martes, 6 de noviembre de 2012

HUMEDAD ATMOSFÉRICA

           Se define La HUMEDAD ATMOSFÉRICA como:" El contenido de vapor en el aire", se expresa en gramos/centímetro cúbico. Se distinguen dos términos o definiciones:
A) HUMEDAD ABSOLUTA: Es la cantidad real de vapor de agua en el aire.
B) HUMEDAD RELATIVA: Es el cociente o división entre la humedad presente a una temperatura dada y la máxima cantidad de vapor de agua que el aire puede absorber a esa temperatura.
  EL PUNTO DE SATURACIÓN: Se denomina PUNTO DE   ROCÍO, según la temperatura el punto de rocío es:
========================================================================  TEMPERATURA  ºC                CONCENTRACIÓN DE VAPOR DE AGUA gr/metro cúbico
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     0 .......................................               4,8.-
    10.......................................               9,3
    20.........................................            17,1
   25..........................................            22,8
  30........................................               30.-
  35..........................................             39,2
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  PARA CALCULAR LA HUMEDAD RELATIVA:
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   Se halla por la fórmula siguiente:

               H% = 100.Masa de vapor en un metro cúbico de aire/ Masa de vapor en 1m3 saturado

  Si el aire alcanza el 100% de humedad se saturaría es decir tendríamos LLUVIA O NIEBLA. Los Meteorólogos establecen una escala para comparar , así:
 HUMEDADES RELATIVAS DEL O$RDEN DEL 30% INDICAN AIRE SECO.
 HUMEDADES RELATIVAS DEL ORDEN DEL 70-80% INDICAN AIRE HÚMEDO.
  PARA ANOTAR EN LA LIBRETA DE OBSERVACIONES:
  LA HUMEDAD RELATIVA se utilizan valores medios mensuales o anuales: Los valores máximos absolutos carecen de interés. 
APARATO MEDIDOR: Se mide con el PSICÓMETRO E HIDRÓMETRO.  
UNA MANERA SENCILLA DE HALLAR LA HUMEDAD RELATIVA:
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    Para comprender la HUMEDAD RELATIVA vamos a realizar un experimento. Debemos de tener diferentes cubitos de hielo, un vaso con agua y un termómetro y la tabla anterior de la concentración de vapor en gramos/ metro cúbico.
  Medimos la temperatura del aire con el termómetro, por ejemplo nos da 25ºC.En el vaso con agua introducimos los cubitos de hielo. Cuando el agua se condense en la parte exterior del vaso, este aire se encuentra saturado de vapor, introducimos el termómetro y leemos su temperatura, sea por ejemplo 10ºC.
  Vemos en la TABLA ANTERIOR que a 25ºC le corresponden 22,8 y a 10 le corresponde 9,3,DIVIDIMOS
                              Hr = 9,3/22,8 = 0,408 que si lo MULTIPLICAMOS POR 100 NOS DA=
= 40,8 %. ES DECIR LA HUMEDAD RELATIVA en ESE INSTANTE es APROXIMADAMENTE DEL 40,8 %.
 OTRA FÓRMULA:
  Se debe tener dos termómetros, uno de bulbo seco y otro de bulbo húmedo, la fórmula es

       Hr % = 100-(300-Temperatura bulbo seco-T.bulbo húmedo/T.bulbo seco.
   CRECIMIENTO Y DECRECIMIENTO DE LA HUMEDAD RELATIVA:
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  Si desciende la temperatura o disminuye bruscamente la presión atmosférica, lo cual ocasiona el enfriamiento del aire, se produce un AUMENTO de la humedad en Física ha quedado demostrado  las relaciones siguientes:
     TEMPERATURA en ªC DECRECIENTE, Humedad relativa CRECIENTE.
   PRESIÓN ATMOSFÉRICA DECRECIENTE, humedad relativa CRECIENTE.
  Como se  escribirá mucho más adelante la HUMEDAD TIENE MUCHA IMPORTANCIA A LA HORA DE PROYECTAR LOS SISTEMAS DE RIEGO, pues si NO LLUEVE puede haber HUMEDAD SUFICIENTE para los cultivos.
FÓRMULA DE LA HUMEDAD RELATIVA:
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   Es la siguiente:

            Hr = 100 e/ex   SIENDO e = La tensión real del vapor de agua; ex = La tensión de saturación a la misma temperatura ex.

