INC-307-Hidrología Práctica I Sección 02 Facilitadora: Ramona Lidibert González González Sustentado por: Nombre ID Anthony De Leon Castillo 1058276 Santo Domingo, D. N. 20 de mayo de 2017 1 Índice 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Presentación…………………………………………………………………………………1 Índice de contenido………………………………………………………………………2 Introducción……………………………………………………………………...……..….3 Desarrollo del tema: Clima…………………………………………………….....….4 4.1 Precipitación……………….…………………………………………………………..4 4.1.1 Origen y Formación………………………………………………………4 4.1.2 Clasificación……………………………….…………………………………5 4.1.3 Equipos de medición…………………………………………………….5 4.1.4 Metodologías de medición……………………………………………6 4.1.5 Utilidad en el campo de la Hidrología……………………………6 4.2 Evaporación y Evapotranspiración ………………………….…………...….7 4.2.1 Formación……………………………..………………………………..……7 4.2.2 Clasificación…………………………………………………………….…...7 4.2.3 Equipos de medición …………………………………………………...8 4.2.4 Utilidad en el campo de la Hidrología…………….……………..9 4.3 Humedad………………………………………..………….…….……………………..10 4.3.1 Formación…………………………………………………………………….10 4.3.2 Clasificación………………………………………………………………….10 4.3.3 Equipos de medición…………………………………………………….10 4.4 Viento…………………………………………………………………………………..…..11 4.4.1 Formación…………………………………………..………………….……..11 4.4.2 Clasificación………………………………………………………….….…...11 4.4.3 Equipos de medición..........…………………………………………….12 4.4.4 Utilidad en el campo de la Hidrología…………………………….12 4.5 Radiación Solar ………………………………………………………………………….12 4.5.1 Clasificación……………………………………………………………………12 4.5.2 Equipos de medición………………………………………………………13 4.6 Temperatura………………………………………………………………………………13 4.6.1 Equipos de medición…………………………..……………………………..13 4.6.2 Utilidad en el campo de la Hidrología..……………………….……..14 Redes de Estaciones Hidrometeorológicas ………………………………..….…14 Sistemas Alerta temprana contra inundaciones………………………………..15 Conclusión.……………………………………………………………………..………………..16 Referencias……………………………………………………………………………………….17 2 Introducción En este trabajo se presentará las variables climáticas, cada una de sus características, comportamiento y utilidades, también como se relaciona cada uno con la Hidrología. Estas variables fundamentan la relación con las variables del medio biofísico que son consideradas para el estudio del clima en una región determinada. 3 Clima El clima es el conjunto de fenómenos meteorológicos que caracterizan el estado medio de la atmósfera sobre un punto de la superficie terrestre. Los elementos constituyentes del clima son temperatura, humedad, presión, evaporación y evapotranspiración, viento, precipitación y radiación solar los cuales son evaluados para medir el clima. El clima difiere del tiempo, en que el tiempo solo describe las condiciones de corto plazo de estas variables en una región dada. Precipitación La precipitación es la fuente primaria del agua de la superficie terrestre, y sus mediciones forman el punto de partida de la mayor parte de los estudios concernientes al uso y control del agua, es decir que es toda agua que cae en forma líquida o sólida desde la atmósfera a la superficie de la tierra. La precipitación puede verse de diferentes formas dependiendo de la temperatura: • • • Precipitación líquida: llovizna y lluvia. Precipitación glacial: llovizna congelada y lluvia congelada (aguanieve). Precipitación congelada: nieve, bolitas de nieve, granos de nieve, bolitas de hielo (aguanieve), granizo, bolitas o copos de nieve y cristales de hielo Origen y Formación Cuatro condiciones son necesarias para que se originen precipitaciones: • Ascendencia del aire y su enfriamiento. • Condensación del vapor de agua y formación de nubes. • Fuerte concentración de humedad. • Crecimiento de las gotitas de agua de la nube. La formación de precipitación requiere la elevación de una masa de agua en la atmósfera de tal manera que se enfríe y parte de su humedad se condense. Imagen 4.1.1. La condensación requiere de una semilla llamada el núcleo de condensación, alrededor del cual las moléculas del agua se pueden unir. Si la temperatura se encuentra por debajo del punto de congelamiento, se forman cristales de hielo. En la Figura 10 se ilustra la formación de precipitación en las nubes. 