Precipitación: significado, proceso y tipos
Después de leer este artículo, aprenderá acerca de: - 1. Significado de la precipitación 2. Proceso de precipitación 3. Tipos.
Significado de la precipitación:
La precipitación puede definirse como agua en forma líquida o sólida que cae sobre la tierra.
o,
La cantidad total de agua que cae sobre un área determinada en forma de lluvia o nieve o granizo se conoce como precipitación.
Proceso de Precipitación:
La precipitación es causada por la condensación de los vapores de agua de la masa de aire. La masa de aire ascendente con suficiente cantidad de vapor de agua se satura debido al enfriamiento adiabático. La condensación de los vapores de agua conduce a la formación de nubes. Cada nube contiene corriente ascendente y corriente descendente.
El desarrollo y la altura de las nubes dependen de la corriente ascendente. Cuanto más fuerte es la corriente ascendente, mayor es la altura de la nube. Cuando el agua líquida aumenta, la fuerza de la corriente ascendente disminuye y la corriente descendente comienza a aumentar. Como resultado, se produce precipitación.
Aunque todas las nubes contienen agua, algunas producen precipitaciones, mientras que otras no. En ciertos casos, la humedad precipitada cae de las nubes, pero se evapora de la atmósfera antes de llegar a la superficie de la tierra.
La precipitación ocurre solo cuando las gotas de la nube o los cristales de hielo crecen a un tamaño tal que puede superar las corrientes ascendentes en la atmósfera. Significa que algunos procesos especiales están trabajando en una nube desde donde cae la precipitación.
Hay dos procesos que pueden explicar estos mecanismos:
1. Proceso de Bergeron.
2. Colisión - Proceso de coalescencia.
yo. Proceso de Bergeron:
En este proceso, las nubes contienen una mezcla de cristales de hielo y gotas de agua súper enfriadas. Cuando un cristal de hielo colisiona con una gota de agua súper enfriada, se produce la congelación de la gota. Este proceso se basa en dos propiedades del agua.
Primera propiedad:
Las gotas de agua en una nube no se congelan a 0 ° C, sino que permanecen en forma de agua hasta -40 ° C. Se llama agua super-enfriada. El agua súper enfriada tiende a congelarse si se la altera. Por lo tanto, el agua súper enfriada requiere núcleos en los que estos se pueden congelar. Estos núcleos se denominan núcleos de congelación. Sin embargo, los núcleos de congelación son escasos en la atmósfera.
Así, cuando las corrientes de aire ascendentes se elevan muy por encima del nivel de congelación, algunas de las gotas de agua se transformarán en hielo. Si se introduce un solo cristal de hielo en una nube de gotas de agua súper enfriada, la nube entera se transforma rápidamente en una nube de hielo.
Segunda propiedad del agua:
La presión de vapor de saturación (e s ) sobre el cristal de hielo es más baja que sobre el agua. El gradiente de presión de vapor se establece entre el agua y los cristales de hielo. Los cristales de hielo crecen a costa del agua súper enfriada. Cuando estos cristales de hielo se vuelven lo suficientemente grandes, comienzan a caer de la nube. Estos cristales de hielo se derriten antes de llegar al suelo y caen como lluvia.
ii. Colisión - Proceso de coalescencia:
Este proceso es aplicable a aquellas nubes donde la base de tales nubes no se extiende más allá del nivel de congelación. Estas nubes se llaman nubes cálidas. Estas nubes contienen gran cantidad de gotas de nubes de diferentes tamaños. Las gotas grandes crecen a costa de las más pequeñas. Como tales, chocan con las gotas más pequeñas que se capturan y se convierten en parte de ellas.
En una nube grande, las gotitas de la nube son subidas y bajadas repetidamente por las corrientes ascendentes y descendentes. Por lo tanto, estas gotas alcanzan rápidamente el tamaño requerido. En lo que respecta al tamaño requerido de las gotas de lluvia, se debe tener en cuenta que las gotas de agua deben tener un diámetro de más de 100 µ.
