FENÓMENOS ATMOSFÉRICOS
Y
CAMBIO CLIMÁTICO,
VISIÓN CENTROAMERICANA
AUTORES:
GUÍA PARA EL DOCENTE
Lic. Juan Carlos Fallas Sojo Licda. Rusibeth Oviedo Jiménez
Autores:
Lic. Juan Carlos Fallas Sojo Gestión de Información y Comercialización
Instituto Meteorológico Nacional, MINAE
Licda. Rusibeth Oviedo Jiménez Asesora Nacional de Ciencias, MEP
CARATULA:
Parte del mural realizado por el Sr. Miguel Jiménez Salas en 1988 con motivo de los 100 años de fundado el Instituto Meteorológico Nacional.
INDICE PRESENTACIÓN AGRADECIMIENTO CAPÍTULO I DEFINICIÓN DE METEOROLOGÍA LA TIERRA EN EL ESPACIO LA ATMÓSFERA TERRESTRE LA ENERGÍA DE LA ATMÓSFERA CAPÍTULO II ESTACIONES METEOROLÓGICAS INSTRUMENTOS METEOROLÓGICOS CAPÍTULO III AIRE EN MOVIMIENTO: VIENTO
LA NUBES LA LLUVIA INUNDACIONES
ALUVIONES O CABEZAS DE AGUA TORMENTAS ELÉCTRICAS TORNADOS HURACANES TEMPORALES LA SEQUÍA CAPÍTULO IV EL CONCEPTO DE DESASTRE
LOS DESASTRES Y SU ENTORNO GESTIÓN DEL RIESGO
AMENAZAS HIDROMETEOROLÓGICOS QUE GENERAN UN DESASTRE INUNDACIONES
DESLIZAMIENTOS
CAPÍTULO V RECOMENDACIONES PARA REDUCIR LOS
EFECTOS DE LOS FENÓMENOS ATMOSFÉRICOS CAPÍTULO VI
EL PAPEL DEL DOCENTE EN LA PREVENCIÓN DE DESASTRES. ACTIVIDADES SUGERIDAS PARA DESARROLLAR
CAPÍTULO VII PRONÓSTICO DEL TIEMPO
CAPÍTULO VIII EL CLIMA EL CLIMA EN CENTROAMERICA CAPÍTULO IX VARIACIÓN CLIMÁTICA CAMBIO CLIMÁTICO
EL NIÑO-OSCILACIÓN DEL SUR (ENOS) CAPA DE OZONO
CAPÍTULO X PRACTICA Nº1 EXISTENCIA DEL AIRE
PRACTICA Nº2 EL PESO DEL AIRE.
PRACTICA Nº3 ¿CONTIENE AGUA EL AIRE? PRACTICA Nº4 PRESIÓN ATMOSFÉRICA PRACTICA Nº5 FORMACIÓN DE NUBES PRACTICA Nº6 LA LLUVIA
PRACTICA Nº7 FORMACIÓN DE VIENTO
PRACTICA Nº8 ANALISIS DEL PRONÓSTICO DEL TIEMPO CAPÍTULO XI CONSTRUCCIÓN DE UN ANEMOMETRO COSNTRUCCIÓN DE UN PLUVIOMETRO CONSTRUCCIÓN DE UN BAROMETRO CONSTRUCCIÓN DE UN TERMOMETRO CAPÍTULO XII POESÍAS, CANCIONES, REFRANES Y ADIVINANZAS
ANEXO 1 VOCABULARIO
ANEXO 2 POSIBLES IMPACTOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO EN LOS RECURSOS HÍDRICOS EN CENTROAMÉRICA.
PRESENTACIÓN
Los fenómenos atmosféricos han sido inherentes a la evolución geológica de nuestro planeta. A través de la historia, el ser humano ha tenido la necesidad de conocer más sobre ellos: sus orígenes, causas y efectos, tanto positivos como negativos, pues su desarrollo y su relación con el medio dependen en gran parte de estos eventos atmosféricos.
Centroamérica, por ser una región tropical, ubicada entre un océano y un mar, y poseer una geografía compleja, donde se alternan regiones de cordillera con planicies costeras, presenta una gran diversidad climática.
Esta guía, dirigida a docentes pretende ayudar a incrementar sus conocimientos y su comprensión, en relación con los fenómenos atmosféricos. Ello contribuirá a prepararnos para reducir los impactos de algunos desastres naturales y a poder planificar nuestras actividades, de tal forma que se contribuya al desarrollo sostenible del país.
AGRADECIMIENTO
Por este medio los autores agradecen el apoyo y la colaboración del Comité de Recursos Hidráulicos de Centroamérica, por la actualización e impresión de la segunda edición de este folleto, que gracias al aporte brindado en su momento por el Instituto Meteorológico Nacional y el Ministerio de Educación Pública, pudo ser realizado.
Al Lic. Max Campos y al MSc. Alvaro Brenes por los aportes brindados en el documento, así como al personal profesional del IMN que dieron sus sugerencias en la redacción y sus aportes para el feliz termino de esta guía. Así como también a la MSc. Norma Solís S. por sus sugerencias.
A los señores Miguel Jiménez, José Manuel Parini E., Marco Segura C. y a la señora Hazel Naranjo por las ilustraciones y manejo de imágenes que hicieron más atractiva la información aquí expuesta y todas aquellas personas que de una u otra forma colaboraron con la actualización y mejoramiento de esta de esta guía.
CAPÍTULO I
En este capítulo, se introducen los conceptos básicos de la ciencia Meteorológica, con el fin de poder comprender mejor los fenómenos atmosféricos. Entre los temas que se desarrollan se encuentran algunos conceptos importantes sobre Astronomía, que orientan sobre la importancia e influencia que tienen estos aspectos en el conocimiento del Clima del planeta. Además, se enfoca generalidades de las características de la atmósfera terrestre y muy en especial los procesos de transformación de la energía solar que se presentan en la atmósfera y como se reflejan en el estado del Tiempo y el Clima.
METEOROLOGÍA
La palabra Meteorología viene del griego meteoro (alto) y logos (tratado).
Es importante destacar que en algunos documentos o diccionarios aparece la definición de Meteorología, como la ciencia que estudia los meteoros. Esto podría llegar a confundirse con los meteoritos que vienen del espacio. Para que no se confunda, entiéndase meteoros como un fenómeno observado en la atmósfera inferior o sobre la superficie de la Tierra que consisten en una suspensión, una precipitación o un depósito de partículas líquidas, acuosas o sólidas o un fenómeno óptico o eléctrico.
Los meteoros presentan gran diversidad de tipos al considerar la naturaleza de sus partículas constituyentes o de los procesos físicos que implica su ocurrencia. Se pueden clasificar en:
1) Hidrometeoros: consiste de partículas de agua líquida o sólida, suspendida en la atmósfera o cayendo a través de ella, que son empujadas por el viento desde la superficie de la Tierra, o depositadas sobre objetos que se encuentran sobre el suelo o en el aire libre, en este caso los ejemplos son las nubes y la lluvia.
2) Electrometeoro: es una manifestación visible o audible la electricidad atmosférica, en este caso son las descargas eléctricas.
