Por qué la lluvia se mide en milímetros. ¿Cómo se calcula la precipitación? Lluvias más intensas

Precipitación - agua en estado líquido o sólido, que cae de las nubes o se deposita del aire en la superficie de la tierra.

Lluvia

Bajo ciertas condiciones, las gotas turbias comienzan a fusionarse en otras más grandes y pesadas. Ya no pueden mantenerse en la atmósfera y caen al suelo en la forma lluvia.

Granizo

Ocurre que en verano el aire sube rápidamente, recoge las nubes de lluvia y las lleva a una altura donde la temperatura está por debajo de los 0 °. Las gotas de lluvia se congelan y caen como Viva(Figura 1).

Arroz. 1. Origen de la ciudad

Nieve

En invierno, en latitudes templadas y altas, las precipitaciones caen en forma nieve. Las nubes en este momento no consisten en gotas de agua, sino en los cristales más pequeños: agujas que, al unirse, forman copos de nieve.

Rocío y escarcha

La precipitación que cae sobre la superficie de la tierra no solo de las nubes, sino también directamente del aire es Rocío y escarcha.

La cantidad de precipitación se mide con un pluviómetro o un pluviómetro (Fig. 2).

Arroz. 2. La estructura del pluviómetro: 1 - carcasa exterior; 2 - embudo; 3 - recipiente para recoger bueyes; Tanque de 4 dimensiones

Clasificación y tipos de precipitación.

La precipitación se distingue por la naturaleza de la precipitación, origen, condición física, estaciones de precipitación, etc. (Fig. 3).

Por la naturaleza de la precipitación, la precipitación es fuerte, intensa y llovizna. Lluvias fuertes - intenso, corto, cubre un área pequeña. Precipitación aérea - intensidad media, uniforme, de larga duración (puede durar días, capturando grandes superficies). Precipitación llovizna - precipitación de gotitas finas cayendo sobre un área insignificante.

La precipitación se distingue por su origen:

• convectivo - característica de la zona caliente, donde el calentamiento y la evaporación son intensos, pero a menudo ocurren en la zona templada;
• frontal - formado cuando dos se encuentran masas de aire con diferentes temperaturas y caer de más aire caliente... Típico para zonas templadas y frías;
• orográfico - caer sobre las laderas de barlovento de las montañas. Son muy abundantes si el aire proviene del mar cálido y tiene una alta humedad absoluta y relativa.

Arroz. 3. Tipos de precipitación

Comparando en mapa climático La cantidad anual de precipitación atmosférica en las tierras bajas amazónicas y en el desierto del Sahara, uno puede estar convencido de su distribución desigual (Fig. 4). ¿Cómo se puede explicar esto?

La precipitación trae masas de aire húmedo que se forman sobre el océano. Esto se ilustra claramente con el ejemplo de territorios con clima monzónico. El monzón de verano trae mucha humedad del océano. Y hay lluvias continuas sobre la tierra, como en la costa del Pacífico de Eurasia.

Los vientos constantes también juegan un papel importante en la distribución de las precipitaciones. Por ejemplo, los vientos alisios que soplan desde el continente traen aire seco al norte de África, donde se encuentra el desierto más grande del mundo, el Sahara. Los vientos occidentales traen lluvias a Europa desde el Océano Atlántico.

Arroz. 4. Distribución anual media de las precipitaciones en la tierra

Como ya sabes, las corrientes marinas afectan las precipitaciones en las partes costeras de los continentes: las corrientes cálidas contribuyen a su aparición (corriente de Mozambique frente a la costa oriental de África, corriente del Golfo frente a la costa de Europa), las corrientes frías, por el contrario, impiden precipitación Corriente peruana frente a la costa occidental de América del Sur).

El relieve también afecta la distribución de las precipitaciones, por ejemplo, las montañas del Himalaya no permiten que los vientos húmedos que soplan desde el Océano Índico hacia el norte. Por lo tanto, sus laderas sur reciben en ocasiones hasta 20.000 mm de precipitación al año. Las masas de aire húmedo, que se elevan a lo largo de las laderas de las montañas (corrientes ascendentes de aire), se enfrían, se saturan y las precipitaciones caen de ellas. El territorio al norte de las montañas del Himalaya se asemeja a un desierto: solo 200 mm de precipitación caen allí por año.

