Ciclo Hidrológico.

Objetivo N°1 de Hidrología.

El Ciclo Hidrológico.

El agua del planeta está en constante movimiento: precipita (lluvia, granizo, nieve)

desde la atmosfera; mientras cae, una parte se evapora, otra fluye a través de los ríos y otra

se infiltra bajo la tierra; cuando llega al mar, y debido a la acción de los rayos solares, una

gran cantidad de agua se vuelve a evaporar; al llegar a la atmosfera, este vapor se enfría y

se condensa, convirtiéndose en pequeñas gotas de agua que al acumularse precipitan. El

ciclo no se detiene.

Representación esquemática del ciclo del agua

1) precipitación

Transporte a través de la atmósfera de las nubes hacia el interior con un movimiento

circular, como resultado de la gravedad, y perdida de su agua cae en la tierra. Este

fenómeno se llama lluvia o precipitación.

2) infiltración

El agua de lluvia se infiltra en la tierra y se hunde en la zona saturada, donde se convierte

en agua subterránea. El agua subterránea se mueve lentamente desde lugares con alta

presión y elevación hacia los lugares con una baja presión y elevación. Se mueve desde el

área de infiltración a través de un acuífero y hacia un área de descarga, que puede ser un

mar o un océano.

3) transpiración

Las plantas y otras formas de vegetación toman el agua del suelo y la excretan otra vez

como vapor de agua. Cerca del 10% de la precipitación que cae en la tierra se vaporiza otra

vez a través de la transpiración de las plantas, el resto se evapora de los mares y de los

océanos.

4) salida superficial

El agua de lluvia que no se infiltra en el suelo alcanzará directamente el agua superficial,

como salida a los ríos y a los lagos. Después será transportada de nuevo a los mares y a los

océanos. Esta agua es llamada agua de salida superficial.

5) evaporación

debido a la influencia de la luz del sol el agua en los océanos y los lagos se calentará. Como

resultado de esto se evaporará y será transportada de nuevo a la atmósfera. Allí formará las

nubes que con el tiempo causarán la precipitación devolviendo el agua otra vez a la tierra.

La evaporación de los océanos es la clase más importante de evaporación.

6) condensación

En contacto con la atmósfera el vapor de agua se transformará de nuevo a líquido, de modo

que sea visible en el aire. Estas acumulaciones de agua en el aire son lo que llamamos las

nubes.

Agotamiento del agua.

 El agua es un bien limitado cuya cuantía es probable que disminuya en un futuro próximo

como consecuencia del cambio climático en curso. Su racional utilización debe orientarse a

garantizar de una manera armónica un desarrollo sostenible y una amplia biodiversidad.

El agotamiento y el exceso consumo de agua dulce en nuestro planeta, se acrecienta a

grandes pasos y a su vez causa diariamente gran polémica, requiriendo una llamada de

alerta y prevención ya que este problema trae consigo una serie de desequilibrios

naturales ,sabemos ya que los seres vivientes necesitamos de este vital elemento para

desarrollarnos con tranquilidad en nuestra habitad, y sobre todo la humanidad para

preservar nuestra existencia y soberanía en el llamado “Planeta Azul”,muchas

investigaciones informan que estamos cada vez mas cerca de este acontecimiento, nos

informan que debemos reflexionar y tomar medidas preventivas lo antes posible, los años

pasan y el agua disminuye .

Mientras la tecnología avanza desmedidamente muchos son los perjudicados por la

contaminación y la explotación inadecuada a los recursos naturales.

Un mundo sin agua es un mundo totalmente inestable. Sin agua se obstaculizaría el

mejoramiento y el progreso de los niveles de vida y la salud, por eso las medidas que

pretendan soluciones frente a esta próxima crisis son urgentes y de acciones inmediatas. El

manejo adecuado de este recurso es vital para mantener el equilibrio entre crecimiento

económico, equidad, y sustentabilidad ambiental a través de la colaboración y la acción

efectiva de todos nosotros.

Evapotranspiración.

La evapotranspiración es el proceso mediante el cual la superficie terrestre devuelve a la

atmósfera en forma de vapor el agua que ha precipitado sobre ella a través de dos procesos:

uno eminentemente físico como es la evaporación directa de la humedad del suelo, de las

láminas de agua, de las capas de hielo, nieve y otras cubiertas, la interceptada por la

vegetación, y de la transpiración, proceso biológico físico realizado por las plantas.

El proceso de evapotranspiración es esencialmente igual a la evaporación, excepto que la

superficie de la cual se escapan las moléculas de agua no es una superficie de agua, sino

hojas de plantas.

Sequias.

La sequía se puede definir como una anomalía transitoria en la que la disponibilidad de

agua se sitúa por debajo de los requerimientos estadísticos de un área geográfica dada. El

agua no es suficiente para abastecer las necesidades de las plantas, los animales y los

humanos.