3) Fotometeoro: es un fenómeno luminoso producido por reflexión, refracción, difracción o interferencia de la luz proveniente del sol o la luna, las manifestaciones de este meteoro son los aro iris y el halo.
4) Litometeoro: consiste en partículas mayormente sólidas y no acuosas, las mismas están, más o menos, suspendidas en el aire o son levantadas por el viento. Ejemplo de este meteoro son el humo y el polvo.
De tal manera, que la definición de Meteorología podría ajustarse como la Ciencia que estudia la atmósfera y sus procesos, o bien, los Fenómenos Atmosféricos.
LA TIERRA EN EL ESPACIO
Antes de iniciar el estudio de algunos fenómenos atmosféricos, es necesario recordar varios aspectos de la posición de la Tierra en el espacio, porque son elementos importantes para comprender el clima del planeta.
La Tierra es el tercer planeta del Sistema Solar, de adentro hacia fuera, con respecto al Sol (Fig. 1). Esta posición tiene su importancia, la cual recae, dentro de otras cosas, en la cantidad de energía radiante proveniente del Sol, que es recibida por la Tierra y su atmósfera lo que da el insumo suficiente para los procesos atmosféricos que observamos. Es interesante como esta localización le da al plantea una posición de equilibrio térmico, si comparamos los planetas vecinos, porque la Tierra no es tan caliente como Mercurio, ni tan fría como Marte, sino que es el planeta, que posee condiciones óptimas para la vida que conocemos.
Fig.1- El Sistema Solar y la posición de los planetas.
Para efectos prácticos, se puede establecer que la Tierra posee dos movimientos muy significativos cuando analizamos los fenómenos atmosféricos; uno es el movimiento de rotación, que realiza sobre un eje imaginario, el cual pasa por los polos y es el movimiento que produce el efecto del día y la noche. El otro es el movimiento de traslación o el de revolución, que corresponde al recorrido que efectúa el planeta en torno al Sol (Fig. 2). El tiempo que tarda la Tierra en completar ese recorrido da origen al año terrestre que consta de 365 días, 5 horas, 48 minutos y 45,975 segundos (Llauge 1986). Este movimiento es el que genera las cuatro estaciones del año.
Otro aspecto a considerar es que la órbita que describe la Tierra no es una circunferencia, sino una elipse ligeramente alargada; en donde el Sol ocupa uno de sus dos focos. Es por eso que en enero la Tierra pasa por el punto más cercano al Sol, a 147.7 millones de kilómetros, al cual se le denomina el perihelio. Cuando se halla en el punto más lejano es llamado afelio y sucede en julio, cuando la distancia es de 152.2 millones de kilómetros (Fig. 3).
La distancia media entre el Sol y la Tierra se considera de 149.5 millones de kilómetros.
Fig.3- Posiciones extremas de la Tierra en su recorrido en torno al Sol.
También es importante tener presente que nuestro planeta posee una inclinación respecto a la perpendicularidad del plano de la órbita de traslación de la Tierra alrededor del Sol, cuya magnitud es de 23 grados (°), 30 minutos (‘) (Fig. 4).
Con respecto al movimiento de traslación de la Tierra alrededor del Sol, como se indicó anteriormente, este se manifiesta en los cambios de estaciones astronómicas: primavera, verano, otoño e invierno. Estas estaciones están determinadas por cuatro posiciones principales de la Tierra durante este movimiento, opuestas dos a dos simétricamente, que reciben el nombre de solsticio y equinoccio (Fig. 5).
Fig.5- Mecanismo de las estaciones astronómicas en el Hemisferio Norte y Hemisferio Sur, dependiendo del recorrido de la Tierra en torno al Sol y de su inclinación (Parramón 1998).
El solsticio se da cuando en su movimiento de traslación, la Tierra se encuentra en una posición tal que su eje esta inclinado en su máximo ángulo de 23º 30' hacia el Sol. De esta forma la radiación solar llega en forma perpendicular sobre los 23º30' en el hemisferio donde se inicie el verano, mientras en el otro hemisferio se inicia el invierno. En una posición intermedia es cuando ocurren los equinoccios, este efecto se presenta cuando el eje ecuatorial queda más expuesto hacia el Sol, y la radiación llega en forma perpendicular sobre la línea del Ecuador, dando lugar, entre otras cosas, a que los días y las noches tengan igual duración.
Por otra parte, las cuatro estaciones astronómicas no tienen la misma duración; la Tierra recorre su trayectoria alrededor del Sol con velocidad variable, es más rápida cuando está más cerca y es más lenta cuando está lejos del Sol. Además, las estaciones no se producen al mismo tiempo en el Hemisferio Norte y en el Hemisferio Sur, sino que están invertidas la una en relación con el otro, por ejemplo, cuando en el Hemisferio Norte es invierno, en el otro Hemisferio es verano; cuando en uno es primavera, en el otro es otoño.
Cabe indicar que en cada Polo, se ve el Sol durante medio año seguido, para reinar luego una noche interrumpida en los seis meses siguientes. En los demás lugares de la Tierra, el Sol alcanza cada día una altura máxima diferente sobre el horizonte y el día dura menos de doce horas durante medio año y más de doce durante el otro medio año.
Finalmente, se puede concluir que en la inclinación del eje terrestre, la posición de la Tierra en su recorrido de traslación y la esfericidad del planeta, hace que la energía de radiación solar incidente sobre el planeta, no sea la misma en toda su superficie terrestre y eso induce a que existan diversos climas en el planeta.
LA ATMÓSFERA TERRESTRE
La capa de aire que rodea la Tierra es una mezcla de gases en la que se hallan suspendidas cantidades variables de partículas de materia sólida y líquida. La figura 6 muestra el perfil de la atmósfera terrestre, su composición química y las diferentes capas en que se divide.
A la derecha de la figura se muestra la primera división que se realiza con base en la mezcla de los gases, por lo tanto, a la capa donde se consideran relativamente bien
mezclados, se denomina
Homosfera; abarca desde la
superficie hasta aproximadamente 80 km. Le sigue la Heterosfera, por encima de los 80 km; los diversos gases tienden a formar estratos de acuerdo con su peso, como ocurre con los líquidos que poseen diferente densidad.
La composición gaseosa de la atmósfera seca (sin contenido de vapor de agua), por debajo de los 25 km, se distribuye de la siguiente forma (Barry 1972):
TIPO DE GAS VOLUMEN PORCENTUAL (%) Nitrógeno 78,09 Oxígeno 20,94 Argón 0,93 Dióxido de Carbono 0,03 Néon 0,0018 Helio 0,0005 Kriptón 0,0001 Hidrógeno 0,00005 Xenón 0,000008 Ozono 0,000003
Otra división que se presenta a la derecha de la figura, es con base a las reacciones químicas que se producen, una primera capa se denomina Ozonosfera; aquí se desarrolla todo el proceso de formación de ozono y su respectiva distribución, la mayor concentración se localiza alrededor de los 25 km de altura. La segunda capa es la Ionosfera, porción de la atmósfera que está cargada eléctricamente por efecto de la radiación solar al interactuar con los gases existentes en esa región; ésta se localiza por arriba de los 60 km.
Una tercera división se muestra a la izquierda de la figura indicada, la cual es la más utilizada y está en función del comportamiento de la temperatura en la atmósfera, las características de esta división son las siguientes:
Troposfera:
- Capa de aire que se halla en contacto con la superficie terrestre. - Es la capa más densa.