Existe una relación entre los cinturones y la cantidad de precipitación. En el ecuador - en el cinturón baja presión- aire constantemente calentado; levantándose, enfría y satura. Por lo tanto, se forman muchas nubes en el área del ecuador y hay fuertes lluvias. También llueve mucho en otras áreas. el mundo donde prevalece la baja presión. Al mismo tiempo, la temperatura del aire es de gran importancia: cuanto más baja, menos precipitación cae.

En cinturones alta presión prevalecen las corrientes de aire descendentes. A medida que el aire se hunde, se calienta y pierde su estado de saturación. Por lo tanto, en latitudes de 25-30 °, la precipitación es rara y en pequeñas cantidades. También hay poca lluvia en áreas de alta presión cerca de los polos.

Precipitación máxima absoluta registrado en aproximadamente. Hawái (Océano Pacífico) - 11,684 mm / año y Cherrapunji (India) - 11,600 mm / año. El mínimo absoluto es en el desierto de Atacama y en el desierto de Libia, menos de 50 mm / año; a veces la precipitación no cae durante años.

La característica de la humectación del territorio es factor de humedad- la relación de precipitación y evaporación anuales para el mismo período. El coeficiente de humedad se designa con la letra K, la precipitación anual con la letra O y la evaporación con I; entonces K = O: I.

Cuanto menor sea el coeficiente de humedad, más seco será el clima. Si la cantidad anual de precipitación es aproximadamente igual a la tasa de evaporación, entonces el coeficiente de humedad es cercano a la unidad. En este caso, la humedad se considera suficiente. Si el índice de humedad es más de uno, entonces la humedad exceso, menos que uno - insuficiente. Con un coeficiente de humidificación inferior a 0,3, se considera humidificación pobre... Las áreas con suficiente humedad incluyen estepa forestal y estepa, áreas con humedad insuficiente: desiertos.

La precipitación media anual es una parte importante de los datos climáticos, que se registra utilizando una variedad de métodos.

La precipitación (con mayor frecuencia incluye nieve, granizo, aguanieve y aguanieve, y otros tipos de agua que caen al suelo) se miden en unidades durante un período de tiempo.

En los Estados Unidos, la precipitación generalmente se informa en pulgadas durante un período de 24 horas. Esto significa que si cae una pulgada de lluvia en un período de 24 horas y el agua no penetra en el suelo y fluye hacia abajo después de la tormenta, habría una capa de una pulgada de agua cubriendo el suelo.

La medición de lluvia de baja tecnología utiliza un recipiente de fondo plano y lados rectos (por ejemplo, un cilindro de café). Si bien un cilindro puede ayudarlo a determinar si la precipitación es una o dos pulgadas de lluvia, es difícil para ellos medir si no un gran número de precipitación.

Los observadores del clima utilizan instrumentos más sofisticados conocidos como pluviómetros y cubos basculantes para medir la lluvia con mayor precisión. Los pluviómetros tienen amplias aberturas en la parte superior para la lluvia. La lluvia se dirige a un tubo estrecho de una décima parte del diámetro de la parte superior de la garganta. Debido a que la tubería es más delgada que la parte superior del embudo, las unidades están más separadas de lo que estarían en una regla y es posible una precisión de una centésima (1/100 o 0.01) de pulgada. Cuando hay menos de 0.01 pulgadas de lluvia, esa cantidad se llama huella de lluvia.

Un balde equipado con un sensor registra las lecturas de precipitación en un tambor giratorio o electrónicamente. Tiene un embudo como un simple pluviómetro, pero los embudos conducen a dos cubos diminutos. Los dos cubos están equilibrados y cada uno tiene un volumen de agua de 0,01 pulgadas. Cuando un balde está lleno, el fondo del balde se vacía, mientras que el otro balde se llena con agua de lluvia. Cada punta del balde activa un dispositivo para registrar un aumento de 0.01 pulgadas de lluvia.

Las nevadas se miden de dos formas. Primero, es una simple medida de la capa de nieve en el suelo con un palo, marcado con las unidades de medida. La segunda medida determina la cantidad equivalente de agua por unidad de nieve. Para obtener esta proporción, la nieve debe recolectarse y derretirse en el agua. Normalmente, 10 pulgadas de nieve producen una pulgada de agua. Sin embargo, esto puede aplicarse a la nieve suelta y esponjosa, aunque solo de 2 a 4 pulgadas de nieve húmeda y compactada pueden proporcionar una pulgada de agua.