4 Las pequeñas gotas de agua crecen mediante la condensación e impacto con las más cercanas a medida que se mueven por la turbulencia del aire, hasta que son lo suficientemente grandes para que la fuerza de la gravedad sobrepase la fuerza de fricción y empiezan a caer, incrementando su tamaño cuando golpean otras gotas en su descenso. Pero, a medida que la gota cae el agua se evapora de su superficie y su tamaño disminuye, de tal manera que el tamaño puede reducirse nuevamente al tamaño de un aerosol y desplazarse hacia arriba en la nube debido a la turbulencia. El ciclo de condensación, caída, evaporación y elevación se repite en promedio unas diez veces antes de que la gota alcance un tamaño crítico de 0.1 mm, que es suficientemente grande para que caiga a través de la base de la nube. Clasificación Los tres tipos de mecanismos principales para la elevación de masas de aire son: • • La elevación convectiva, donde el aire se arrastra hacia arriba por una acción convectiva, como ocurre en el centro de una celda de una tormenta eléctrica. Las celdas convectivas se originan por el calor superficial, el cual causa una inestabilidad vertical de aire húmedo, y se sostienen por el calor latente de vaporización liberado a medida que el vapor del agua sube y se condensa. La elevación orográfica, ocurre en el lado de barlovento de las montañas y está causada por el movimiento de ascendente de un flujo de aire húmedo a través de la montaña, que provoca la refrigeración adiabática y la condensación. • La actividad tropical o ciclonica, en general, consiste en grandes masas de aire de varios cientos de millas con la presión baja en el centro y con vientos que soplan alrededor del centro en cualquier dirección en el sentido de las agujas del reloj (hemisferio sur) o contrario a las agujas del reloj (hemisferio norte). La precipitación surge cuando un frente cálido se forma debido a una masa Figura 4.1.2 Tipos de Precipitacion progresiva de aire cálido que sube por una superficie inclinada de aire frío que se retira, y es enfriada en el proceso de elevación causando la precipitación. Equipos de medición Los instrumentos más frecuentemente utilizados para la medición de precipitación son los pluviómetros y pluviógrafos. El primero mide altura de precipitación y el segundo por igual a diferencia que también mide en el tiempo que cae. Estos instrumentos deben ser instalados en locales apropiados donde no se produzcan 5 interferencias de edificaciones, árboles, o elementos orográficos como rocas elevadas. Figura 4.1.3 Normalmente la lectura se realiza cada 12 horas. Un litro caído en un metro cuadrado alcanzaría una altura de 1 milímetro. Para la medida de nieve se considera que el espesor de nieve equivale aproximadamente a diez veces el equivalente de agua. Metodologías de Medición Para calcular el DEP (Distribución espacial de la precipitación), que consiste en distribuir la lluvia a todo largo y ancho de la cuenca tanto en posición como en magnitud, existen tres metodologías: • MÉTODO DE LOS POLÍGONOS DE THIESSEN. Para poder aplicar este método es necesario conocer la localización de las estaciones dentro de la zona en estudio, ya que para su aplicación se requiere determinar la zona de influencia en cada una de ellas. En síntesis el método se basa en asignar cada punto de la cuenca a la estación más próxima; se deben unir las estaciones de dos en dos y dibujar las mediatrices de estos segmentos, asignando a cada estación el área limitada por las poligonales que forman las mediatrices. • MÉTODO DE LAS ISOYETAS. En la hipótesis de tener suficientes datos como para poder dibujar las Isoyetas, se puede utilizar este método que consiste en asignar al área entre cada dos Isoyetas la precipitación media de ellas. Las Isoyetas son líneas que unen puntos con la misma precipitación. • MÉTODO ARITMETICO: Se calcula la precipitación media como la media aritmética de las precipitaciones. Es la suma de las alturas registradas de la lluvia, en un cierto tiempo de cada una de las estaciones localizadas dentro de la zona y se divide entre los números total