Cátedra de Climatología y Fenología Agrícolas. El Agua en la naturaleza El Ciclo del Agua

Transcripción

1 Cátedra de Climatología y Fenología Agrícolas El Agua en la naturaleza El Ciclo del Agua

2 ELEMENTOS DEL TIEMPO Radiación solar Temperatura del aire Presión atmosférica Viento Humedad del aire Nubosidad Precipitación Evaporación ELEMENTOS DEL CLIMA Estas variables meteorológicas analizadas a través de una serie larga de años (30 años o más) caracterizan el clima de un determinado lugar.

3 Propiedades e importancia del agua Aptitud para formar puentes Hidrógeno Gran calor específico de fusión y vaporización Adherencia a micelas coloidales Destacada acción solvente Densidad máxima a 4ºC Incolora Alto grado de viscosidad, conductividad térmica y tensión superficial Componente de tejidos vivos (90% ó más)

4 Propiedades e importancia del agua Estructura funcional de la célula dependiente del contenido de agua Vehículo de nutrientes para las plantas Responsabilidad en la turgencia celular Participación en reacciones metabólicas Medio propicio para reacciones de azúcares, proteínas y aminoácidos Fuente de átomos de Hidrógeno para la fotosíntesis

5 El calentamiento y enfriamiento de las aguas es más lento que el de los suelos T + Regular Menor oscilación térmica En zonas con influencia terrestre tienen mayor oscilación térmica. Predominan climas terrestres Predominan climas con influencia oceánica

6 Ciclo del agua

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8 Demanda y Oferta de Agua Valores estimados del equilibrio natural entre ganancia de agua en el Planeta pérdida y Componente Superficie (km2) Precipitación (km3) Evaporación (km3) Diferencia (km3) Océanos mares y 361 x x x ,6 x 10 4 Tierra 149 x ,8 x ,2 x ,6 x 10 4 Total 510 x ,1 x ,1 x

9 Distribución en el mundo de las regiones según sus características hídricas y centros de población.

10 Esquema de los megaproyectos en estudio en EEUU y la ex URRSS

11 Montañas árticas de agua dulce

12 Los estados del agua en el ciclo hidrológico y sus componentes Proceso endotérmico 80 cal g 600 cal g Sólido Líquido Gaseoso Proceso exotérmico Fusión Solidificación Evaporación Condensación Sublimación

13 El vapor de agua en la atmósfera Importancia de la humedad atmosférica: 1. Es fuente de todo fenómeno hidrometeorológico; 2. Regulador térmico de la atmósfera; 3. Factor decisivo en el efecto invernáculo ; 4. Genera variaciones considerables de la temperatura del aire; 5. Regula la pérdida de agua de la tierra a la atmósfera; 6. Da lugar a una clasificación de heladas: helada blanca helada negra

14 7. Tiene gran influencia en los rendimientos; 8. Se ha encontrado una alta relación entre diferentes niveles de humedad del aire con la aparición de numerosas enfermedades; 9. Puede provocar aborto en las flores por falta de fecundación; 10.Producen rajaduras en frutas; 11.Es de gran importancia en la situación de confort de los animales homeotermos; 12. Altos niveles de humedad acompañados de alta temperatura del aire son inadecuados para la formación de sacarosa de la caña de azúcar.

15 Relación entre temperatura del aire y humedad atmosférica Temperatura del aire ºc Humedad absoluta de saturación (gr/m 3 ) Tensión de saturación (mb) Sobre agua Sobre hielo Sobre agua Sobre hielo

16 Tv (mb) * Fase sólida Curva de saturación Fase acuosa A Fase gaseosa tº C m B Q q

17 Contenido máximo de vapor sobre agua líquida y sobre hielo Capa de cristales de hielo -22ºC Capa de cristales de hielo y gotas sobreenfriadas 0ºC Capa de gotitas de agua uperficie de suelo Nube característica de zonas templadas

18 Cómo medimos la Humedad Atmosférica? Psicrómetro Común Psicrómetro de Assmann

19 Higrógrafo Registra la cantidad de humedad que existe en el aire

20 Variaciones de la Tensión de Vapor Variación diaria de la T.V. T.V. Zonas templadas y frías Zonas tórridas 0 24 Horas

21 Variación anual de la Tensión de Vapor Julio Enero Julio Localidad Máxima (mm) Mínima (mm) S. M. de Tucumán 17,2 (febrero) 7,5 (agosto) Mendoza (cap) 13,6 (febrero) 5,3 (julio) Bailoche (R:Negro) 9,4 (enero) 4,6 (junio)