- Contiene casi todo el vapor de agua.
- Esta capa es la más importante en la formación de los fenómenos meteorológicos. - La temperatura desciende con la altura a razón de 6.5 ºC/km.
- Su espesor varía en forma temporal y estacional, pero se establece un espesor medio de 10 km cerca de los Polos y de 18 km en el Ecuador.
- Toda la capa está coronada por una inversión de temperatura. Esta capa de inversión térmica se denomina Tropopausa.
Estratosfera:
- Se extiende desde la Tropopausa hasta unos 50 km.
- La temperatura primero es constante, luego aumenta con la altitud; se atribuye a la generación del ozono, ya que esta capa se asocia con la Ozonosfera.
- El vapor de agua no suele penetrar mucho en esta capa, generalmente el aire es seco. - También se encuentra coronada por una capa de transición, la Estratropausa.
Mesosfera:
- Capa comprendida entre los 50 y 85 km
- La temperatura disminuye rápidamente con la altura, llega a los 90ºC bajo cero, es el punto más frío de la atmósfera.
- Otra inversión corona esta capa: la Mesopausa. Termosfera:
- Se inicia a partir de los 90 km aproximadamente.
- En esta la temperatura aumenta rápidamente con la altura y luego lo hace en forma más lenta. Este comportamiento se debe al efecto de la ionización que se efectúa a estas alturas; esta capa se asocia con la ionosfera.
Exosfera:
- La base de la Exosfera se encuentra entre unos 500 y 750 km.
- La composición de esta capa es de átomos de oxígeno, hidrógeno y helio.
LA ENERGÍA DE LA ATMÓSFERA
Como se había indicado anteriormente, la mayor parte de la energía que posee la atmósfera terrestre ha sido recibida de la energía solar. Cuando se aplica la ley de la conservación de la energía, a la energía que recibe la atmósfera, se obtiene de sus diversas transformaciones, una orientación sobre la generación de los "complejos fenómenos atmosféricos que llamamos tiempo" (Miller 1972), figura 7.
Los procesos de transformación, se inician cuando la energía que llega a la Tierra procedente del Sol, es interceptada a lo largo de su trayectoria por la atmósfera, hacia la superficie de la Tierra, por tres procesos físicos que son:
- La absorción: una pequeña parte es absorbida por ciertos gases como el oxígeno, el ozono y el vapor de agua, el ozono por ejemplo impide que la radiación ultravioleta llegue a la superficie terrestre. Mientras la superficie terrestre también absorbe parte de la energía. - La reflexión: otra parte se refleja al espacio por la atmósfera misma, sus nubes y las
- La dispersión: una pequeña cantidad queda dispersa en la atmósfera, esta dispersión es la que produce los colores en el cielo, el color azul que se observa es porque la energía radiante al "chocar" con las partículas suspendidas en la atmósfera, cambia su nivel de energía, mostrando ese tono. Al amanecer o al atardecer se observan anaranjados o rojizos por la posición del Sol con respecto al horizonte. Este fenómeno óptico se observa también cuando se hace pasar luz blanca a través de un prisma y éste la separa en sus componentes (los colores del arco iris), solo que la atmósfera dispersa más el azul.
La energía que queda en la atmósfera y en la superficie terrestre provocan intercambios entre ellos por medio de la radiación, la conducción, la evaporación y la convección que son el inicio del movimiento del aire y con ello de los fenómenos atmosféricos.
CAPÍTULO II
Se da una descripción general de algunos instrumentos que se utilizan en la Meteorología, o bien, ayudas tecnológicas que facilitan la recopilación de información y con ello la compresión de esta ciencia. Porque el tiempo se va forjando a través del movimiento de la atmósfera y son los instrumentos los que facilitan el conocimiento de éste.
ESTACIONES METEOROLÓGICAS
Una estación meteorológica es la que registra determinados elementos meteorológicos (Fig.8) y hace observaciones de fenómenos naturales. Debe ser instalada fuera de la influencia inmediata de árboles y edificios y en una posición tal que constituya una buena representación de las condiciones meteorológicas del entorno. Los instrumentos meteorológicos son distribuidos en forma adecuada para que cumplan con los objetivos en un área donde "las observaciones sistemáticas del aire y el agua de nuestro entorno sean fundamentales para entender su comportamiento y la enorme repercusión que ejercen en nuestras vidas." (OMM, 1994).
Existen varios tipos de estaciones meteorológicas que son determinadas por la clase de información que se desea obtener. Muchos son los factores meteorológicos que inciden en las actividades del ser humano, como la investigación científica, el desarrollo económico y el progreso civil. Por esto se han desarrollado diversos tipos de estaciones según la necesidad del conocimiento, pero en general buscan un mismo objetivo: comprender la atmósfera y sus variaciones.
A escala mundial, la estación climatológica determina la condición climática de una región geográfica; la estación sinóptica vigila el estado de la atmósfera a escala mundial y en tiempo real, con el fin de poder conocer los cambios que presenta la atmósfera y con ello ser un insumo importante en el desarrollo del pronóstico del tiempo; la estación agrometeorológica realiza observaciones de elementos meteorológicos y biológicos, sus aplicaciones básicas se dan en el campo agrícola y forestal, teniendo como objetivo facilitar el conocimiento en estos campos para obtener un mejor rendimiento de la producción alimentaria y forestal; la estación aeronáutica suministra información sobre el estado del tiempo a lo largo de una ruta aérea con el fin de brindar seguridad meteorológica en vuelo y la estación de observación especial realiza observaciones como medición de radiación, del ozono, de la radiación solar o de la electricidad en la atmósfera. En muchos casos, una sola estación meteorológica, puede efectuar varias funciones ya que sus datos pueden ser utilizados en varios campos. Por ejemplo, una estación meteorológica aeronáutica podría servir como sinóptica y climática. Debido a esta razón y al avance de la tecnología se han desarrollado en los últimos años estaciones meteorológicas automáticas y sistemas satelitales para la obtención de datos, con lo cual han facilitado el conocimiento de la Meteorología.
INSTRUMENTOS METEOROLÓGICOS
Ha existido, como en otros campos una evolución en los instrumentos meteorológicos, los primeros fueron mecánicos, los cuales se siguen utilizando, posteriormente eléctricos y ahora electrónicos, incluyendo entre ellos aquellos que se han desarrollado para la medición de elementos climáticos desde los satélites meteorológicos y su respectiva recepción y transmisión a la Tierra
Sin importar su nivel de avance los instrumentos deben de cumplir los siguientes requisitos: precisión de los datos medidos, funcionalidad, facilidad de empleo y lectura, robustez y garantía de duración, necesidad limitada de mantenimiento y control.
A continuación algunos de los instrumentos mecánicos más utilizados:
Anemómetro:
Se utiliza para medir la dirección y la velocidad del viento. La dirección del viento se registra de donde viene no para donde va. Existen diferentes diseños, según el principio físico con que se mida. Entre estos se encuentra el mostrado en la figura 9 a, el cual consta de: - Una veleta, la cual sirve para medir la dirección del viento.
- Unas cazoletas que determinan, en función de su giro, la velocidad del viento.