de estaciones. Este método sólo es aceptable si existen muchas estaciones y se observa que la precipitación es similar en todas ellas. Además, el valor calculado no incluye ningún tipo de valoración de la distribución espacial de las estaciones. Utilidad en el Campo de la Hidrología Los datos recibidos de las estaciones de lluvia son recogidos y clasificados en los registros hidrológicos que constituyen la base fundamental del planeamiento y operación de los proyectos de aprovechamiento de los recursos hidráulicos. En la medida en que estos registros sean más completos, las decisiones que se tomen con respecto a los proyectos hidráulicos serán más confiables con la consecuente disminución de los riesgos que se pueden correr y la maximización económica de estos. La precipitación es responsable del depósito de agua dulce en el planeta y, por ende, de la vida en nuestro planeta, tanto de animales como de vegetales que requieren del agua para vivir. 6 Evaporación y Evapotranspiración La evaporación es el proceso físico por el cual el agua cambia de estado líquido a gaseoso, retornando directamente a la atmósfera en forma de vapor, mientras que la evapotranspiración es la combinación de los fenómenos de evaporación desde la superficie del suelo y la transpiración de la vegetación. La dificultad de la medición en forma separada de ambos fenómenos (el contenido de humedad del suelo y el desarrollo vegetal de la planta) obliga a introducir el concepto de evapotranspiración como pérdida conjunta de un sistema determinado. Formación Los dos factores principales que influyen en la evaporación desde una superficie abierta de agua son el suministro de energía para proveer el calor latente de vaporización, y la habilidad para transportar el vapor fuera de la superficie de evaporación. La radiación solar es la principal fuente de energía calórica. La evaporación desde la superficie terrestre comprende la evaporación directa desde la superficie del suelo y desde la superficie de la Figura 4.2.1 vegetación, y la transpiración a través de las hojas de las plantas, mediante la cual el agua es extraída por las raíces de éstas, transportada hacia arriba a lo largo de sus tallos y difundida a la atmósfera a través de pequeñas aberturas en las hojas llamadas estomas. Los procesos de evaporación desde la superficie terrestre y de transpiración de la vegetación se conocen con el nombre de evapotranspiración. Clasificación Evapotranspiración potencial Con objeto de valorar la capacidad máxima de evaporación y transpiración de un suelo, con unas determinadas condiciones atmosféricas y de radiación, se define el concepto de evapotranspiración potencial como: “la cantidad de agua transpirada por unidad de tiempo, teniendo el suelo un cultivo herbáceo uniforme de 30-50 cm. de altura (alfalfa) y siempre con suficiente agua”. En esas condiciones se produce el máximo de transpiración y coincide con las óptimas condiciones de crecimiento de las plantas. Evapotranspiración real La evapotranspiración real es inferior a la evapotranspiración potencial para los siguientes factores: - falta de agua en algunos períodos; 7 - variación de la evapotranspiración según el desarrollo de la planta; - variaciones de las condiciones atmosféricas como la humedad, la temperatura, etc. Equipos de medición La medida de la evaporación de una superficie de agua se realiza por medio de unos equipos constituidos a base de unos tanques o bandejas de evaporación, que tratan de reflejar en la medida de lo posible las características de inercia térmica, humedad, viento, etc., de la zona que se quiere medir. Todos ellos deben disponer de un pluviómetro ya que la evaporación neta debe excluir el aporte de agua por precipitación. La evaporación se mide como volumen de déficit en el tanque, por lo que deben disponer de una medida precisa para el nivel del agua dentro del tanque. La medida real de la evapotranspiración se puede realizar a través de tres procedimientos: • Lisímetros. Una estación lisimétrica es una zona de terreno natural de superficie del orden de 4 m2, en la que se realiza un cultivo en condiciones reales pero con dispositivos de