XI. LAS PRECIPITACIONES ATMOSF�RICAS Y EL CICLO DEL AGUA
EL AIRE atmosf�rico nunca est� completamente seco, sino que presenta cierta proporci�n de agua en forma de vapor que proviene, principalmente, del agua de los oc�anos, tan abundante en la superficie del planeta.
La humedad del aire es muy variable de un punto a otro de la Tierra. Alcanza el m�ximo sobre la porci�n ecuatorial de los oc�anos, y el m�nimo sobre los desiertos, en donde el agua falta casi por completo. Los vientos que remueven la masa atmosf�rica mezclan las capas secas con las h�medas llevando este vapor lejos de los lugares de origen y formando las masas de aire.
El agua sube a la atm�sfera debido al fen�meno de la evaporaci�n, que es m�s intensa mientras m�s lo sea la temperatura y la agitaci�n del aire. As�, las regiones ecuatoriales de los oc�anos evaporan al a�o una masa de agua de unos dos metros de espesor. En el Mediterr�neo, que est� sometido a una intensa radiaci�n, se evapora un metro y medio en el mismo tiempo. En cambio, en las latitudes altas la cantidad decrece mucho hasta alcanzar un �ndice muy peque�o de evaporaci�n en las aguas fr�as pr�ximas a los polos.
Tambi�n existen grandes variaciones de evaporaci�n de este a oeste, a lo ancho del oc�ano; por ejemplo, la evaporaci�n sobre la c�lida Corriente del Golfo en la parte occidental del Oc�ano Atl�ntico, frente a las costas de Norteam�rica, es casi el doble de la que se presenta sobre la parte oriental del mismo oc�ano, frente a las costas de Europa, a la misma latitud. El promedio anual de evaporaci�n en todos los oc�anos es de 97.3 cent�metros de espesor.
Se ha calculado que un promedio de 10 billones de toneladas de vapor de agua se mueve en la atm�sfera por acci�n del viento; un bill�n cae a la Tierra todos los d�as, y del oc�ano se evapora por acci�n del Sol otro bill�n diariamente, el cual pasa a la atm�sfera. Por lo tanto, la atm�sfera es un gran dep�sito de vapor de agua y su periodo de renovaci�n es cada 10 d�as.
La evaporaci�n disminuye la temperatura de la superficie del agua ya que absorbe gran cantidad de la energ�a del Sol, esto regula el equilibrio t�rmico de los oc�anos. Asimismo, la evaporaci�n tiene un efecto importante sobre la salinidad de los mares, ya que tiende a concentrar las sales que en ellos existen, es decir, incrementa la salinidad, contrarrestando la acci�n de las precipitaciones pluviales que diluyen las sales del agua pr�ximas a la superficie del mar, disminuyendo la salinidad. Por tanto, se va a establecer un equilibrio entre la temperatura, la evaporaci�n y la precipitaci�n que permite que la salinidad aumente o disminuya seg�n las condiciones existentes en la atm�sfera y el oc�ano.
Tambi�n la evaporaci�n es importante, por ser la fuente de la mayor cantidad del agua dulce de la Tierra, ya que el agua regresa a la superficie del planeta y a los oc�anos al precipitarse el vapor en forma de lluvia.
La cantidad de evaporaci�n del agua de la superficie de los mares est� determinada por los siguientes factores: temperatura, contenido de vapor de agua en la atm�sfera, velocidad del viento, salinidad del agua y �rea de agua expuesta al Sol.
La evaporaci�n es directamente proporcional a la temperatura y a la velocidad del viento, ya que al aumentar estos factores tambi�n se incrementa ella, y es inversamente proporcional al contenido de vapor de agua y a la salinidad de ella, debido a que cuando �stos son altos la evaporaci�n disminuye.
Si en su movimiento ascendente las masas de aire cargadas de vapor de agua se encuentran con otras s�lo de aire, el vapor se condensa y forma nubes, haci�ndose visible, como ocurre al borde del mar, en donde las masas de aire mar�timo, saturadas de humedad, chocan con las de origen continental, secas y fr�as. La evaporaci�n de la superficie del mar es la fuente de las nubes, y el aire mar�timo el portador de ellas. Las nubes que se encuentran sobre los continentes tienen origen marino, ya que el aire continental presentar�a el cielo despejado.
