precipitació (meteorologia) - Wikilingue - Encydia
En meteorologia, la precipitació és qualsevol forma d'hidrometeoro que cau del cel i arriba a la superfície terrestre. Aquest fenomen inclou pluja, plugim, neu, aiguaneu, calamarsa, però no la virga, boirina ni rosada que són formes de condensació i no de precipitació. La quantitat de precipitació sobre un punt de la superfície terrestre és cridada pluviosidad, o suma pluviométrico.
La precipitació és una part important del cicle hidrològic, responsable del dipòsit d'aigua dolça al planeta i, per tant, de la vida al nostre planeta, tant d'animals com a vegetals, que requereixen de l'aigua per viure. La precipitació és generada pels núvols, quan aconsegueixen un punt de saturació; en aquest punt les gotes d'aigua augmenten de grandària fins a aconseguir el punt en què es precipiten per la força de gravetat. És possible inseminar núvols per induir la precipitació ruixant una pols fina o un químic apropiat (com el nitrat de plata) dins del núvol, accelerant la formació de gotes d'aigua i incrementant la probabilitat de precipitació, encara que aquestes proves no han estat satisfactòries, pràcticament en cap cas.
Contingut |
El mesurament de la precipitació
La determinació dels valors precipitats per a cadascuna de les modalitats esmentades s'efectua amb instruments especials estandarditzats i registrant-se els valors en horaris preestablerts, amb la finalitat que els valors indicats per a localitats diferents siguin científicament comparables.
Els instruments més freqüentment utilitzats per al mesurament de la pluja i la calamarsa són els pluviòmetres i pluviógrafos, aquests últims s'utilitzen per determinar les precipitacions pluvials de curta durada i alta intensitat. Aquests instruments han de ser instal·lats en locals apropiats on no es produeixin interferències d'edificacions, arbres, o elements orogràfics com a roques elevades.
La precipitació pluvial es mesura en mm, que equival a l'espessor de la làmina d'aigua que es formaria, a causa de la precipitació sobre una superfície d'1 m2 plana i impermeable .
A partir de 1980 s'està popularitzant cada vegada més el mesurament de la pluja per mitjà d'un radar meteorològic, els que generalment estan connectats directament amb models matemàtics, que permeten així determinar la pluja i els cabals en temps real, en una determinada secció d'un riu.
Origen de la precipitació
En essència tota precipitació d'aigua en l'atmosfera, sigui el que sigui el seu estat (sòlid o líquid) es produeix per la condensació del vapor d'aigua contingut en les masses d'aire, que es produeix quan aquestes masses d'aire són forçades a elevar-se i a refredar-se. Perquè es produeixi la condensació són precises dues condicions: que l'aire es trobi saturat d'humitat i que existeixin nuclis de condensació.
a) L'aire està saturat si conté el màxim possible de vapor d'aigua. La seva humitat relativa és llavors del 100 per 100. L'estat de saturació s'aconsegueix normalment per refredament de l'aire, ja que l'aire fred se satura amb menor quantitat de vapor d'aigua que l'aire calent. Així, per exemple, 1 m³ d'aire a 25 ºC de temperatura, el contingut de la qual en vapor d'aigua sigui d'11 g, no està saturat; però els 11 g ho saturen a 10 ºC, i llavors la condensació ja és possible.
b) Els nuclis de condensació (que permeten al vapor d'aigua recuperar el seu estat líquid) són minúscules partícules en suspensió en l'aire: partícules que procedeixen dels fums o de microscòpics cristalls de sal que acompanyen a l'evaporació de les boires marines. Així es formen els núvols. La pequeñez de les gotes i dels cristalls els permet quedar en suspensió en l'aire i ser desplaçades pels vents. Es poden explicar 500 per cm³ i, no obstant això, 1 m³ de núvol amb prou feines conté tres grams d'aigua.
Els núvols es resolen en pluja quan les gotetes es fan més gruixudes i més pesades. El fenomen és molt complex: les diferències de càrrega elèctrica permeten a les gotetes atreure's; els «nuclis», que sovint són petits cristalls de gel, faciliten la condensació. Així és com les descàrregues elèctriques s'acompanyen de violentes precipitacions. La tècnica de la «pluja artificial» consisteix a «sembrar» el vèrtex dels núvols, quan hi ha una temperatura inferior a 0 ºC, amb iodur de sodi; aquest es divideix en minúscules partícules, que provoquen la congelació de l'aigua; aquests cristalls de gel es converteixen en pluja quan penetren en aire la temperatura del qual és superior a 0 ºC.[1]
Variació temporal de la precipitació
La variació anual de les precipitacions es dóna en l'àmbit d'un any, en efecte, sempre hi ha mesos en què les precipitacions són majors que en uns altres. Per exemple, en Sant Francisco, EUA, els mesos de majors precipitacions es donen entre novembre i març, mentre que Miami els mesos de major precipitació són de maig a octubre.