medida del agua suministrada, percolada y sobrante. Por diferencia de estas medidas se obtiene el agua evapotranspirada. • Sonda de neutrones. El método de la sonda de neutrones se basa en la absorción de neutrones por el agua, lo que permite evaluar el contenido de humedad. Son medidas no destructivas y que además no alteran las condiciones hidráulicas ni de cultivo del suelo. Figura 4.2.3 Lisímetro Figura 4.2.3 Sonda de Neutrones Metodologías de Medición La evaporación en lagos y embalses no puede ser medida directamente como la precipitación y el caudal. Es necesario determinarla por uno o más de los diferentes métodos descriptos: • Método del balance hídrico Estos métodos están basados en el principio de conservación de la masa aplicado a una parte del ciclo hidrológico. La evaporación en un cuerpo de agua natural o artificial queda determinada por la diferencia entre las variables de entrada, precipitación P y caudal de entrada I, y las variables de salida Métodos basados en el balance de energía Para desarrollar las ecuaciones de continuidad y energía aplicables a la evaporación, se considera la evaporación desde un tanque de evaporación. Es un tanque circular que contiene agua, en el cual la tasa 8 de evaporación se calcula midiendo la tasa de disminución del nivel de la superficie del agua. Se considera una superficie de control alrededor del tanque que incluya el agua en éste y el aire por encima. Método aerodinámico Además del suministro de energía calórica, el segundo factor que controla la tasa de evaporación desde una superficie abierta de agua es la habilidad para transportar el vapor lejos de la superficie. La tasa de transporte se determina por el gradiente de humedad en el aire cercano a la superficie y la velocidad del viento a través de dicha superficie, y estos dos procesos pueden analizarse utilizando simultáneamente las ecuaciones de transporte de masa y de cantidad de movimiento en el aire. Método combinado aerodinámico y de balance de energía La evaporación puede calcularse utilizando el método aerodinámico cuando el suministro de energía no es un factor limitante, y aplicando el método de balance de energía cuando el transporte de vapor tampoco es limitante. Pero, normalmente, ninguna de estas condiciones se cumple, por lo que es necesaria una combinación de los dos métodos. No es posible medir la evapotranspiración directamente de una región de dimensiones importantes en condiciones naturales. Por esta razón, la estimación de la evapotranspiración para períodos largos de tiempo se calcula utilizando el método del balance hídrico y para valores a corto plazo mediante la utilización de relaciones empíricas. Método del balance hídrico Estos métodos están basados en el principio de conservación de la masa aplicado a una parte del ciclo hidrológico. Como la evaporación es la incógnita, deben conocerse los demás términos de la ecuación, lo cual no es fácil debido al desconocimiento de la mayoría de los componentes del ciclo hidrológico terrestre. Métodos basados en fórmulas empíricas La estimación de la evapotranspiración potencial utilizando formulaciones empíricas depende de la fuente de datos disponible y del ajuste del método a las condiciones locales. En general, las formulaciones se clasifican en: basadas en temperaturas y basadas en radiación. Dentro de las primeras se encuentran las ecuaciones de Thornthwaite y de Hargreaves como aquellas más utilizadas. Utilidad en el Campo de la Hidrología Una parte del agua que llega a la superficie terrestre será aprovechada por los seres vivos. Tarde o temprano, toda esta agua volverá nuevamente a la atmósfera, debido principalmente a la evaporación. La evapotranspiración constituye un importante componente del ciclo hidrologico y balance del agua, interviene en el balance calorífico y en la redistribución de energía mediante los traspasos que de ella se producen con los cambios de estado del agua, permitiendo así un equilibrio entre la energía recibida y la perdida. El conocimiento de las pérdidas de agua mediante el proceso permite tener un acercamiento a las disponibilidades del recurso y consecuentemente puede realizarse