Al originarse las nubes, se van uniendo hasta formar un manto con un espesor de aproximadamente un kil�metro, que ha sido llamado el mar de nubes al ser observado por los que viajan en avi�n o por los alpinistas que escalan altas monta�as, por el aspecto que presentan. Al principio, este manto de nubes parece inm�vil, surcado �nicamente por suaves ondulaciones, pero a menudo los cambios en sus condiciones y en sus movimientos pueden hacer que se presenten los factores adecuados para que se originen los violentos torbellinos.
Las nubes est�n formadas por la concentraci�n de gotas de agua o de cristales de hielo que se encuentran suspendidos en la atm�sfera como consecuencia de la condensaci�n del vapor de agua contenido en el aire, debido al enfriamiento de este �ltimo.
Las nubes presentan gran variedad en sus formas y caracter�sticas y los meteor�logos han establecido varias clasificaciones formando la llamada "escala del cielo"; la clasificaci�n m�s aceptada es la que distingue cuatro categor�as principales:
Cirros: nubes aisladas de contorno filamentoso; se mantienen a gran altura —8 000 a 9 000 m— y suelen estar formados por cristales de hielo; nunca dan origen a precipitaciones en forma de lluvia o nieve, y forman al combinarse con otros tipos de nubes los cirroc�mulos o cirroestratos.
Estratos: son las masas de nubes extendidas en una forma especial y definida. Seg�n su origen y modo de formaci�n, los de poco espesor se sit�an en los 1 500 metros de latitud. Tampoco originan lluvia, pero al combinarse se convierten en nimboestratos, que producen los chubascos o aguaceros finos y persistentes, y se encuentran muy bajos, a 1 000 metros.
C�mulos: son nubes redondas, de un blanco inmaculado. Se desarrollan verticalmente, o sea que su base est� a los 1 500 metros o m�s de altitud. Al convertirse en c�mulo-nimbos, que llegan hasta los 12 000 metros de altura, provocan los chubascos, tormentas o granizo.
En estas nubes se originan los movimientos violentos producidos por los torbellinos
y las fuertes descargas el�ctricas que se forman por una diferencia grande de
potencial el�ctrico entre una nube y el suelo, entre dos nubes, o entre dos
partes de una misma nube. Estos c�mulo-nimbos acumulan enormes cargas de energ�a
el�ctrica, de 3 000 voltios por cent�metro, que al llegar al suelo provocan
descargas de cientos de miles de amperios.
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OCÉANO/ CORRIENTE
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Millones de m³ / segundo
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| ANTÁRTICO | |
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Corriente circumpolar antártica
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100
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| ÁRTICO | |
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Corriente de Groenlandia
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6
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Corriente del Mar de Noruega
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1
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| ATLÁNTICO | |
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Corriente del Golfo
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70 — 90
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Corriente de Florida
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40
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Corriente de Brasil
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10 — 20
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| ÍNDICO | |
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Corriente de Agulhas
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20
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| PACÍFICO | |
| Corriente del Perú |
15 — 20
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| Corriente Kuro-Shivo |
20 — 70
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NÚMERO
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TIPO |
ALTURA APROXIMADA (metros) |
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1
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Cirros |
8 000 — 9 000
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2
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Estratos |
1 500
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3
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Cirrocúmulos |
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4
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Altocúmulos |
------------
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5
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Altoestratos |
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6
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Estratocúmulus |
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7
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Nimbocúmulus |
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8
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Cúmulus |
2 000
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9
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Cumulonimbos |
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10
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Nimbos |
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NÚMERO
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VISIBILIDAD
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NIEBLA
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0
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50 metros
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Densa
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1
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200 metros
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Delgada
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2
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400 metros
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Moderada
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3
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1 000 metros
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Tenue
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4
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1 milla náutica
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Calimo
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5
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2 millas náuticas
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Mala visibilidad
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6
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5 millas náuticas
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Buena visibilidad
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7
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10 millas náuticas
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Buena visibilidad
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8
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30 millas náuticas
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Buena visibilidad
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9
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Más de 30 millas náuticas
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Excelente visibilidad
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Nimbos: son nubes negras, de forma irregular, que siempre generan lluvias. Su forma m�s corriente es la asociada, algunas veces como nimboestratos, y otras, como c�mulo-nimbos.