Las gotas de nubes chocan para formar partículas de mayor tamaño con un diámetro de 500µ. Este es el tamaño de las gotas de agua en la llovizna. Otras colisiones aumentan el tamaño de la gota y producen lluvia. Se ha encontrado que una caída de 500 µ de diámetro difícilmente tardaría 10 minutos en llegar al suelo desde una base de nubes de 1000 m sobre la superficie de la tierra.
Las gotas de lluvia promedio pueden tener un diámetro que varía de 1000 a 2000 µ, pero estas gotas pueden alcanzar un diámetro máximo de aproximadamente 7000 µ. Por encima de este valor, se vuelven inestables y se rompen en gotas más pequeñas mientras caen. Este tipo de precipitación ocurre en nubes cálidas de las áreas ecuatoriales y tropicales.
Además de la colisión, la electrificación entre las gotitas desempeña un papel importante para lograr la coalescencia. Si las gotitas de colisión tienen cargas eléctricas opuestas, la coalescencia se logra fácilmente.
Sabemos que todas las nubes pueden no causar ninguna precipitación. Las nubes que no causan precipitación pueden tener pequeñas gotas de tamaño uniforme. Este tipo de situación puede llevar a la estabilidad coloidal en las nubes.
El crecimiento de las nubes no aumentará debido al pequeño tamaño de las gotitas, por lo que la colisión entre las gotitas puede no ocurrir. Por lo tanto, estas gotas de nube pueden descender lentamente a una velocidad uniforme sin colisión. Por lo tanto, todas aquellas nubes que no tienen el tamaño requerido de gotitas de nubes pueden no producir ninguna precipitación.
En ambos procesos, la precipitación ocurrirá por un período más largo, si hay suficiente suministro de humedad.
Tipos de Precipitaciones:
Hay tres tipos de precipitación:
1. Precipitación orográfica,
2. Precipitación convencional (tipo convectivo), y
3. Precipitación ciclónica o frontal.
1. Precipitación orográfica:
Este tipo de precipitación ocurre cuando la masa de aire húmedo se eleva en el lado de barlovento de la montaña. La masa de aire húmedo es más ligera que la masa de aire seco, por lo tanto, las fuerzas de flotación empujan la masa de aire a lo largo de la pendiente de la montaña y se enfrían a la velocidad adiabática seca. Cuando el enfriamiento es suficiente, la masa de aire se satura y comienza la condensación. Como resultado, se alcanza el nivel de condensación y las nubes comienzan a formarse.
Cuando las montañas actúan como una barrera para el flujo de masa de aire, el aire se enfría adiabáticamente, como resultado las nubes y la precipitación ocurren. Esto se llama precipitación orográfica. Este tipo de precipitación se produce en el lado de barlovento de las montañas.
Pero en el lado de sotavento, hay una disminución abrupta en la precipitación debido a la masa de aire descendente que se calienta a una velocidad de caída adiabática seca. La masa de aire descendente se vuelve seca y caliente.
Como resultado, las nubes en el lado de sotavento desaparecen. Por lo tanto, las áreas secas siempre existen en el lado de sotavento de las montañas. Estas son conocidas como zonas de sombra de lluvia. Esto se debe a la razón por la que el aire húmedo prevalece en el lado de barlovento y el aire seco y cálido prevalece en el lado de sotavento.
En la India, el monzón del sudoeste causa fuertes lluvias en la pendiente de barlovento de los ghats occidentales, mientras que en el lado de sotavento hay extensas áreas de sombra de lluvia. Hay un aumento continuo de la precipitación en el lado de barlovento hasta una cierta altura más allá de la cual la lluvia comienza a disminuir. Esto se llama la inversión de la lluvia.
2. Precipitación convencional:
Se requieren dos condiciones para causar este tipo de precipitación:
yo. Calentamiento intenso de la superficie del suelo.
ii. Abundante suministro de humedad.
La radiación solar es la principal fuente de calor para producir corrientes de convección en el aire. Este proceso comienza, cuando la superficie se calienta de manera desigual. Durante el día, el aire sobre el suelo desnudo se calentará más que el aire sobre el bosque adyacente.
