En meteorología, la precipitación es cualquier forma de hidrometeoro que cae de la atmósfera y llega a la superficie terrestre. Este fenómeno incluye lluvia (tormenta), llovizna, nieve, aguanieve, granizo, pero no virga, neblina ni rocío, que son formas de condensación y no de precipitación. Si bien la lluvia es la más frecuente de las precipitaciones, no deben olvidarse los otros tipos: la nevada y el granizo.
La precipitación es una parte importante del ciclo hidrológico, al llevar agua dulce a la parte emergida de la corteza terrestre y, por ende, favorecer la vida en la Tierra, tanto de animales como de vegetales, que requieren agua para vivir.
Origen y Formación de las Precipitaciones
La precipitación se genera en las nubes, cuando alcanzan un punto de saturación; en este punto las gotas de agua aumentan de tamaño hasta alcanzar una masa que se precipita por la fuerza de la gravedad. En esencia toda precipitación de agua en la atmósfera, sea cual sea su estado (sólido o líquido) se produce por la condensación del vapor de agua contenido en las masas de aire, que se origina cuando estas son forzadas a elevarse y enfriarse.
El aire está saturado si contiene el máximo posible de vapor de agua. Su humedad relativa es entonces del 100 por 100. El estado de saturación se alcanza normalmente por enfriamiento del aire, ya que el aire frío se satura con menor cantidad de vapor de agua que el aire caliente. Existen cuatro mecanismos principales para enfriar el aire hasta su punto de rocío: enfriamiento adiabático, enfriamiento conductivo o por conducción, enfriamiento radiativo y enfriamiento evaporativo.
El punto de rocío es la temperatura a la que debe enfriarse un volumen de aire para que se sature y (a menos que se produzca sobresaturación) se condense en agua. Normalmente el vapor de agua comienza a condensarse en núcleos de condensación como polvo, hielo y sal para formar nubes. Los núcleos de condensación (que permiten al vapor de agua recuperar su estado líquido), son minúsculas partículas en suspensión en el aire: partículas que proceden de los humos o de microscópicos cristales de sal que acompañan a la evaporación de las nieblas marinas. Así se forman las nubes. La pequeñez de las gotas y de los cristales les permite quedar en suspensión en el aire y ser desplazadas por los vientos.
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Las nubes se convierten en lluvia cuando las gotitas se hacen más gruesas y más pesadas. El fenómeno es muy complejo: las diferencias de carga eléctrica permiten a las gotitas atraerse; los «núcleos», que a menudo son pequeños cristales de hielo, facilitan la condensación. Así es como las descargas eléctricas se acompañan de precipitación violenta.
El enfriamiento adiabático se produce cuando el aire asciende y se expande. El aire puede ascender debido a la convección, a movimientos atmosféricos a gran escala o a una barrera física como una montaña (elevación orográfica). El enfriamiento por conducción se produce cuando el aire entra en contacto con una superficie más fría, normalmente al ser soplado de una superficie a otra, por ejemplo de una superficie de agua líquida a tierra más fría.
Medición y Variabilidad de la Precipitación Anual
La medición de la precipitación se efectúa por medio de pluviómetros o pluviógrafos; los segundos son utilizados principalmente cuando se trata de determinar una precipitación intensa en un período corto. Para realizar mediciones, se comprobaría la altura del agua de lluvia que cubriría la superficie del suelo, en el área de influencia de una estación pluviométrica, si pudiese mantenerse sobre la misma sin filtrarse ni evaporarse.
La cantidad de precipitación se registra de acuerdo a ciertos ciclos temporales determinados por los movimientos de rotación y traslación terrestres y por la localización astronómica o geográfica del lugar de que se trate. Estos ciclos pueden ser diarios, mensuales o estacionales o en ciclos anuales; en efecto, siempre hay meses en los que la precipitación es mayor que en otros. La variación estacional de las precipitaciones, en especial de la lluvia, define el año hidrológico. Este da inicio en el mes siguiente al de menor precipitación media de largo período.
La distribución espacial de la precipitación sobre los continentes es muy variada, así existen áreas vastas como algunos desiertos, donde es muy escasa, del orden 0 a 200 mm de precipitación acumulada por año. En el desierto del Sahara la media anual de lluvia es de apenas algunos milímetros, mientras que en las áreas próximas al golfo de Darién entre Colombia y Panamá, la precipitación anual es superior a 3000 mm, con un máximo de unos 10.000 mm. El lugar más húmedo del mundo se encuentra en el municipio de Puerto López, en Colombia, con una precipitación anual de 12 892 mm. La orografía influye fuertemente en las precipitaciones.
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La intensidad de la lluvia y su duración son dos características asociadas. Para un mismo período de retorno, al aumentarse la duración de la lluvia disminuye su intensidad media, la formulación de esta dependencia es empírica y se determina caso por caso, con base en los datos observados directamente en el sitio de estudio o en otros sitios próximos con las características hidrometeorológicas similares. Las dimensiones de una cuenca hidrográfica son muy variadas y la precipitación también varía en el tiempo y en el espacio. Es común encontrar regiones sin registros o con escasa información, por lo que se debe recurrir a criterios de evaluación regional.
Impacto y Aplicaciones de la Información sobre Precipitación Anual
La ingeniería agrícola es influida por factores climáticos en el riego y drenaje de cultivos y el uso del agua en determinadas zonas dependiendo la precipitación al igual que la conservación de tierras. Muchas obras de ingeniería civil se ven profundamente influidas por los factores climáticos; por su importancia destaca la precipitación pluvial. En efecto, un correcto dimensionamiento del drenaje garantizará la vida útil de una carretera, una vía férrea o un aeropuerto. El conocimiento de la precipitación pluvial extrema y en consecuencia el dimensionamiento adecuado de las obras hidráulicas (por ejemplo los vertedores de excedencias de las presas) garantizará su correcto funcionamiento y la seguridad de las poblaciones que se sitúan aguas abajo.
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