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Se entiende por precipitación todo aquello que cae del cielo a lasuperficie de la tierra, ya sea en forma de lluvia, grani...
En algunas áreas como las tropicales, donde la temperatura es superior a0 ºC, la lluvia se forma por un proceso llamado co...
El granizo se forma en los cumulonimbos (nubes de tormenta), que tienendentro fuertes corrientes de aire ascendentes y des...
El pluviometro Consta de tres secciones: una boca receptora, una secciónde retención con capacidad para 390 mmde precipita...
en el pluviógrafo se mide cuando laprecipitación cae a un recipiente quetiene un flotador unido a unapluma inscriptora que...
Promedio aritmético.Es el método más simple, en el que se asigna igual peso (1/G) a cadaestación. Pueden incluirse estacio...
Método de las isoyetas.Este es uno de los métodos más precisos, peroes subjetivo y dependiente del criterio de algúnhidról...
Polígonos de Thiessen (1911)El dominio estudiado se divide en G subregiones o zonas de influencia entorno a cada estación....
Thiessen ideó el método para delimitarlas subregiones correspondientes a cadapluviómetro: se unen las estaciones adyacente...
Otros métodos analíticos de ajusteMínimos cuadrados. Se ajusta una superficie a los valores medidos (calculados) demanera ...
Interpolación multicuadrática. Como en el método anterior, lasponderaciones dependen de la distancia entre cada nodo y est...
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  1. 1. Republica bolivariana de Venezuela.Ministerio del poder popular para la educación.U. P. Santiago Mariño.Escuela 42, “Ingeniería Civil”.Puerto Ordaz-Ciudad GuayanaYanersy Millan c.i 21539350
  2. 2. Se entiende por precipitación todo aquello que cae del cielo a lasuperficie de la tierra, ya sea en forma de lluvia, granizo, agua nieve,nieve, etc. Este fenómeno se da por la condensación del vapor de aguacon tal rapidez en la atmósfera, alcanzando tal peso que no puede seguirflotando como las nubes, la niebla o la neblina y se precipita de lasdiversas formas ya mencionadasEl proceso de la precipitación no es tan sencillo como parece, pues senecesitan una serie de condiciones previas en la atmósfera, tales como laexistencia de vapor de agua en grandes proporciones; este vapor deberascender y condensarse en la altura formando nubes, y que lascondiciones dentro de las nubes permita que las pequeñísimas partículasde agua y hielo aumenten de tamaño y peso, suficiente para caer desde lanube y llegar al suelo. El único de los procesos que conduce a unacondensación, es la ascendencia, la cual puede generar la lluvia ocualquier otra precipitación.
  3. 3. En algunas áreas como las tropicales, donde la temperatura es superior a0 ºC, la lluvia se forma por un proceso llamado coalescencia. Las nubes estánformadas por millones de gotitas de agua, que al chocar entre sí seunen, formando gotas más grandes. Gradualmente van aumentando de tamañohasta que son demasiado pesadas para ser sostenidas por las corrientes de airey caen como lluvia.En áreas más frías, las nubes pueden extenderse hasta donde la temperaturadel aire es inferior al punto de congelamiento. Entonces estas nubes son unamezcla de gotas de agua y cristales de hielo abajo y cristales de hielo y gotassuperfrías arriba (permanecen como gotas aún cuando la temperatura esinferior a 0ºC). Aquí, además de la coalescencia, se da otro procesollamado acrecencia. Los cristales de hielo (llamados entonces, "gérmenes deprecipitación") atraen a esas gotas superfrías, que se congelan sobre ellos. Alcrecer y unirse entre sí, esos cristales forman los copos de nieve. Donde latemperatura cerca de la superficie es superior a 0ºC, la nieve se derrite antes dellegar al suelo y se precipita en forma de lluvia. El agua nieve es una mezcla decopos de nieve y gotas de lluvia.