una mejor distribución y manejo del mismo. Por otro lado, la evapotranspiración se utiliza como un indicador de aridez de las distintas zonas, basado en un largo registro de observaciones de distintos elementos climáticos en un número suficiente de 9 años. Sin embargo, donde la evapotranspiración ha ganado un lugar realmente importante es en la evaluación de los volúmenes de agua involucrados, que teniendo interés en sí mismos, son indispensables en las tareas de planificación y gestión de los recursos hídricos, en ciertos estudios medioambientales y en la cuantificación de las demandas hídricas de la vegetación, especialmente de los cultivos. Humedad Se denomina humedad al agua que impregna un cuerpo o al vapor presente en la atmósfera. La humedad atmosférica interesa a la Hidrología por dos motivos: por ser el origen de las aguas que caen por precipitación y porque determina en cierto modo la velocidad con que tiene lugar la evaporación. Formación La humedad del aire se debe al vapor de agua que se encuentra presente en la atmósfera. El vapor procede de la evaporación de los mares y océanos, de los ríos, los lagos, las plantas y otros seres vivos y la cantidad de vapor de agua que puede absorber el aire depende de su temperatura. El aire caliente admite más vapor de agua que el aire frío. Clasificación Existen tres tipos diferentes de medir esta humedad: Humedad Relativa: en la atmósfera siempre hay una cantidad de agua en forma de vapor, aunque no se vea. La cantidad de agua que contiene el aire se llama humedad y se suele medir como humedad relativa. Si el valor de la humedad es del 50%, quiere decir que en ese momento el aire contiene un 50% de vapor de agua respecto al máximo que podría contener, que sería el 100%. Humedad Específica: la humedad específica, se refiere a la cantidad de humedad en peso, que se requiere para saturar un kilogramo de aire seco, es decir, los gramos de vapor de agua contenidos en 1 Kg de aire seco. Humedad Absoluta: otro tipo de humedad, que suele ser menos frecuente medir, es la humedad absoluta y se refiere al peso del vapor de agua por unidad de volumen. Se llama humedad absoluta al peso en gramos del vapor de agua contenido en 1 metro cúbico de aire. La humedad absoluta y específica se suelen utilizar, además de en meteorología, para medir por ejemplo la humedad de la madera, en los materiales de construcción, en los cereales y los granos de café o también del papel, el material textil y el algodón. Equipos de medición Los instrumentos que se emplean para medir la humedad o el contenido de vapor de agua en el aire, se llaman higrómetros. 10 Los instrumentos de medida de la humedad por lo general se basan en las mediciones de alguna otra magnitud como la temperatura, la presión, la masa o un cambio mecánico o eléctrico en una sustancia cuando absorbe la humedad. Mediante la calibración y el cálculo del funcionamiento del higrómetro, una vez conocidas estas otras magnitudes es posible deducir la medición de la humedad. Figura 4.3.3 Viento El viento es el movimiento del aire que está presente en la atmósfera, especialmente, en la troposfera, producido por causas naturales. Formación El viento es producto de: 1. El movimiento de rotación y de traslación terrestres que dan origen a diferencias considerables en la radiación solar 2. El desigual calentamiento del aire, que produce las diferencias de presión. Clasificación Los vientos planetarios, globales o constantes se generan principalmente como consecuencia del movimiento de rotación terrestre, que origina un desigual calentamiento de la atmósfera por la insolación y proceden de centros de acción dispuestos en franjas latitudinales de altas y bajas presiones, es decir, de anticiclones y depresiones. Estos cinturones se disponen aproximadamente en las latitudes ecuatoriales, subtropicales y polares. Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT), es un cinturón de bajas presiones en las latitudes ecuatoriales, y está determinada por el movimiento de rotación terrestre el cual genera lo que se conoce como abultamiento ecuatorial terrestre, mucho más notorio, por la diferente densidad, en los océanos que en los continentes y aún más notorio en la atmósfera que en los océanos. Zonas de Divergencia Subtropical, son zonas de subsidencia de aire frío procedente de grandes alturas en la zona de convergencia intertropical, es decir, de la franja ecuatorial, y que dan origen, a su vez, a los vientos alisios, que se regresan hacia el ecuador a baja altura, y a los vientos del oeste, que van incrementando su velocidad a medida que aumentan también de latitud. Zonas de Convergencia Polar, son zonas de baja presión que atraen a los vientos provenientes de las latitudes subtropicales. Estos vientos traen masas de aire más cálidas y húmedas, 11 humedad que van perdiendo por condensación (lluvias, rocío y escarcha) a medida que van encontrando aire más frío con el aumento de la latitud. Estos vientos son conocidos como alisios en las latitudes intertropicales y vientos del oeste en las zonas templadas. Vientos regionales, son determinados por la distribución de tierras y mares, así como por los grandes relieves continentales. Vientos locales, los vientos locales presentan un desplazamiento del aire desde zonas de alta presión a zonas de baja presión, determinando los vientos dominantes y los vientos reinantes de un are más o menos amplia. Estos tipos de vientos son los siguientes: o Brisas marina y terrestre o Brisa de valle o Brisa de montaña Equipos de medición El instrumento más antiguo para conocer la dirección de los vientos es la veleta que, con la ayuda de la rosa de los vientos, define la procedencia de los vientos, es decir, la dirección desde donde soplan. La velocidad y dirección de los vientos se mide con el anemómetro pero en la actualidad se están incorporando los sensores digitales (sensor ultrasónico) ambos registran la dirección y velocidad a lo largo del tiempo, también se utilizan los globos o radios sondas, éste último instrumento, ayuda a graficar también, los perfiles de temperatura y humedad en los distintos niveles de presión en la Troposfera, pudiendo llegar a los 15 Km de altitud. La intensidad del viento se ordena según su velocidad utilizando la escala de Beaufort. Esta escala se divide en varios tramos según sus efectos y/o daños causados, desde el aire en calma hasta los huracanes de categoría 5 y los tornados. Utilidad en el Campo de la Hidrología Es imposible subestimar la importancia que los vientos tienen para la vida de animales y plantas, para el restablecimiento del equilibrio en la atmósfera y, lógicamente, para la producción del ciclo hidrológico, constituye uno de los factores esenciales que explican la vida sobre la superficie terrestre. Figura 4.4.3 Anemómetro Radiación Solar 12 Se conoce por radiación solar al conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas por el Sol. El Sol se comporta prácticamente como un cuerpo negro que emite energía siguiendo la ley de Planck a una temperatura de unos 6000 K. La radiación solar se distribuye desde el infrarrojo hasta el ultravioleta. No toda la radiación alcanza la superficie de la Tierra, pues las ondas ultravioletas, más cortas, son absorbidas por los gases de la atmósfera fundamentalmente por el ozono. Clasificación Radiación directa: es aquella que llega directamente del Sol sin haber sufrido cambio alguno en su dirección. Este tipo de radiación se caracteriza por proyectar una sombra definida de los objetos opacos que la interceptan. Radiación difusa: parte de la radiación que atraviesa la atmósfera es reflejada por las nubes o absorbida por éstas. Esta radiación, que se denomina difusa, va en todas direcciones, como consecuencia de las reflexiones y absorciones, no sólo de las nubes sino de las partículas de polvo atmosférico, montañas, árboles, edificios, el propio suelo, etc. Este tipo de radiación se caracteriza por no producir sombra alguna respecto a los objetos opacos interpuestos. Las superficies horizontales son las que más radiación difusa reciben, ya que ven toda la bóveda celeste, mientras que las verticales reciben menos porque sólo ven la mitad. Radiación reflejada: la radiación reflejada es, como su nombre indica, aquella reflejada por la superficie terrestre. La cantidad