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| Fig. Cielo típico de invierno en Lima, entre lloviznas y garúas. |
Apunte de clase: Pedro Rau
La medición estándar de la lluvia o precipitación líquida, parece no ser suficiente al momento de cuantificar la cantidad de agua disponible en zonas áridas, regiones donde cada gota de agua cuenta. Los equipos, desde los más simples hasta los mas sofisticados, intentan llegar a la precisión de estos niveles ínfimos de precipitación y que son de mucha relevancia para estas regiones. Si bien, las guías actualizadas de la Organización Meteorológica Mundial (OMM) establecen un rango total de precipitación entre 0.02 mm/hr y 2000 mm/hr, recomendando una incertidumbre aceptable de 0.1 mm/hr para un rango de 0.2 - 2 mm/hr y de 5% por encima de 2 mm/hr (OMM, 2016; Gultepe, 2008), surge el dilema del nivel de precisión y el equipamiento a emplear para esos niveles inferiores.
Una lluvia ligera está definida como aquella inferior a 2.5 mm/hr, dejando al criterio el limite inferior, sabiendo que una llovizna fuerte se encuentra por encima de los 0.5 mm/hr. Una llovizna moderada se encuentra entre 0.1 y 0.5 mm/hr; y una llovizna debil es inferior a 0.1 mm/hr. Hasta este punto, queda la pregunta sobre qué equipo sería el más adecuado para estas mediciones y la duración o tiempo de ocurrencia del evento para tener un error aceptable. Se sabe que los pluviómetros con el mecanismo Tipping Bucket (TB) o de "cubo basculante" poseen en promedio una "resolución" o un "cubo" de 0.2 mm, que cada vez que se llena, bascula, golpea y emite la señal hacia el sensor (ver Figura 2). Es decir, un TB estándar tendría dificultades en medir una llovizna moderada y ni pensar en una llovizna débil. Considerando un evento de duración rápida, este cubo podría almacenar 0.1 mm pero no es suficiente para bascular y por consiguiente queda almacenado y evaporado al correr de las horas. Indicar que ya existen TB con 0.1 mm de resolución e incluso inferior, que mejorarían la mediciones de una llovizna moderada, sabiendo que estos nuevos sistemas también incluyen el tiempo entre basculamientos.
De esta forma, se hace necesario saber cual es el tiempo o duración mínima del evento para estimar la intensidad de precipitación con un error aceptable del 5%.
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| Fig 2. Esquema del Tipping Bucket o Cubo basculate (Fuente: OMM) con un embudo (funnel) y un interruptor eléctrico activado por un campo magnético (reed switch). |
Solo bastaría un ejercicio de regla de tres, aquí unos ejemplos:
Con un TB de 0.1 mm de resolución, para alcanzar 2.5 mm/hr (límite máximo de una lluvia ligera) se requiere un mínimo de 2.5 / 0.1 = 25 basculamientos o "tips" o "pulsos" por hora. Luego, según las recomendaciones de la OMM, se establece que con 20 tips durante 1 hr se alcanza un máximo de 5% de error, entonces con 25 tips en 48 minutos se alcanza también el 5% de error. Para este caso el evento debería durar como mínimo 48 minutos (< 1 hr) para poder estimar una intensidad de precipitación adecuada.
20 tips x 60 minutos / 25 tips = 48 minutos
Con un TB de 0.2 mm de resolución, para alcanzar 2.5 mm/hr se requiere un mínimo de 2.5 / 0.2 = 12 tips/hr. Luego, realizando el ejercicio anterior, se requeriría al menos 100 minutos para estar dentro del error aceptable de 5%.
Con un TB de 0.3 mm de resolución, para alcanzar 2.5 mm/hr se requiere un mínimo de 2.5 / 0.3 = 8 tips/hr. Entonces, se requeriría al menos 150 minutos para estar dentro del error aceptable de 5%. Aquí se requiere un evento mayor a 2 hr para poder estimar una intensidad de precipitación adecuada, siendo un valor no tan practico, sabiendo por ejemplo que en Lima los eventos de llovizna superan difícilmente 1 hr.
En general, algunos estudios también afirman que otros equipos, como los pluviómetros ópticos y los disdrómetros, pueden medir con mayor precisión una lluvia ligera, sin embargo existen discrepancias en su precisión en el diámetro de las gotas con diámetro inferior a 1 mm. Los TB tendrían la tendencia a sobre estimar la medición, a diferencia de un pluviómetros de pesada, que la subestimaría.
Aquí les dejo la medición de un evento de llovizna moderada en la ciudad de Lima en el distrito de La Victoria, del 27 julio del 2020, con un total de 0.6 mm, lográndose inferir intensidades de 0.6 mm/hr en intervalos de 30 min.
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| Fig 3. Evento de llovizna moderada del 27 julio 2020 (La Victoria, Lima, Perú) |
2 comentarios :
O sea, 0.1 quiere decir, lo que dice el pueblo: CUATRO GOTAS...
Hola, si exacto, sin embargo 0.1 mm por hora y multiplicado por el área de convierte en un gran problema para el drenaje urbano y vial, por el volumen en metros cubicos generado.
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