LA HUMEDAD ATMOSFERICA Y LA NUBOSIDAD

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3° HIDROLOGIA GENERAL

LA HUMEDAD ATMOSFERICA

La Humedad Atmosférica es la cantidad de vapor de agua existente en el aire. Depende de la temperatura, de forma que resulta mucho más elevada en las masas de aire caliente que en las de aire frío.

La atmósfera transporta la humedad en dirección horizontal y en vertical. Se expresa mediante los conceptos de humedad absoluta, específica, o relativa del aire.

Como la atmósfera está estratificada en capas, la temperatura y la humedad no son las mismas de una capa a otra y la humedad relativa varía bruscamente.

El vapor de agua contenido en la atmósfera procede de:

- Evaporación directa de los océanos, mares, ríos o lagos.- Evaporación del agua existente en el suelo.- Evapotranspiración de las plantas y animales.

LA HUMEDAD ATMOSFERICA Medir la humedad atmosférica es de gran importancia porque el

vapor de agua:

- Afecta al balance de radiación (efecto invernadero)

- Produce un almacenamiento y una transferencia de calor latente.

- Es el origen de los fenómenos de condensación y sublimación (nubes e hidrometeoros).

- Es uno de los elementos que condicionan el confort climático.

Mezcla de humedad es la relación entre la cantidad (masa) de vapor de agua y la cantidad (masa) de aire seco, y se expresa en g (de vapor de agua)/kg. (de aire seco).

La humedad absoluta es la masa total de agua existente en el aire por unidad de volumen, y se expresa en gramos por metro cúbico de aire g/m3 (con valores medios de 10 a 12 g/m3, pero puede llegar hasta 40 g/m3). La humedad atmosférica terrestre presenta grandes fluctuaciones temporales y espaciales.

La humedad específica mide la masa de agua que se encuentra en estado gaseoso en un kilogramo de aire húmedo(g/kg).

La humedad relativa es la relación entre la cantidad de vapor de agua que contiene el aire en un momento dado y la que contendría si estuviese saturado a la misma temperatura (% de humedad); no indica la cantidad de gramos de agua que hay en la atmósfera, sino la cantidad de agua que puede admitir (si se tiene 20%, podrá adquirir un 80% más). La humedad relativa es muy sensible a las variaciones de temperatura, aún sin modificarse la cantidad de vapor de agua del aire.

La humedad absoluta y la específica aumentan paralelamente a la temperatura, mientras que la variación de la humedad relativa es inversamente proporcional a la temperatura, al menos en las capas bajas de la atmósfera, donde su valor mínimo corresponde a las horas de mayor calor, y el máximo a las madrugadas.

La humedad es un factor meteorológico de suma importancia ya que el vapor de agua absorbe energía solar durante el día y la va perdiendo paulatinamente durante las noches. Esta es la razón por la cual las menores temperaturas del día se presentan al amanecer y no al anochecer. En las zonas de muy baja humedad, en cambio, la temperatura nocturna baja en forma abrupta.

La HR, es la medida de la humedad del aire más empleada. Es el cociente, expresado en porcentaje, de la presión parcial del vapor de agua y la presión de saturación del vapor de agua para la misma temperatura y presión atmosférica:

FACTORES QUE MODIFICAN LA HR

*Estación del año (temperatura del aire)

* Latitud (temperatura, contenido vapor de agua)

*Hora del día (temperatura)

*Cercanía al mar (continentalidad, temperatura, vapor)

*Fuentes de agua.

FRIO CALIDO

HR100%

HR

50%

HR20%

Grancapacidad

5ºC4 h

16ºC10 h

32ºC15 h

EJ : Cambio de HR con la variación de Tº

Pequeñacapacidad

Capacidad

HR

Tº aire

6 12 18 hora

HR1(Hemisferio sur)

HR2 (Hemisferio norte)

T

T

JUL ENE JUN

Curva Diaria HR v/s Tº

Curva Anual HR

HR

HR

NUBOSIDADLa nube es una masa visible formada por cristales de nieve o gotas de agua suspendidas en la atmosfera. Las nubes dispersan toda la luz visible, y por eso se ven blancas. Sin embargo, a veces son demasiado gruesas o densas como para que la luz las atraviese, y entonces se ven grises o incluso negras.

Las nubes desempeñan una función muy importante, modifican la distribución del calor solar sobre la superficie terrestre y en la atmósfera, debido a que:

• La reflexión de la parte superior de las nubes es mayor que de la superficie de la Tierra, la cantidad de energía solar reflejada al espacio es mayor en días nublados. La radiación que penetra hasta la superficie terrestre, la absorbe y la emite de nuevo, pero la parte inferior de las nubes es opaca para esta radiación terrestre de onda larga y la refleja de vuelta a la Tierra.

