Universidad tecnológica de Santiago Utesa

Cristóbal A. minaya ……1-09-2117 Lisandro céspedes ….. 1-09-0300

Meteorología e hidrología

Meteorología

Es la ciencia interdisciplinaria, de la física de la atmósfera, que estudia el estado del tiempo, el medio atmosférico, los fenómenos producidos y las leyes que lo rigen.

Hidrología

La hidrología es una rama de las ciencias de la Tierra que estudia las propiedades físicas, químicas y mecánicas del agua continental y marítima, su distribución y circulación en la superficie de la Tierra, en la corteza terrestre y en la atmósfera. Esto incluye las precipitaciones, la escorrentía, la humedad del suelo, la evapotranspiración y el equilibrio de las masas glaciares. Por otra parte, el estudio de las aguas subterráneas corresponde a la hidrogeología. Por el contrario, se denomina hidrografía al estudio de todas las masas de agua de la Tierra y, en sentido más estricto, a la medida, recopilación y representación de los datos relativos al fondo del océano, las costas, las mareas y las corrientes, de manera que se puedan plasmar sobre una carta hidrográfica.

Historia de la meteorología

Historia de la meteorología Desde la más remota antigüedad Los antiguos egipcios asociaban los ciclos de crecida del Nilo con los movimientos de las estrellas explicados por los movimientos de los dioses, mientras que los babilonios predecían el tiempo guiándose por el aspecto del cielo. En 1607 Galileo construyó un termómetro, seguido de la invención del barómetro por parte de Evangelista Torricelli en 1643. El primer descubrimiento de la dependencia de la presión atmosférica con relación a la altitud fue realizado por Blaise Pascal y René Descartes; la idea fue profundizada luego por Edmund Halley. El anemómetro, que mide la velocidad del viento, fue construido en 1667 por Robert Hooke, mientras que Horace de Saussure completa el elenco del desarrollo de los más importantes instrumentos meteorológicos en 1780 con el higrómetro a cabello, que mide la humedad del aire. Antiguos barómetros. El primero en definir de modo correcto la circulación atmosférica global fue George Harley, con un estudio sobre los alisios efectuado en 1735. Gaspard-Gustave Coriolis en 1835, describía los resultados de un estudio sobre la energía producida por la máquina con partes en rotación, como la ruta del agua de los molinos. En 1856, William Ferrel hipotetizó la existencia de una «célula de circulación» a latitudes intermedias, en las cuales el aire se deflecta por la fuerza de Coriolis creando los principales vientos occidentales.

Luke Howard y Francis Beaufort introdujeron un sistema de clasificación de las nubes (1802) y de la fuerza del viento (1806), respectivamente. El verdadero punto de cambio fue la invención del telégrafo en 1843 que permitía intercambiar información sobre el clima a velocidades inigualables. La primera imagen televisiva de la Tierra vista desde el espacio, tomada desde el satélite TIROS-1. A inicios del siglo XX, los progresos en la comprensión de la dinámica atmosférica llevaron a la creación de la moderna previsión del tiempo calculada en base matemática. En 1922, Lewis Fry Richardson publicó Weather prediction by numerical process, que describía cómo eliminar las variantes menos importantes de las ecuaciones de la dinámica de fluidos que regulaban los fluidos atmosféricos para permitir encontrar fácilmente soluciones numéricas, pero el número de los cálculos necesarios era muy grande. En el mismo periodo, un grupo de meteorólogos noruegos conducido por Vilhelm Bjerknes desarrolló un modelo para explicar la generación, la intensificación y la disolución de los ciclones a media altura, introduciendo la idea del frente meteorológico y de las subdivisiones de las masas de aire. El grupo incluía a Carl-Gustaf Rossby (que fue el primero en explicar el flujo atmosférico a gran escala en términos de fluido dinámica), Tor Bergeron (el primero en comprender el mecanismo de formación de la lluvia) y Jacob Bjerknes. En los años 1950, los experimentos de cálculo numérico con computador mostraron ser factibles. La primera previsión del tiempo realizada con este método usaba modelos baroscopios (es decir, con un único nivel vertical) y podía prever con éxito los movimientos a gran escala de las ondas de Rossby, o sea, de las zonas de baja presión a alta presión. En los años 1960, la naturaleza caótica de la atmósfera fue comprendida por Edward Lorenz, fundador del campo de la teoría del caos. Los avances matemáticos obtenidos en este campo fueron retomados por la meteorología y contribuyeron a estabilizar el límite de predictibilidad del modelo atmosférico.

Ramas de la meteorología 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: especialidad de la meteorología que estudia las propiedades físicas de la atmósfera. -Experimental: se ocupa del estudio de 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. Tiempo: El tiempo meteorológico es el estado de la atmósfera en un momento determinado, definido por los diversos parámetros meteorológicos. A diferencia, pues, del clima, el tiempo nos muestra la situación atmosférica durante un intervalo más o menos corto.

Objetos de estudio Los concernientes a la climatología y la previsión del tiempo. Su campo de estudios abarca, por ejemplo, las repercusiones en la Tierra de los rayos solares, la radiación de energía calorífica por el suelo terrestre, los fenómenos eléctricos que se producen en la ionosfera, los de índole física, química y termodinámica que afectan a la atmósfera, los efectos del tiempo sobre el organismo humano, etc. 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.

