Las precipitaciones

Las nubes están formadas por una gran cantidad de gotitas minúsculas de agua y pequeños cristales de hielo que proceden del cambio de estado de vapor de agua a líquido y sólido de una masa de aire. La masa de aire asciende y se enfría hasta saturarse y convertirse en gotitas de agua. Cuando la nube se encuentra cargada de gotitas de agua y las condiciones ambientales lo propician, precipitan en forma de hielo, nieve o granizo.

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¿Cómo se forma la precipitación?

Cuando el aire en superficie se calienta asciende en altitud. La troposfera desciende su temperatura con la altitud, es decir, conforme más alto vayamos más frío hace, por lo que, cuando la masa de aire asciende, se topa con el aire más frío y se satura. Al saturarse, se condensa en pequeñas gotitas de agua o cristales de hielo (dependiendo de la temperatura a la que se encuentra el aire circundante) y se sitúan alrededor de pequeñas partículas de un diámetro inferior a dos micras llamados núcleos de condensación higroscópico.

Cuando las gotas de agua se aferran a los núcleos de condensación y las masas de aire de la superficie no paran de ascender, se va formando una nube de desarrollo vertical, puesto que es tal la cantidad de aire que se va saturando y condensando, que acaba aumentando en altura. Este tipo de nubes que se forman por inestabilidad atmosférica se le llama Cumulus humilis que, conforme se desarrollan verticalmente y alcanza un espesor considerable (lo suficiente como para no dejar pasar apenas radiación solar), se le llama  Cumulonimbus.

Para que el vapor existente en una masa de aire que alcanza la saturación pueda condensarse en forma de gotitas es preciso que se cumplan dos condiciones: la primera es que la masa de aire se haya enfriado lo suficiente, y la segunda es que existan en el aire núcleos de condensación higroscópicos sobre los que puedan formarse gotitas de agua.

Una vez que se han formado las nubes, ¿qué es lo que hace que den o no lugar a la lluvia, el granizo o la nieve, es decir, a algún tipo de precipitación? Las minúsculas gotitas que forman la nube y que se encuentran en suspensión dentro de ella gracias a la existencia de corrientes ascendentes, empezarán a crecer a expensas de otras gotitas que encuentran en su caída. Sobre cada gotita actúan fundamentalmente dos fuerzas: la debida al arrastre que la corriente de aire ascendente ejerce sobre ella, y el peso de la propia gotita.

Cuando las gotitas son lo suficientemente grandes como para poder vencer la fuerza de arrastre, precipitará hacia el suelo. Conforme más tiempo pasan las gotitas de agua en la nube, más tamaño adquieren, ya que se van agregando a otras gotitas y otros núcleos de condensación. Además, también dependen del tiempo que pasen las gotitas ascendiendo y descendiendo en la nube y cuanto mayor sea la cantidad total de agua que tenga la nube.

Tipos de precipitaciones

Los tipos de precipitaciones se dan en función de la forma y el tamaño de las gotas de agua que precipitan cuando se dan las condiciones adecuadas. Pueden ser, llovizna, chubascos, granizo, nieve, aguanieve, lluvias, etc.

Llovizna

La llovizna son pequeñas precipitaciones cuyas gotitas de agua son muy pequeñas y caen de una forma uniforme. Normalmente, estas gotitas no llegan a mojar demasiado el suelo y dependen de otros factores como es la velocidad del viento y la humedad relativa.

Chubascos

Los chubascos son gotas con mayor tamaño que suelen caer de una forma violenta y durante un corto periodo de tiempo. Los chubascos se suelen dar en lugares donde la presión atmosférica disminuye y se crea un centro de bajas presiones llamado borrasca. Los chubascos están relacionados con aquellas nubes de tipo Cumulonimbus que se forman con demasiada celeridad, por lo que las gotitas de agua adquieren gran tamaño.

Granizo y copos de nieve

Las precipitaciones también se pueden dar en forma sólida. Para ello, en las nubes se deben de formar cristales de hielo en lo más alto de la nube y a temperaturas muy bajas que rondan los -40°C. Estos cristales pueden crecer a expensas de gotitas de agua a muy baja temperatura que se congelan sobre ellos (siendo el inicio de la formación del granizo) o bien uniéndose a otros cristales para formar los copos de nieve. Cuando alcanzan un tamaño adecuado y debido a la acción de la gravedad, pueden salir de la nube dando lugar a la precipitación sólida en superficie, si las condiciones ambientales son las apropiadas.