22 Variación con la altura Localidad Altitud m s.n.m. T.V. media anual (mm) S. S. de Jujuy ,1 Humahuaca (Jujuy) Variación por la latitud Localidad T.V. mm S. M. de Tucumán 12,5 C. Rivadavia (Chubut) 6,6 Ushuaia (T. del Fuego) 5,0

23 Variaciones de la Humedad Relativa Variación diaria H. R. % Horas

24 Variación anual de la Humedad Relativa Régimen isohigro de lluvias H.R.% Mínimo 67% enero Máximo 84% junio Buenos Aires JL E JL

25 Variación anual de la Humedad Relativa Régimen monzónico de lluvias H.R.% Mínimo 60% sept Máximo 79% abr S. M. de Tucumán JL E JL

26 Variación anual de la Humedad Relativa Régimen mediterráneo de lluvias H.R.% Bariloche JL E JL

27 Condensación atmosférica Aire impuro Aire filtrado Igual tºc

28 Criterio de estabilidad de las gotas de agua de las nubes La velocidad de caída de las gotas en una nube es función del: * tamaño de la gota * estado físico del agua Nucleo 10-6 cm Niebla 5-20 Nubes Gotas de lluvia hasta 4.500

29 Familias de nubes

30 Clasificación de las nubes Tipo de nubes Altas Medias Bajas Desarrollo vertical Géneros Contenido Altura (km) Cirrus, cirrostratus, cirrocumulus Altocumulos, altostratus Stratocumulus, nimbostratus, stratus Cumulonimbus,cumulos Hielo 6-12 Hielo y gotas sobreenfriada s 2-6 Gotas 0-2 Hielo y gotas sobreenfriada s 0-12

31 Nube de tormenta con granizo Las flechas indican la dirección de las corrientes de aire dentro de la nube

32 Medición de la nubosidad Diferentes tipos de fajas del heliofanógrafo invierno Otoño y primavera verano

33 Determinación de la altura de una nube con el conjunto telémetro eclímetro D A L A = D sen

34 P P E=V.T NEFOSCOPIO a e a Medida de la velocidad y dirección de una nube

35 Precipitación Crecimiento de la gota de lluvia por captura directa (izquierda) y captura de estela (derecha)

36 Precipitación Teorías Formación de la gota de lluvia Carga eléctrica de las nubes Temperatura de las gotas Movimiento de las gotas Tamaño de las gotas Presencia de los cristales de hielo

37 Pulverización de una gota de lluvia (izq.) y relación entre tamaño de la gota y su velocidad de caída (der.) Vel de caída m/s Tamaño de gota

38 Régimen monzónico (caso típico: Tucumán) mm mm JI E JI JI E JI mm Régimen ecuatorial o isohigro (caso típico Mar del Plata) mm JI E JI JI E JI

39 Régimen mediterráneo (caso típico Bariloche) mm mm JI E JI JI E JI

40 Erosión de la gota de lluvia en el suelo

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43 Precipitación efectiva No toda el agua de lluvia que cae sobre la superficie del suelo puede realmente ser utilizada por las plantas. Parte del agua de lluvia se infiltra a través de la superficie y parte fluye sobre el suelo en forma de escorrentía superficial debido a la diferencia entre la velocidad de caída de las gotas y la velocidad de infiltración. Cuando la lluvia cesa, parte del agua que se encuentra en la superficie del suelo se evapora directamente a la atmósfera, mientras que el resto se infiltra lentamente en el interior del suelo. Del total del agua que se infiltra, parte percola por debajo de la zona de raíces, mientras que el resto permanece almacenada en dicha zona y podría ser utilizada por las plantas.

44 El agua de lluvia evaporada, la de percolación profunda y la de escorrentía superficial no pueden ser utilizadas por el cultivo, a la porción restante, almacenada en la zona de raíces se le denomina precipitación efectiva y resulta de gran importancia pues define el rendimiento del cultivo implantado. Si fuese necesario regar es la precipitación efectiva y no la precipitación total la que debe considerarse en el cálculo de necesidad de riego En otras palabras, el término "precipitación efectiva" es utilizado para definir esa fracción de la lluvia que estará realmente disponible para satisfacer al menos parte de las necesidades de agua de las plantas. Precipitación efectiva= P ½ mensual x % de efectividad 100

45 Gráfico para obtener el % de efectividad pluvial en el cálculo de la lluvia efectiva % Efect Precipitación ½mensual (mm)

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47 Curva de Retención de Agua de Suelo Retención (atm) 15 0,3 Agua Higroscópica CM HEq Agua Gravitacional Agua útil Contenido de Hº de Suelo (%)

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49 Contenido de humedad de suelo Medición: Gravimetría, Tensiómetro, Bouyoucos Estimación: Balance Hidrológico

50 Tensiómetro

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54 Bouyoucos