  LA RELACIÓN entre H y la temperatura del aire ES INVERSA: Cuando ésta aumenta, la capacidad del aire para retener vapor de agua AUMENTA TAMBIÉN; si la Atmósfera, no recibe entonces aportaciones nuevas de vapor de agua, LA HUMEDAD RELATIVA DISMINUYE. Y al contrario, cuando disminuye la temperatura, la capacidad de retención decrece y la HUMEDAD RELATIVA AUMENTA. 
  LA HUMEDAD RELATIVA, es la forma más común de expresar LA HUMEDAD ATMOSFÉRICA por su explícita relación  con el CRECIMIENTO DE LOS VEGETALES.
COMO HALLAR LA HUMEDAD RELATIVA CON SENCILLEZ:
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 En un vaso con hielo, cuando el agua se condense, el vaso por su parte exterior mostrará una serie de gotas, se introduce el termómetro y se lee, por ejemplo 10ºC y se mide  posteriormente la temperatura del aire con el termómetro sea por ejemplo 25ºC vamos a la TABLA ADJUNTA y vemos que a:
     10ºC le corresponde 9,3 gramos/metro cúbico
     25 ºC    """"""""""""""22,8    """"""""""""

HUMEDAD RELATIVA = 9,3/22,8 = 0,407
  COMO LA HUMEDAD RELATIVA SE EXPRESA EN % MULTIPLICAMOS POR 100
                  0,407 . 100 =  40,7 %
OTRO EJEMPLO:
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 La HUMEDAD RELATIVA DEL AIRE a 20 ºC es de 17,3( VER TABLA ADJUNTA). Con 10 gramos de vapor/metro cuadrado valdrá:
10 . 100/17,3 = 1000/17,3 = 57,80 %.
   TABLA:
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  TEMPERATURA                          CONCENTRACIÓN DE VAPOR
         ºC                                       Gramos/ metro cúbico.
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       O..........................................  4,8
      10.........................................   9,3
      20.........................................  17,3
      25.........................................  22,8
      30.........................................  30,3
      35.........................................  39,2
      -10........................................   2,4
      -20........................................   1,1

HUMEDAD ABSOLUTA:
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  Es la DENSIDAD DE VAPOR, se define como " El número de gramos de vapor contenidos en la unidad de volumen". Se puede expresar en gramos/centímetro cúbico pero como esa unidad es muy pequeña es más conveniente expresarla en gramos/metro cúbico.
  En el GRÁFICO ADJUNTO podemos  realizar un cálculo sobre la humedad.
EJEMPLO: Una masa de aire tiene 25ºC y una presión de vapor de 17,5 milibares(mb) viene representado por el punto A, alli vemos que la presión para esa temperatura en el gráfico es de 32 mb por tanto el DÉFICIT DE SATURACIÓN SERÍA

         32- 17,5 = 14,5
  GRÁFICO:
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  Añadiendo más vapor de agua a TEMPERATURA CONSTANTE, EL PUNTO A se desplaza hasta el punto B hasta que alcanza la SATURACIÓN.
  Si en cambio suponemos ahora que la masa de aire SE ENFRÍA SIN AÑADIR MÁS VAPOR DE AGUA, el punto A se desplaza hacia el C hasta alcanzar la SATURACIÓN, esto ocurre cuando LA TEMPERATURA llega a 15ºC QUE ES EL PUNTO DE ROCIO(VER  TEMPERATURAS)
  Con muchas OBSERVACIONES podremos hacer el GRÁFICO DE NUESTRO PUNTO DE OBSERVACIÓN O ESTACIÓN METEOROLÓGICA.

HUMEDAD ESPECÍFICA:
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  Es la masa de vapor contenida en la unidad de masa de AIRE HÚMEDO, se expresa en gramos/ kilo de aire húmedo.
RAZÓN DE MEZCLA:
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  El número de gramos de vapor que acompaña a la unidad de masa de AIRE SECO, se expresa en gramos/kilo de aire seco.
  Veamos EL GRÁFICO DE MOTRIL(GRANADA) AL NIVEL DEL MAR: Mientas a 10ºC necesita unos 5 gramos/kilo, a 25ºC necesita un poco más de 20 gramos/kilo para SATURARSE.

UNIDADES:
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  La Organización Meteorológica Mundial (OMM), resolvió que apartir del 1 de ENERO de 1985 sólo se usara como medida el hectopascal= hPa.