- Un sistema para trasmitir el registro y la respectiva lectura de la dirección y la velocidad.
Fig. 9 a- Anemómetro
Cuando la información es registrada sobre una banda el instrumento se le denomina anemógrafo, figura 9 b. El sistema para medir el viento es el mismo que se observa en la figura 9 a, la diferencia está en la forma de almacenar la información.
Unidad de Medida (U.M.): dirección en grados, la velocidad en metros por segundo, kilómetros por hora o nudos.
Pluviómetro:
Fig. 10 a- Pluviómetro Fig.10 b- Pluviógrafo
El pluviómetro (Fig.10 a), se utiliza para medir la cantidad de lluvia. Poseen una boca o abertura que funciona como área receptora de 200 a 400 centímetros cuadrados, usualmente se utiliza el de 200 cm2. La lluvia es almacenada en el interior del instrumento y es medida con una probeta graduadas en función del área de la abertura.
Cuando la lluvia es registrada sobre una banda, el instrumento se le denomina pluviógrafo (Fig.10 b), el cual consta de un tambor que es movido por un mecanismo de reloj y este facilita el registro gráfico de la información de lluvia.
U.M.: milímetro de lluvia (mm), el cual equivale a un litro de agua por metro cuadrado. Por ejemplo, si la lectura de estos instrumentos fuera en un momento determinado 25 mm, corresponderá entonces a decir que se registro 25 litros de agua por metro cuadrado.
Heliografo:
Es usado para medir la duración del brillo solar, o sea, la cantidad de horas que los rayos solares no son interceptados significativamente por las nubes. Consiste en una esfera de cristal que concentra los rayos solares, los que van quemando, a medida que el sol se desplaza, una banda de papel graduada, la cual se cambia diariamente.
El heliógrafo (Fig. 11) debe instalarse en un lugar libre de sombra, ubicado sobre un eje Norte-Sur y regulado según la latitud. La banda de papel cambia su forma según la estación del año.
U.M.: horas y décimas de horas. Fig.11- Heliógrafo
Radiómetro:
Entre los radiómetros que se utilizan para medir la radiación solar global que llega al suelo, está el actinógrafo (Fig.12 a). También se encuentra el piranómetro que registra la radiación global o difusa (Fig. 12 b), el indicado en la figura es para radiación ultravioleta. El otro que se utiliza es el pirheliografo (Fig.12 c) que registra la radiación solar directa. Lo forma un domo esférico de cristal transparente e incoloro que absorbe muy poca radiación. Debajo de ella se encuentran los elementos sensibles a la radiación solar para cada uno de los casos.
Fig.12 a- Actinógrafo Fig.12 b- Piranómetro Fig.12 c- Pirheliografo
U.M.: cuando se hace referencia al dato mensual se utiliza el megajulio por metro cuadrado
Termómetro:
Cabe indicar que en la mayoría de los casos la información de temperatura del aire se suministra a la sombra, para cumplir con los estandares mundiales. Los termómetros se ubican en una caseta o abrigo meteorológico, llamada también garita meteorológica (Fig.13). Las mismas son pequeñas casas de madera, puerta y fondo de doble persiana que favorecen la ventilación interior e impide que la radiación solar afecte a los instrumentos que son colocados en su interior. Para disminuir aún más el efecto de radiación, los mismos son pintados de color blanco para que reflejen la radiación.
Psicrómetro:
Este instrumento consta de un sistema de termómetros (Fig.14), los cuales son:
- Termómetro seco: mide la temperatura del aire. - Termómetro húmedo: posee una muselina que se mantiene húmeda en el sensor. La temperatura obtenida junto con la del termómetro seco se utiliza para calcular la humedad.
Fig.14- Psicrómetro
Termómetro de máxima (Fig.15): mide la temperatura máxima del día.
Termómetro de mínima (Fig.15): mide la temperatura
mínima; a diferencia de los demás termómetros que utilizan mercurio, éste es de alcohol.
Fig.15- Termómetro de máxima y mínima temperatura
También se utiliza el termógrafo (Fig.16), el cual además de medir, registra el comportamiento de la temperatura. Posee un anillo bimetálico como elemento sensible que reacciona a los cambios de temperatura, éstas provocan la dilatación o contracción del bimetal y con ello se establece cual es la temperatura que provoca ese cambio en el bimetal, la cual ya esta predeterminada
U.M.: grados Celsius (ºC) Fig. 16- Termógrafo
Higrógrafo:
Se utiliza para medir y registrar el comportamiento de la humedad del aire. Tiene un haz de cabellos rubios humanos o de camello como elemento sensible; los cuales se alargan al aumentar la humedad y se contraen al disminuirla, (Fig. 17).
U.M.: Porcentaje de la relación entre el aire seco con respecto al aire húmedo.
Fig. 17- Higrógrafo
Barómetro:
Mide la presión atmosférica. El barómetro (Fig.18 a) consta de un tubo con mercurio que se coloca invertido sobre una vasija que contiene este líquido. La presión media estandar de la atmósfera es suficiente para mantener lleno el tubo hasta una altura de 760 mm. Al aumentar la presión, la columna de mercurio sube y cuando la presión baja la columna de mercurio también lo hace.
Fig. 18 a- Barómetro (Parramón, 1998)
El barógrafo (Fig.18 b) mide y registra el comportamiento de la presión atmosférica, cuenta con un sistema sensible de cápsulas aneroides que determinan la presión.
U.M.: el hectopascal (hPa), es numéricamente igual a la unidad que antes se utilizaba, el milibar. El hPa tiene una equivalencia de 760 mm Hg = 1 013.5 hPa, que es la presión media estándar de la atmósfera sobre el nivel del mar.
Evaporímetros:
Uno de los instrumentos más usados para determinar la evaporación es el tanque de evaporación (Fig.19 a), consiste en un recipiente cilíndrico galvanizado, posee un micrómetro que es el elemento sensor que mide la capa de agua que se ha evaporado. U.M.: milímetros por unidad de tiempo, usualmente por día.
Fig. 19 a- Tanque de Evaporación.
Otro instrumento que se ha utilzado para determinar la evaporación es el piche (Fig. 19 b), el cual consta de un recipiente con divisiones milímetricas y en la parte inferior tiene un papel secante, por medio del cual al mantenerse húmedo, es la superficie que sirve para determinar la evaporación. Este instrumento también se encuentra ubicado en la caseta meteorológica.
Fig. 19 b- Piche
Sistemas de recolección de datos Estaciones meteorológicas automáticas.
En ella " las observaciones se efectúan y se transmiten en forma automática" (OMM, 1992) a los centros de acopio. Este tipo de estaciones viene a complementar la red de observaciones convencionales. Lo hacen proporcionando datos de lugares de difícil acceso o, en las estaciones dotadas de personal, efectuando observaciones adicionales.
Los programas de observación abarcan todo tipo de sensores que miden los diferentes elementos meteorológicos, los cuales se encuentran conectados a un sistema de interrogación y procesamiento, conocido como unidad de micro-procesamiento. Así por ejemplo, en una estación meteorológica automática se incluyen sensores que registran la dirección y velocidad del viento, la temperatura del suelo, el aire o el agua, la radiación solar, la humedad, la lluvia, la evaporación y otros (Fig.20).