Cuando la luz del Sol o de la Luna incide sobre las nubes formadas por cristales de hielo, como en el caso de los cirro-estratos, se origina una serie de bellos anillos luminosos denominados halos, a los que es m�s f�cil observar con la luz de la Luna, debido a que la del Sol es muy intensa.
En sus estudios sobre el clima y el tiempo, los meteor�logos toman en cuenta, entre otros datos, los diferentes tipos de nubes y su extensi�n en el cielo, a esto lo llaman nubosidad.
Otro tipo de condensaci�n de las masas de aire saturadas de vapor de agua se presenta en la niebla, que se forma cuando estas masas hacen contacto con el suelo o con la superficie del mar, generalmente en los d�as c�lidos de verano donde al llegar la noche, el enfriamiento de la atm�sfera produce la niebla. En ciertas regiones es m�s frecuente este fen�meno, y a veces la niebla es tan intensa que se pierde la visibilidad a cent�metros de distancia. Las nieblas son muy comunes en el mar.
Al aumentar el vapor su volumen en la atm�sfera, las gotas de agua incrementan su peso, provocando lluvia; cuando este peso se hace mayor aumenta la velocidad de ca�da, con lo que la lluvia se intensifica y puede transformarse en una tormenta. La frecuencia e intensidad de las lluvias son variables en las diferentes regiones de la Tierra y cambian de acuerdo con la evaporaci�n y con la latitud; pero se ha calculado que se produce una precipitaci�n promedio de 89.7 cent�metros por a�o.
El di�metro de las gotas de agua oscila entre una d�cima de mil�metro y 5 mil�metros, siendo el t�rmino medio de 2 mil�metros. La duraci�n de la lluvia es m�s breve si es mayor el tama�o de las gotas, como ocurre en los chaparrones o aguaceros.
El relieve topogr�fico desempe�a importante papel en la frecuencia de las lluvias. Las monta�as obligan a elevarse a las masas de aire, lo que provoca la r�pida condensaci�n del agua y su precipitaci�n como lluvia o nieve.
Sin embargo, existen regiones en las que la nubosidad es bastante elevada, y la pluviosidad, es decir, la cantidad de lluvia, escasa, por lo que las nubes s�lo en raras ocasiones provocan la precipitaci�n. En estas regiones, el problema grave es la sequ�a.
En los oc�anos la precipitaci�n anual var�a de acuerdo con su extensi�n superficial, por lo que es mayor en el Oc�ano Pac�fico, despu�s en el �ndico y menor en el Atl�ntico; tambi�n cambia por la latitud, y es mayor en las zonas subecuatoriales de ambos hemisferios en los tres oc�anos y menor conforme aumenta la latitud tanto al norte como al sur en el Atl�ntico y Pac�fico; pero en el �ndico se localizan los cambios principalmente en la latitud sur.
El vapor de agua atmosf�rico condensado cae en diferentes formas, ya sea nieve o granizo, dependiendo de las condiciones locales. La nieve aparece cuando las masas de aire cargadas de vapor de agua se encuentran con otras cuya temperatura es inferior a 0°C, entonces, el agua cristaliza y forma las "estrellitas de la nieve", durante su ca�da pueden aglomerarse y formar los copos de nieve, con diverso grado de dureza y tama�o.
La forma de granizo puede destrozar las cosechas ya que a veces el tama�o de los cristales llega a ser hasta de 5 a 10 cent�metros pesando varios gramos.
Cuando los rayos solares inciden sobre las gotas de agua que se encuentran en la atm�sfera, la luz se refleja y se descompone formando el espectro normal de la luz, que se observa en forma de un arco de siete colores, llamado arco iris.
Otro fen�meno atmosf�rico que se presenta en el oc�ano es el fuego de San Telmo, que se origina cuando existe una diferencia de potencial el�ctrico muy grande, que hace que de los objetos terminados en punta se desprendan electrones que chocan con la mol�cula de aire y producen chispas. Esto es muy com�n observarlo en el m�stil de los barcos.
Con todo lo anterior, se puede apreciar que los oc�anos ceden a la atm�sfera enormes cantidades de vapor de agua gracias al fen�meno de la evaporaci�n que se origina en su superficie, sobre todo en las regiones ecuatoriales y tropicales, en donde la elevada temperatura lo favorece.