El viento, los edificios, los árboles, el terreno y otros factores pueden alterar la cantidad de lluvia, y esta nevada generalmente se mide a partir de obstáculos. La precipitación anual promedio de 30 años se utiliza para determinar la precipitación anual promedio para una ubicación específica.

No todas las nubes llevan precipitación, porque para la formación de nubes, un requisito previo es la presencia de agua en tres estados: gaseoso, líquido y sólido, característico de las nubes mixtas. Precipitación ocurre solo cuando la nube comienza a elevarse y enfriarse. Por origen, los sedimentos se subdividen en los siguientes tipos: convectivos, frontales y orográficos.

Tipo de precipitación convectiva típico de las zonas climáticas cálidas, en las que se produce un calentamiento intenso durante todo el año, como resultado de lo cual el agua se evapora. En este momento predomina el movimiento ascendente de aire húmedo y cálido. Tales procesos se pueden observar en el verano en zonas templadas.

Precipitación frontal formado cuando dos masas de aire se encuentran diferentes temperaturas y otros factores. Se observa precipitación frontal en las zonas templadas y frías.

Sedimentos orográficos típico de las laderas de las montañas de barlovento, lo que obliga al aire a elevarse más. Cuando se pierde humedad, el aire desciende, sin pasar por la cordillera, pero luego se calienta y humedad relativa se aleja del estado de saturación.

Según la naturaleza de la precipitación, la precipitación se divide en torrencial (precipitación corta, pero intensa en un área pequeña), sobrecarga (precipitación a largo plazo y uniforme de intensidad media, que cubre un área bastante grande) y llovizna (se caracterizan por pequeñas y pequeña lluvia).

Medida de precipitación.

Precipitación determinado midiendo el espesor de una capa milimétrica de agua formada como resultado de su lluvia en una superficie horizontal y una mayor filtración en el suelo. Para medir la cantidad de precipitación, se usa un cilindro de metal con un diafragma instalado: un pluviómetro y un pluviómetro con protección especial. La precipitación de tipo sólido se derrite preliminarmente y la cantidad de agua resultante se mide en un recipiente cilíndrico, cuyo área del fondo es diez veces menor que el fondo del pluviómetro. Cuando la capa de agua del recipiente alcance los 20 mm, esto significará que la capa que ha caído a la Tierra tiene 2 m 2 mm de altura.

• 1 - Pluviómetro instalado en el sitio meteorológico para medir la precipitación líquida;
• 2 - Pluviómetro de suelo, excavado a ras del suelo, también hay un cubo en el interior para recoger la precipitación;
• 3 - Pluviómetro de campo - vaso alto de vidrio con graduaciones, para evaluar la precipitación en campos agrícolas;
• 4 - Pluviómetro - para la recogida de precipitaciones líquidas y sólidas (nieve, granos ...);
• 5 - Pluviógrafo - registrador de la cantidad de precipitación líquida;
• 6 - Medidor de precipitación total - para recoger la precipitación durante un largo período (semana, 10 días, ...) en lugares de difícil acceso;
• 7 - Pluviómetro radioeléctrico.

Todas las mediciones se tienen en cuenta para un mes específico para derivar indicadores mensuales y, posteriormente, indicadores anuales. Cuanto más larga sea la observación, con mayor precisión se calculará lluvia durante diferentes períodos de tiempo para un lugar específico de observación. Esas líneas en el mapa, cuyos puntos se conectan con la misma cantidad de precipitación en milímetros, se llaman isohytas e indican la cantidad de precipitación durante un cierto período de tiempo (como un año).

Distribución de la precipitación en la superficie de la Tierra.

Sobre el posición geográfica precipitación por superficie terrestre muchos factores afectan: temperatura, evaporación, humedad, nubosidad, Presión atmosférica, las corrientes oceánicas, el viento y la ubicación de la tierra y el mar. La temperatura es el factor dominante ya que afecta la tasa de evaporación y la cantidad de humedad.

En latitudes más frías, la evaporación es insignificante porque el aire en estas latitudes contiene muy poco vapor de agua. Aunque la humedad relativa puede ser bastante alta, siempre habrá poca lluvia si el vapor se condensa. En las regiones cálidas se observa la situación contraria, en la que, con un alto nivel de evaporación, una enorme lluvia... Por eso es habitual distribuir la precipitación atmosférica por zonas.

La mayor cantidad de precipitación (1000-2000 mm y más) se observa en cinturón ecuatorial, donde todo el año altas temperaturas, alta evaporación y predominio de corrientes de aire ascendentes.

