Nº 15 - Noviembre del 2003

METEOROLOGÍA (VIII) EL TIEMPO ATMOSFÉRICO Y LA OBSERVACIÓN DE LOS METEOROS (I) Fernando Llorente Martínez [email protected] Instituto Nacional de Meteorología INTRODUCCIÓN Las palabras tiempo atmosférico se usan para indicar el estado cambiante de la atmósfera en las inmediaciones de un punto determinado en relación con la actividad humana. Una descripción completa del tiempo comprende no sólo los fenómenos que manifiestan sensiblemente el estado físico del aire, sino las medidas de aquellas magnitudes de las cuales depende. Siendo el tiempo una cosa esencialmente variable, es necesario hacer referencia a un momento determinado. Cuando este momento es el actual se llama tiempo presente. En el lenguaje de la Meteorología, "observar el tiempo" es observar los meteoros; donde un meteoro es "un fenómeno meteorológico, distinto de una nube, que se observa en la atmósfera o sobre la superficie de la tierra". Los meteoros presentan características muy diversas; sin embargo, teniendo en cuenta la naturaleza de sus partículas constitutivas o los procesos físicos que intervienen en su formación, ha sido posible clasificarlos en cinco grupos principales: hidrometeoros, relacionados con el agua en sus litometeoros, en los que intervienen fundamentalmente las electrometeoros, relacionados con la fotometeoros, en los que la luz es su principal eolometeoros, relacionados con el viento.

distintos partículas

estados; sólidas; electricidad; característica y

HIDROMETEOROS Son los meteoros acuosos, es decir, los relacionados con el vapor de agua en la atmósfera. Para estudiarlos mejor los he dividido en cinco grupos: los debidos a la modificación del vapor de agua en suspensión, como la niebla; los depositados sobre objetos en la superficie terrestre, ejemplo el rocío; los levantados del suelo por la acción del viento, como la ventisca; los que caen libremente en el seno de la atmósfera, ejemplo la virga y finalmente, los que caen y llegan hasta la superficie de la tierra, como la lluvia. A continuación los vamos a ver con más detalle: 1. Modificación del vapor de agua en suspensión en la atmósfera: Son los meteoros formados por partículas muy pequeñas de agua o de hielo que se encuentran en suspensión en la atmósfera y que dificultan notablemente la visión. A este grupo pertenecen: I) La niebla: Formada por gotas de agua muy pequeñas, que pueden verse a simple vista, y que reducen la visibilidad horizontal por debajo de un kilómetro. Se produce principalmente en otoño e invierno y casi nunca en verano.

II) Neblina: Formada por gotas de agua microscópicas que reducen la visibilidad entre 1 y 10 kilómetros con una humedad relativa superior al 80%. También es conocido con el nombre de bruma. Es un fenómeno meteorológico muy habitual en cualquier momento del año, aunque en los meses de verano se da en muy contadas ocasiones.

Ilustr. 1. Escarcha. Fuente: Fernando Llorente Martínez. PIE de la ilustración 1: Podemos observar la diferencia que hay entre la hierba que se encuentra en la sombra producida por un árbol, que todavía tiene escarcha, con la que se encuentra al fondo de la fotografía, ya de color verde.

2.-Depositados sobre objetos en la superficie terrestre: Son meteoros que se producen cuando el vapor de agua atmosférico se condensa sobre objetos que se encuentran en el suelo. De esta manera se forman los siguientes: I) Rocío: El depósito está formado por gotitas de agua. Se produce con humedades comprendidas entre el 80 y el 100%, según temperaturas. Es típico del otoño y de la primavera, raro en el invierno, por ser las temperaturas muy bajas y casi no se produce en el verano (ambiente muy seco y temperaturas excesivamente altas). Se observa principalmente al amanecer, después de noches despejadas y de poco viento y es mas frecuente en los lugares bajos y llanos que en las cumbres o en las laderas montañosas. Físicamente, este meteoro se produce cuando un objeto en la superficie terrestre se enfría por debajo de la temperatura de condensación de la capa de aire cercana a él, que por tanto no puede contener tanto vapor de agua, con lo cual se produce la condensación y la formación del rocío sobre dicho objeto. II) Escarcha: En este caso el depósito es de cristales de hielo y no de gotas de agua como en el caso anterior. La formación es idéntica a la del rocío pero con temperaturas cercanas o inferiores a los 0 grados centígrados; por tanto, lo veremos principalmente durante el invierno y momentos fríos de otoño y primavera. III) Helada: Es la congelación directa de la humedad en el suelo, formándose una capa vidriosa y muy resbaladiza. Típica de tiempo muy frío.

Ilustr. 2. Cencellada. Fuente: Fernando Llorente Martínez .

