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Unidad 2

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Unidad 2

  1. 1. CURSO: HIDROLOGÍA Y METEOROLOGÍA DOCENTE: ING. CLAUDIA RAMOS D.
  2. 2. OBJETIVO: Identificar la influencia que tienen los elementos meteorológicos en el ciclo hidrológico
  3. 3. CONTENIDO: • Aspectos básicos • • La atmósfera y el ciclo hidrológico Formación, formas y tipos de eventos de precipitación
  4. 4. GENERALIDADES • • Proyectos hidráulicos Proyectos de SANEAMIENTO, etc Elaboración de Proyectos • • • • • Precipitación Caudales Temperatura Evaporación Vientos, etc Requiere información Hidrología enseña su manejo • Se apoya en instituciones como el SENAMHI, ANA, IGP Fuente: Hidrología – Wendor. pág. 12
  5. 5. LAATMÓSFERA • Aquella capa de aire que rodea a la tierra y donde se realiza parte del ciclo hidrológico. La atmosfera resulta comportándose como un gran reservorio de vapor de agua, un sistema • amplio de transporte colector de calor. de agua y un gran
  6. 6. LAATMÓSFERA • Composición.- La atmósfera está compuesta de aire seco y vapor de agua. • La composición del aire seco es la siguiente, con los porcentajes en volumen: • Estos porcentajes medios son más o menos fijos hasta una altura de unos 20 Km. Nitrógeno 78% Oxígeno 21% Argón 0.94% Otros gases 0.06%
  7. 7. CAPAS DE LA ATMÓSFERA
  8. 8. RADIACIÓN SOLAR • La radiación solar es la fuente principal de energía de nuestro planeta y determina sus características climatológicas. • La radiación solar es la fuente de energía del ciclo hidrológico, siendo el factor más importante. • Tanto la tierra como el sol irradian energía como cuerpos negros, es decir, emiten para cada longitud de onda, cantidades de radiación cercanas a las máximas teóricas para cuerpos con sus temperaturas.
  9. 9. TEMPERATURA La temperatura es un factor importante del ciclo hidrológico pues interviene en todas sus etapas. Desde el punto de vista práctico, la temperatura interviene como parámetro en las fórmulas para calcular la evaporación y en las fórmulas para calcular las necesidades de agua de riego de las plantas. • Gradiente vertical de temperatura. La temperatura disminuye en la tropósfera, en una cantidad que varía según las condiciones locales, pero que en promedio es de alrededor de 0.6 °C por cada 100 m. de ascenso.
  10. 10. TEMPERATURA • Inversión de temperatura. Se llama así al fenómeno que se presenta bajo ciertas condiciones locales y que consiste en lo siguiente. En las primeras horas del día, la tierra se encuentra a baja temperatura debido a que en la noche ha perdido gran cantidad de calor • Esta inversión de temperatura tiende a ser destruida por la mezcla que producen los vientos fuertes próximos al suelo, y desde luego el calentamiento que sigue a la salida del sol termina por restablecer el gradiente normal de temperatura
  11. 11. HUMEDAD ATMOSFÉRICA • La humedad atmosférica expresa el contenido de vapor de agua de la atmósfera, que proviene de la evaporación que tiene lugar en los espejos de agua, en los suelos húmedos o a través de las plantas • La humedad atmosférica interesa a la Hidrología por dos motivos: por ser el origen de las aguas que caen por precipitación y porque determina en cierto modo la velocidad con que tiene lugar la evaporación. • Formas de expresar la humedad : HR y Humedad Absoluta UNIDAD III
  12. 12. VIENTO El viento no es otra cosa que el aire en movimiento. Es un factor importante del ciclo hidrológico porque influye en el transporte del calor y de la humedad y en el proceso de la evaporación. El viento es muy susceptible a la influencia del relieve y de la vegetación, por lo que se tiende a estandarizar su medida a algunos metros sobre el suelo. Del viento interesa su velocidad (se mide con los anemómetros) y su dirección (se mide con las veletas). La "dirección del viento" es la dirección de donde sopla. La velocidad se expresa en m/s/, Km/h o en nudos ( 1 nudo = 0.514 m/s = 1.85 Km/h).
  13. 13. LA PRECIPITACIÓN
  14. 14. GENERALIDADES PRECIPITACIÓN TODA FORMA DE HUMEDAD QUE LLEGA DESDE LAS NUBES HASTA EL SUELO Determinan la humedad de la región Factores del clima (altitud, latitud, vientos, corrientes) Necesaria para PRECIPITACIÓN Principal fuente de humedad Evaporación desde océanos
  15. 15. “Precipitación” es el nombre genérico dado a las aguas meteóricas que provienen de la humedad atmosférica y que caen sobre la superficie de la tierra. Incluye entonces: lluvia, granizos, nieve y rocío (vapor condensado directamente sobre superficies frías). Antes de alcanzar el suelo interesa el meteorólogo; una vez que al suelo es el elemento básico de la hidrología. llega El milímetro de precipitación es la caída de 1 litro de precipitación en un área de 1 metro cuadrado ¿QUÉ ES LA PRECIPITACIÓN?