Las masas de aire caliente de estas regiones, cargadas de vapor de agua formando la humedad, se elevan en la atm�sfera y se dirigen hacia los continentes debido a los vientos procedentes del oc�ano, y al hacer contacto con las monta�as se elevan hacia las zonas fr�as. Por la acci�n del choque con las masas en forma de nubes que, arrastradas por el viento, provocan la lluvia.
El agua cae sobre el mar y sobre la tierra; cuando lo hace en el mar retorna enseguida a su punto de partida; cuando cae en la tierra, ha de seguir caminos muy distintos hasta reintegrarse a �l, estableciendo el llamado ciclo hidrol�gico.
Una parte del agua que se precipita sobre la tierra corre por la superficie de �sta, se concentra en arroyuelos y luego en r�os que erosionan y disuelven los materiales que se encuentran a su paso y que la llevan, por �ltimo, al mar.
El suelo es recorrido por una inmensa red de torrentes, arroyos y r�os que alcanzan, en conjunto, una longitud de m�s de 130 000 kil�metros y env�an sus aguas al lecho de corrientes caudales. La masa de agua arrojada por estas corrientes principales, calculada en unos 13 000 millones de metros c�bicos por hora, es recogida por el oc�ano, en el cual se decanta el fango que ella arrastr�, y queda en su fondo, y se limpia, combin�ndose con las sales de sodio, potasio, calcio y magnesio. Luego, el Sol la evapora nuevamente y se originan las nubes, enriquecidas en ox�geno por la acci�n de los vientos, y vuelven a viajar de nuevo a la tierra. Aqu�, el fr�o condensa el vapor de agua, que cae como lluvia o roc�o.
Otra parte del agua que cae sobre la tierra se infiltra y constituye el agua
subterr�nea, formando la capa acu�fera que al filtrarse y formar manantiales
es aprovechada por los vegetales, los animales y el hombre. Y otra tercera parte
se evapora y vuelve a la atm�sfera.
El ciclo ha sido alterado por la acci�n del hombre al talar los bosques, lo que provoca que el agua se precipite r�pidamente al mar, haciendo que los r�os se desborden y luego se sequen, que la tierra f�rtil sea arrastrada y aumente la erosi�n, que la capa acu�fera desaparezca y, por lo tanto, que el agua no se aproveche.
Este ciclo existe desde los m�s remotos tiempos de formaci�n de la atm�sfera y de la hidr�sfera y ha mantenido m�s o menos constante la cantidad de agua existente en la Tierra.
Si se detuviera esta maravillosa colaboraci�n del Sol, la atm�sfera y el mar, bastar�an unas semanas para que la vida desapareciera totalmente de nuestro planeta. La masa de agua que el mar conf�a al cielo durante un mes bastar�a para que un pa�s de la extensi�n de Francia quedara oculto m�s de 30 metros bajo las olas.
Para mantener el equilibrio del ciclo hidrol�gico y, por lo tanto, de la vida, el oc�ano llega a regir severamente la distribuci�n de los vientos y de las precipitaciones. La mayor parte de las tormentas que estallan en la atm�sfera que est� cubri�ndolo y que tratan de penetrar en tierra son ahogadas en su seno, haci�ndoles gastar su energ�a por el rozamiento contra su superficie, carg�ndolas con pesado vapor de agua, fren�ndolas y desorient�ndolas y as�, muchas veces, cuando llegan a las costas, las tempestades est�n a punto de extinguirse manteniendo este equilibrio.
Si una de estas furias descargara sobre un continente con su fuerza inicial, ning�n ser viviente, nada de cuanto los hombres han construido, quedar�a en pie en miles de kil�metros cuadrados.
El agua tiene un papel esencial en las actividades del planeta desde tiempos muy remotos, y sin duda continuar� siendo un factor decisivo de multitud de fen�menos mientras �ste exista; sin embargo, la abundancia del agua en la naturaleza y el continuo contacto que con ella se tiene en todos los momentos de la vida, hacen que no se le conceda la importancia que realmente tiene y debe conced�rsele.
Como esta agua es indispensable para que se conserve la vida, se hace necesario que la humanidad tome conciencia de lo importante que es utilizarla razonablemente, cuando pasa sobre los continentes, deteni�ndola lo m�s posible para hacerla rendir en su beneficio.
