Clase 3 Hidrometeorologia

S10_HYDRO_CYCLE_Keith kennedy_CHYN Neuchatel_25 June 2003*

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S10_HYDRO_CYCLE_Keith kennedy_CHYN Neuchatel_25 June 2003*nEl trmino ecosistema refiere a un complejo dinmico de organismos y su ambiente asociado no vivo, interactuando como una unidad ecolgica compuesta de productores primarios, consumidores y descomponedores. Puede abarcar desde una escala global, el planeta, hasta sistemas biticos locales como por ejemplo, un bosque, un lago etc.


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Las precipitaciones deterioran las carreteras* / 28

CLIMATOLOGIA DEL PERU

FORMAS DE LA CUENCA DE ACUERDO A SU Kc

CUENCACAPLINA CUENCASAMACUENCA LOCUMBACUENCA MAURECUENCAS HIDROGRAFICAS DE LA REGIN DE TACNA

CUENCA HIDROGRAFICA DEL RIO LOCUMBA

ESTUDIO HIDROGEOLGICO DE EVALUACION DE LA INCIDENCIA DE LA EXPLOTACION DE AGUAS SUBTERRANEAS MEDIANTE POZOS TUBULARES EN LAS NACIENTES DEL RIO CALLAZAS (Iniciado con Resumen Ejecutivo de TR Dic. 2008 presentado por el Ing. Carlos Pagador IRH del EX - INRENA). RELACIONADO A OTROS TEMAS HIDRICOS: * DECLARATORIA DE VEDA DE AGUAS SUBTERRANEAS ZONA ALTOANDINA. * REVISION DE LICENCIAS.

*MeteorologaCiencia que estudia la atmsfera , fenmenos y procesos fsicos que en ella se realizan.Meteorologa fsica: analiza procesos puramente fsicos, radiacin, temperatura, evaporacin, precipitacin, etc.Climatologa: estudio del clima.Atmsfera: capa de aire que rodea Tierra; donde se desarrolla gran parte del ciclo hidrolgico, bsicamente evaporacin y precipitacin.

*AtmsferaCapa gaseosa que envuelve a la Tierra, formada de aire (nitrgeno, oxgeno, vapor de agua, ozono, anhdrido carbnico y otros).Est dividida segn su temperatura en varios estratos.

*Las capas de la atmsfera se denominan:Tropsfera Estratsfera Messfera TermsferaLas fronteras entre ellas son: tropopausa, estratopausa y mesopausa.Atmsfera

*Tropsfera: capa inferior; en ella tienen lugar mayora de fenmenos que influyen en vida de plantas y animales; T disminuye con la altura. Atmsfera

*Composicin de la atmsfera Gas Concentr. (%)Nitrgeno 78,09%Oxgeno 20,95%Argn 0,93%Anhdrido carbonilo 0,03%Gases nobles (He, Ne, Xe) 10-3

*Radiacin solarEnerga proveniente del Sol (T: 6000C). Velocidad de energa solar (rayos solares) alrededor de 300000 km/s.Interviene directamente en el proceso de evapotranspiracin

*Radiacin solar

*Fuente de energa del ciclo hidrolgico; factor ms importante del clima. Llega a la atmsfera en forma de luz (insolacin) y calor. Radiacin solarDistribucin de la radiacin solar al llegar a la atmsfera

*Radiacin solar

*Efecto de las nubes en la radiacin solar

*Albedo

*Variacin de la radiacin solarLa Radiacin solar vara con la Latitud, altitud y movimientos de traslacin y rotacin de la Tierra, que definen estaciones y da y noche. La Radiacin solar disminuye con la latitud, aumenta con la altitud y vara estacionalmente por movimientos de traslacin y rotacin de la Tierra.

*Medicin de radiacin solar: PiranmetroRadimetro solar: mide radiacin semiesfrica total, difusa y directa, sobre una superficie horizontal. Tambin, se puede medir radiacin difusa. Se llama tambin solarmetro o actinmetro.

*Medicin de radiacin solar: Piranmetros

*Variacin de la radiacin solarVariacin de la radiacin solar media mensual

*Medicin de horas de sol: heligrafoInstrumento que mide las horas de sol insolacin diaria.

Esfera de cristal, que concentra luz solar y la proyecta a una cartulina en su parte inferior, que se quema de acuerdo a la intensidad de luz.

*TemperaturaGrado o nivel trmico de los cuerpos, segn la energa cintica de partculas que los componen.Es un ndice de energa recibida y absorbidapor un cuerpo (suelo, plantas, nieve). Debe destacarse que al variar la temperaturade un cuerpo varan tambin sus propiedades fsicas (ej: densidad del aire).

*Para cuantificar temperatura existen distintas escalas (Kelvin, Celsius, Fahrenheit, etc).

