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Departamento de Ambiente y Recursos Naturales Climatología y Fenología Agrícola Prof. Marcelo D. Asborno Fundamentación Teórica PRECIPITACION Curso 2012 TEMARIO DE CLASE Concepto, interpretación, medición. Génesis. Tipos de precipitación. Teorías de precipitación. Clasificación de hidrometeoros. Climatología de la precipitación. Distribución de las precipitaciones en la argentina. Distribución de las precipitaciones en el mundo. Estudio de casos: zona de influencia de la FCAyF. 1 Departamento de Ambiente y Recursos Naturales Climatología y Fenología Agrícola Prof. Marcelo D. Asborno Fundamentación Teórica PRECIPITACIÓN Definición: Agua en forma líquida o sólida que alcanza la superficie terrestre. Importancia de su conocimiento: El agua y la temperatura son elementos vitales para el funcionamiento de la Biosfera. La precipitación es una de las fuentes principales del ciclo hidrológico. Aporta agua potable al sistema hídrico terrestre. Arrastra materia nitrogenada en suspensión, aportando N al suelo. Dato relevante para el cálculo de balances hidrológicos. Variable que integra las bases de datos de los modelos de predicción de rendimiento de cultivos. Interpretación: 100 mm de lluvia formarían igual capa de agua sobre el suelo, si no existiesen el escurrimiento, la infiltración y la evaporación. Equivalencia: 1 mm de lluvia = 1 litro /m2 x 10.000 m (1ha) = = 10 m3/ha = 10.000 litros /ha 2 Departamento de Ambiente y Recursos Naturales Climatología y Fenología Agrícola INTERPRETACIÓN: Prof. Marcelo D. Asborno Fundamentación Teórica 50 mm de lluvia = 0.050 m x 10000 m2 = 500 m3/ha = 500.000 litros /ha 50 mm formarían igual capa de agua o lámina sobre el suelo, si NO existiesen: Escurrimiento Infiltración Evapotranspiración Precipitación Evaporación Escurrimiento superficial Infiltración Esc. subsuperficial 3 3 Departamento de Ambiente y Recursos Naturales Climatología y Fenología Agrícola Prof. Marcelo D. Asborno Fundamentación Teórica Pluviógrafos Medición Pluviómetro convencional 1960/70 1906 Equipos eléctricos, digitales y automáticos 1980 - 2000 4 Actual Departamento de Ambiente y Recursos Naturales Climatología y Fenología Agrícola Prof. Marcelo D. Asborno Fundamentación Teórica Génesis de precipitación: Elemento meteorológico discontinuo. Proviene de condensaciones, sublimaciones o ambas. - Expansión (dinámico o adiabático) Condensación por enfriamiento del aire - Enfriamiento directo - Mezcla de masas con diferente TyHº La sola formación de nubes no implica precipitación. Se forma a partir de vapor de agua, la humedad atmosférica es condición necesaria. 5 Departamento de Ambiente y Recursos Naturales Climatología y Fenología Agrícola Prof. Marcelo D. Asborno Fundamentación Teórica Procesos físicos de la precipitación: Cientos de miles de gotas de nube formarán 1 gota de lluvia. “Coalescencia”: Proceso mediante el cual las gotas de agua dentro de una nube chocan entre sí formando gotas de un tamaño mayor. Núcleo de condensación Gotas en suspensión Gota típica de lluvia: R = 1000: radio en micrómetros 6 N = 1: cantidad por dm3 V = 650: velocidad terminal de caida en cm.seg-1 Departamento de Ambiente y Recursos Naturales Climatología y Fenología Agrícola TIPOS DE PRECIPITACIÓN: Desde Niebla Garúa Desde Nubes Llovizna Prof. Marcelo D. Asborno Fundamentación Teórica Características ------------------------------------- diferenciales: •Diámetro de gota Líquida Lluvia •Número de gotas por dm3 •Velocidad de caída m.seg-1 Chaparrón – Aguacero Lluvia helada Líquida y Sólida Agua nieve Granizo Sólida Nieve 7 Departamento de Ambiente y Recursos Naturales Climatología y Fenología Agrícola Prof. Marcelo D. Asborno Fundamentación