CLIMATOLOGÍAprecipitacion3.ppt [Modo de compatibilidad]segarra/docencia/NauGran/... · pp medible...

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CLIMATOLOGÍACLIMATOLOGÍA

PARÁMETROS CLIMÁTICOS4 - Precipitación

La NAU GRAN D. Segarra 2007

4.- Precipitación

La NAU GRAN D.Segarra 2007

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CLIMATOLOGÍACLIMATOLOGÍA

PARÁMETROS CLIMÁTICOS4 - Precipitación

La NAU GRAN D. Segarra 2007

4.- Precipitación

Definiciones:La Meteorología es la ciencia interdis-ciplinaria que estudia el estado del tiempo, el medio atmosférico, los fenómenos allí producidos y las leyes que lo rigen.La Climatología es la ciencia que estudia el clima y sus variaciones a lo largo del tiempo.El clima es el conjunto de los valores


El clima es el conjunto de los valores promedio de las condiciones atmosféricas que caracterizan una región

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Aunque utiliza los mismos parámetros que la meteorología, su objetivo es distinto, ya que no pretende hacer previsiones inmediatas, sinó estudiar las características climáticas a largo plazo.Parámetro es una variable, propiedad


p pmedible cuyo valor está determinado por las características del sistema

Definiciones:La precipitación es el agua en estado líquido o sólido que cae sobre la superficie terrestreo sólido que cae sobre la superficie terrestre o de otro planetaLa pluviometría es la parte de la Meteorología que estudia la distribución geográfica y estacional de las precipitaciones


acuosas.

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Medida de la precipitación

La cantidad total de precipitación que llega a la superficie en un periodo determinado se mide en volumen/superficie (litros/m2) También se miden en mm.

3 3.10litros m mm−

= =


2 2 mmm m

= =

Pluviómetros

Son los aparatos que sirven para medir la precipitación:

1.- pluviómetros ordinarios2.- pluviómetros registradores.3.- pluviómetros totalizadores4.- pluviómetros medidores de intensidad


5.- nivómetro6.- pluviómetros digitales

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Pluviómetro de Hellmann



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Detalle de la boca del pluviómetro


medida:

1 mm o 1L/m2 de lluvia recogido en el pluviómetro equivale a

S cm2 x 0.1cm = 20 cm3 en la probeta

S=Superficie boca pluviómetro= 200 cm2Las probetas pluviométricas están

Las probetas del laboratorio aprecian cm3 por lo que en este caso la sensibilidad será de 0.05 mm de precipitación

divididas directamente (para cada pluviómetro) en mm y décimas de precipitación


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Instalación:


Corrección para terrenos inclinados

h’ = h ( 1 + tg a . tg b)


Pluviómetro año 1908

( g g )

h es la precipitación medida pluviómetro h’ la recibida por el terreno

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Pluviómetro de montaña


Pluviógrafo de balanza o cazoletas


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Pluviógrafo de cazoletas


Pluviógrafo de flotador


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Pluviógrafo de intensidad


Para linealizar la respuestaLa cantidad de precipitación/ unidad de tiempo =intensidad =w

ha de ser proporcional al desplazamiento h del flotadorha de ser proporcional al desplazamiento h del flotadorw = bh

h

w = c. (R2-r2). (h +a)1/2

De donde

r = (R2-A.h/(h+a)1/2)1/2

A = cte = b/c


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Pluviómetro totalizador


Nivómetro


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Pluviómetro digital


Estimación pluviométrica por Radar Meteorológico


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Objeto del radar meteorológico

Información sobre la localización e intensidad de la precipitaciónObtener de forma sistemática magnitudes físicas de interésclimatológicoAmpliar el conocimiento sobre la estructura de los sistemasmeteorológicosMayor resolución espacial y temporalInformación sobre parámetros no relacionados con la precipitacióncomo viento o turbulencia


como viento o turbulenciaModelización hidrológica

DESCRIPCION DEL RADAR

Sistema terrestre de teledetección activaRAdio Detecting And RangingSistema capaz de emitir pulsos muy cortos, de λ muy pequeña, muy direccionales y muy energéticos (1940)


energéticos (1940)

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Esquema del radar


Principios de funcionamiento

Emisión MW (cm), en forma de pulsos; paso a modo “escucha”


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Frecuencias radar:


Bandas de trabajo en los radares meteorológicos

Longitudes de onda (λ) de 0,8 cm a 10 cmA menor λ equipos más pequeños y baratosA menor λ mayor eficacia en detectar menores partículasA menor λ mayor atenuaciónP d t t ti λ


Para detectar tiempo severo, λ mayores

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Banda S• Longitud de onda = 10 cm (2-4 GHz)• Precipitaciones convectivas. • Atenuación débil• Antena de gran tamaño (6 m)• Caro


Banda C• Longitud de onda = 5cm (4-8 GHz)

Má ú d fí l j• Más común en zonas de orografía compleja• Atenuación significativa.• Antena de 3 a 4 m• Banda de los radares del INM• Mitad de precio que banda S


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Banda X• Longitud de onda = 3 cm (8-12 GHz)• Investigación o hidrología urbana• Gran atenuación• Equipos portátiles• El mas económico• A bordo de aviones


Ecuación del radar

Relación entre energía emitida con laRelación entre energía emitida con la recibidaPr = A*B*K2*Z/r2

A=constanteB=constante, depende del radar (longitud de onda, ganancia, anchura del haz, duración del pulso...)K=depende del índice de refracción y absorción del blanco


K=depende del índice de refracción y absorción del blancoK2=0,93 agua líquida; K2=0,21 hieloEl Radar ve mejor el agua líquida que el hielo

r = distancia al blanco

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Z=factor de reflectividad. Depende de la distribución de tamaños de los blancos. Parámetro usado operativamente.

Bl di M h l tBlancos dispersos: Muchos elementos dispersores afectados por un haz determinado

Aproximación: Difusores esféricos. Tamaño pequeño frente a λ (aproximación de Rayleigh)

Z = Σ D6 = ∫ N(D) D6 dD (D=diámetro de las gotitas)Escala decibélica (Pe ~ 105W; Pr ~ 10-3W)10 log Pr = 10 logZ – 20log r + C


10 log Z = dBZ

Relaciones Z-RRelación entre reflectividad y precipitaciónZ Rb R l ió d M h ll P lZ = a Rb Relación de Marshall-Palmer

a y b constantes experimentales.Se necesita un conocimiento exacto de la distribución de tamaños de las gotas y de la velocidad vertical del viento. Por consiguiente, no pueden obtenerse simples relaciones Z-R que den resultados precisos para cada situación.


Sobreestimaciones debidas al granizoSobreestimaciones debidas al inicio de la fusión

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Algunas relaciones Z-R

Llovizna Lluvia Chubascoa 50 200 800b 1,6 1,6 1,6


Ventajas de la observación Radar

Teledetección activa del blancoExploración tridimensionalGran resolución espacial y temporalDatos en tiempo casi real


Complementaria a la información satelital e in situ

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Bibliografía:“Manual del Obsevador en Meteorología.” Ed.INM 1956BERRY F A BOLAY E ”Handbook of Meteorology “ Ed McGraw HillBERRY F.A., BOLAY E. Handbook of Meteorology , Ed. McGraw-Hill 1945“Instrumentos Meteorológicos. “ Ed. INM 1995TAMAYO J. presentación en el Diploma de Nuevos Sistemas de

Observación y Vigilancia en Meteorología y Climatología Valencia 2006


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programa


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