En latitudes tropicales lluvia menos - de 300 a 500 mm, y en las áreas continentales desérticas menos de 100 mm. La razón de esto fue el predominio de la alta presión combinada con corrientes descendentes. Las costas orientales, bañadas por corrientes cálidas, se caracterizan por una gran cantidad de precipitaciones, especialmente en verano.

V latitudes templadas la cantidad de precipitación aumenta a 500-1000 mm y la mayor cantidad de precipitación cae en las costas occidentales, predominando vientos del oeste del lado de los océanos. Lluvia enorme también causado por corrientes cálidas y la presencia de terreno montañoso.

En las zonas polares, la cantidad de precipitación es bastante baja, de 100 a 200 mm. Esto se debe a la poca humedad del aire, pero al mismo tiempo a mucha nubosidad.

Cantidad de precipitación no siempre determina las condiciones de humedad. La naturaleza de la humedad se expresa utilizando el coeficiente de humedad, la relación entre la precipitación y la evaporación durante el mismo período, K = O / W, donde es el coeficiente de humedad, O es la precipitación anual y B es la cantidad de evaporación. Si K = 1, entonces la humedad es suficiente, si es más, es excesiva, y si es menor, es insuficiente. Hidratante implica un tipo u otro areas naturales: con humedad excesiva y suficiente, los bosques pueden crecer, insuficiente y cercana a la unidad de humedad es característica de bosque-estepa y sabana, indicadores bajos y más cercanos a cero significan estepas, desiertos y semidesiertos.

Medida de precipitación. Determinación de la calidad de la precipitación.

Medida de precipitación.

La cantidad de precipitación atmosférica que cayó sobre la superficie de la Tierra en un lugar dado durante un tiempo determinado se estima por el espesor de la capa de agua (en mm). La cantidad de sedimento sólido se mide por el espesor de la capa de agua que se formarían los sedimentos sólidos derretidos. Un milímetro de precipitación corresponde a una capa de agua precipitada en la cantidad de 1 litro por 1 m2. La cantidad de precipitación se mide con instrumentos especiales: medidores de precipitación, que generalmente se ubican a una distancia de varios kilómetros entre sí y registran la cantidad de precipitación durante un cierto período de tiempo, generalmente 24 horas. Un medidor de precipitación simple es un cubo cilíndrico de sección transversal estrictamente definida con un embudo redondo, instalado en un sitio meteorológico. Agua de lluvia cae en él y escurre en un vaso medidor especial. También se conoce el área del vaso medidor, por lo que una capa de agua de 25 mm en el vaso medidor corresponde a 2,5 mm de precipitación. El diseño del pluviómetro proporciona protección contra la rápida evaporación de la precipitación, debido a que la nieve que ha caído en el cubo del pluviómetro soplara. Los instrumentos de medición más sofisticados registran continuamente la cantidad, la intensidad y el tiempo de precipitación atmosférica (pluviógrafos). La precipitación media anual en toda la superficie de la Tierra es de aproximadamente mm. En latitudes tropicales, la precipitación media anual no es inferior a 2500 mm, en latitudes templadas, alrededor de 900 mm, y en regiones circumpolares, alrededor de 300 mm. Las principales razones de las diferencias en la distribución de las precipitaciones son la ubicación geográfica de la región, su altura sobre el nivel del mar, la distancia del océano y la dirección de los vientos dominantes. En las laderas de las montañas que enfrentan los vientos que soplan desde el océano, la cantidad de precipitación suele ser mayor que en las áreas protegidas del mar por altas montañas.

Análisis de la cantidad de precipitación.

El horario del estudio es del 25/11/11 al 29/11/11

Ubicación del estudio: Saransk, región suroeste.

Condiciones climáticas: hubo nevadas de corta duración, que, como resultado, se convirtieron en objeto de investigación.

Se tomó una muestra de agua dentro de una semana, o mejor dicho, durante el período de estudio indicado anteriormente.

Determinación de la calidad de la precipitación.

Método organoléptico de detección de olores.:

Determinamos la naturaleza del olor por la sensación del olor percibido (terroso, cloro, derivados del aceite, etc.).

Método de determinación:

Sacamos nieve del pluviómetro y esperamos a que se derrita. Según esta tabla

Intensidad del olor 0 puntos.

Método organoléptico de detección del sabor.:

Con este método, determinamos el carácter y la intensidad del gusto y el gusto.