El aire caliente es menos denso en comparación con el aire frío. Las corrientes de convección se configuran obligando al aire a elevarse. El aire se enfría adiabáticamente y su temperatura disminuirá a medida que aumenta. La masa de aire continuará aumentando mientras permanezca más caliente que el aire circundante.
El aumento de la masa de aire se satura a medida que se enfría adiabáticamente. La condensación comienza y la columna de aire ascendente se convierte en una nube de cúmulo hinchada. Si la convección continúa con fuerza, la nube se convierte en una nube cumulonimbus densa.
Las fuertes lluvias siempre están asociadas con este tipo de nube. La precipitación de tipo convectivo es un fenómeno de clima cálido. Generalmente se asocia con truenos, rayos y fuertes vientos superficiales. A veces, los granizos también están asociados con él.
Importancia en las plantas de cultivo:
Este tipo de precipitación ocurre en las latitudes bajas y en las zonas templadas. Generalmente ocurre en los meses de verano durante el tiempo de la tarde. En las montañas, este tipo de precipitación es de muy corta duración y consiste en fuertes lluvias. La precipitación convectiva es menos efectiva para el crecimiento del cultivo que la lluvia constante.
En este caso, el escurrimiento es máximo, por lo tanto, queda poca agua para entrar en el suelo. Sin embargo, en la región templada, es más eficaz para promover el crecimiento de las plantas. La razón principal es que en las latitudes medias ocurre solo en la estación cálida cuando la vegetación es muy activa.
3. Precipitación ciclónica o frontal:
Ocurre cuando se hace que las masas de aire profundas y extensas converjan y se muevan hacia arriba para que tenga lugar su enfriamiento adiabático. Para este tipo de precipitación se requiere la elevación de la masa de aire.
La precipitación ciclónica se puede lograr de dos maneras:
yo. Cuando dos masas de aire con diferente temperatura y contenido de humedad se encuentran en cierto ángulo, el aire cálido y húmedo se ve obligado a elevarse sobre la masa de aire frío más pesada.
ii. Cuando las masas de aire de diferentes direcciones convergen hacia el centro, parte del aire es empujado hacia arriba.
En la región tropical, hay poca diferencia en la temperatura y la humedad de las masas de aire convergentes. El levantamiento es casi vertical y se acompaña de convección. En tal condición, la convergencia proporciona el movimiento ascendente inicial de la masa de aire inestable y causa grandes nubes y fuertes lluvias.
En las regiones templadas, una zona de contacto entre la masa de aire frío y caliente se denomina parte delantera. Puede haber frente cálido o frío. La precipitación frontal ocurre cuando el aire cálido y húmedo se eleva gradualmente sobre la masa de aire frío. La principal causa de esta precipitación es la mezcla de aire en el frente. La precipitación frontal a lo largo del frente cálido es en forma de llovizna. Siempre es generalizada y de larga duración.
En caso de frente frío, siempre está en forma de truenos intensos y tiene una duración muy corta. La precipitación frontal se produce en Europa y América del Norte. Durante la temporada de invierno, la precipitación ciclónica se produce en el norte de la India.
Importancia en las plantas de cultivo:
La precipitación asociada con el frente cálido tiene una intensidad baja pero permanece por mucho tiempo. Como resultado, la lluvia se filtra en el suelo y continúa durante horas juntos. Tal tipo de precipitación es más útil para el crecimiento de cultivos. Por otro lado, la precipitación asociada con el frente frío es de alta intensidad que cae en un área pequeña y permanece por un período corto.
Como resultado, la mayoría de las lluvias no tienen la oportunidad de filtrarse en el suelo, ya que se desperdicia rápidamente a medida que se escurre. Por lo tanto, puede haber menos cantidad de precipitación disponible para las plantas de cultivo. Por lo tanto, la precipitación asociada con el frente cálido es más útil para el crecimiento de plantas de cultivo en comparación con la del frente frío.