Radares Meteorológicos.
Los principales componentes del radar (Fig. 21) son el transmisor, la antena y el receptor; el transmisor genera cortos impulsos de energía, cuando el haz es interceptado por un objeto, este actúa como dispersor de esa energía, parte de esa energía será devuelta hacia la antena y detectada por el receptor. El objetivo fundamental de este tipo de instrumento es determinar la distancia y la naturaleza o comportamiento del objeto. El radar meteorológico se ha convertido en un instrumento de observación esencial para detectar los diversos tipos de fenómenos atmosféricos y sus procesos de desarrollo. Se utilizan para detectar el desarrollo de nubes, para medir la lluvia, para control de huracanes tropicales, para prevención del granizo, para determinar perfiles de viento y
otros. Existen también radares
aerotransportados para localizar tormentas o perturbaciones atmosféricas.
Fig.21- Sistema de Radar Meteorológico.
El radiosonda
Realiza sondeos atmosféricos mediante sensores que miden la presión atmosférica, la temperatura y la humedad del aire hasta 30 km o más de elevación. Además, por medio de la posición de la radiosonda respecto al tiempo de desplazamiento, se puede obtener la dirección y velocidad del viento en diferentes alturas.. Estos "observadores" se lanzan a la atmósfera inflados con helio o hidrógeno mediante el empleo de globos de velocidad ascensional constante (Fig.22).
Cuando el globo alcanza determinada altura, explota por la diferencia de presión con el medio y desciende. Dependiendo del tamaño de la radiosonda, están dotados de un paracaídas. Los componentes de este instrumento son el transmisor con su antena, la batería, el barómetro aneroide, el conmutador que refuerza las ondas de radio con el fin de transmitir mejor los datos
Satélites Meteorológicos.
Uno de los sistemas de adquisición de datos, que más ha aportado en el conocimiento de la atmósfera han sido los satélites meteorológicos, desde su inicio en la década de los 60. Este sistema permite observar el tiempo desde el exterior de la atmósfera y proporciona rápidamente información meteorológica a escala mundial. Por medio de ellos se realizan mediciones de varios elementos meteorológicos como la radiación, perfiles de temperatura y humedad, movimiento del aire y otros. También se pueden realizar estimaciones de lluvia tomando como referencia la cobertura nubosa.
Los satélites meteorológicos se clasifican en dos grupos según sus órbitas: los de órbita polar y los geoestacionarios (Fig. 23). Los primeros se sitúan a una altitud de 800 a 1 000 km y en el curso de una órbita pasan cerca de los dos polos. Puede verse por lo menos un mismo lugar dos veces en el día. Los otros se sitúan a una altitud de 36 000 km y sobre el Ecuador, de esta forma giran con la misma velocidad que lo hace la Tierra, observando siempre la misma zona de la superficie del globo durante todo el tiempo, se dice entonces que son estacionarios con respecto al planeta.
CAPÍTULO III
En este capítulo se describen algunos de los conceptos y procesos más importantes de los Fenómenos Atmosféricos que se observan sobre la Tierra.
AIRE EN MOVIMIENTO: VIENTO
"Para el hombre el viento puede representar muchas cosas, un consuelo o una calamidad, una molestia o un beneficio. El viento se desliza a través del cielo en ríos silenciosos, salta en invisibles cataratas sobre las crestas de las montañas, hierve hacia el cielo sobre los cálidos desiertos y las húmedas selvas, gira en furiosos y catastróficos remolinos sobre el mar ...". (Thompson 1964)
El viento es uno de los elementos de mayor importancia en la meteorología, porque afecta la formación y evolución del estado del tiempo y modifica los climas del planeta. Este elemento meteorológico no es otra cosa que el movimiento del aire con respecto a la tierra. Tiene dirección y velocidad. La dirección significa de donde viene y no hacia donde va, mientras la velocidad es la magnitud con que se desplaza de un punto a otro, en un determinado intervalo de tiempo.
Para que el viento se genere debe presentarse la suma de diversas fuerzas en la atmósfera, entre esas están: las fuerzas que existen independiente de los movimientos del aire y las que surgen solamente después del movimiento.
En el primer grupo se encuentra la influencia de la fuerza de la gravedad y la diferencia de la presión atmosférica, la cual se manifiesta tanto a nivel inferior como a nivel superior de la troposfera, producidas por la misma dinámica del planeta y por los contrastes de la temperatura, debido a la desigual en la distribución de la radiación solar en la superficie del planeta.
En el segundo grupo se encuentra la influencia de la fuerza de fricción, y los efectos de la rotación del planeta. El efecto de la rotación de la Tierra, juega un papel determinante en el cambio de dirección del aire en movimiento, cuando el viento es a gran o de mediana escala.
Cuando se hace referencia a las diferencias de la presión en la atmósfera, estás siempre tienden a equilibrarse en forma natural, porque el aire siempre se mueve de la región de presión atmosférica alta (A) hacia la de presión atmosférica baja (B). Este comportamiento se observa tanto en el plano horizontal como en el vertical de la troposfera.
El diagrama de la figura 24 muestra uno de los comportamientos más usuales que suceden con el viento. Cuando se presenta ese equilibrio natural entre las fuerzas de presión atmosférica, la velocidad del viento es mayor cuanto más cerca se encuentra los centros de alta y baja presión. Mientras la velocidad del viento es menor cuanto más alejados se encuentran dichos centros.
Fig. 24- Diagrama de la velocidad del viento en función de la distancia entre los centros de presión.
Por otra parte, el efecto de la variación diaria de la diferencia de temperatura entre la tierra y una superficie acuosa, como el mar, el océano o un lago, se genera un régimen de viento de menor escala que la anterior, conocida con el nombre de brisas. Durante el día la brisa es de la superficie acuosa a la tierra y durante la noche se invierte el sentido (Fig.25 a). También este tipo de régimen de viento se puede observar sobre la superficie terrestre, generándose una brisa de valle hacia la montaña durante el día y una brisa de montaña hacia el valle durante la noche (Fig.25 b)
Fig.25- Esquema del comportamiento de la brisa: a) brisa en la costa. b) brisa en tierra firme (Molinos, 1996)
La distribución media de los vientos a escala mundial, recibe el nombre de Circulación General del viento. Se determina con base en los promedios de las observaciones sobre los vientos durante períodos prolongados.
La figura 26 muestra esta distribución. Se indica que en las áreas tropicales el aire se eleva por el calentamiento y la presión atmosférica en superficie baja, mientras en la parte superior de esa región la presión aumenta. El aire en altura, continúa su desplazamiento hacia los 30º-35º de latitud, donde después de enfriarse desciende aumentando la presión atmosférica en superficie. Parte de ese aire se desplaza hacia el polo formando dos circulaciones próximas a esa región y la otra parte del aire retorna a los trópicos con el nombre de vientos alisios, cuya dirección típica para el Hemisferio Norte es del noreste.
Fig. 26- Diagrama de las celdas de circulación del aire (Molino, 1996)
LAS NUBES
Para iniciar el estudio de las nubes se debe tener claro que el agua se encuentra en una constante transformación que recibe el nombre de Ciclo Hidrológico. En esta permanente transformación el agua pasa por tres fases muy importantes: evaporación, condensación y precipitación líquida o sólida (Fig. 27).