El movimiento de aire asociado al desarrollo de las nubes también afecta a su formación. Las nubes que se crean en aire en reposo tienden a aparecer en capas o estratos; las que se forman entre vientos o aire con fuertes corrientes verticales presentan un gran desarrollo vertical.

CLASIFICACIÓN DE LAS NUBES

1. Las nubes según su altura se dividen en cuatro familias principales:

1.1 Nubes altas,1.2 Nubes medias, 1.3 Nubes bajas y 1.4 Nubes de desarrollo vertical estas últimas se pueden

extender a lo largo de todas las alturas.

Estas cuatro divisiones pueden subdividirse en género, especie y variedad, describiendo en detalle el aspecto y el modo de formación de las nubes. Se distinguen más de cien tipos de nubes diferentes.

2. La nubes de acuerdo con sus características visuales (Organización Meteorológica Mundial y viene recogida en el International Cloud Atlas). se clasifican en diez tipos principales denominados géneros, estos a su vez se subdividen en especies y variedades

Cirrus (Ci): nubes separadas en forma de filamentos blancos y delicados, o de bancos, o de franjas estrechas, blancas del todo o en su mayor parte. Tienen un aspecto delicado, sedoso o fibroso y brillantes.

Cirrocumulus (Cc): banco, manto o capa delgada de nubes blancas, sin sombras propias, compuestas de elementos muy pequeños en forma de glóbulos, de ondas, etc., unidos o no, y dispuestos más o menos regularmente; la mayoría de los elementos tienen un diámetro aparente inferior a un grado. Son señales de corrientes en chorro y turbulencia. Cirrostratus (Cs): velo nuboso transparente, fino y banquecino, de aspecto fibroso (como de cabello) o liso, que cubre total o parcialmente el cielo, dejando pasar la luz del sol y la luna. No precipitan y por lo general producen fenómenos de halo (solar o lunar). Altostratus (As): manto o capa nubosa grisácea o azulada, de aspecto estriado, fibroso o uniforme, que cubre total o parcialmente el cielo y que presenta partes suficientemente delgadas para dejar ver el sol, al menos vagamente, como a través de un vidrio deslustrado. Está compuesta de gotitas superenfriadas y cristales de hielo; no forman halos; precipitan en forma leve y continua. Altocumulus (Ac): banco, o manto o capa de nubes blancas o grises, o a la vez blancas y grises, que tienen, generalmente sombras propias, en forma algodonada, compuestas de losetas, guijarros, rodillos, etc., de aspecto, a veces, parcialmente fibroso o difuso, aglomerados o no. Forman el popular "cielo empedrado".

Stratus (St):nubes muy bajas, originándose desde alturas cercanas al suelo hasta los 800 metros. Se presentan en capas nubosas por generalmente grises, con bases bastante uniformes. Cuando el sol es visible a través de la capa su contorno se distingue con facilidad. El stratus no produce fenómenos de halo, salvo en algunas ocasiones a muy bajas temperaturas. Aparecen con frecuencia en las mañanas sobre zonas montañosas. Las nieblas y neblinas son stratus que se forman sobre el suelo. La precipitación que produce es de tipo llovizna (garúa). Stratocumulus (Sc):banco, manto o capa de nubes grises o blanquecinas, o ambos colores a la vez, que tienen casi siempre partes oscuras, compuestas de losas, rodillos, etc., de aspecto no fibroso (salvo el caso de "virga"), pegados o no. Dentro de esta nube los aviones experimentan cierta turbulencia. Nimbostratus (Ns):capa nubosa gris, frecuentemente sombría, cuyo aspecto resulta velado por las precipitaciones más o menos continuas de lluvia o de nieve, las cuales, en la mayoría de los casos, llegan al suelo. El espesor de estas capas es en toda su extensión suficiente para ocultar completamente el sol. Produce precipitación intermitente y algunas veces intensa.