  4. 4. El granizo se forma en los cumulonimbos (nubes de tormenta), que tienendentro fuertes corrientes de aire ascendentes y descendentes. Latemperatura en la parte superior de esas nubes es muy inferior a 0ºC.Cuando los cristales de hielo (gérmenes de precipitación) corren en suinterior, chocan con las gotas superfrías de agua y se recubren de capasde hielo. Más capas de hielo se agregan cuando esas "piedras" sonempujadas arriba y abajo dentro de la nube. Finalmente se hacendemasiado pesadas para ser sostenidas por las corrientes de aire dentrode la nube y caen. Si la temperatura en la superficie es muyelevada, puede derretirse antes de llegar al suelo, cayendo entonces enforma de grandes gotas de lluvia. Al tomar una "piedra" de granizo ycortarla por la mitad, puede verse cuántas capas de hielo la recubren(como capas de cebolla)
  5. 5. El pluviometro Consta de tres secciones: una boca receptora, una secciónde retención con capacidad para 390 mmde precipitación, y dentro de ellauna parte colectora para trasvasar a una probeta el agua recogida para sumedición. La precipitación ingresa por la boca y pasa a la seccióncolectora, luego de ser filtrada (para evitar que entren hojas o cualquier otroobjeto). La boca del recipiente deberá estar instalada en posiciónhorizontal, al aire libre y con los recaudos para que se mantenga a nivel yprotegida de los remolinos de viento. La probeta debe estar graduadateniendo en cuenta la relación que existe entre el diámetro de la boca delpluviómetro y el diámetro de la probeta. El pluviómetro debe estar instalado auna altura de 1.50 m y los edificios u otrosobstáculos deben estar a por lo menos 4veces su altura de distancia. Si laprecipitación cae en forma de nieve, debeser derretida. También puede medirse laaltura de la capa de nieve con una regla(en centímetros).
  6. 6. en el pluviógrafo se mide cuando laprecipitación cae a un recipiente quetiene un flotador unido a unapluma inscriptora que actúa sobre unafaja de papel reticulado. Esta faja estácolocada sobre un cilindro que se muevea razón de una vuelta por día gracias aun sistema de relojería. El milímetro deprecipitación es la caída de 1 litro deprecipitación en un área de 1 metrocuadrado.
  7. 7. Promedio aritmético.Es el método más simple, en el que se asigna igual peso (1/G) a cadaestación. Pueden incluirse estaciones fuera del dominio, cercanas alborde, si se estima que lo que miden es representativo. El métodoentrega un resultado satisfactorio si se tiene que el área de la cuenca semuestrea con varias estaciones uniformemente repartidas y su topografíaes poco variable, de forma de minimizar la variación espacial por estacausa.Este método puede usarse para promedios sobre períodos más largos, enque sabemos que la variabilidad espacial será menor. Si se conocen laslluvias anuales en cada estación, el método puede refinarse ponderandocada estación por su aporte anual.
  8. 8. Método de las isoyetas.Este es uno de los métodos más precisos, peroes subjetivo y dependiente del criterio de algúnhidrólogo que tenga buen conocimiento de lascaracterísticas de la lluvia en la regiónestudiada. Permite incorporar los mecanismosfísicos que explican la variabilidad de la lluviadentro de la cuenca. El método consiste entrazar líneas de igual precipitaciónllamadas isoyetas a partir de los datospuntuales reportados por las estacionesmeteorológicasAl área entre dos isoyetas sucesivas, se leasigna el valor de precipitación promedio entretales isoyetas. Conociendo el área encerradaentre pares sucesivos de isoyetas, obtenemosla precipitación regional. El método requierehacer supuestos en "cimas" y "hoyos".Al trazar las isoyetas para lluvias mensuales oanuales, podemos incorporar los efectostopográficos sobre la distribución espacial de laprecipitación, tomando en cuenta factores talescomo la altura y la exposición de la estación.También se recomienda este método paracalcular promedios espaciales en el caso deeventos individuales localizados.