Fig. 27- Ciclo Hidrológico (Parramón, 1998)
Las nubes, son el producto de la fase de condensación del vapor de agua o por sublimación. Existen cinco mecanismos que facilitan la formación de nubes, porque el común denominador es enfriar al vapor de agua para que éste se condense (Fig. 28), esos mecanismos son:
Ascenso vertical del aire debido al calentamiento de la superficie terrestre,(convección térmica) Ascenso vertical del aire forzado por una barrera orográfica.
Ascenso vertical del aire por turbulencia mecánica debido a los obstáculos en la superficie Ascenso vertical del aire generado por la convergencia del aire.
Ascenso vertical en un sistema frontal, ya sea este un frente frío o caliente, este mecanismo que no se presenta en el trópico.
Fig. 28- En este esquema se muestra cuatro de los cinco mecanismos que favorecen la formación de nubes (Arhrens 1994)
Para efectos de información acerca del estado del tiempo se hace necesario clasificar la gran variedad de nubes existentes. Para ello se ha establecio un sistema de clasificación internacional que se ha adoptado para identificar los diferentes tipos de nubes. Esta se basa en su altura, su forma y el tipo o género. Tomando como referencia esta estructura a continuación se presenta la clasificación:
- Por la altura de la base de la nube
Nube baja: debajo de los 2 000 m. Nube media: entre 2 000 y 6 000 m. Nube alta: arriba de los 6 000 m. - Por la forma
Cumuliforme: configuración de cúmulos o coliflor. Estratiforme: configuración allanada o extendida. Cirriforme: configuración de cabello o bucle. - Por el tipo o género
Nube baja: cúmulos, estratocúmulos, estratos, nimboestratos y cumulonimbos. Nube media: altocúmulos y altoestratos.
Nube alta: cirros, cirroestratos y cirrocúmulos.
La figura 29 muestra un dibujo de cada uno de los tipos o géneros definidos anteriormente.
LA PRECIPITACIÓN
La precipitación es uno de los componentes del Ciclo Hidrológico y se le llama así a toda forma de agua líquida o sólida que desciende de las nubes. Se clasifica, según la fase del agua, en lluvia, nieve o granizo. (Fig.30)
Fig.30- Lluvia: precipitación líquida. Nieve y granizo: precipitación sólida La diferencia que existe entre la llovizna, la lluvia y el chaparrón o aguacero es la dimensión de la gota de agua que cae, además, cada una de esas precipitaciones está asociada a un tipo de nube en particular. Por este motivo, a través de los años, la observación de las nubes ha sido de gran interés. Por ejemplo la llovizna se origina de una nube estratificada, pero delgada; la lluvia de una nube estratificada, pero de mayor espesor y el chaparrón o aguacero procede de nubes cumuliformes.
Cuando las precipitaciones son abundantes en un determinado lapso de tiempo sobre una área en particular se pueden presentar las siguientes situaciones:
INUNDACIONES
Se definen como un aumento anormal en el nivel de las aguas en el cauce de un río, causando desbordamientos que se extienden sobre las áreas adyacentes.
Pueden clasificarse en dos tipos: inundación por crecidas repentinas provocadas por lluvias intensas o inundación por lluvias menos intensas pero continuas y de larga duración (propias de los temporales).
El primer tipo es el resultado de lluvias torrenciales cuya alta intensidad produce un flujo de agua mayor del que pueden evacuar normalmente los ríos y las quebradas. Cuando el cauce de los ríos es poco profundo y relativamente corto, resulta muy susceptible a desbordarse.
El segundo tipo se presenta como consecuencia de las lluvias provocadas por los temporales. Por ser continuas y prolongadas, estas lluvias saturan el suelo, aumentan la escorrentía superficial y aumentan el nivel del río y con ello el caudal.
En el área son numerosas las zonas que sufren los efectos de las inundaciones. Centenares de personas deben abandonar sus hogares y, en algunos casos, hay pérdidas de vidas humanas y de animales. También se registran daños económicos cuando la inundación arrastra a su paso automóviles, plantaciones, árboles, piedras, destruye carreteras, puentes, residencias y obras de infraestructura.
ALUVIONES O CABEZAS DE AGUA.
Se producen en las quebradas y ríos cuando el nivel del agua en el cauce aumenta muy rápidamente arrastrando arena, grava, árboles y lodo. Esto causa destrucción al margen del cauce y daños similares a los provocados por las inundaciones.
TORMENTAS ELÉCTRICAS
Este fenómeno ocurre cuando se presenta en la atmósfera un tipo de nube llamada cumulonimbo o nube de tormenta. Tiene su base debajo de los 2 000 metros (nube baja) y la parte superior puede llegar hasta los 15 000 metros.
El rayo o relámpago es una descarga eléctrica que se presenta dentro de la nube para equilibrar el campo eléctrico entre la región de cargas eléctricas positivas y la región de cargas eléctricas negativas. Cuanto mayor sea la diferencia de este campo eléctrico mayor es la posibilidad de que la descarga se produzca (Fig.31). Este evento también puede tener lugar entre la nube y el suelo o entre nube y nube. Este fenómeno casi nunca sigue una línea recta, sino que describe un camino tortuoso para llegar al suelo, como si se tratara de las raíces de un extraño árbol.
Fig. 31- Esquema del comportamiento una tormenta eléctrica (Parramón, 1998)
El trueno se debe a la expansión del aire producido por el calentamiento al paso de la carga eléctrica. Esta expansión se propaga a la velocidad del sonido. Dado que el rayo no construye un solo canal, sino complicadas ramificaciones, se produce un efecto de retumbo, porque el sonido llega a nuestros oídos procedentes de fuentes situadas a diferentes distancias, aparte de los posibles ecos en las montañas o en las nubes.
El trueno y el rayo se producen al mismo tiempo, pero como la luz viaja más rápido que el sonido, se observa el rayo antes de oír el trueno.
TORNADOS
Los tornados son violentos remolinos circulares de viento que se forman sobre la tierra y que van frecuentemente acompañados de fuertes lluvias, granizos y tormentas eléctricas. Las características más comunes que permiten identificar un tornado son las siguientes:
- Posee una forma de embudo que se desprende de una nube de tormentas o cumulonimbos y tiene un giro contrario a las agujas del reloj, en el hemisferio Norte. (Fig. 32)
- Aparece en la base de la nube y se extiende hacia abajo, hasta alcanzar el suelo.
- Gira rápidamente alrededor de un eje común formando una columna adherida a la base de la nube.
- La presión atmosférica es baja en el centro del embudo, lo cual provoca una brusca diferencia de presión entre el interior y el exterior del tornado.
- En ocasiones las velocidades de rotación, alcanzan valores de hasta 500 km/h en áreas donde este fenómeno es más frecuente.
- El diámetro y el recorrido de un tornado varían desde pocas decenas hasta cientos de metros. Llega a recorrer, en superficie, una distancia que alcanza cientos de kilómetros.
Fig. 32- Esquema del viento en un tornado
Un tornado podría pasar de la tierra al agua y viceversa sin cambiar fundamentalmente de apariencia e intensidad. A la nube, en forma de embudo, que se forma sobre una superficie líquida (mar, lago, río) y hace luego contacto con el agua, se le llama tromba.