Equipos e instrumentos meteorológicos

Los instrumentos más comunes de las estaciones meteorológicas son el barómetro, el anemómetro, la veleta, el termómetro, el pluviómetro y el higrómetro. -Barómetro Sirven para medir la presión atmosférica. La presión atmosférica es el peso del aire sobre la corteza terrestre. Exactamente la presión atmosférica es el peso por unidad de superficie ejercida por la atmósfera.

-Anemómetro Sirve para medir la velocidad del viento. Los más usados son los llamados anemómetros de cazoletas o también llamado de molinete. Suelen medir la velocidad del viento en Km/h o metros por segundo. Al chocar el viento con las cazoletas gira, y el número de vueltas puede ser leído directamente en un contador o registrado sobre una banda de papel (anemograma), en cuyo caso el aparato se denomina anemógrafo. Aunque también los hay de tipo electrónicos.

- Veleta Sirve para medir la dirección del viento. Normalmente suele ir acoplada al anemómetro. Como ves a continuación, suele medir la dirección del viento como Norte, Sur, Este u Oeste.

Termómetro

Es el instrumento más conocido y sirve para medir la temperatura. En meteorología los hay de 2 tipos. - Los de máxima, que registran la temperatura mas alta del día y miden desde -31,5ºC hasta 51,5ºC. - Los de mínima, que miden la temperatura más baja y van desde -44,5ºC a 40,5ºC.

Pluviómetro Mide el volumen de agua caída durante las precipitaciones, expresado en L/m2, litros por metro cuadrado. Higrómetro Mide la humedad del aire e indica la cantidad de vapor de agua que contiene. Mide la humedad relativa del aire. Los resultados de las mediciones se expresan como un porcentaje, pudiendo oscilar entre 0 y 100%.

Estación meteorológica Una estación meteorológica es una instalación destinada a medir y registrar regularmente diversas variables meteorológicas. Estos datos se utilizan tanto para la elaboración de predicciones meteorológicas a partir de modelos numéricos como para estudios climáticos.

Satélites meteorológicos Los satélites meteorológicos son un tipo de satélite artificial utilizados para supervisar el tiempo atmosférico y el clima de la Tierra, aunque también son capaces de ver las luces de la ciudad, incendios forestales, contaminación, auroras, tormentas de arena y polvo, corrientes del océano, etc. Otros satélites pueden detectar cambios en la vegetación de la Tierra, el estado del mar, el color del océano y las zonas nevadas.

Previsión del tiempo 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.

Fenómenos atmosféricos Son los fenómenos que ocurren en la atmósfera: viento, nubes, precipitaciones (lluvia, nieve, granizo...) fenómenos eléctricos (auroras polares, tormentas eléctricas...) Los vientos, sin embargo, son los desencadenantes de la mayoría de los fenómenos atmosféricos. Estos Se deben fundamentalmente a variaciones de la temperatura y densidad del aire de unos lugares a otros.

Rayos Crepusculares :Este fenómeno ocurren con cielos despejados, una vez transcurridos de 15 a 20 minutos luego de la puesta (o antes de la salida) de Sol. Estos rayos son producidos por una nube bajo el horizonte que está bloqueando parcialmente al Sol; de este modo, los rayos que logran atravesar la nube iluminan partículas de polvo en el aire, dando la apariencia de rayos proyectados hacia el cielo.

lluvia -Las gotas de lluvia se forman cuando diminutas gotas de agua chocan entre sí dentro de las nubes y forman gotas más grandes. Cuando estas gotas se hacen muy pesadas, cae lluvia de las nubes. Cuando la lluvia cae en forma de diminutas gotitas, se le dice llovizna.

Viento -El viento es aire en movimiento. Hay aire caliente y aire frío. El viento se genera a causa de diferentes presiones en la atmósfera. Puesto que la Tierra gira, los vientos tratan de desplazarse.

Tormenta: Una tormenta o tempestad es un fenómeno atmosférico caracterizado por la localización próxima de dos o más masas de aire de diferentes temperaturas

Nieve : La nieve es un fenómeno que consistente en la precipitación de pequeños cristales de hielo.

Tormentas Eléctricas : las tormentas eléctricas Producen rayos No todas producen lluvia( estas se denominan tormentas eléctricas secas y producen incendios forestales.) Pueden producir tornados, inundaciones, vientos fuertes y granizo Pueden ocurrir una sola, en grupos o en líneas Una tormenta típica es de 15 millas de diámetro y dura minutos.

Tromba Marina : En palabras sencillas, una tromba marina es un tornado que ocurre sobre el mar, y normalmente no está asociada con tormentas eléctricas Ocurre en aguas tropicales en condiciones de lluvia.

Huracán : Los huracanes son tormentas fuertes que se forman en el mar y suelen provocar vientos con velocidades superiores a 100 km/h. Aunque con frecuencia llegan a ser altamente destructivos.

Importancia de la meteorología en a ingeniería civil La meteorología en la ingeniería civil es de suma importancia no solo para mitigar desastres sino también para prevenirlos. 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. 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.

Gracias por su atención!!!!!