presenta principalmente durante la noche, cuando la superficie de la tierra se ha enfriado por irradiación. Escarcha. Está constituida por cristales de hielo y se forma del mismo modo que el rocío, salvo que en este caso el vapor de agua contenido en el aire pasa directamente al estado sólido tomando la forma de cristales de hielo con apariencia de escamas, agujas, plumas o abanicos.

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Cencellada. Es un depósito de hielo constituido por granos más o menos separados con inclusiones de aire que ha quedado encerrado. Ocasionalmente se presenta adornado con ramificaciones cristalinas.

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Tipos de precipitación

El proceso más eficaz para producir un exceso de vapor de agua en el aire es el enfriamiento. El enfriamiento más rápido lo produce la elevación, la cual puede ocurrir por diversas causas. Según la causa se tienen los siguientes tipos de generación de precipitación: 

Lluvias de convección: Al calentarse las capas bajas que están en contacto con la superficie terrestre, el aire se hace más ligero, se expande, pesa menos y sube. Al subir se enfría y se produce la precipitación. Es característico de las latitudes cálidas y de las tormentas de verano de la zona templada.

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Lluvias orográficas: Se producen cuando una masa de aire húmeda choca con un relieve montañoso y al chocar asciende por la ladera orientada al viento (barlovento); en la ladera opuesta a sotavento no se producen precipitaciones, porque el aire desciende calentándose y se hace más seco.

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Lluvias frontales o ciclónicas: Se produce en las latitudes templadas al entrar en contacto dos masas de aire de características térmicas distintas, como las provocadas por el frente polar (zona de contacto entre las masas de aire polares(frías) y tropicales (cálidas), Aparece acompañado de borrascas que son las causantes del tiempo inestable y lluvioso. 

Frente frío

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Frente cálido

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Frente ocluido

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Parámetros que caracterizan la precipitación

La lluvia puede ser descrita en los siguientes términos: 

Intensidad, definida como la cantidad de agua que cae por unidad de tiempo en un lugar determinado. 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.

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Duración: La duración del evento de lluvia o tormenta varía ampliamente, oscilando entre unos pocos minutos a varios días.

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Altura o profundidad: Definida como la altura que tendría en agua precipitada sobre un m2 de superficie horizontal impermeable, si la totalidad del agua precipitada no se escurriera. Esta dimensión es la que se mide en los pluviómetros. Generalmente se expresa en mm. Un mm de agua sobre 1 m2 equivale a 1 litro.

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Frecuencia. La frecuencia de un determinado evento de lluvia, estrechamente relacionado con el llamado tiempo de retorno, definido como el promedio de tiempo que transcurre entre los acaecimientos de dos eventos de tormenta de la misma característica. Para estas determinaciones se toma en cuenta: la duración o la altura, y eventualmente ambas.

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Distribución temporal. La distribución temporal de una tormenta tiene un rol importante en la respuesta hidrológica de cuencas en términos de desarrollo del hietograma de una tormenta.

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Distribución espacial. Las tormentas que cubren áreas grandes tienden a tener formas elípticas, con un ojo de alta intensidad ubicado en el medio de la elipse, rodeado por lluvias de intensidades y alturas decrecientes. El ojo de la tormenta tiende a moverse en dirección paralela a los vientos prevalentes en el período en que se da el evento.

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Clasificación según la intensidad

Oficialmente, la lluvia se adjetiviza respecto a la cantidad de precipitación por hora (Tabla 1). Uno de los términos más empleados en los medios de comunicación es la lluvia torrencial, que comúnmente se asocia a los torrentes y por lo tanto a fenómenos como las inundaciones repentinas, deslaves y otros con daños materiales.

Tabla 1. Clasificación de la precipitación según la intensidad Clase Intensidad media en una hora (mm/h) Débiles ≤2 Moderadas > 2 y ≤ 15 Fuertes > 15 y ≤ 30 Muy fuertes >30 y ≤ 60 Torrenciales >60 Otra forma de clasificar la precipitación, independientemente de la anterior, es según el índice n o índice de regularidad de la intensidad (Tabla 2). Este índice mide la relación entre la intensidad y la duración de una precipitación dada, tanto en el ámbito de la meteorología como en el de la climatología. En este último ámbito, las curvas que describen dicho comportamiento se conocen como Curvas IDF o de Intensidad-Duración-Frecuencia. Tabla 2. Clasificación de la precipitación según la regularidad n

Variabilidad de la intensidad

Interpretación del tipo de precipitación

0,00-0,20 Prácticamente constante Muy predominantemente advectiva o estacionaria 0,20-0,40 Débilmente variable Predominantemente advectiva 0,40-0,60 Variable Efectiva 0,60-0,80 Moderadamente variable Predominantemente convectiva 0,80-1,00 Fuertemente variable Muy predominantemente convectiva

2.3. Registros pluviométricos y pluviográficos. La precipitación se mide en milímetros de agua, o litros caídos por unidad de superficie (m²), es decir, la altura de la lámina de agua recogida en una superficie plana es medida en mm o l/m². Nótese que 1 milímetro de agua de lluvia equivale a 1 L de agua por m². La cantidad de lluvia que cae en un lugar se mide por los pluviómetros. La medición se expresa en milímetros de agua y equivale al agua que se acumularía en una superficie horizontal e impermeable durante el tiempo que dure la precipitación o sólo en una parte del periodo de la misma. Tipos de pluviómetros: 

Pluviómetro manual: es un indicador simple de la lluvia caída, consiste en un recipiente especial cilíndrico, por lo general de plástico, con una escala graduada en donde todas las marcas están a igual distancia entre sí. La altura del agua que llena la jarra es equivalente a la precipitación y se mide en mm.

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Pluviómetros totalizadores: se componen de un embudo o triángulo invertido, que mejora la precisión y recoge el agua en un recipiente graduado. A diferencia del anterior, cuanto más hacia abajo están, las marcas de los milímetros se van separando entre sí cada vez más, esto compensa el estrechamiento del recipiente. El mismo tiene esa forma para dar más precisión en lluvias de poco volumen y facilitar su lectura. El instrumento se coloca a una determinada altura del suelo y un operador registra cada 12 horas el agua caída. Con este tipo de instrumento no se pueden definir las horas aproximadas en que llovió.

Tipos de pluviógrafos: 

Pluviógrafo de sifón: consta de un tambor giratorio que rota con velocidad constante, este tambor

arrastra

un

papel

graduado,

en

la abscisa se

tiene

el tiempo y

en

la ordenada la altura de la precipitación pluvial, que se registra por una pluma que se mueve verticalmente, accionada por un flotador, marcando en el papel la altura de la lluvia. 

Pluviógrafo de doble cubeta basculante: el embudo conduce el agua colectada a una pequeña cubeta triangular doble, de metal o plástico, con una bisagra en su punto medio. Es un sistema cuyo equilibrio varía en función de la cantidad de agua en las cubetas. La inversión se produce generalmente a 0,2 mm de precipitación, así que cada vez que caen 0,2 mm de lluvia la báscula oscila, vaciando la cubeta llena, mientras comienza a llenarse la otra.

Los datos registrados con un pluviógrafo se pueden utilizar para determinar la intensidad de la lluvia, la cual se define como:

Donde: intensidad de lluvia (mm/h) altura de la lluvia tiempo de duración (h)