Climatología y Fenología Agrícola UNLP 2014 Fundamentación Teórica. HUMEDAD DEL AIRE CONDENSACIÓN NUBES Curso 2014
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- Xavier Herrero del Río
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1 Climatología y Fenología Agrícola UNLP 2014 Fundamentación Teórica HUMEDAD DEL AIRE CONDENSACIÓN NUBES Curso
2 Contenido medio de agua en la atmósfera (en cm equivalentes de lluvia) Lugar / Mes Hemisferio NORTE Hemisferio SUR Mundial Enero Julio Ciclo hidrológico Ingreso del vapor de agua a la atmósfera Condensación Nube agua líquida ó sólida Vapor de agua Precipitación (77%) ( 23%) Evapotranspiración (16%) Evaporación ( 84%) Océanos 2
3 Ciclo del Agua. 3
4 El Agua en el Planeta: Distribución El agua dulce superficial representa sólo una exigua fracción y aún menor el agua atmosférica (vapor y nubes). Depósito Volumen (millones de km 3 ) Porcentaje Océanos Casquetes y glaciares Agua subterránea Lagos Humedad del suelo Atmósfera Arroyo y ríos Biomasa TASAS de RENOVACIÓN del AGUA (tiempo de residencia) El agua de los océanos se renueva lentamente, una vez cada años. El vapor atmosférico lo hace rápidamente, cada 10 días aproximadamente. 4
5 Importancia del Vapor de Agua en la atmósfera A.- Meteorológica: El Vapor de Agua absorbe fácilmente las radiaciones térmicas, por ello el aire húmedo se calentará más que el aire seco. Al condensarse o sublimarse en la atmósfera produce variaciones en la temperatura del aire, provocando cambios en el estado del tiempo. Formación de nubes, nieblas precipitaciones, nieve, granizo, rocío. La cantidad de Vapor de Agua en la atmósfera regula la intensidad de evaporación y evapotranspiración (EVT) de los mares y de la superficie terrestre, respectivamente. 5
6 B.- Agrícola: Regula la desecación de los suelos. Influye en la velocidad de transpiración de las plantas: Aire saturado menor intensidad de EVT Aire seco mayor intensidad de EVT Favorece o no la aparición de enfermedades y plagas: Sarna del peral Royas del trigo Se manifiestan con tiempo húmedo Arañita roja de alfalfa: Requiere tiempo seco La cantidad de VA determina el tipo de helada (blanca o negra) cuando éstas se producen. 6
7 Medición y Formas de expresión del Vapor de agua El VA presente en la atmósfera puede expresarse de distintas formas, en estudios climáticos se utilizan principalmente: A.- Tensión de vapor (e): Fuerza de expansión o presión que ejerce el VA en el seno de una masa de aire. Para cada temperatura existe una Tensión de Vapor Máxima, llamada Tensión de Saturación (E) Su intensidad se expresa como la presión atmosférica en milímetros de Hg o milibares (mb) 7
8 B.- Humedad Relativa (HR): Cociente porcentual entre la cantidad de VA presente en el aire, a una determinada temperatura, y la cantidad máxima de VA que el aire podría contener a la misma temperatura. Ejemplo: 1 m 3 de aire a 14ºC puede contener en saturación 12g de VA 20ºC 15g de VA 40ºC 51g de VA Si contiene realmente 6g: HR = 6/12 x 100 = 50% Si contiene realmente 9g: HR = 9/12 x 100 = 75% HR (%) = e / E x 100 8
9 Otras formas de expresión del VA en la atmósfera: C.- Déficit de Saturación (DS): Indicador de la cantidad de VA que puede ingresar en la atmósfera por evaporación de la superficie. Diferencia entre la TV actual o real (e) y TV de saturación (E) DS = E e (mb) D.- Punto de Rocío (PR): Temperatura a la que hay que enfriar una masa de aire para alcanzar el estado de saturación, manteniendo constante su presión (Unidades: ºC) Elemento indicador de confort. 9
10 Formas físicas de expresión del Vapor de Agua: Humedad absoluta = gramos de VA (g / m3) m3 de aire Humedad específica = gramos de VA (g / kg) masa de aire húmedo Razón de mezcla = gramos de VA (g / kg) masa de aire seco 10
11 CURVA DE SATURACION e (mm) Condensación Tensión De vapor De Saturación E 11
12 Variación Diaria y Estacional de Humedad del Aire Relación Temperatura - Humedad 1 cm3 de aire Estación del año 8 gr 15 gr 28 gr Invierno Otoño/ primavera Verano Cantidad máxima de vapor de agua que puede contenerse Temperatura 1 0 º C 20ºC 30ºC El aire caliente puede contener mayor cantidad de vapor que el mismo volumen de aire frío 12
