Precipitación (III): medida

Continuamos con los posts relacionados con la Precipitación. En esta ocasión os vamos a hablar sobre cómo se tiene conocimiento del agua caída. Las medidas de precipitación pueden ser distribuidas o acumuladas a lo largo del tiempo o evento, en valor absoluto [volumen por unidad de superficie] o intensidad [volumen por unidad de superficie y tiempo]. La medida estándar para valorar la precipitación es el milímetro [mm = litros/m²] y para la intensidad es el milímetro hora [mm/h = litros/m²/h].

El conocimiento del agua meteórica precipitada sobre la superficie de la Tierra (ya sea en forma líquida, gaseosa o sólida), llamada en hidrología "Lluvia bruta", da conocimiento de cómo se distribuye tanto temporalmente como espacialmente a través de los elementos de medida que vamos a describir a continuación:

Pluviómetro [mm]

Es el elemento más simple para medir la precipitación acumulada en un periodo de tiempo concreto (normalmente una lectura al día) y puede colocarse en cualquier lugar del territorio. Empero es recomendable hacerlo en un lugar alejado de edificios y vegetación, y a una altura suficiente del suelo para que no se produzca entrada de agua por salpicaduras.

Pluviómetro (fuente: ITSA)

Se trata de un receptáculo de forma cilíndrica o rectangular con una abertura en la parte superior (normalmente con forma de embudo) y una serie de marcas en el lateral que indican la cantidad de agua recogida por unidad de superficie. Además de tener una forma diferente, también pueden ser de tamaños distintos en función de la localización geográfica. 

Existen diferentes tipologías de pluviómetros, cada vez más modernos, pero que en esencia siguen siendo iguales. Los más complejos son los utilizados en las estaciones meteorológicas, cuya diferencia con el pluviógrafo casi ha desaparecido, como pueden ser los pluviómetros de sifón  o de balanza basculante (que permiten el registro continuo de datos).

Pluviograma característico de un pluviómetro de sifón

Nivómetro [mm]

Es un instrumento en forma de mesa que sirve para medir la nieve acumulada. Presenta una regla graduada para medir el espesor de nieve por superficie. A través de un simple transformación entre la densidad de nieve y del agua (de 0.5 a 2 veces la del agua), podemos conocer la cantidad de agua precipitada.

Aunque existen dispositivos más modernos como el nivómetro láser o de ultrasonidos, en zonas de alta montaña se acostumbra a clavar estacas a un cierta distancia en una zona bien delimitada para conocer el volumen de nieve precipitado.

Granizómetro [kg/m²]

La cantidad de granizo puede ser medida con los dos elementos anteriores en función de su tamaño. Pero por intereses agrícolas, se ha desarrollado un instrumento que permite medir el número de impactos por unidad de superficie y el tamaño de dichos impactos. Esto se realiza mediante los granizómetros.

Evento de granizo representado sobre un granizómetro (fuente: www.tiempo.com)

La placa, recubierta de un material que permite grabar la marca del impacto del bloque de hielo, permite medir el número de impactos por unidad de superficie, la energía de esos impactos, el diámetro de cada impacto y la masa de hielo.

Pluviógrafo

Los aparatos de medida hasta ahora mostrados no permiten, salvo algunos pluviómetros más sofisticados, conocer la distribución temporal de la precipitación, es decir, la intensidad. Su funcionamiento es idéntico al de los pluviógrafos, pero disponen de otros aparatos que permiten registrar la lluvia acumulada a lo largo de una serie temporal, ya sea de forma continua como discontinua (intervalos de tiempo constante).

Al tratarse de una medida acumulada a lo largo del tiempo, salvo dispositivos más modernos, es necesario desacumular los datos del pluviograma para obtener los valores de precipitación.

Radar

Las mediciones de precipitación mediante técnicas de radar, son un tipo de medidas que permiten conocer de manera indirecta la cantidad de agua precipitada. La interpretación de la cantidad de lluvia se realiza mediante algoritmos que criban la energía emitida y recibida por el radar al dar en el blanco (la precipitación). Si la energía emitida es siempre la misma, cuanta mayor energía reciba el aparato mayor será la cantidad de lluvia en ese instante (conocida la posición del radar y la velocidad de propagación de las ondas es fácil determinar la ubicación del aguacero).

Evolución de un frente de precipitaciones (fuente: www.crahi.upc.edu/)

Disdrómetro

Un aparato muy curioso es el disdrómetro, diseñado para medir y registrar la distribución de tamaños de gotas de agua a medida que se producen en la atmósfera. Este aparato se utiliza para medir el impacto de la gota en el terreno y determinar la erosión potencial asociada a dicho impacto.

Una aplicabilidad muy importante que tienen los disdrómetros es la de calibrar los datos obtenidos por los radares meteorológicos. Los aparatos más sencillos se basan en técnicas acústicas, pero los más modernos funcionan mediante un haz láser que, al pasar una gota de agua, se ve interrumpido y es posible determinar tanto el tamaño como la velocidad .

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Los post precedentes de esta saga son:

• Precipitación (I): el agua de los cielos
• Precipitación (II): pérdidas

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El Banco Mundial tiene un apartado dedicado a la precipitación mundial. Aquí os dejamos el link.