IV) Cencellada: Se produce cuando en una zona de niebla con algo de viento, las gotículas se congelan rápidamente al entrar en contacto con los objetos cercanos al suelo, principalmente sobre las superficies expuestas al viento. Si el fenómeno es duradero da la sensación de haber nevado. Es típico de momentos fríos del otoño y del invierno. 3) Levantadas de la superficie terrestre por el viento: En este caso se trata de partículas de agua o hielo que debido a la acción del viento son levantadas del suelo; en el primer caso se llama rociones y en el segundo se denomina ventisca. 4) Partículas que caen libremente en el seno de la atmósfera sin llegar al suelo: En ciertos momentos del año, principalmente en los meses de verano, aunque puede darse en cualquier época del año, la atmósfera que se encuentra por debajo de una masa nubosa está muy seca y cuando se inicia la caída de las gotitas nubosas desde la base de la nube empiezan a evaporarse rápidamente y no tienen tiempo de alcanzar el suelo. Es el meteoro llamado virga y que lo podemos observar a modo de "cortinas" que cuelgan de la base da las nubes. 5) Partículas que caen por la atmósfera y alcanzan la superficie terrestre: Es lo que habitualmente llamamos precipitación y son los meteoros formados por partículas líquidas o sólidas, según la temperatura ambiente, que caen desde las nubes y que llegan hasta el suelo con más o menos velocidad. Según la temperatura ambiente, los más habituales de observar en nuestras latitudes, son: I) Lluvia: Se produce cuando la precipitación es de partículas líquidas en forma de gotas de agua con un diámetro superior a 0.5 milímetros y que caen con velocidad apreciable, o bien de gotas algo más pequeñas, pero que caen muy dispersas. Las nubes que la producen son los cumulonimbos, nimboestratos y altoestratos y pocas veces los estratocúmulos.

Ilustr. 3. Nieve. Fuente: Fernando Llorente Martínez. PIE de la ilustración 3: La nieve es uno de los meteoros que más expectación suele levantar, pero cuando cae en grandes cantidades suele provocar grandes alteraciones en el normal funcionamiento de la vida. En la fotografía se puede observar el molde de un coche que estuvo sepultado por la nieve.

II) Llovizna: Es una precipitación muy uniforme, constituida solamente por gotas de agua con un tamaña inferior a 0.5 milímetros de diámetro y que caen muy próximas unas a otras y con una velocidad de caída muy pequeña. Es típica de los altoestratos y en menor medida de los nimboestratos. En España recibe diversos nombres comunes según las distintas regiones, como calabobos -la acepción más generalizada-, orvallo en Galicia y Asturias o sirimiri en el País Vasco. III) Nevada: Esta precipitación es en forma de cristales de hielo estrellados o ramificados. Procede de las mismas nubes que la lluvia; y si la temperatura del aire no ha descendido mucho, los cristales se sueldan entre sí, formando los copos, que se van depositando sobre el suelo en una capa esponjosa y de espesor creciente; pero a veces al tocar el suelo se funde y no se aglomera, se dice entonces que no “cuaja”. Cuando caen mezclados agua y nieve o los cristales de nieve están muy húmedos, se habla de agua nieve.

Ilustr. 4. Granizo. Cortesía: Servicio Meteorológico de Portsmouth, Virginia, EEUU.

IV) Granizo: Se produce cuando la precipitación es en forma de partículas de hielo mas o menos redondeadas y con un diámetro comprendido entre 5 a 50 milímetros y a veces mayores -el temible pedrisco-. Sólo cae en forma de chubasco y la única nube que puede producirlo es el cumulonimbo. Suelen ser esféricos y si los cortamos veremos que están constituido por un núcleo de hielo envuelto en capas concéntricas, a modo de una “cebolla” y su formación requiere de mucho tiempo dentro de la nube. Hay pedriscos excepcionales en tamaño que son fatales para la agricultura por los destrozos que producen, pero también el granizo ordinario hace mucho daño por su velocidad de caída actuando como auténticos “perdigones” que acribillan a plantas y árboles. V) Chubasco: Es la precipitación de partículas líquidas o sólidas, que se caracteriza por un inicio y una finalización brusca, junto con una variación violenta y rápida de la intensidad de la caída. La cantidad de precipitación recogida resulta en la mayoría de los casos muy abundante, siendo la única nube que puede provocarlos el cumulonimbo; aunque a veces, se puede producir de los cúmulos de gran desarrollo vertical. Más raros de observar son: VI) Nieve granulada: Meteoro formado por gránulos de hielo, blancos y opacos, esféricos la mayoría de las veces, con un diámetro comprendido entre 2 y 5 milímetros. Se produce en situaciones en que las capas medias de la troposfera están especialmente frías, pero con poco contenido de vapor de agua. Podemos considerarla como una precipitación que se encuentra entre la nieve y el granizo, de ahí su nombre. VII) Cinarra: Precipitación en forma sólida, con el tamaño de los gránulos de hielo que no sobrepasa el milímetro y con una forma alargada. Meteoro muy parecido al anterior pero que se produce en condiciones de menor temperatura y mayor sequedad ambiental. VIII) Prismas de hielo: Esta precipitación es difícil de observar, ya que se produce en muy pocas ocasiones. Es una caída de cristales de hielo en forma de agujas o de columnas, normalmente muy tenues y que dan la sensación de estar en suspensión en la atmósfera. Este fenómeno se da cuando en toda la troposfera la temperatura es muy baja, provocando que el vapor de agua se congele directamente con mucha facilidad y comience su caída. Debido a esta formación, este meteoro tiene la peculiaridad de poderse producir con el cielo despejado. IX) Lluvia y llovizna helada: Se produce cuando cualquiera de estos dos tipos de precipitación se congela cuando entra en contacto con la superficie del suelo. La congelación de la gota o gotita, debe ser instantánea, con lo que se forma una película uniforme de hielo sobre la superficie de contacto, lo que concede a este tipo de precipitación un peligro muy grande, provocando caídas a las personas, accidentes de tráfico y roturas generalizadas de los cables del tendido eléctrico. LA PRECIPITACIÓN Para que se produzca cualquiera de los hidrometeoros relacionados con la precipitación es necesario que el aire cargado de vapor de agua situado en las cercanías del suelo ascienda, para que llegue a producirse la condensación, la formación de la nube y la posterior caída de las gotitas nubosas hasta el suelo. Pero todo esto, junto con los mecanismos que provocan el ascenso del aire, ya lo vimos con mucho más detalle en el capítulo VI, parte primera, dedicado a las NUBES. Así que ahora voy a continuar con algunos conceptos que tienen que ver con estas gotitas nubosas cuando ya han alcanzado el suelo.