*Poder evaporante de la atmsfera;Incide en el Derretimiento de hielos y glaciares;Procesos de estabilidad atmosfrica que originan precipitaciones y forma de estas;Factor importante del ciclo hidrolgico, interviene en todas sus etapas.Se usa como parmetro en frmulas para estimar evapotranspiracin potencial y necesidades de agua de plantas.Temperatura del aire : Importancia

*Gradiente de temperaturaGradiente de temperatura: Razn del cambio de temperatura con altitud.

Existen dos tipos de gradientes de temperatura:Adiabtico seco: temperatura del aire no saturado se enfra o se calienta a una tasa aproximada de 1C por cada 100 m de altitud;

Adiabtico hmedo: para condiciones promedio (1000 mb de presin y 10C de temperatura), es aproximadamente 0,4-0,9C por cada 100 m de altura.

*Termmetro simpleEn la mayora de estaciones meteorolgicas, se utiliza un termmetro de mxima, otro de mnima y algunas veces, un termmetro simple y un termgrafo.Medicin de la temperaturaTermmetros de mximas y mnimas y termgrafo, dentro de una caseta meteorolgica

Medicin de la temperaturaTermmetro de mxima: Registra temperatura mxima. Consiste de un termmetro comn de mercurio; una contraccin en tubo capilar, slo permite ascenso de columna mercurial.Termmetro de mnima: De alcohol. En interior de columna, lquida, un pequeo, ndice se desplaza por accin de la tensin superficial del menisco slo cuando temperatura desciende, quedando as registrada la T mnima.

*Permiten registrar en un termograma, variaciones continuas de temperatura. Instrumentos de registro de temperatura deben instalarse en casetas meteorolgicas, para asegurar proteccin de la radiacin solar, precipitacin, polvo y del efecto de intercambios de calor con el suelo o edificios.Adems los instrumentos deben ir a 150 - 180 cm sobre nivel del suelo.Termgrafos

*Temperatura media mensual (c). Estacion AntabambaPresentacin de datos de temperatura media

*Variacin de temperatura del aireVariacin espacial: puede considerarse desde el punto de vista de la latitud y altura, que se ven distorsionadas por la influencia de distribucin de masas de agua y de tierra, por topografa y existencia de vegetacin y zonas urbanas.La T disminuye con la latitud. La Amplitud de variaciones estacionales son proporcionales a distancia al Ecuador.La T es mayor en verano y menor en invierno.

*La presencia de las masas ocenicas produce una gran atenuacin de variaciones de T.

Las Variaciones de T se pueden deber principalmente a:Orientacin de pendientes y presencia de nieve y de zonas boscosas.Presencia y orientacin de barreras orogrficas.Variacin de la temperatura del aire

*Variacin de la temperatura del aireLas Variaciones anuales de T dependen de las variaciones de radiacin solar.

Las Variaciones diurnas adems dependen de otros factores como:Nubosidad.Vientos.Influencias del mar, nieves y bosquesDe las caractersticas de los suelos.

*Variacin de la temperatura del aire

*IsotermasVariacin espacial de la temperatura del aire

*Variacin de la temperatura del aire, con la altitud

*Variacin estacional de la temperatura del aire

*Humedad atmosfricaHumedad atmosfrica: contenido de vapor de agua de atmsfera, proveniente de evaporacin de espejos de agua (ros, lagos, lagunas, mares), de suelos hmedos o de plantas.

La Humedad atmosfrica es de inters por ser el origen de las aguas que caen por precipitacin y porque determina, en cierto modo, la velocidad de evaporacin.

*Humedad atmosfricaCantidad de vapor de agua que contiene aire; es fuente de la precipitacin; influye en los procesos de evapotranspiracin y derretimiento de las nieves.Presin de vapor (e)Presin parcial que ejercen molculas de vapor de agua e = Ph-Ps Ph: Presin de aire hmedo Ps: Presin de aire seco

*Presin de vapor (e)Presin de vapor saturado (es): Referido a que un determinado volumen de aire a la temperatura T puede absorber una cantidad de vapor de agua que es fijo (punto de saturacin).

es = 6,11 exp (17,27T/(237,3+T))

T en C es en mb.

*Presin de vapor (e)Psicrmetro: instrumento utilizado para medir presin de vapor, consta de dos termmetros idnticos (de bulbo seco y bulbo hmedo)Ecuacin psicromtrica: e = es-0,66*10p(T-Tw) (1+1,146*10Tw)

p: Presin atmosfrica (mb) es: Presin de vapor saturado a la temperatura T (mb) e: Presin de vapor (mb) T y Tw en C.Psicrmetro

*Humedad relativa (HR)HR = 100 ea/es (%) ea: Presin de vapor actuales: Presin de vapor de saturacinInstrumentos utilizados para medir la HR son higrmetro e higrgrafo, que se calibran a travs del psicrmetro. PsicrmetroRelacin que existe entre humedad actual y humedad de saturacin, expresada en %.

