Condensación y precipitación

La condensación es el cambio de fase que se produce cuando el agua en estado gaseoso (en forma de vapor) pasa al estado líquido. Este proceso, que libera energía en forma de calor latente, es necesario para crear precipitación. En la mayor parte de la Tierra, la precipitación es el factor principal que controla el ciclo hidrológico local.

Detalle de la representación conceptual del ciclo hidrológico que destaca la condensación y precipitación

El tipo de precipitación (por ejemplo, lluvia, nieve o granizo), la estación en que se produce y el área de distribución son factores que se deben considerar al estudiar la hidrología de una región.

Tradicionalmente, la precipitación se ha medido mediante el pluviómetro. Una desventaja de este método es que las mediciones pluviométricas corresponden a un punto discreto. Incluso con una red de pluviómetros, siempre existirán áreas para las cuales no se cuenta con datos. Además, algunos pluviómetros solo se leen una vez al día, lo cual no permite evaluar la intensidad de las tormentas. Finalmente, los pluviómetros son susceptibles de fallos mecánicos y eléctricos. A la hora de estimar la precipitación pluvial media de una cuenca, es preciso estar conscientes de todos estos problemas.

Precipitación derivada por radar y ubicación de pluviómetros de medición horaria en el Condado de Clark, Nevada (zona de Las Vegas) para el 19 de agosto de 2003.

Existen varios métodos para determinar las cantidades de precipitación en el área de una cuenca hidrológica específica. Uno de los más sencillos consiste en promediar todas las cantidades medidas por la red pluviométrica durante un período en particular. Una alternativa es el uso de polígonos de Thiessen para ponderar por área la cantidad medida por cada pluviómetro. Los polígonos de Thiessen se definen creando áreas con límites equidistantes de cada pluviómetro. Es también posible usar isoyetas, o líneas de igual precipitación, para estimar la lluvia con una red pluviométrica.

Métodos de análisis de redes pluviométricas: relación de puntos de datos de redes pluviométricas; polígonos de Thiessen; isohietas

Hay otros métodos posibles para estimar la lluvia, como, por ejemplo, el uso de las observaciones de radar y satélite. La ventaja del radar es su capacidad de generar cálculos estimados de alta resolución mediante la detección directa de la precipitación, mientras que los satélites proporcionan cálculos estimados de medición indirecta al menos varias veces al día.

A veces, las mediciones por radar también presentan problemas y en ciertos casos puede ser útil colaborar con un hidrólogo, como, por ejemplo, cuando la topografía bloquea el haz de radar (apantallamiento). Además, hay que tener en cuenta que el haz de radar no mide la precipitación a nivel del suelo, sino mide los hidrometeoros presentes a lo largo de una trayectoria inclinada aproximadamente 0,5 grados respecto del horizonte.

Imagen de radar de convección sobre las región noroccidental de Australia el 16 de enero de 2006

Encontrará más información sobre el funcionamiento de los sistemas de radar y una lista de grandes redes de radar en la sección «Recursos adicionales», al final de la lección.

Los satélites geoestacionarios (como el GOES) y polares (POES) permiten hacer estimaciones de la lluvia, algo particularmente útil para las zonas desprovistas de redes de radares o pluviómetros. Para obtener información detallada acerca de las estimaciones satelitales de la lluvia, consulte la sección «Recursos adicionales» al final de la lección.

Producto de la técnica experimental "hidroestimador" de NOAA/NESDIS para América del Sur.  Precipitación de 24 horas hasta las 1200 UTC del 20 de marzo de 2010.

El objetivo final de todos estos métodos es producir una estimación de la cantidad de precipitación que ha caído en determinada región. Si se utilizan pluviómetros registradores o radar, también se puede determinar la intensidad de las tormentas. La velocidad o intensidad de la lluvia es un dato útil que permite llegar a una mejor estimación de la escorrentía superficial.