  9. 9. Polígonos de Thiessen (1911)El dominio estudiado se divide en G subregiones o zonas de influencia entorno a cada estación. La precipitación medida (o calculada) en cadapluviómetro se pondera entonces por la fracción del área total de la cuencacomprendida en cada zona de influencia. Las subregiones se determinan demanera tal que todos los puntos incluidos en esa subregión estén máscercanos al pluviómetro correspondiente que a cualquier otra estación. Unavez delimitadas las G zonas de influencia, y calculadas sus áreas (dentro de lacuenca) ai , se obtiene el promedio espacial según:
  10. 10. Thiessen ideó el método para delimitarlas subregiones correspondientes a cadapluviómetro: se unen las estaciones adyacentescon segmentos de recta, y luego se construyenlos bisectores perpendiculares a cada segmento,extendiéndolos hasta que se intersecten,formando polígonos irregulares. Si hay dudas, seresuelven comparando las distancias a lospluviómetros. Note que pueden usarse estacionesubicadas fuera de la cuenca, siempre que hayasectores más cercanos a éstas que a cualquierotro instrumento ubicado en su interior.Una vez calculados, los coeficientesde Thiessen (ai / A) no cambian, por lo que es fácilusar el método para muchos eventos o períodosdistintos. Si en algún caso faltaran datos en unaestación, es más fácil estimarlos que rehacertodos los polígonos obviando tal pluviómetro. Sise altera la red hidrometeorológica, sí debenrecalcularse los coeficientes del método.Esta metodología es objetiva y entrega resultadossatisfactorios si se tiene una red adecuada depluviómetros. No es recomendable en áreasmontañosas, ya que los coeficientes no reflejande ninguna manera los efectos altitudinales, ytampoco se recomienda su aplicación paraderivar promedios regionales en el caso detormentas locales intensas.
  11. 11. Otros métodos analíticos de ajusteMínimos cuadrados. Se ajusta una superficie a los valores medidos (calculados) demanera de minimizar la sumatoria de los errores al cuadrado, es decir, de las diferenciasal cuadrado entre datos medidos y estimados (lo mismo que hacemos en una regresiónlineal). Matemáticamente, esta superficie es un polinomio en x e y, de cualquier ordenmenor que G, la cantidad de puntos con datos conocidos. Mientras más términos, serámejor el ajuste en los puntos, pero habrá más irregularidades, incluso con detallesabsurdos en zonas sin ninguna información.Interpolación por polinomios de Lagrange. En este caso, se obtiene una superficieque calza exactamente con los valores conocidos. Sigue siendo un polinomio en x ey,pero con G términos. La superficie puede fluctuar demasiado.Interpolación spline. Evita oscilaciones al ajustar la superficie de menor curvaturaposible que pasa por todos los puntos dados. Computacionalmente, esta metodologíapuede ser muy intensa.Interpolación por distancia inversa. En este método, los coeficientes deponderación son sólo función de las distancias entre el punto de interés y cada una delas Gestaciones con datos. Así, para un punto cualquiera de la trama j = r, laponderación para el valor medido en la estación g = s se calcula como:con d (r,s) la distancia entre el nodo r y la estación s, y b un exponente (usualmente 1ó 2). Un problema con este método es el hecho que cuando hay dos estacionescercanas, no se considera la redundancia en la información.
  12. 12. Interpolación multicuadrática. Como en el método anterior, lasponderaciones dependen de la distancia entre cada nodo y estación. Lainfluencia de cada estación se representa por conos ubicados sobre cada unade las G estaciones, de modo que la precipitación en cualquier punto quedadada por:donde los valores Cg quedan dados por operaciones matriciales que involucranlas distancias entre estaciones y los valores medidos pg, (xg, yg) son lascoordenadas de las estaciones, y y (xj, yj) son las coordenadas del punto en quequeremos estimar la precipitación.Krigging o interpolación óptima. Corresponde a una serie de técnicas, muyusadas en hidrología, minería, aguas subterráneas, geología y otras disciplinasque requieren tratar con variabilidad espacial en dos o tres dimensiones. Losvalores estimados se derivan como combinaciones lineales ponderadas de losdatos disponibles, intentando minimizar el sesgo y la varianza de los errores.Los coeficientes de ponderación se calculan asumiendo homogeneidad espacialde la precipitación (es decir, que no hay tendencias espaciales). Las solucionesdependen de la función de correlación espacial que se use.

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