*Curva de saturacin de vapor del aireCapacidad del aire para contener vapor de agua aumenta a medida que aumenta la temperatura.

*Humedad absoluta y temperaturaCurva de saturacin del vapor del aire

*Cantidad actual de vapor contenido en aire es llamada humedad absoluta (gm/kg de aire).% de esta capacidad del aire de contener vapor es humedad relativa.Puntos A1-A5 estn al 100% humedad relativa. B3 esta a 80%, C3 a 33% y M a 50%.Para aire a temperatura y humedad de B3, C3 y M para que alcance saturacin se necesita adicionar vapor de agua o ser enfriadoHumedad del aire

*Humedad relativa (HR): cantidad de humedad contenida en un espacio dado y que podra contener si estuviera saturado.

La HR puede calcularse en forma directa a partir de temperatura del aire T y del punto de roco (Td ) por medio de una frmula aproximada:Estimacin de la humedad relativa

*HigrmetroMide la humedad del aire.De condensacin, cpsula metlica en cuyo interior se evapora ter para bajar la temperatura. De cabello, utiliza alargamiento del haz de cabellos (de mujer) con humedad. Psicrmetro, utiliza termmetro seco y hmedo; la diferencia de T permite conocer humedad de aire. Electrnico, mide cambio de propiedades elctricas con humedad.

*Higrgrafo

*Humedad relativa media mensual

*EvaporacinCambio del estado del agua, de lquido a gaseoso, por absorcin de calor (600 cal/gr).

*EvaporacinCirculacin desde los cuerpos de agua hacia la atmsfera; en estado de saturacin, mayor probabilidad de precipitacin.

*Medicin de la evaporacinSe mide, en forma directa, mediante tanque de evaporacin Tipo A y evapormetro pich.Evapormetro pichTanque evaporacin tipo A

*Tanque de evaporacin tipo AColocado sobre una base de madera, a 3-15 cm del suelo, para permitir libre circulacin del aire. Se toma lecturas diarias del nivel del agua por medio de un vernier o tornillo micromtrico. Tanque de 1,207 m de dimetro y 25,5 cm de profundidad; rea aproximada 1,41 m2.

*Tanque de evaporacin tipo ATanque de evaporacin clase "A" modelo standard del Weather Bureau.

*Transpiracin

*VientosFactor importante del ciclo hidrolgico, influye en el transporte de calor, humedad y en el proceso de evaporacin.Masas de aire en movimiento. Muy susceptibles a influencia del relieve y vegetacin, por ello se estandariza su medida a determinada altura sobre el suelo (10 m).Velocidad, se mide con anemmetro; direccin, con veletas.

*VientosViento, aire en movimiento, es un factor de gran influencia en varios procesos hidrometeorolgicos, La Humedad y calor se transmiten con facilidad al aire y desde el aire, el cual tiende a adoptar las condiciones de temperatura y humedad de superficies con las cuales tiene contacto.

*Es el movimiento de masas de aire fro y clido, donde el efecto de mares y ocanos es un elemento a considerar. Circulacin general o circulacin trmica

*Ciclones y anticiclones

*Centros de baja presin se denominan ciclonesDan origen a inestabilidades y perturbaciones atmosfricas que condicionan y suelen dar origen a precipitaciones y tormentas Anticiclones: centros de Alta presin atmosfricaGeneran estabilidad atmosfrica y constituyen barreras meteorolgicas de desplazamiento de frentes, perturbaciones y tormentasEj.: Anticicln del Pacfico (aprox. 30o lat. Sur)

*Tipos de vientos

*Vientos locales

*Tormentas tropicales Los Ciclones tropicales slo se forman sobre mares tropicales o subtropicales, donde la temperatura del agua es mayor a 27C.Presentan estructura simtrica, con un vrtice ("ojo del cicln") donde el tiempo es relativamente claro y tranquilo. Fuera del vrtice tiene lugar una fuerte elevacin del aire y se constituye una zona anular de intensa lluvia, rodeada por fuertes vientos de tormenta.

*Tornados y trombas A veces surgen en la atmsfera remolinos de pequea amplitud, con velocidad de viento extraordinaria. Estos remolinos, con unas decenas de metros de radio o, como mximo unos pocos kilmetros, se llaman trombas y tornados.

*Tornados y trombas Suelen formarse dentro de las nubes tormentosas, desde las cuales baja al suelo el remolino. En el remolino la velocidad del viento llega a alcanzar de 100 a 200 m/s. Efectos de un tornado de esta clase pueden ser catastrficos.