de radiación depende del coeficiente de reflexión de la superficie, también llamado albedo. Las superficies horizontales no reciben ninguna radiación reflejada, porque no ven ninguna superficie terrestre y las superficies verticales son las que más radiación reflejada reciben. Radiación global: es la suma de las tres radiaciones. En un día despejado, con cielo limpio, la radiación directa es preponderante sobre la radiación difusa. Por el contrario, en un día nublado no existe radiación directa y la totalidad de la radiación que incide es difusa. Equipos de medición Radiómetros Los instrumentos que miden la intensidad de energía radiante reciben el nombre genérico de radiómetros, de los cuales hay varias versiones. En vista de la importancia que tiene la radiación solar se podría pensar que existe una amplia red de radiómetros en el país, pero esto no es así. Las razones principales son el elevado costo de equipos y la exigencia de personal especializado para su servicio. Heliógrafo El heliógrafo es un instrumento sencillo que mide el número de horas de insolación en cada día. Consiste de una esfera maciza de cristal y un papel sensible que va siendo quemado mientras el sol brilla. El número de horas de sol es un parámetro que interviene en el cálculo de la evaporación. La Temperatura 13 La temperatura es una magnitud física que refleja la cantidad de calor, ya sea de un cuerpo, de un objeto o del ambiente. Dicha magnitud está vinculada a la noción del frio (menor temperatura) y caliente (mayor temperatura). Equipos de medición Existen varios tipos de instrumentos para medir la temperatura. Los más comunes son: Termómetro de máxima y mínima: Sirve para medir las temperaturas extremas alcanzadas entre dos lecturas. Consiste en un tubo de vidrio, delgado y en forma de U, con una pequeña cantidad de mercurio. En uno de sus extremos hay un depósito lleno de alcohol y, en el otro, un depósito lleno sólo parcialmente. Al aumentar la temperatura, el mercurio se dirige a! depósito medio lleno y, al disminuir la temperatura, se dirige hacia el otro extremo. Termómetro metálico: Este instrumento, también llamado de resistencia de platino, fue inventado en 1800, por Jorgensen. Es de gran precisión y se puede usar entre amplios límites de temperatura. Años más tarde, Abraham Louis Breguet diseñó el termómetro trimetálico, formado por un resorte espiral, hecho de tres tiras de platino, oro y plata, soldadas entre sí, y resultó más eficaz que el metálico. Pirómetro: Instrumento para medir temperaturas extraordinariamente elevadas, como la de la lava de un volcán o la del interior de un horno de fundición. Contiene un filamento que es calentado por una corriente eléctrica, hasta que se pone al rojo vivo, y la temperatura se determina midiendo la corriente eléctrica. Termohidrógrafo: Aparato para medir la humedad del ambiente. Está compuesto por un termómetro de máxima y mínima, y un depósito de agua destilada, que, mientras se evapora, el termómetro va registrando su temperatura.manera se calculan las temperaturas medias de las máximas y de las mínimas. Utilidad en el Campo de la Hidrología La temperatura es un factor importante del ciclo hidrológico pues interviene en todas sus etapas. Desde el punto de vista práctico, la temperatura interviene como parámetro en las fórmulas para calcular la evaporación y en las fórmulas para calcular las necesidades de agua de riego de las plantas. Como prácticamente en todas partes hay registros de temperatura, su empleo está plenamente justificado. 14 Redes de Estaciones Hidrometeorológicas Las estaciones hidrometeorológicas están diseñadas principalmente para realizar mediciones de nivel de agua en Ríos y Quebradas. Si en el punto de lectura se conoce la sección recta del rio mediante un programa de aforos o se instala una canaleta tipo Parshall o un vertedero, es posible conocer de forma instantánea el Caudal a partir de la lectura del nivel. Las mediciones de nivel se realizan con un sensor de nivel por ultrasonido, el cual se coloca en un punto alto, ya que no requiere entrar en contacto directo con el agua. Esto a su vez lo protege de las crecientes que pueda