Teórica Teorías de precipitación: Cargas positivas y negativas. Coalescencia o captura (nubes calientes) Tor Bergeron – Findessen (nubes frías) Factores que afectan la estabilidad de una nube: Carga eléctrica de las gotas Tamaño de gotas Condensación Evaporación Temperatura de las gotas Relación curvatura - TV Presencia de hielo Coalescencia a T > 10°C NO apreciable a T < 0°C Partículas de hielo actúan como núcleos de condensación 8 Departamento de Ambiente y Recursos Naturales Climatología y Fenología Agrícola Prof. Marcelo D. Asborno Fundamentación Teórica CLASIFICACIÓN GENÉTICA (por su origen) 1. Precipitaciones convectivas 1.a. Convección Dinámica (Tormentas) Gran inestabilidad Nubes de desarrollo vertical Fenómeno local Convección muy fuerte: Granizada Lluvia convectiva: causada por el movimiento ascendente del aire, producida: - Por la convergencia o choque de masas de aire de distintas procedencias a ras de suelo, llamada convección dinámica. - Por la dilatación y pérdida de densidad del aire al estar en contacto con un suelo recalentado (termoconvección) 1.b. Convección Forzada Causa: barreras orográficas Lluvia orográfica: producida por el ascenso de una columna de aire húmedo al encontrarse con un obstáculo orográfico. 9 Departamento de Ambiente y Recursos Naturales Climatología y Fenología Agrícola Prof. Marcelo D. Asborno Fundamentación Teórica CLASIFICACIÓN GENÉTICA (por su origen) 2. Precipitaciones frontales: Lluvias producidas por convergencia o choque de masas de aire. 2.a. Frente frío: Lluvias copiosas y de poca duración. 2.b. Frente cálido: Lluvias leves y de mayor duración. Masa de Aire frío Masa de Masa de Aire cálido Aire cálido Masa de Aire frío FRENTE FRIO FRENTE CÁLIDO 10 Departamento de Ambiente y Recursos Naturales Climatología y Fenología Agrícola Prof. Marcelo D. Asborno Fundamentación Teórica Formación de frentes fríos. Frente frío avanzando por la zona central, generando lluvias y vientos por detrás, con dirección sudeste-noroeste, y mas al sur, una zona de alta presión (A). Frente frío avanzando por la zona central, generando lluvias en el oeste y por detrás. Alta nubosidad hacia el centro-este del País. 11 Departamento de Ambiente y Recursos Naturales Climatología y Fenología Agrícola Climatología de la Precipitación (Actividad práctica) Prof. Marcelo D. Asborno Fundamentación Teórica -Parámetros estadísticos. -Valor del promedio. -Intensidad de la precipitación. -Régimen pluviométrico. REGIMEN DE PRECIPITACIÓN La aptitud agrícola, ganadera o forestal de un lugar dependerá no sólo de la cantidad anual de lluvias sino de su distribución durante el año. El régimen pluviométrico de una región está asociado al régimen barométrico. Distribución de presiones y vientos. Régimen MONZÓNICO: 80 % de la precipitación anual se registra en verano. (Noroeste de Argentina: Jujuy, Salta y Tucumán). Régimen ISOHIGRO: Semestre frío tiende a igualar al semestre cálido. (Prov. del litoral, región pampeana y patagónica). Régimen MEDITERRANEO: 60% de la precipitación anual se registra en el semestre frío. (Región cordillerana norte de la Patagonia Argentina). 12 Departamento de Ambiente y Recursos Naturales Climatología y Fenología Agrícola Prof. Marcelo D. Asborno Fundamentación Teórica DISTRIBUCIÓN DE LAS PRECIPITACUIONES EN LA ARGENTINA 1921/ 50 vs. 1971/ 80 Hoffman,1989 Figura1: Distribución de pluviómetros (2001. Más de 400 puntos de registro) 13 Departamento de Ambiente y Recursos Naturales Climatología y Fenología Agrícola Prof. Marcelo D. Asborno Fundamentación Teórica Desplazamiento de isoyetas, período 1941/50 vs. 1981/90 250mm y 750 mm 500mm y 1000 mm) 14 Semestre cálido (Fuente: Sierra, 1995) Departamento de Ambiente y Recursos Naturales Climatología y Fenología Agrícola Prof. Marcelo D. Asborno Fundamentación Teórica DISTRIBUCIÓN LATITUDINAL DE LAS PRECIPITACIONES EN EL MUNDO Figura 1: Esquema latitudinal simplificado 15 Departamento de Ambiente y Recursos Naturales Climatología y Fenología Agrícola Prof. Marcelo D. Asborno Fundamentación Teórica Distribución latitudinal de la precipitación en el mundo Referencias (Figura 1): 1. Ecuatoriales. Abundantes todo el año. Convergencia de vientos Alisios. 