Si el fenómeno está ligado al lago central de agua existente en la zona para uso humano e

industrial hablamos de escasez de agua.

La causa principal de toda sequía es la falta de lluvias o precipitaciones, este fenómeno se

denomina sequía meteorológica y si perdura, deriva en una sequía hidrológica caracterizada

por la desigualdad entre la disponibilidad natural de agua y las demandas naturales de agua.

En casos extremos se puede llegar a la aridez.

Consecuencias de la sequia

La falta de agua, además, puede llegar a producir enfermedades como cirrosis o

tuberculosis, aunque se supone una limitación muy importante que se multiplica seriamente

no sierto medioambiental podemos citar:

* Agrícolas. La falta de agua de manera prolongada provoca la falta de desarrollo de los

cultivos. Esto se ha agravado por el tipo de cultivo industrial y cultivo hidropónico con

grandes necesidades hídricas, en detrimento de los cultivos tradicionales, los llamados de

secano, cultivos apropiados a la demanda de agua y escasez estacional de la misma.

* Forestales. Estrés hídrico, provocando efectos dañinos en el crecimiento vegetal y

enfermedades derivadas del crecimiento anormal de las plantas.

* Ganadería. Deshidratación de los animales y pérdida de éstos por falta de alimento y

enfermedades que se desarrollan en condiciones con bajo nivel de humedad.

INSTRUMENTOS MÁS UTILIZADOS PARA LA MEDICIÓN DE VARIABLES

QUE INFLUYEN EN EL CICLO HIDROLÓGICO

PLUVIÓMETRO

Es un instrumento que se emplea en las estaciones metereológicas para la recogida y

medición de la precipitación. La cantidad de agua caída se expresa en milímetros de altura.

Normalmente la lectura se realiza cada 24 horas. Un litro caído en un metro cuadrado

alcanzaría una altura de un milímetro. Para la medida de nieve se considera que el espesor

de nieve equivale aproximadamente a diez veces el equivalente de agua.

El diseño básico de un pluviómetro consiste en un recipiente de entrada llamado balancín

por donde el agua ingresa a través de un embudo cuyo diámetro superior es de 20

centímetros y hace verter el agua precipitada hacia un colector donde la misma se recoge y

puede medirse visualmente con una regla graduada o mediante el peso del agua depositada.

Asimismo, el balancín oscila a volumen constante de agua caída, permitiendo el registro

mecánico o eléctrico de la intensidad de lluvia caída. El pluviómetro ha sido diseñado para

también estar soportado sobre la superficie de la tierra.

PLUVIÓGRAFO

Este instrumento cumple la misma función del anterior pero posee la ventaja que

automáticamente hace la lectura y la imprime en el papel que posee las cuadrículas para el

respectivo registro, en la fotografía se puede observar la comparación del díametro del

embudo del pluviómetro con el del pluviógrafo notándose que ambos poseen el mismo

diámetro ya que la medida para estoa instrumentos es universal.

VISTA EXTERIOR

Aquí se puede notar la parte interna del aparato donde se muestra del lado izquierdo el

rodillo de papel, del lado derecho el bajante de agua que la conduce al envase donde se

encuentra un flotante que por medio de su movimiento vertical genera el movimiento al

puntero contentivo de tinta para el rayado en el papel. Más abajo se encuentran los

utensilios donde se deposita el agua recogida durante 24 horas, este volumen se mide en el

vaso precitpitado ubicado afuera en el lado derecho a los fines de hacer las mediciones

manuales para llevar un registro manual alterno que permita verificar que las lecturas e

impresiones del pluviógrafo estén correctas.

VISTA INTERIOR

Esta fotografía fue tomada el 16feb07 donde se muestra al detalle la banda o gráfica del

aparato inscriptor, el puntero o pluma y su base funciona como un reloj para hacer el giro

correspondiente a las veinticuatro (24) horas del día. Cabe resaltar que las lecturas se hacen

a las 07:00 hrs de cada día.

TINA DE EVAPORACIÓN DEL AGUA

Este es un instrumento utilizado para medir la cantidad o volumen de agua que pasa de

estado líquido a estado gasesoso es un instrumento manual que posee un tornillo graduado

flotante en el centro que, en horas de la mañana antes de salir el sol, marca el nivel del agua

y después de transcurrido el día marca el último nivel y con esto se realizan operaciones

matemáticas cuyo resultados determinan o definen la evaporación diaria, con altos niveles

de precisión. Es importante señalar que debajo de la tina se encuentra una estructura que

impide la tranferencia de calor del suelo para hacer las lecturas más precisas.

TORNILLO GRADUADO FLOTANTE

ANEMÓMETRO

El anemómetro es un aparato meteorológico que se usa para la predicción del tiempo y,

específicamente, para medir la presión del viento.