  16. 16. NUBES formadas por núcleos de vapor de agua de 0,01 a 0,03 mm que deben aumentar de tamaño, 100.000 a 1.000.000 de veces, para adquirir peso suficiente para caer. PRECIPITACION: Espesor medio de la lámina de agua precipitada que quedaría en una superficie horizontal, si el agua que cae sobre ella no se infiltrase, evaporase o escurriese PRECIPITACIÓN Y SU FORMACIÓN
  17. 17. ORIGEN O FORMACIÓN
  18. 18. Precipitación Ciclónica : Resulta del levantamiento del aire que converge en un área de baja presión o ciclón. El aire frío al ser más pesado, se extiende debajo del aire caliente por lo que el aire caliente se eleva y su vapor de agua se puede condensar y producir precipitación, la casi cual es generalment e ligera a moderada y continua hasta el paso del frente. Puede ser frontal o no frontal Las precipitaciones ciclónicas también se asocian a zonas de baja presión cuando no existen movimientos frontales. CLASIFICACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN , DE ACUERDO AL MECANISMO DE FORMACIÓN
  19. 19. Se forman cuando el aire caliente se eleva por sobre el aire frío. Los FRENTES FRIOS se producen cuando masas de aire frío irrumpen sobre masas de aire de mayor temperatura, provocando al ascenso de estas últimas. Caliente Frío 80 Km Los tornados y otros fenómenos climáticos violentos están en general asociados a este tipo de frentes. Precipitaciones Ciclónicas
  20. 20. Los FRENTES CALIENTES se generan cuando una masa sobre de una aire caliente se más desplaza frío. y asciende masa de aire 800 Km 6 a 8 Km 100 a 300 Km
  21. 21. Precipitación predomina Convectiva:Es el tipo de precipitación que presenta cuandoen de la zona de costa. Se una masa aire que cálido tiende a elevarse , por ser menos pesado el aire dela atmósfera circundante.Un claro ejemplo son las tormentas eléctricas al atardecer que se desarrollan en días calurosos de airehúmedo. La precipitación convectiva es puntual y su intensidad puede variar entre aquellas que corresponden a lloviznas y aguaceros. CLASIFICACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN , DE ACUERDO AL MECANISMO DE FORMACIÓN
  22. 22. nubes tipo cúmulus (de desarrollo vertical) tormentas Típicas de localizadas de fuerte intensidad zonas tropicales o períodos calurosos Aire húmedo se calienta y asciende Precipitación Convectiva
  23. 23. Precipitación Orográfica: Resulta del choque entrelas corrientes oceánica s de aire que cruzan sobre la tierra y las barreras montañosas ,generand o la elevación mecánica del aire, el cual se enfría y vierte bajo la temperatura de de en saturación humedad, Este tipo precipitación suele ser la que se presentan la zona montañosa o SELVAALTA. CLASIFICACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN , DE ACUERDO AL MECANISMO DE FORMACIÓN
  24. 24. PRECIPITACION En general estas precipitaciones son débiles pero importantes en cantidad. Precipitaciones Orográficas
  25. 25. Llovizn a : Más conocida como garúa, consiste en pequeñas gotas de agua líquida cuyo diámetro fluctúaentre 0.1 y 0.5 mm; debido a su pequeño tamaño tienen un asentamiento lento y en ocasiones parecenque flotaran en el aire. La llovizna usualmente cae de estratos bajos y rara vez excede de 1 mm/h. Lluvia: Es la forma de precipitación más conocida. Consist e mayore s de gotas de agua líquida comúnmente a los 5 mm de diámetro. Se suele clasificarlasegún su intensidad como ligera, moderada o fuerte. CLASIFICACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN , DE ACUERDO A SUS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
  26. 26. CLASIFICACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN , DE ACUERDO A SUS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
  27. 27. Chaparró n líquida o o aguacero : son precipitacione s de agua quesólida, extraordinari a intensidad, comienza n y acaban bruscamente , con duración relativamente corta; o bien, varían violenta y rápidamente intensidad y coinciden con la alternancia brusca de cielo encapotado y amenazador, con claros de cielo azul, o de nubes muy oscuras con otras ,uy claras. CLASIFICACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN , DE ACUERDO A SUS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
  28. 28. Agu a Nieve: Precipitación de nieve en fusión, mientras cae, sola o con lluvia.Neviza : Nieve en forma granular y compacte que se produce por cambio de temperatura, formando el estado de transición al hielo glacial. Rocío: Gotas de agua debidas a la condensación directa del vapor contenido en el aire adyacente a superficies enfriadas por radiación nocturna. CLASIFICACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN , DE ACUERDO A SUS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
  29. 29. Escarch a : Cristales diminutos de hielo, en forma de escamas o agujas que se forman por condensación devapor de agua existente en el aire, que pasa directamente al estado sólido enfriadas durante la noche. sobre las superficies muySu origen es por el aire atrapado y formada por una rápida congelació nefectuada sobre gotas de agua sobrecongelada s en objetos expuestos, por lo que generalmente muestranla dirección predominante del viento. Su gravedad específica puede ser tan baja como 0.2 ó 0.3. CLASIFICACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN , DE ACUERDO A SUS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