En algunos casos los tornados no se presentan aislados, sino que se producen en series e inclusive la misma nube de tormenta puede generar varios de ellos.
Respecto a la observación de tornados ha de tomarse en cuenta que sólo son detectados cuando afectan al hombre y su hábitat. En áreas con escasa o ninguna población es probable que ocurran, pero pasan inadvertidos.
Estos fenómenos son más frecuentes e intensos en regiones de latitudes medias como el sur de los Estados Unidos; son observados mayormente durante la primavera y principios de verano.
En la región centroamericana son poco frecuentes y muy débiles. Presentan las siguientes características:
- Pocos minutos de duración (15 min. aproximadamente)
- Son estacionarios y cuando se desplazan su trayectoria es errática, pero restringida al área de la nubosidad.
- El diámetro se mide con base en la zona afectada y es de 30 metros como promedio.
HURACANES
Los disturbios atmosféricos que dan origen a los huracanes, pasan varias etapas en su proceso evolutivo. Se inician como un disturbio tropical, posteriormente poseen un mejor desarrollo y se les denomina Depresión Tropical, luego Tormenta Tropical y finalmente Huracán.
Todos estos grados poseen las mismas características físicas en su formación, la diferencia es la intensidad del fenómeno, medido a través el viento medio interno de la baja presión que da origen al fenómeno. Por ejemplo, cuando se denomina depresión tropical la velocidad del viento alcanza velocidades de 62 km/h y se le asigna un número. Cuando se le llama Tormenta Tropical es cuando la velocidad se encuentra en un intervalo que va de 63 a 117 km/h y se le asigna un nombre pre-establecido. Finalmente, se le llama huracán cuando la velocidad alcanza velocidades superiores a 118 km/h y se le mantiene el nombre asignado mientras era tormenta tropical.
El nombre de Huracán procede de la región del Caribe, donde antiguos pobladores lo llamaban "hunraken" y lo identificaban con el Dios de las tormentas. Los portugueses, en la época colonial, popularizaron la variante "huracán", aceptada en castellano. Otras regiones del planeta donde se desarrolla este fenómeno se le designa con otros nombres: tifón, en el Asia Oriental; ciclón, en la India; baguío, en el mar de la China y anteriormente willy-willy, en Australia.
Características principales de los huracanes:
- Posee un centro de muy baja presión atmosférica.
- Es un remolino o vórtice donde el aire gira en sentido contrario a las manecillas del reloj,
en el hemisferio Norte, este tipo de movimiento se denomina circulación ciclónica. Debido a esta configuración del viento también se conoce como ciclón tropical (Fig.33).
- Se desarrolla únicamente sobre los océanos tropicales.
- Necesita como mínimo una temperatura del océano superior a 26°C para su formación. - Alrededor del centro se presentan vientos fuertes, mayores a 118 km/h que pueden alcanzar
velocidades mayores a 300 km/h en casos muy particulares. - Se desplaza con velocidades que oscilan entre 20 y 30 km/h.
- Se proyecta a una altura de 12 km.
- Posee un ojo de un diámetro aproximado de 25 km., en el que las condiciones meteorológicas son buenas, porque carece de nubosidad y por tanto de lluvias.
- Las condiciones más severas de viento y de lluvia se localizan por lo general aproximadamente a 40 km, a partir del centro del ojo.
Fig. 33- Modelo de la estructura de un Huracán (Molino, 1996)
El huracán es un fenómeno muy destructivo, básicamente por dos motivos: los fuertes vientos cercanos a su centro y las lluvias asociadas. Los vientos, además de los daños directos que ocasionan, provocan grandes oleajes que pueden inundar y destruir poblaciones costeras.
La época de huracanes en el Océano Atlántico y en el Mar Caribe, que pueden afectar a la región, se extiende desde junio hasta finales de noviembre, siendo setiembre, el mes de mayor ocurrencia en esta área. En promedio se presentan siete ciclones al año, entre tormentas tropicales y huracanes.
El nombre de las tormentas tropicales y los huracanes, se establece a priori por el comité de huracanes de la región, siguiendo un orden alfabético, intercambiando un nombre de mujer con uno de hombre. Este orden varía al cambiar el año. Los nombres, establecidos a priori, no deben traducirse a ningún idioma en particular, debe de mantener su idioma de origen, que puede ser inglés, francés o español.
Fig.34- Huracán Elena, visto desde un trasbordador espacial (Molino, 1998)
Por temporal se entiende una "condición de cielo nublado durante varios días, con al menos 24 horas seguidas de lluvia persistente, de intensidad variable y que llueva a cualquier hora del día"(IMN, 1982). Esto lo diferencia de la lluvia vespertina típica de la estación lluviosa.
Los temporales se designan con los nombres genéricos de "temporales del Pacífico" y "temporales del Caribe", según afecten en mayor grado una u otra vertiente.
Los "temporales del Pacífico" ocurren entre mayo y noviembre, es poco probable la ocurrencia de los mismos en el mes de julio, con una frecuencia máxima en los meses de setiembre y octubre. Los "temporales del Caribe" se manifiestan en julio, diciembre y enero, con una frecuencia máxima en diciembre.
Condiciones que originan los temporales del Pacífico: - El paso de un huracán por el Mar Caribe.
- La presencia de un ciclón tropical cercano a la costa Caribe de América Central. Condiciones que originan los temporales del Caribe:
- Disturbios denominados ondas tropicales asociadas con fenómenos de la troposfera superior en el Mar Caribe.
- Proyección de frentes fríos hasta el mar Caribe. En particular a partir de la llegada de éstos al Golfo de Honduras.
LA SEQUÍA
La definición que aparece en el glosario de meteorología de la "American Meteorological Society" (1959) es la siguiente:
"Un periodo de sequedad anormal y suficientemente prolongado para que la falta de agua cause serios desbalances hidrológicos (por ejemplo: daños en los cultivos, disminución del suministro de agua, etc.) en el área afectada. La severidad de la sequía depende del grado de deficiencia de humedad, la duración y en menor grado del tamaño del área afectada. En general, el término debe ser usado para períodos de diferencia de humedad que son relativamente extensos en espacio y tiempo".
Por lo tanto, la sequía es una prolongada deficiencia de humedad en el suelo, lo que se considera como una definición meteorológica generalizada y no vista en el sentido biológico o hidrológico. En ella, el término "prolongada" se refiere al orden de uno o más meses, inclusive años, en casos de sequía extrema.
Se considera un periodo deficiente de agua cuando la demanda es mucho mayor que el suministro de ella en los diferentes campos donde se utiliza. Con base a lo anterior, se identifican sequías según las actividades que ésta afecta. Por lo tanto se debe hacer una distinción entre sequías agrícolas e hidrológicas:
- La sequía agrícola se relaciona con la cantidad de humedad del suelo cercano a las raíces de las plantas. Ocurre cuando dicha humedad baja a niveles tales que el rendimiento de las plantas se reduce considerablemente.
- La sequía hidrológica es producto de la reducción en los niveles de los lagos, embalses, agotamiento de la humedad del suelo, aguas subterráneas y mantos acuíferos.
Sin embargo, al hablar de la sequía agrícola o hidrología, se da énfasis a los efectos y no a los aspectos meteorológicos que le dieron origen.