Cuatro sabores principales: salado, ácido, dulce, amargo.

Método de determinación:

El carácter del gusto o gusto está determinado por la sensación del gusto o gusto percibido (salado, alcalino, metálico, etc.)

Nos llevamos el agua de prueba a la boca en pequeñas porciones, sin tragar, la mantenemos durante 3-5 s.

Determinamos la intensidad y el carácter del gusto y regusto a 20 ° C y lo evaluamos mediante un sistema de cinco puntos (en la tabla).

Según la tabla, la intensidad del gusto es de 2 puntos.

Método fotométrico para determinar la turbidez:

Determinamos la turbidez inmediatamente después del muestreo. El agua no está muy turbia a primera vista. Se puede suponer que es potable.

Conclusión: la precipitación en esta zona no tiene impurezas y otros elementos químicos. Pero si haces una investigación más exhaustiva en el laboratorio, creo que se encontrarán impurezas u otros elementos químicos.

La cantidad de precipitación es una de las características más importantes del clima, junto con la temperatura del aire y, por supuesto, conociéndola para un área determinada, puede predecir el clima para el futuro, incluso puede rastrear los cambios climáticos, si ningún. Pero, ¿cómo se mide la lluvia?

Con la nieve, todo es más o menos simple: tomamos una regla, la sumergimos en la nieve hasta el suelo y obtenemos la cantidad de precipitación en milímetros. ¡Pero con la lluvia, ese número no funciona! Después de todo, el agua es absorbida inmediatamente por el suelo y el agua que no ha sido absorbida (digamos, golpeó el asfalto) se evapora relativamente rápido, por lo que no obtendremos resultados precisos de esta manera, incluso si se trata de una inundación. .cómo podemos medir la cantidad de lluvia?

Hay dispositivos especiales para esto.

Uno de ellos es un pluviómetro. De hecho, esto es algo así como un cubo, solo que uno muy grande, con un área de 5 metros cuadrados... El agua de lluvia ingresa a un recipiente de este tipo a través de un embudo en forma de cono para que el viento no distorsione los resultados de la medición al inflar agua adicional en el recipiente, o viceversa, soplándolo desde allí. Dicha estructura está instalada en un sitio meteorológico a una altura de 2 metros. Una vez al día, el agua de lluvia recogida del pluviómetro se vierte en un recipiente graduado y se mide en milímetros. Cada milímetro es un litro de precipitación por metro cuadrado.

También hay pluviómetros de suelo, que están enterrados en el nivel del suelo con él, así como de campo, que son recipientes de vidrio graduados que se colocan en campos agrícolas.

¡Pero no siempre ni en todas partes puedes comprobar los resultados una vez al día! En la taiga, en la tundra, en la montaña y otros lugares de difícil acceso hay que comprobar los resultados una vez a la semana, o incluso diez días -durante este tiempo el agua puede evaporarse- y el resultado se verá distorsionado. Los pluviómetros totales están disponibles para trabajar en estas condiciones extremas. Por diseño, se diferencia poco de un pluviómetro convencional, pero cuando está instalado, se vierte vaselina en él. Como resultado, cuando se recoge agua en el recipiente, el aceite de vaselina flota, cubriendo su superficie con una capa delgada que evita que el agua se evapore, manteniéndola para medir.

Sin embargo, es posible determinar la cantidad de precipitación incluso sin acercarse directamente al dispositivo, si se trata de un pluviómetro por radio. Su depósito de recogida de sedimentos está instalado de tal forma que al llenarse, se voltea, se drena el agua del mismo, y esto activa el mecanismo que enciende el radiotransmisor. Su señal de radio se registra en la estación meteorológica más cercana o se envía a un satélite meteorológico.

Otro instrumento utilizado por los meteorólogos para medir las precipitaciones es el pluviógrafo. El agua de lluvia se recoge en un recipiente de 5 metros cuadrados. El fondo del recipiente es cónico y tiene agujeros, en los que se drena el agua y, a través de una tubería, ingresa a la cámara. La cámara contiene un flotador hueco conectado a una varilla de metal. Se fija una flecha en la parte superior de la varilla, en la que se adjunta una pluma, y ​​un tambor con una cinta de papel se encuentra junto a la cámara. El agua que se acumula en la cámara eleva el flotador, mueve la varilla con la flecha y el bolígrafo dibuja una curva en la cinta, a lo largo de la cual se determina el nivel de precipitación.