13 Variación Zonal, latitudinal de la Tensión de Vapor Posadas 14,3 mm Bs.AS 11,6 mm Localidad Latitud Sur Tensión de Vapor (mm) Normal anual Posadas 27 19' S 14.3 Carmen Patagones 7,5 mm Comodoro Rivadavia Buenos Aires Carmen de Patagones 34 28' S 40 47' S ,6 mm Comodoro Rivadavia 45 51' S 6.6 Variación latitudinal de la A < T< TV Ushuaia 54 48' S 5.0 USAHIA 5,5 mm Valores anuales normales 13
14 Procesos de cambio de estado del agua Condensación del Vapor de Agua Sobre el suelo: ROCÍO Baja altura: NIEBLA, NEBLINA, BRUMA Sobre los 500 m: NUBES Sublimación del Vapor de Agua Sobre el suelo: ESCARCHA En altura: CRISTALES de HIELO 14
15 Intercambio de Energía, en procesos de cambio de estado del agua VAPOR DE AGUA EVAPORACIÓN 597,3 cal.gr-1 SUBLIMACION AGUA CONDENSACIÓN LIQUIDA 677,cal.gr-1 FUSION SOLIDIFICACION 79,7 cal.gr-1 HIELO REQUIERE CALORÍAS LIBERA CALORÍAS 15
16 CONDENSACIÓN EN LA ATMÓSFERA DEPENDE EN GRAN MEDIDA DE LA ACCION D CIERTOS COMPONENTES NO GASEOSOS QUE TIENEN LA PROPIEDAD DE ACELERARLA : NUCLEOS DE CONDENSACIÓN TIPO DIAMETRO COMPOSICION ABUNDANCIA AITKEN < 0.4µ SILICATOS GRANDE GRANDES µ HNO3 Y H2SO4 ESCASA GIGANTES > 1.0µ SAL MARINA MUY ESCASA BRUMA:NUCLEOS DE CONDENSACION HIDRATADOS DE 0.1 a 0.5 µ DE DIAMETRO NIEBLA Y NUBES EN EQUILIBRIO : PARTÍCULAS CON DIAMETRO ENTRE 0.5 Y 150 µ PRECIPITACION : DIÁMETRO > A 150 µ 16
17 NEFOLOGIA: ESTUDIO D ELAS NUBES NUBOSIDAD: ELEMENTO METEOROLOGICO DE APRECIACION VISUAL, SE EXPRESA EN OCTAVOS. 54% DEL GLOBO ESTÁ PERMANENTEMENTE CUBIERTA DE NUBES TIPO DE NUBES: FORMADAS EN CONDICIONES DE BAJA O MODERADA ESTABILIDAD SON HORIZONTALES FORMADAS EHN CONDICIONES DE GRAN INESTABILIDAD SON DE DESARROLLO VERTICALES 17
18 Clasificación de las Nubes Familia Altura de la Base de las Nubes Tipo de Nubes (Notación) Nubes altas >6000m Nubes Medias 2000 a 6000m Nubes Bajas 0 a 2000m Nubes con Desarrollo Vertical Trópicos: m Latitudes medias: m Región polar: m Trópicos: m Latitudes medias: m Región polar: m Trópicos: superficie-2000m Latitudes medias: superficie-2000m Región polar: superficie-2000m Trópicos: hasta los 12000m Latitudes medias: hasta los 12000m Región polar: hasta los 12000m Cirrus (Ci) Cirrostratus (Cs) Cirrocúmulus (Cc) Altostratus (As) Altocúmulus (Ac) Stratus (St) Stratocúmulus (Sc) Nimbostratus (Ns) Cúmulus (Cu) Cumulonimbus (Cb) 18
19 Tipos de Nubes según altura 10 9 CIRRUS CIRRUS YUNQUE DE CUMULUS LINIMBUS CIRRUS ALTURA EN KM CUMULUS LINIMBUS EN CRECIMIENTO CUMULUS LINIMBUS ALTOS CUMULUS STRATUS 1 0 ALTOS STRATUS ALTOS CUMULUS CUMULUS POTENTE CUMULUS DE BUEN TIEMPO STRATUS CUMULUS
20 CIRRUS (Ci) Nubes altas STRATUS (St) Nubes Bajas 20
21 ALTO CUMULUS (Ac) Nubes medias 21
22 BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA Pascale A.J. y E.A. Damario. Bioclimatología Agrícola y Agroclimatología Editorial Facultad de Agronomía Univ. De Buenos aires. 550p. Buenos aires, Argentina. De Fina A.L. y A.C. Ravelo. Climatología y Fenología Agrícola. Editorial EUDEBA p. Buenos Aires, Argentina. Barry R.G. y R.J. Chorley. Atmósfera, tiempo y clima. Editorial OMEGA p. Barcelona, España. Pettersen S. Introducción a la Meteorología. Editorial ESPASA CALPE Garabatos M. Temas de Agrometeorología. Tomo 1: Naturaleza de la Agrometeorología. Unidad de Agrometeorología. Edición del Consejo Profesional de Ingeniería Agronómica p. Buenos Aires, Argentina. Garabatos M. Temas de Agrometeorología. Tomo 2: Elementos climáticos que incitan el crecimiento y los fenómenos periódicos de las plantas verdes. Edición del Consejo Profesional de Ingeniería Agronómica p. Buenos Aires, Argentina. Miller A.A. Climatología. Editorial OMEGA S.A p. Barcelona, España. Fuentes Yague J.L. Iniciación a la Meteorología Agrícola. Ediciones Mundi Prensa p. Madrid, España. Castillo F.E. y F. Castellvi Sentis. Agrometeorología. Ministerio de Agricultura, Pesca y alimentación. Ediciones Mundi Prensa p. Madrid, España. Torres Ruiz E. Agrometeorología. Editorial Trillas p. México. Celemín A.H. Meteorología práctica. Edición del autor p. Mar del Plata, Argentina. Budyko M.I., I.I. Borzenkova, G.V. Menzhulin e I.A. Shikomanov. Cambios Antropogénicos del Clima en América del Sur. San Petersburgo, Rusia. Editado por Academia Nacional de Agronomía y Veterinaria, N p. Buenos Aires, Argentina. 22
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