2. Sin precipitaciones. Faja de Altas presiones – Latitud 25º a 35º 3. Frontales. Todo el año. Latitud 60º. Menos abundantes que las ecuatoriales. 4. Estacionales. Tipo monzónico (mayores en verano) por convergencia de vientos Alisios. Invierno seco. 5. Estacionales. Tipo mediterráneo (mayores en invierno) por desplazamiento del frente polar. 6. Casquetes polares. Escasas precipitaciones por baja Hº y Temperatura. Sin estacionalidad. 16 Evolución de la precipitación en el período 1911-2010 - La Plata. Distribución anual – 1911 a 1960. (938.9 mm) Zona de influencia de la F.C.A. y F. – UNLP. mm 2000 1800 y = 2,7223x + 869,52 R2 = 0,0239 1600 1400 1200 1000 800 600 400 1959 1956 1953 1950 1947 1944 1941 1938 1935 1932 1929 1926 1923 1920 1917 1914 1911 200 0 1800 y = -0,794x + 1018,2 R2 = 0,0023 1600 1400 mm 1200 1000 800 600 400 200 2009 2005 2001 1997 1993 1989 1985 1981 1977 1973 1969 1965 1961 0 17 Distribución anual – 1961 a 2010. (997.9 mm) Estudio de casos: Zona de influencia de la FCAyF: Frecuencia de lluvias diarias > 100 mm – La Plata N° casos 7 6 1911 – 1960 5 10 casos y = 0,4x + 0,8 R² = 0,4714 1961 – 2010 22 casos 4 3 2 1 Tormentas tropicales Fuente: Asborno MD et all., 2011 01-10 91-00 81-90 71-80 61-70 51-60 41-50 31-40 21-30 11-20 0 18 La Plata Lluvias diarias > 100 mm 6 casos 2001 – 2010 1901-1950 1951-2000 102.2 27-01-02 111.4 16-03-02 125.0 24-02-06 118.4 28-02-08 117.2 24-03-09 106.2 06-07-09 27-02-10: 57,4mm (mensual: 253mm) 19 Evolución de la lluvia por semestres, acumuladas por décadas 1911-20 a 2001-10 La Plata. 7000 6000 mm 5000 4000 3000 2000 1000 0 11-20 21-30 31-40 S. Cálido 41-50 S. Frío 51-60 61-70 71-80 Lineal (S. Cálido) 81-90 91-00 01-10 Lineal (S. Frío) 20 Tormentas excepcionales (200mm o + en días consecutivos) La Plata 1911 - 2012 mm 1911 a 1987: 1 caso 1988 a 2000: 5 casos Fecha 252.7 23 y 24 de abril de 1911 ------------------ --------------------------------------274.3 22 al 27 de marzo de 1988 198.9 29 al 31 de enero de 1992 247.0 6 al 10 de febrero de 1993 204.2 14 al 21 de marzo de 1994 216.2 12 al 18 de mayo de 2000 ------------------ --------------------------------------(153.8) 28/2 al 1/3 de 2008 Fuente: Asborno y Pardi, 2010 (120.4) 21 21 7/8 al 18/8 de 2012 Evolución de la temperatura mínima media anual (1967-2010:11.2°C) Incremento significativo (P<0.001) 22 Ciudades donde los montos de agua caída estuvieron muy por encima de lo normal, como Bolívar, Pehuajó y Coronel Suárez. Los únicos lugares que muestra un déficit significativo es Santa Rosa, La Pampa. Mayo de 2012. 23 El desarrollo de “El Niño” se reactivó, volviendo a producir precipitaciones muy abundantes que se extendieron hacia el interior del área agrícola nacional. Los anegamientos en la Cuenca del Salado y el Sudeste Bonaerense se agravaron, produciéndose la inundación de la Ciudad de Azul, Pehuajó y otras. 24 Figura 1: Valores acumulados de lluvia pronosticados para el período comprendido entre el martes 18 y jueves 20 de Septiembre. • 25 Departamento de Ambiente y Recursos Naturales Climatología y Fenología Agrícola Prof. Marcelo D. Asborno Fundamentación Teórica Agosto 2012 = 222.8 mm Muchas gracias por asistir a esta clase Marcelo Asborno marceloasborno@hotmail.com masborno@agro.unlp.edu.ar 26