Per poder avaluar correctament les característiques objectives del clima, en el qual la precipitació, i especialment la pluja, exerceix un paper molt important, les precipitacions mensuals han d'haver estat observades per un perìodo d'almenys 20 a 30 anys, la qual cosa es diu un període d'observació llarg.
La variació estacional de les precipitacions, especialment de la pluja, defineix l'any hidrològic. Est dóna inici en el mes següent al de menor precipitació mitjana de llarg període. Per exemple en Sant Francisco, l'any hidrològic s'inicia a l'agost, mentre que a Miami s'inicia al gener.
La precipitació presenta també variacions plurianuals, en efecte fenòmens naturals com l'anomenat Fenomen del Nen produeix variacions importants en la costa del nord del Perú i Equador.
Variació espacial de la precipitació
La distribució espacial de la precipitació sobre els continents és molt variada, així existeixen extenses àrees com els deserts, on les precipitacions són extremadament escasses, de l'ordre 0 a 200 mm de precipitació per any. En el desert del Sahara la mitjana anual de pluja és d'amb prou feines alguns mm, mentre que a les àrees properes el Golf de Darién entre Colòmbia i Panamà, la precipitació anual és superior a 3.000 mm, amb un màxim d'uns 10 metres (10.000 mm). El desert d'Atacama en el nord de Xile, és l'àrea més seca de tots els continents.
L'orografia del terreny influeix fortament en les precipitacions. Una elevació del terreny provoca molt freqüentment un augment local de les precipitacions, en provocar l'ascensió de les masses d'aire saturades de vapor d'aigua (pluges orogràfiques).
Altura de precipitació
Per realitzar mesuraments, es comprovaria l'altura de l'aigua de pluja que cobriria la superfície del sòl, a l'àrea d'influència d'una estació pluviométrica, si pogués mantenir-se sobre la mateixa sense filtrar-se ni evaporar-se. S'expressa generalment en mm.
El mesurament de la precipitació s'efectua per mitjà de pluviòmetres o pluviógrafos, els segons són utilitzats principalment quan es tracta de determinar precipitacions intenses de curt període. Perquè els valors siguin comparables, en les estacions pluviométricas, s'utilitzen instruments estandarditzats.
Importància de les precipitacions en l'enginyeria
Moltes obres d'enginyeria civil són profundament influenciades per factors climàtics, entre els quals es destaca per la seva importància les precipitacions pluvials. En efecte, un correcte dimensionament del drenatge garantir-la la vida útil d'una carretera, una via fèrria, un aeroport. El coneixement de les precipitacions pluvials extremes i el conseqüent dimensionament adequat dels òrgans extravasores de les represas garantirà la seva seguretat i la seguretat de les poblacions i altres estructures que se situen aigües a baix de la mateixa. El coneixement de les pluges intenses, de curta durada, és molt important per dimensionar el drenatge urbà, i així evitar inundacions en els centres poblats.
Les característiques de les precipitacions pluvials que han de conèixer-se per a aquests casos són:
La intensitat de la pluja i durada de la pluja: aquestes dues característiques estan associades. Per a un mateix temps de tornada, en augmentar-se la durada de la pluja disminueix la seva intensitat mitjana, la formulació d'aquesta dependència és empírica i es determina cas per cas, amb base en dades observades directament en el lloc estudiat o en altres llocs veïns amb les mateixes característiques orogràfiques.
Les precipitacions pluvials extremes, és a dir amb temps de tornada de 500, 1.000 i fins a 10.000 anys, o la precipitació màxima probable, o PMP, són determinades, per a cada lloc particular, amb procediment estadístics, amb base en observacions de llarga durada.
Determinació de la pluja mitjana en una conca
Les dimensions d'una conca hidrogràfica són molt variades, especialment quan es tracta d'estudis que abasten una àrea important, és freqüent que en la mateixa se situïn diverses estacions pluviométricas.
Per determinar la precipitació en la conca en un període determinat s'utilitzen alguns dels procediments següents: mètode aritmètic, polígons de Thiessen i mètode de les isoyetas.
Notes
- ↑ Compendio de Geografia General - pàgines 54 i 55 . José Manuel Casas Torres i Antonio Figueres Arnal. Edicions RIALP Madrid ( 1977 ) ISBN 84-321-0249-0
Vegeu també
- Coeficient d'escurrimiento
- Pluja
- Mètode racional (hidrologia)
- Mètode de l'hidrograma unitari
- Temps de concentració
- Clima