  30. 30. Nieve: Está compuesta de cristales de hielo, de forma hexagonal ramificada, y a menudo aglomerad a en copos de nieve, los cuales pueden alcanzar varios centímetros de diámetro. Aparece cuando las masas deaire cargada s de vapor de agua se encuentran con otras cuya temperatura es inferior a 0°C. La densidad relativa de la nieve recién caída varía sustancialmente, pero en promedio se asume como 0.1. CLASIFICACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN , DE ACUERDO A SUS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
  31. 31. Granizo : Es la precipitación en forma de bolas de hielo, producida por nubes convectivas. El granizo se forma a partir de partículas de hielo que, en sus desplazamientos por la nube, van "atrapando" gotas de agua. Las gotas se depositan alrededor de la partícula de hielo y se congelan formando capas, como una cebolla. Los granizos pueden ser esferoidales, cónicoso irregulares en forma, y su tamaño varía desde llegar 5 ahasta 125 mm de diámetro, pudiendo destrozar cosechas. CLASIFICACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN , DE ACUERDO A SUS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
  32. 32. En el Perú, Nacional mediante la precipitación es registrada por el Servicio de su Meteorología e Hidrología (SENAMHI), red de estaciones meteorológicas distribuidas en todo el territorio peruano. Además de informaciónotras instituciones que nos brindan hidrológica de registros pluviométricos a nivel de cuenca, entre ellas, está la (ANA). Autoridad Nacional del Agua PLUVIOMETR ÍA
  33. 33. MEDIDA DE LA PRECIPITACI ÓN
  34. 34. ua precipitada. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN PLUVIÓMETRO SIMPLE: Es un instrumento concebido para medir la altura de agua precipitada, distribución homogénea horizontal y sin efecto de evaporación. PLUVIÓGRAFO (pluviometro registrador): Sirve para obtener registros continuos de las precipitaciones y poderdibujar las curvas lluvia producidas Es un dispositivo de en de masa y determinar las intensidades de intervalos de tiempo predeterminados .registro cronológico de las alturas de ag
  35. 35. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Pluviómetros totalizadores.- Se utilizan cuando hay necesidad de conocerla pluviometría mensual o estacional de una zona de difícil acceso, donde sólo se va unas pocas veces al año. Estos pluviómetros acumulan el agua llovida durante un período detiempo más o menos largo. Para proteger el agua de la congelación se usa cloruro de calcio u otro anticongelante, y para protegerla de la evaporación una capa de aceite.
  36. 36. PLUVIOGRAMA
  37. 37. Se puede decir que las mayores precipitaciones ocurren cerca del Ecuador y tienden a disminuir cuando aumenta la latitud. Uno de estos factores locales pueden ser las barreras orográficas que a menudo ejercen más influencia en el clima de una región que lo que la cercanía a una fuente de humedad hace. Estos factores climáticos y geográficos determinan la cantidad de humedad atmosférica sobre una región, la frecuencia y clase de tormentas producidas sobre ella y así su precipitación. Un caso especial para analizar es el fenómeno de El Niño, que afecta vastas áreas continentales de Asia, Oceanía, Europa y América, y particularmente la costa Norte del Perú, incluyendo los departamentos de Lambayeque, Piura y Tumbes, y la costa ecuatoriana. En el Perú las intensidades de la precipitación tienden a ser mayores en la sierra, selva norte y central así como la Amazonía, y van decreciendo al llegar a la costa en condiciones normales, sin El Niño. DISTRIBUCIÓN ESPACIAL Y TEMPORAL
  38. 38. 1 El clima es tropical/subtropical, árido/semiárido, templado, o polar; una función de las células de Hadley y Ferrell. 2 Por ejemplo, El Niño Oscilación Septentrional (ENOS). 3 Por ejemplo, la precipitación relacionada con los vientos monsones, como en la Bahía de Bengala, India. 4 El océano (precipitación costera) o un lago grande; la presencia de partículas de sal (aerosoles) provenientes del océano. 5 La posición continental con respecto a una o más fuentes de humedad (por ejemplo, en Arizona, la convergencia de humedad del Pacífico y del Golfo de México); ascendencia por convergencia horizontal, ascendencia frontal. 6 Verano, otoño, invierno, primavera; determina el balance de radiación solar; enfriamiento atmosférico causado por las variaciones estacionales. 7 Cadenas montañosas, que actúan como barreras al movimiento de masas de aire continentales, con efectos viento arriba (ascensión orográfica). 8 Determinado por el albedo de la superficie, el que condiciona el balance de la radiación solar cerca a la superficie y hace posible la ascensión del aire por razones termales. 9 A través de erupciones volcánicas o incendios forestales, los que incrementan los partículas del aire y favorecen la formación de precipitación viento abajo.

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