*Tornados

*Huracanes

*Medicin de vientosDireccin, Frecuencia e intensidad Desde donde sopla el viento

Veleta y se expresa en 16 sectores de rosa de los vientos (N, S, E, O, NE, NO,... Se expresa como % del nmero de veces en que se observ cierta direccin. Direccin ms frecuente es la del viento dominante

*Medicin de vientos: anemmetroMide velocidad del viento.Existe gran diversidad de anemmetros: de empuje; de rotacin; de compresin.

*Presin atmosfricaPresin que ejerce la atmsfera en un punto especfico como consecuencia de la accin de la fuerza de gravedad sobre la columna de aire que se encuentra encima de este punto.

*Presin atmosfrica

*Medicin de presin atmosfricaMicrobargrafoBargrafoBarmetro

*Variacin de presin atmosfrica con altitud

*Isbaras y gradiente de presin

*Estacin meteorolgica convencionalCobertizo meteorolgico:Termmetro (Hg) normal y max/minTermmetro de bulbo hmedo/seco (q)Higrmetro de cabello (HR)Barmetro (presin)PluvimetroAnemmetro-veletaHeligrafo (horas de sol)

*Termmetro e higrmetroPiranmetro (Rad. Solar / neta)PluvimetroAnemmetro-veletaOtros sensoresDatalogger modulo memoriaSistema de transmisin (tel., radio, sat) Mediciones ms precisas; Mediciones ms frecuentes (1h, 1min, 1seg, etc...) Monitoreo en tiempo real/remoto/continuo Post-procesamiento de informacin (alertas)Estacin meteorolgica automtica

*Casetas meteorolgicasOMM recomienda que casetas o garitas: Sean de madera, pintadas de blanco y esmaltada para reflejar bien radiacin. Con buena ventilacin. Techo doble, con circulacin del aire entre tejados para evitar calentamiento del aire cuando radiacin es muy intensa. Puerta debe estar orientada al Sur en hemisferio Sur, para evitar que al realizar observaciones, rayos solares incidan sobre instrumentos. Con tejado inclinado para dejar escurrir agua de lluvia y nieve.

*Estaciones meteorolgicasEstacin convencional Pampa de MajesEstacin automtica

*Estaciones meteorolgicasEstacin Pampa de MajesEstacin AplaoEstacin Caman

*Estaciones meteorolgicasEstacin meteorolgica agrcola principal (MAP)

Estacin climatolgica principal (CP)

*Inversin trmica

*Efecto invernadero

*Situacin normalSol calienta la tierra. Incremento de GEI, hace que una mayor cantidad de calor sea atrapado en Parte de este calor, en vez de escapar de nuevo al espacio, es atrapado en la Tierra por las nubes y GEITemperatura de superficie del planeta aumenta entre 1.5 y 3.0CEfecto invernadero

*Cambio climtico global

*Impactos del cambio climticoEfectos adversos del cambio climtico: cambios en el medio ambiente fsico o en biota, resultantes del cambio climtico, sumados a variabilidad climtica existente, que tienen efectos nocivos significativos en composicin, capacidad de recuperacin o productividad de ecosistemas naturales o sujetos a ordenacin, o en funcionamiento de sistemas socioeconmicos, o en salud y bienestar humanos.

*

Una precipitacin ms intensa, generara:Aumento en daos causados por procesos de erosin del suelo, inundaciones, deslizamientos, deslaves y avalanchas;Aumento en demandas sobre sistemas de seguros y de ayuda humanitaria post desastre tanto pblicos como privados;Incremento en incidencia y en alcance altitudinal de enfermedades transmisibles por agua o por vectores ligados al agua (Dengue, Malaria, etc.)Impactos del cambio climtico

*Sequas:Disminucin en cultivos y en calidad y cantidad de RRHH;Aumento en riesgo de incendios forestales: Incremento en intensidad de vientos, precipitaciones y ciclones tropicales:Incremento en riesgo de mortalidad y morbilidad humanaIncremento en erosin costera y daos estructuralesIncremento en daos a ecosistemas mitigantes en zonas costeras (p.ej arrecifes coralinos, manglares..)Impactos del cambio climtico

*Alteracin del sistema ocano atmosfrico sobre Pacfico tropical que genera consecuencias en clima mundial.OMM: calentamiento de aguas superficiales ecuatoriales del Ocano Pacfico que dura de dos a tres estaciones.Para Per significa calentamiento de aguas frente a costa, generando alteraciones en clima, fauna marina (biomasa), agricultura, etc.Fenmeno El Nio

*Fenmeno El Nio

*Condiciones normalesAustraliaSudamrica Circulacin de WalkerAfloramientoZonade ascensolluviasVientos alisiosEcuador

*Ruptura de circulacin de WalkerDisminucindel afloramientoProfundizacin dela termoclinaIncremento de lluviasCalentamiento de las aguas Este Pacif.Cambio brusco de la temperaturaSubsuperficial del mar

*Fenmeno El Nio

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