   1 Pascal = 100 dinas      1 Pa = 1 Newton/1 metro cuadrado


100 Pascales = 1 hPa= 1 milibar = 1 mb= 100 dinas/centímetro cuadrado.
  Por lo tanto los datos que aparecen en algunas TABLAS con designación hPa en el lugar del mb.
  Una columna de mercurio de 760 milímetros = 1013,2 mb= 1013,2hPa
    LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA DISMINUYE CON LA ALTURA RESPECTO A LA ORILLA DEL MAR que se toma como referencia cero (0).. El Mapa Topográfico Nacional de España toma como referencia 0 la orilla del mar Mediterráneo en Alicante:
UNA TABLA ÚTIL:============Altura                  Presión         Temperatura         Densidadmetros                  hPa                ºC                       Kg/m2=============================================O                       1013                    15                   1,225111                    1000                    14,3                1,212988                      900                      8,6                1,1131949                    800                      2,3                1,0123012                    700                     -4,6                0,9084306                    600                     -12,3              0,8025574                    500                     -21,2              0,69216180                  100                     -56,5              0,161=============================================LOS FENÓMENOS ATMOSFÉRICOS se concentran en las capas deaire que llegan hasta los 15 kilómetros de altura, por tanto:La FÓRMULA BAROMÉTRICA DE ALTURA, según la cual la PRESIÓN DESCIENDE a la mitad con cada incremento de altura de 5,5 kilómetros NO ES VÁLIDA hasta los confines de la Atmósfera, lo mismo ocurre conel enfriamiento. LA TEMPERATURA varía de forma diversa, dependiendo de la diferente absorción que experimenta cada componente de la RADIACIÓN SOLAR dentro de la Atmósfera:
TEMPERATURA DEL AIRE EN ºC
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A 10 kilómetros de altura = -60ºC
A 50 kilómetros = 0ºC
A 80 kilómetros = -90ºC
A 150 kilómetros = +1000ºC
                    VARIACIÓN DE LA HUMEDAD:
                    ====================  
     LA HUMEDAD puede variar según:
A) VARIACIÓN EN SUPERFICIE: La HUMEDAD ABSOLUTA varía a lo largo del día, pues, al aumentar la temperatura,aumentará la EVAPORACIÓN-TRANSPIRACIÓN. Si somos cuidadosos y registramos éste dato podemos realizar el GRAFICO ADJUNTO de la variación en su Estación metereológica.
B) VARIACIÓN CON LA ALTURA: El vapor de agua que va a la Atmósfera procede de la superficie:
 de lagos, mares, ríos, vegetación, etc.........
  También se debe considerar que la temperatura, desciende, por tanto el vapor se condensa y por encima de los 12 kilómetros hay MUY POCO y no hay nubes, por tanto todo el vapor de agua que hay en las nubes volverá a la Tierra en forma de lluvia,nieve o granizo.
C) VARIACIÓN POR LA LATITUD: Se ha comprobado empíricamente que:
REGIONES MERIDIONALES: Como la temperatura es elevada, las masas de aire contienen mucha cantidad de vapor de agua.
REGIONES DEL NORTE: Como la temperatura es más baja, la humedad absoluta es más baja.
  De todo lo anterior se desprende que la HUMEDAD ABSOLUTA disminuye al aumentar la Latitud.
  PERO LA HUMEDAD RELATIVA al ser inversa de la temperatura, tendría que aumentar, sin embargo LO HACE CON MUCHA VARIACIÓN.
EJEMPLO: En el cinturón subtropical de alta presión, donde está " nuestro Anticiclón de Las Azores", es decir entre 30 y 35º LATITUD NORTE, nos ocasiona una intensa subsidencia con calentamiento y por tanto UNA REDUCCIÓN DE HUMEDAD RELATIVA con respecto a la más alta en Zona Ecuatorial.
D) VARIACIÓN POR LONGITUD: En zonas marítimas, islas y costas, la humedad es mucho mayor que en las zonas de tierra interior o continental así como en tierras áridas, aunque se encuentren en la misma LATITUD.
EJEMPLO: Nueva York y Lisboa, se encuentran en la misma LATITUD sin embargo no tienen la misma humedad, por:
-En Lisboa fluye la corriente del  GOLFO caliente.
En Nueva York fluye la corriente del LABRADOR muy fría.
  Por tanto Nueva York posee temperaturas más bajas que Lisboa.
E) VARIACIÓN EN LOS SISTEMAS DE PRESIÓN: El descenso de masas de aire en los anticiclones produce calentamiento y por tanto la NUBOSIDAD Y HUMEDAD SON ESCASAS, en invierno pueden producir NIEBLAS DE RADIACIÓN que pueden elevar LA HUMEDAD RELATIVA AL 100%.
  EN LAS BORRASCAS, donde se producen los grandes sistemas nubosos, la humedad es alta aunque NO UNIFORME, debido a que unas son HÚMEDAS Y CALIENTES y otras FRÍAS Y MÁS SECAS.
F) VARIACIÓN EN LA VEGETACIÓN: LA TRANSPIRACIÓN de los vegetales en el periodo de crecimiento son ríos de vapor que pasa a la Atmósfera, por lo que un suelo con vegetación posee más humedad que otro sin vegetación y como consecuencia el último se vuelve MÁS ÁRIDO.
G) LA HUMEDAD,LOS VEGETALES Y EL SUELO: Este apartado, por el interés agrícola y jardinero dará lugar a un artículo más adelante pero en mi BLOG de Jardinería.
TENSIÓN DE VAPOR:
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 Es la presión parcial de vapor de agua en el aire, depende de la humedad absoluta y de la temperatura y es independiente de la presión de los otros gases del aire. Se mide en milibares(mb) o en otras unidades de presión. Se denomina e.
TENSIÓN DE SATURACIÓN:
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 O TAMBIÉN PRESIÓN DE SATURACIÓN:
  Es la diferiencia entre la Tensión de saturación que corresponde a la temperatura del aire y la tensión real de vapor para esa temperatura de denomina es:

         E'= es - e

 Éste DÉFICIT DE SATURACIÓN regula la pérdida de agua por TRANSPIRACIÓN en los vegetales. LA TEMPERATURA Y EL VIENTO provocan aumento de la pérdida de agua y, por tanto, del déficit. Viene expresada en unidades de presión.
   APARATOS PARA MEDIR LA HUMEDAD:
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1º) EL HIGRÓMETRO DE CABELLO:
  Tiene un cabello humano o sintético, se dilata con el aire húmedo y se encoge con el aire seco. Es el clásico " capuchino" que nos indica cuando va a cambiar el tiempo.
2º) EL SICRÓMETRO:
   En este aparato se aprovecha la propiedad de que el aire seco causa EVAPORACIÓN, mientras el aire húmedo  la impide. Posee pues dos termómetros uno seco y el otro húmedo. Con el aparato hay que usar LAS TABLAS SICROMÉTRICAS para calcular de inmediato la relación entre la diferiencia de temperaturas y humedad relativa.

LEY DE CLAUSIUS CLAPEYRON:
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   Esta LEY  relaciona la cantidad máxima de VAPOR DE AGUA que el aire puede absorber(HUMEDAD SATURANTE) a su TEMPERATURA Y PRESIÓN. 
 LA HUMEDAD SATURANTE crece más rapidamente a medida que se eleva la TEMPERATURA.
EJEMPLO: Cuando su temperatura sube de -20 a -10 ºC LA CAPACIDAD DE TRANSPORTE del VAPOR DE AGUA de 1 kilogramo de aire pasa de 1 a 2 gramos. Cuando su temperatura sube de 20 a 30ºC, ésta CAPACIDAD DE TRANSPORTE pasa de 15 a 26 gramos.

ANDALUCÍA Y LA HUMEDAD:
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   Aplicando uno de los índices de humedad, podemos catalogar a Andalucía como LA ESPAÑA SECA en casi todas las áreas climatológicas. Así en en la época de JUNIO-SEPTIEMBRE SECOS.
  Los meses conceptuados como HÚMEDOS van de OCTUBRE A ABRIL en las Zonas llanas y de OCTUBRE A MAYO en las de montaña. El resto se catalogan como MESES INTERMEDIOS.
  Subrayamos especialmente dos hechos:
1º) La clara diferiencia de ARIDEZ entre las Zonas de la Costa del Sol y las del interior, así como las que jay entre las Zonas llanas y las de montaña.
2º) El paso casi brusco que se produce a lo largo del año de situaciones SECAS A LAS HÚMEDAS y al contrario, sin pasar a penas por la situación considerada intermedia. Este es un hecho característico de las ÁREAS MEDITERRÁNEAS, donde las estaciones del año intermedias tienen una escasa significación climática y en casi todos los casos se pasa del INVIERNO AL VERANO, o al contrario casi de forma directa. Algunos lugareños dicen que " NO HAY PRIMAVERA NI OTOÑO".  

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