A veces los copos de nieve o el granizo que salieron de la nube, si encuentran una capa de aire cálida en su caída, se derriten antes de alcanzar el suelo, dando lugar finalmente a precipitación en forma líquida.

Formas de precipitación y tipos de nubes

El tipo de precipitación depende fundamentalmente de las condiciones ambientales en las que se forma la nube y del tipo de nube que se forma. En este caso, las precipitaciones más habituales son aquellas de tipo frontal, tipo orográfico y convectivo o tormentoso.

La precipitación frontal es aquella en la que las nubes van asociadas a los frentes, tanto de cálidos como de fríos. El cruce entre un frente cálido y otro frío forma nubes que dan precipitaciones de tipo frontal. Un frente frío se forma cuando una masa de aire frío empuja y desplaza hacia arriba a una masa más cálida. En su ascenso, ésta se enfría y da origen a la formación de nubosidad. En el caso de un frente cálido, una masa de aire cálido se desliza sobre otra más fría que ella.

Cuando se tiene lugar la formación de un frente frío, normalmente el tipo de nube que se forma es una Cumulonimbus o Altocúmulus. Estas nubes suelen tener un mayor desarrollo vertical y, por lo tanto, desencadenan en precipitaciones más intensas y de mayor volumen. Además, el tamaño de la gota es mucho mayor que las que se forman en un frente cálido.

Las nubes que se forman en un frente cálido tienen una forma más estratificada y suelen ser Nimboestratus, Estratus, Estratocúmulus. Normalmente, las precipitaciones que se producen en estos frentes son más suaves, del tipo llovizna.

En el caso de las precipitaciones procedentes de las tormentas, también llamadas ‘sistemas convectivos’, las nubes son de mucho desarrollo vertical (Cumulonimbus) por lo que producirán lluvias intensas y de corta duración, muchas veces torrenciales.

Cómo se mide la precipitación

Para medir la cantidad de lluvia o nieve que ha caído en una determinada zona y en un intervalo de tiempo, existe el pluviómetro. Se trata de una especie de vaso en forma de embudo profundo que envía el agua recogida a un recipiente graduado donde se va acumulando el total de la lluvia caída.

Dependiendo del lugar donde se encuentre colocado el pluviómetro, pueden existir factores externos que alteren la medida correcta de la precipitación. Estos errores pueden ser los siguientes:

• Falta de datos: se pueden completar las series por correlación con otras estaciones próximas que tengan una situación topográfica semejante y estén en zonas climatológicamente homogéneas.
• Errores accidentales: error aleatorio, un dato concreto presenta un error pero no se repite (caída de un poco de agua durante la medida, errores de impresión, etc.). Son difíciles de detectar aunque un error aislado no afectará a un estudio general con valores de un largo periodo.
• Errores sistemáticos: afectan a todos los datos de la estación durante un determinado intervalo de tiempo y siempre en el mismo sentido (por ejemplo, mala ubicación de la estación, uso de probetas inadecuadas, cambio de ubicación de la estación, cambio del observador, mal estado del aparato).

Para evitar las salpicaduras de las gotas de lluvia al incidir sobre el borde exterior del pluviómetro se construye con los bordes biselados. También se pintan de blanco para reducir la absorción de radiación solar y evitar en lo posible la evaporación. Si se hace que el conducto por el que cae el agua al recipiente sea estrecho y profundo, se reduce la cantidad de agua que se evapora, por lo que la medición de la precipitación total es lo más cercana posible a la real.

En las zonas de montaña, donde es frecuente que la precipitación sea en forma sólida (nieve) o que las temperaturas desciendan por debajo del punto de congelación del agua, se suele incluir en el depósito algún tipo de producto (normalmente, cloruro cálcico anhidro) cuya función es reducir el valor de la temperatura a la cual se produciría la solidificación del agua.

Hay que tener en cuenta que la posición del pluviómetro puede afectar en su medida. Por ejemplo, si lo colocamos cerca de edificios o cerca de árboles.

El volumen de lluvia recogida se mide en litros por metro cuadrado (l/m2) o lo que es lo mismo, en milímetros (mm.). Esta medida representa la altura, en milímetros,

que alcanzaría una capa de agua que cubriese una superficie horizontal de un metro cuadrado.

Con esta información podréis conocer más sobre las lluvias, tipos de lluvia y entender mejor al hombre del tiempo.