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HIDROLOGIA Y METEOROLOGIA

Prof: Pabel Batista.

La meteorología (del griego (meteoron): ‘alto en el cielo’, meteoro; y (logos): ‘conocimiento, tratado’) es la ciencia interdisciplinaria, fundamentalmente una rama de la Física de la atmósfera, que estudia el estado del tiempo, el medio atmosférico, los fenómenos allí producidos y las leyes que lo rigen .

Meteorología

La palabra meteorología desciende del título Meteorologica, del libro escrito por Aristóteles que especulaba con los orígenes de ciertos fenómenos atmosféricos y celestes. Galileo construye un termómetro en 1607 y Evangelista Torricelli el barómetro en 1643.

Franklin fue también el primer americano en registrar la condición del tiempo de forma diaria, y de los primeros en efectuar previsiones del tiempo sobre esos registros.

La observación del tiempo atmosférico era, a partir del siglo XIX, más compleja, y con las dificultades de clasificar ciertas características climáticas como nubes y vientos. La primera clasificación de nubes y de la fuerza del viento la realizaron Luke Howard y Francis Beaufort .

Historia de la Meteorología

A inicios del s. XX, el desarrollo de la dinámica atmosférica permitió la creación de la moderna previsión del tiempo calculado con base matemática.

En 1960, se lanza el TIROS-1, primer satélite meteorológico iniciándose una etapa de difusión a nivel mundial de la información climática. El satélite meteo, junto a otros satélites de observación a diferentes alturas llevaban instrumentos indispensables para el estudio de una gran variedad de fenómenos de incendios forestales hasta El Niño.

En años recientes, se investiga sobre modelos climáticos de alta resolución, usados para estudiar cambios a largo plazo como el que comprende el fenómeno invernadero.

Las primeras observaciones meteorológicas se realizaron en el 1871, luego en el 1884 se establecieron cinco estaciones climatológicas, las cuales fueron ampliadas después del impacto del huracán de San Zenón de 1930.

En 1954 se inició la primera Misión de la Organización meteorológica Mundial para la formación del personal meteorológico, encabezada por los meteorólogos Edward Miller y Fernando Huertas, abriéndose en el 1955 la primera Oficina de pronósticos para el público y la aviación en el Aeropuerto General Andrews.En 1981 se dió inicio al Proyecto Desarrollo y Fortalecimiento de los Servicios Meteorológicos e Hidrológicos (DOM-81-009). En1984 se crea la Oficina Nacional de Meteorología.

Historia de la Meteorología en Rep.Dom

En la actualidad la Meteorología se puede subdividir en diversas ramas, algunas de las cuáles son:

-Dinámica: Estudio de las causas y naturaleza de los movimientos que tienen lugar en la Atmósfera, es decir, la dinámica de todos los fenómenos atmosféricos.

-Física: Estudia las propiedades físicas de la Atmósfera. -Experimental: Estudia los procesos y fenómenos atmosféricos

mediante experiencias realizadas tanto en el laboratorio como en la propia Atmósfera.

-Marítima: Trata de las complejas interacciones entre los mares y la Atmósfera.  De gran utilidad para la navegación y la pesca.

-Sinóptica: Estudia los fenómenos atmosféricos presentes, basándose en las observaciones realizadas a la misma hora y anotadas en mapas geográficos, con el objeto de predecir el estado del tiempo futuro.

Ramas de la Meteorología

La meteorología aplicada tiene por objeto acopiar constantemente un máximo de datos sobre el estado de la atmósfera y, a la luz de los conocimientos y leyes de la meteorología teórica, analizarlos, interpretarlos y obtener deducciones prácticas, especialmente para prever el tiempo con la máxima antelación. 

Meteorología aplicada

Los temas de la meteorología teórica se fundan, en primer lugar, sobre un conocimiento preciso de las distintas capas de la atmósfera y de los efectos que producen en ella los rayos solares. En particular, los meteorólogos establecen el balance energético que compara la energía solar absorbida por la Tierra con la energía irradiada por ésta y disipada en el espacio interestelar.

Todo estudio ulterior implica, por lo demás, un conocimiento de las repercusiones que tienen los movimientos de la Tierra sobre el tiempo, los climas, la sucesión de las estaciones. También dan lugar a profundos estudios teóricos los dos parámetros principales relativos al aire atmosférico: la presión y la temperatura, cuyos gradientes y variaciones han de ser conocidos con la mayor precisión.

Objetos de Estudio

En lo concerniente a la evolución del tiempo, tiene especial importancia el estudio del agua atmosférica en sus tres formas: (gaseosa, líquida y sólida), así como las condiciones y circunstancias que rigen sus cambios de estado (calor latente de evaporación, de fusión, etc.), de la estabilidad e inestabilidad del aire húmedo, de las nubes y las precipitaciones.

Otra rama fundamental se esfuerza en determinar las leyes que rigen la circulación general de la atmósfera, la formación y los movimientos de las masas de aire, el viento y las corrientes en general, la turbulencia del aire, las condiciones en que se forman y mueven los frentes, anticiclones, ciclones y otras perturbaciones, así como los procesos que dan lugar a los meteoros.