Ilustr. 5. Pluviómetro y pluviógrafo. Fuente: Fernando Llorente Martínez.

Cuando en Meteorología hablamos de la cantidad de precipitación que va a caer en un punto, queremos hacer referencia a la altura que alcanzaría sobre un suelo perfectamente horizontal si no se filtrase o evaporase y se mide en milímetros por metro cuadrado. Como además, una superficie de un milímetro de altura por un metro cuadrado de base tiene un volumen de un litro, podemos, por consiguiente, usar indistintamente las expresiones milímetros o litros por metro cuadrado. El aparato usado en Meteorología para medir la cantidad de precipitación, es el pluviómetro. Está formado por un tubo cilíndrico hueco (1), cuya boca tiene un área de 200 cm2 y en su interior hay un embudo situado algo por debajo de la mitad del cilindro, que tiene como misión conducir a las gotas de agua a una vasija (2) que se encuentra en la parte de abajo. Para dificultar al máximo la evaporación de la precipitación recogida, este recipiente queda aislado del cilindro por una capa de aire intermedia y además, el cilindro va pintado de blanco en la cara exterior para absorber lo menos posible el calor. Finalmente la medida se lleva a cabo empleando una probeta graduada con milímetros y décimas de milímetro, que sólo sirve para medir la precipitación recogida con un pluviómetro de diámetro apropiado. El pluviómetro debe instalarse en sitio despejado, libre de obstáculos que puedan alterar la caída de la precipitación. Se sujeta con un poste (3) resistente clavado verticalmente que eleva la altura de la boca del pluviómetro hasta 1,5 metros.

Ilustr. 6. Dibujo de un pluviómetro. Cortesía: J. M. Jansá Guardiola, del libro MANUAL DEL OBSERVADOR DE METEOROLOGÍA.

Para registrar la precipitación caída se usa el pluviógrafo. Los hay de varios tipos, siendo el más usado el de sifón que es exteriormente como un pluviómetro, pero que en el interior del depósito donde se recoge la precipitación (a) hay un flotador unido a una varilla (b) terminada en una plumilla (c) que va registrando la precipitación caída en un papel milimetrado, con una altura que va entre 0 y 10 l/m2, colocado en un tambor (D). A medida que el depósito se llena, el flotador asciende y hace que la plumilla se mueva hacia arriba; a este movimiento se le une el que tiene el tambor en horizontal, a modo de reloj y preparado para mediciones diarias, semanales o mensuales. Este aparato se completa son un tubo curvado hacia arriba que sale casi del fondo del depósito, en forma de sifón (e). El nivel más alto corresponde con el máximo de la banda donde se registra la precipitación; cuando se alcanza esta medida, el agua sale por el sifón, produciéndose un descenso automático de nivel y el aparato está listo para continuar su registro.

Ilustr. 7. Dibujo de un pluviógrafo. Cortesía: J. M. Jansá Guardiola, del libro MANUAL DEL OBSERVADOR DE METEOROLOGÍA.

Con el pluviógrafo se determina la hora de comienzo y de finalización de la precipitación, así como su intensidad -litros por metro cuadrado caídos en una hora-. Hay que tener mucho cuidado con este término, porque cuando oímos que la precipitación recogida en una hora ha tenido una intensidad determinada, no quiere decir que haya caído toda esa cantidad; significa solamente que, si la precipitación hubiera continuado con esa intensidad durante una hora, se hubieran recogido los litros indicados. [email protected]

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