En meteorología, se usan principalmente los anemómetros de rotación o de molinete,

especie de diminuto molino cuyas tres o cuatro aspas se hallan constituidas por cazoletas

sobre las cuales actúa la fuerza del viento; el número de vueltas puede ser leído

directamente en un contador o registrado sobre una banda de papel (anemograma), en cuyo

caso el aparato se denomina barógrafo.

HELIOFANÓGRAFO

En la imagen que se presenta a continuación tratamos de ilustrar sobre, este instrumento

cuya función es principalmente, medir las horas de sol en un periodo de un día. Consiste en

una esfera de cristal que actúa como una lente concentradora de la luz solar. La luz es

proyectada sobre una cartulina en su parte inferior. La cartulina se quema de acuerdo a la

intensidad de la luz, donde cada separación de un centímetro indica una hora de sol y si

pasa de una hora, es indicativo que hubo insolación, es decir, que el aparato también mide

la insolación.

CARTULINA PARA MEDIR LA INSOLACIÓN

HIGRÓGRAFO

Es utilizado para medir y graficar la humedad del ambiente o del aire

EVAPORÍGRAFO

Es un Evaporímetro o tina de evaporación con un dispositivo para el registro inscriptor

continuo de la cantidad de agua evaporada.

TERMÓGRAFO

Son instrumentos registradores que transcriben continuamente la temperatura del aire; se

fundamentan en que los coeficientes de dilatación y contracción de los metales varían con

la naturaleza de éstos.

El más típico es el termógrafo bimetálico, consistente en 2 tiras metálicas soldadas una

encima de otra y, en general, enrolladas en forma de espiral. La tira exterior se dilata

mucho menos que la interior de forma que cuando la temperatura aumenta, la espiral tiende

a desenrollarse; el movimiento se amplifica en la forma ya indicada para los instrumentos

registradores.

GEOTERMÓMETRO

Es un instrumento que sirve para medir temperatura (en °C) a diferentes profundidades del

terreno. Se utilizan geotermómetros de mercurio para profundidades de 5, 10 , 15, 20, 30,

50 y 100 cm. Sólo el bulbo del geotermómetro es enterrado, quedando su escala, ubicada en

la parte superior a la vista del observador.

Aparatos modernos.

Data loggers

Registrador de lluvia RDS-2

.pequeño registrador de lluvia tipo pluviómetro de balancín. Completamente libre de mantenimiento con display LC y reloj en tiempo real. 8 años de funcionamiento con una sola batería.

Sensores    

Sensor de dirección del viento

Sensor para medir la dirección del viento.  0-360° = 0-1V opcional 0-5KOhmios, rango de  operación: -35°C hasta +80°C, material: aluminio

Sensor de velocidad del viento

Sensor para la medición de la velocidad del viento. Rango de medida:0,5 - 35 / 60 m/s,  temperatura de operación: -35°C hasta +80°C, material: aluminio

Sensor de temperatura tipo TSL

Sensor para medir la temperatura del aire, con protección de radiación. Rango: -30°C hasta + 70 °C, precisión 0,1 °C, material: PVC

Sensor combinado para temperatura y humedad

Sensor para medir la temperatura y la humedad. Rango de mediciòn para la humedad: 0 - 100%, temperatura: -30 °C hasta + 70 °C 

Pluviometro tipo RG-50

Pluviometro con sistema de balancin; superficie de recogida: 200, 314, 400, 500 o 1000 cm². Resolución 0,1 o 0,2 mm.  Conexión facil al data logger.

Pluviometro tipo RG-100

Pluviometro con sistema de balancín; superficie de recogida: 200, 314, 400, 500 o 1000 cm². Resolución 0,1 o 0,2 mm. Sampling bottle of 5 l.

Trasmisiones.

W-LAN

Con la tecnología profesional de este tipo de redes la transmisión simultánea es posible desde diversas estaciones. Transmisión de fotos y planos pueden realizarse hasta más de 50 km.

Transmisión radio

La tecnología de transmisión de radio de SEBA con nuestro optimizado protocolo de transmisiones componen un sistema de de transmisión de datos muy completoseguro y optimizado. Las diferentes frecuencias permiten redes de trabajo de más de 100 km de distancia. Con nuestras estaciones repetidoras regiones completas pueden ser cubiertas.

UniLogCom

El data logger online con modem GSM / GPRS integrado. Hasta 32 canales con alarmas a través de SMS. La transmisión de datos puede ser realizada via GSM, GPRS, FTP push ó SMS.

Estaciones Automáticos de Meteorología

Individualmente configuradas acordes a las especificaciones técnicas requeridas por cada pais. Todos los parámetros requeridos pueden ser conectados a un datalogger. Adicionalmente se pueden usar diferentes tipos de transmisión de datos adaptados a estaciones automáticas de meteorología.