Equipos e Instrumentos

Anemómetro

Veleta

Barómetro

Heliógrafo

Higrómetro

Piranómetro

Pluviómetro

Termómetro

Varias veces por día, a horas fijas, los datos procedentes de cada estación meteorológica, de los barcos y de los satélites llegan a los servicios regionales encargados de centralizarlos, analizarlos y explotarlos, tanto para hacer progresar a la meteorología como para establecer previsiones sobre el tiempo clave que hará en los días venideros. Como las observaciones se repiten cada 3 horas (según el horario sinóptico mundial), la sucesión de los mapas y diagramas permite apreciar la evolución sinóptica: se ve cómo las perturbaciones se forman o se resuelven, si están subiendo o bajando la presión y la temperatura, si aumenta o disminuye la fuerza del viento o si cambia éste de dirección, si las masas de aire que se dirigen hacia tal región son húmedas o secas, frías o cálidas, etc.

Previsión del tiempo

Parece así bastante fácil prever la trayectoria que seguirán las perturbaciones y saber el tiempo que hará en determinado lugar al cabo de uno o varios días. En realidad, la atmósfera es una gigantesca masa gaseosa tridimensional, turbulenta y en cuya evolución influyen tantos factores que uno de éstos puede ejercer de modo imprevisible una acción preponderante que trastorne la evolución prevista en toda una región. Así, la previsión del tiempo es tanto menos insegura cuando menor es la anticipación y más reducido el espacio a que se refiere. Por ello la previsión es calificada de micrometeorológica, mesometeorológica o macrometeorológica, según se trate, respectivamente, de un espacio de 15 km, 15 a 200 km o más de 200 km. Las previsiones son formuladas en forma de boletines, algunos de los cuales se destinan a la ciudadanía en general y otros a determinados ramos de la actividad humana y navegación aérea y marítima, agricultura, construcción, turismo, deportes, regulación de los cursos de agua, ciertas industrias, prevención de desastres naturales, etc.

FENOMENOS ATMOSFERICOSLos fenómenos atmosféricos son todos aquellas actividades que ocurren en la atmósfera de manera natural, tengan o no relación con el clima. Se producen por la interacción de los diferentes elementos climáticos entre sí o con otros elementos atmosféricos (polvo en suspensión, luz del sol...). Algunos fenómenos atmosféricos son:

Lluvia

Es un fenomeno que consiste en la presipitacion de pequeños cristales de hielo, debido a las baja temperatura.

Los copos adoptan formas geometricas llamadas cristales.

Nieve

Granizos

Auroras Polares Se produce por el

choque de partículas cargadas eléctricamente emitidas por el sol contra el campo magnético de la tierra. Cuando se presenta en el hemisferio norte se le llama Aurora Boreal, en el hemisferio sur se le llama Aurora Austral

Tormentas EléctricasRAYOS, RELAMPAGOS Y TRUENOS La diferencia de

potencial eléctrico entre dos nubes o entre una nube y el suelo da lugar a los rayos en las tormentas. Un rayo se compone de una parte visible, que es el relámpago y una parte sonora, el trueno.

TORNADO

El tornado es un fenómeno que se produce durante tormentas de gran intensidad. Se caracteriza por un movimiento circular en forma de embudo que desciende de la base de una nube cumuliforme, alcanzando un diámetro de algunos cientos de metros en la superficie. Su duración es muy variable, entre algunos segundos y algunas horas.

HURACAN El huracán es el más

severo de los fenómenos meteorológicos conocidos como ciclones tropicales. Estos son sistemas de baja presión con actividad lluviosa y eléctrica cuyos vientos rotan antihorariamente (= en contra de las manecillas del reloj) en el hemisferio Norte.

VIRGA Virga es

el hidrometeoro que cae de una nube pero que se evapora antes de alcanzar el suelo. A grandes altitudes, la precipitación cae mayormente como cristales de hielo antes de que se funda y finalmente se evapore. Se debe fundamentalmente al calor de compresión debido al incremento de la presión atmosférica acercándose al suelo.

La niebla Es la condensación del vapor

de agua de la masa de aire próxima al suelo cuando esta alcanza una humedad mayor del 100 % y  la temperatura es inferior al punto de rocío. Se suele producir por las noches cuando el suelo se enfría, enfriando a su vez la capa de aire que está sobre él. El aire frío pierde capacidad de contener vapor de agua, por lo que el vapor de agua sobrante se condensa formando la niebla de irradiación.

ROCIO El rocío es un fenómeno

físico-meteorológico en el que la humedad del aire se condensa en forma de gotas por la disminución brusca de la temperatura, o el contacto con superficies frías. Se habla de rocío en general cuando se trata de condensación sobre una superficie, usualmente sobre la cubierta vegetal del suelo.

 

CALIMALa calina o calima, es un fenómeno meteorológico consistente en la presencia en la atmósfera de partículas muy pequeñas de polvo, cenizas, arcilla o arena en suspensión.

CALIMA

ARCOIRIS Sólo se da en el momento

en que termina la lluvia y sale el sol, y además es casi únicamente visible desde los espacios abiertos por lo cual no es muy común divisarlo en las grandes ciudades en las que el horizonte está cubierto por edificios de gran altura.

En la ingeniería civil, necesitamos todos los datos posibles para poder hacer una buena planificación de obra, una buena evaluación de diseño, calcular los efectos de los diferentes fenómenos atmosféricos y como disminuir sus daños a las infraestructuras civiles.

Importancia de la meteorología en la Ingeniería Civil

Muchas obras de ingeniería civil son profundamente influenciadas por factores climáticos, entre los que se destaca por su regularidad las precipitaciones pluviales. En efecto, un correcto dimensionamiento del drenaje garantiza la vida útil de una carretera, una vía férrea, un aeropuerto, etc. El conocimiento de las precipitaciones pluviales extremas garantizará la seguridad de las represas y la seguridad de las poblaciones y demás estructuras que se sitúan aguas abajo de la misma

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