tener el cauce en época de invierno. Con el objeto de aprovechar los equipos asociados a la Estación Hidrometeorológica, adicionalmente se instalan sensores para la medición de Precipitación y Temperatura, complementando así las lecturas de la Estación de Monitoreo. La unidad Inteligente de Procesamiento (U.I.P) está configurado internamente para recibir en las Estaciones Hidrometeorológicas la información proveniente de los sensores de nivel, precipitación y temperatura; concentrando la información en un solo punto y gestionando las comunicaciones con la Estación Central. La U.I.P puede configurarse para realizar comunicaciones digitales en Red vía Radioteléfono o a través de un Operador Celular con transmisión de datos GPRS. Sistemas de Alerta temprana contra inundaciones Constantemente, las inundaciones causan gran sufrimiento y significativas pérdidas económicas a las personas en todo el mundo. El cambio climático y la rápida urbanización siguen aumentando el problema. Para poder crear planes eficientes de canalización en las áreas afectadas, es necesario un sistema de alerta temprana de inundaciones. El sistema debe ser capaz de medir y predecir el comportamiento del agua para poder generar alertas por inundación en las comunidades, dándoles tiempo suficiente para actuar. Además, los sistemas de alerta por inundación pueden utilizarse para mejorar y desarrollar la administración del agua en la región. Los elementos clave de un sistema de alerta por inundación son las observaciones hidrometeorológicas en tiempo real proporcionadas por un radar o una red de estaciones automáticas hidrometeorológicas, o por ambos. Estos datos en tiempo real pueden utilizarse de varias formas para evaluar los riesgos de inundación y emitir alertas por inundación. Además, los pronósticos meteorológicos (especialmente de precipitación) son necesarios para proporcionar más tiempo de demora en la generación de alertas. 15 Conclusión Todos estos elementos que abarcan el ciclo hidrologico y afectan el clima hacen que una región pueda ser completamente diferente a otra no sólo en cuanto a temperatura o humedad si no también en cuanto a la flora y la fauna disponible, a los recursos naturales allí existentes y, principalmente, a la posibilidad de que se aun espacio habitable para el ser humano o no. En ingenieria civil, el conocimiento de las lluvias intensas, de corta duración, y de otros fenómenos meteorológicos comunes en determinada zona o región es muy importante para la implementación de ciertas técnicas de construcción y tomar las medidas preventivas necesarias, así poder evitar inundaciones y otras catástrofes en los centros poblados. Por otro lado, se necesitan todos los datos posibles para poder hacer una buena planificación de obra hidraulica. 16 Referencias Bibliografía [1]. Ven Te Chow, D. Maidment, L. Mays, 1994. Hidrología Aplicada. McGraw Hill (De texto). [2]. Aparicio,Francisco J., 2003. Fundamentos de Hidrología de Superficie. Limusa [3]. nc e gallar ntonio. . 1st ed. Madrid: Narcea [etc.], 1999 "MÉTODOS PARA DETERMINAR LA PRECIPITACIÓN PROMEDIO EN UNA CUENCA HIDROGRÁFICA [4]. ANÁLISIS DE CONSISTENCIA DE LOS DATOS DE PRECIPITACIÓN". Carlos Ismael (2013): Páginas 3,4,6. Internet grafía [1].http://www.ciclohidrologico.com/precipitacin [2].https://es.wikipedia.org/wiki/Wikipedia Imagen grafía [1]. Imagen 4.1.1 Ven Te Chow, D. Maidment, L. Mays, 1994. Hidrología Aplicada. McGraw Hill (De texto). [2]. Figura 4.1.2 Tipos de Precipitación https://es.slideshare.net/nohecalanche/presentacinprecipitacin 17 [3]. Figura 4.1.3 https://www.slideshare.net/aurayudis/factores-agroecologicos-clima [4]. Figura 4.2.1 http://exxiccnn1iesmb.blogspot.com/2015_02_01_archive.html [5]. Figura 4.2.3 Lisímetro balance-hidrico-del-suelo/ http://agriculturers.com/lisimetros-instrumentos-para-conocer-el- [6]. Figura 4.2.3 Sonda de Neutrones http://www.infoagro.com/documentos/riego_deficitario_melocotonero__analisis_del_rendimiento_y_ eficiencia_uso_del_agua.asp/ [7].Figura 4.4.3 Anemómetro https://es.wikipedia.org/wiki/Anem%C3%B3metro http://www.ejemplode.com/37-fisica/2595-instrumentos_para_medir_la_temperatura.html 18