Cumulus (Cu):nubes aisladas, generalmente densas y de contornos bien delimitados, que se desarrollan verticalmente en protuberancias, cúpulas o torres, cuya grumosa parte superior se asemeja a menudo a una coliflor o a una palomita de maíz. Las porciones de estas nubes iluminadas por el sol son casi siempre blancas y brillantes; su base, relativamente oscura, es casi siempre horizontal. Son muy frecuentes sobre tierra durante el día y sobre el agua en la noche. Pueden ser de origen orográfico o térmico (convectivas). Presentan precipitaciones en forma de aguaceros. Cumulonimbus (Cb):nube densa y potente, de considerable dimensión vertical, en forma de montaña o de enormes torres. Una parte de su región superior es generalmente lisa, fibrosa o estriada y casi siempre aplanada, esta parte se extiende frecuentemente en forma de yunque o de vasto penacho. Son las nubes que originan las tormentas, tornados, granisos. La base se encuentra entre 700 y 1.500 m, y los topes (la parte superior de la nube) llegan a 24 y 35 km de altura. Están formadas por gotas de agua, cristales de hielo, gotas superenfriadas, focos de nieve y granizo. La turbulencia en los alrededores de estas nubes es muy fuerte, motivo por el cual los aviones deben evitarlas.

NUBES ALTAS Son nubes compuestas por partículas de hielo, situadas a altitudes medias de 8 km sobre la tierra. Esta familia contiene tres géneros principales. Los cirros están aislados, tienen aspecto plumoso y en hebras, a menudo con ganchos o penachos, y se disponen en bandas. Los cirroestratos aparecen como un velo delgado y blanquecino; en ocasiones muestran una estructura fibrosa y, cuando están situados entre el observador y la Luna, dan lugar a halos. Los cirrocúmulos forman globos y mechones pequeños y blancos parecidos al algodón; se colocan en grupos o filas.

NUBES MEDIAS Son nubes compuestas por gotitas de agua, tienen una altitud variable, entre 3 y 6 km sobre la tierra. Esta familia incluye dos géneros principales. Los altoestratos parecen velos gruesos grises o azules, a través de los que el Sol y la Luna sólo pueden verse difusamente, como tras un cristal traslúcido. Los altocúmulos tienen el aspecto de globos densos, algodonosos y esponjosos un poco mayores que los cirrocúmulos. El brillo del Sol y la Luna a través de ellos puede producir una corona, o anillo coloreado, de diámetro mucho menor que un halo.

NUBES BAJAS Estas nubes, también compuestas por gotitas de agua, suelen tener una altitud menor de 1,6 km. Este grupo comprende tres tipos principales. Los estratocúmulos son grandes rollos de nubes, de aspecto ligero y de color gris. Con frecuencia cubren todo el cielo. Debido a que la masa nubosa no suele ser gruesa, a menudo aparecen retazos de cielo azul entre el techo nuboso. Los nimboestratos son gruesos, oscuros y sin forma. Son nubes de precipitación, desde las que casi siempre llueve o nieva. Los estratos son capas altas de niebla. Aparecen, como un manto plano y blanco, a alturas por lo general inferiores a los 600 m. Cuando se fracturan por la acción del aire caliente en ascensión, se ve un cielo azul y claro.

NUBES DE DESARROLLO VERTICAL Las nubes de esta familia alcanzan altitudes que varían desde menos de 1,6 km hasta más de 13 km sobre la tierra. En este grupo se incluyen dos tipos principales. Los cúmulos tienen forma de cúpula o de madejas de lana. Se suelen ver durante el medio y el final del día, cuando el calor solar produce las corrientes verticales de aire necesarias para su formación. La parte inferior es, en general, plana y la superior redondeada, parecida a una coliflor. Los cumulonimbos son oscuros y de aspecto pesado. Se alzan a gran altura, como montañas, y muestran a veces un velo de nubes de hielo, falsos cirros, con forma de yunque en su cumbre. Estas nubes tormentosas suelen estar acompañadas por aguaceros violentos e intermitentes.

Se acostumbra acomodar los distintos géneros de nubes según la altura a la que con mayor frecuencia se desarrollan sus bases. Así, los géneros de nubes se distribuyen según la altura de sus bases en:

Nubes Bajas Nubes Medias Nubes AltasNubes de Desarrollo

Vertical

cumulus, stratus,

stratocumulus, cumulunimbus

altocumulus, altostratus y nimbostratus

cirrus, cirrustratus y cirrucumulus

cumulunimbus

Trabajo para la casa

1. Preparar una presentación sobre la importancia de la humedad atmosférica en el almacenamiento y transferencia de calor latente.

2. Preparar una presentación de la variación mensual de la Humedad Absoluta, Especifica y Relativa que registra una ciudad.

3. Preparar una presentación sobre el efecto producido por la actividad humana a la humedad atmosférica.

4. Preparar una presentación como es el calculo conceptual de la Humedad Relativa.