En la región ocurren periodos de sequía, en un estudio realizado, de 1972 a 2001, se identificaron sequías en los años 1972, 1974, 1976, 1982-1983, 1986-1987, 1990-1994, 1997-1998 y 2001. En el noventa por ciento de los casos, esta situación se asocia con el fenómeno ENOS en su fase cálida.
CAPITULO IV
En este capítulo se brindan conceptos generales sobre desastres y se hace referencia a los fenómenos hidrometeorológicos que afectan la región.
“Parte del mejoramiento de las condiciones de vida del ser humano es lograr un mayor nivel de seguridad y supervivencia en relación con las acciones y reacciones del entorno, lo cual se logra a través de la compresión de la interacción del mismo con el medio ambiente”.
LOS DESASTRES
EL CONCEPTO DE DESASTRELos desastres, al igual que muchos otros eventos catastróficos, han sido considerados como un castigo divino o algo provocado por fuerzas extrañas e incontrolables. Por esta razón la humanidad, durante muchos siglos, ha sido incapaz de actuar para prevenirlos y más bien, ha buscado la mejor estrategia para actuar una vez que estos ocurren. Además que, el concepto de desastre a sido utilizado erróneamente para referirse a situaciones incomodas, difíciles o incluso, desagradables.
Hoy en día, afortunadamente, se maneja una idea distinta y son muchos los esfuerzos que se hacen para comprender estos eventos, así como la forma de evitarlos o minimizar los daños que estos puedan ocasionar.
Una definición convencionalmente utilizada de un desastre es: “ Alteraciones intensas en las personas, los bienes, los servicios y el ambiente, causadas por un suceso natural o generado por la actividad humana, que exceden la capacidad de respuesta de la comunidad afectada”.
Se puede decir entonces, que un desastre es una crisis social, que provoca una desestabilización en las estructuras económicas, sociales y políticas. Provoca además, una alteración en la cotidianeidad de las personas, que les afecta a nivel individual y en sus relaciones de convivencia con los otros. No se puede dejar de lado, por lo tanto, el sufrimiento en la salud física y mental que experimentan las personas afectadas.
De acuerdo con lo anterior, la presencia de un frente frío, un ciclón tropical o cualquier otro fenómeno atmosférico, no son de por sí un desastre. Realmente son manifestaciones de la naturaleza, a las cuales se les llama amenazas o peligros naturales. Estas obviamente, pueden convertirse en un desastre, dependiendo de las condiciones de la vulnerabilidad del área afectada.
LOS DESASTRES Y SU ENTORNO
A pesar de que en la actualidad el ser humano cuenta con instrumentos tecnológicos que le permiten predecir con anticipación la presencia de un peligro natural, tal como en el caso de los huracanes, cada día son más las personas afectadas por estos.
Esto ocurre porque las ciudades están creciendo rápidamente y la mayoría de las veces, este crecimiento va acompañado de un pobre planeamiento urbano. Además, cada día más personas viven en condiciones de pobreza, lo que repercute en la calidad de sus viviendas y en el lugar que habitan, que generalmente son zonas de alto riesgo.
La degradación ambiental es otro factor que ha conllevado a que cada día sea más el número de personas vulnerables a los peligros naturales y por lo tanto, aumenta la probabilidad de ocurrencia de un desastre. Esta degradación ambiental es producto de la actividad industrial, el aumento del transporte, la acelerada urbanización de las ciudades, la creciente migración de la población rural hacia las grandes ciudades, el uso de tecnologías inadecuadas, que ensucian y contaminan, el uso de armas nucleares y la creciente deforestación, entre otros.
La alteración que ha ocasionado el ser humano al ambiente natural, esta cambiando las condiciones esenciales que hicieron posible la aparición de la vida humana en la tierra. Para citar un caso, el aceleramiento del cambio climático, como consecuencia de la degradación ambiental y producto de las actividades humanas, trae consigo un aumento en la temperatura del planeta, y por consiguiente, sequías o bien inundaciones. Los fenómenos atmosféricos característicos de algunas regiones, como huracanes y tormentas tropicales, aumentarán tanto en intensidad como en número que afectarán a todos los seres vivos.
Hasta el momento resulta imposible eliminar o controlar las manifestaciones de la naturaleza. No es posible que en la actualidad, por ejemplo, liberar por medios tecnológicos, la energía acumulada como producto del choque de placas. Tampoco, detener un huracán ni disminuir las lluvias que podrían provocar una inundación. Sin embargo, en algunos casos, se pude evitar la posibilidad de ser afectados en caso de que se presente un peligro natural, o en otros casos, disminuir sus consecuencias. Es por ello que el tema de los desastres, se ha constituido en una gran preocupación para la humanidad y es materia de estudio en especialidades tales como la geología, la ingeniería, la medicina, la psicología, la sociología, la meteorología, entre otras.
Actualmente, esta problemática se aborda bajo el tema de “gestión del riesgo” cuyo concepto se expone a continuación.
GESTIÓN DEL RIESGO
El término de amenaza o peligro natural hace referencia a aquellas características que son parte de las condiciones geomorfológicas o atmosféricas y cuyas manifestaciones representan un peligro a los habitantes de esas zonas. Entre estos peligros podemos enumerar los siguientes: fallas tectónicas, tsunamis, inundaciones, ciclones tropicales, huracanes, deslizamientos, entre otros. Existen además otras amenazas que son producto directo de la acción humana, tales como incendios y peligros tecnológicos, entre estos últimos podemos enumerar las explosiones industriales y los accidentes químicos.
Por otro parte, el término vulnerabilidad se utiliza para referirse a la propensión de ser afectado por un determinado peligro natural o generado por la acción de los seres humanos. Podemos decir entonces que las personas o las comunidades que, viven cerca de un río o un volcán, o que habitan casas mal construidas, son vulnerables, o sea, tienen una mayor probabilidad de ser afectados en caso de un eventual desastre. Así mismo, se considera que hay edificaciones vulnerables, ya sea, porque presenta problemas tanto en su estructura como en su distribución espacial.
Cuando una comunidad esta ubicada en un área con peligros naturales o provocados por la acción del ser humano y además por sus características económicas y sociales, es vulnerable, decimos que esa comunidad vive en riesgo. El riesgo puede ser alto o bajo, dependiendo de la relación entre estas características (amenaza- vulnerabilidad), figura 35.
Fig. 35- Muestra el riesgo que corrió esta población tan vulnerable a la acción de la amenaza del río, que indujo una inundación (Nicaragua,1999, FAO20947/L.Dematteis).
De tal forma se puede considerar que la gestión del riesgo debe cumplir con una adecuada organización para poder desarrollar fundamentalmente la prevención de desastres. Esta labor se alcanza también realizando un análisis de la vulnerabilidad y de la amenaza de una determinada región.
Este análisis se puede desarrollar a través de la prevención, la cual se establece como todas aquellas acciones que puedan realizarse para evitar o impedir un desastre. Como anteriormente se mencionó, es actualmente muy difícil eliminar una amenaza de origen natural. Sin embargo es posible controlar las amenazas o peligros de origen antrópico, aunque se requiere de altas tecnologías y complejos estudios.
Las medidas de prevención se llevan a cabo la mayoría de las veces, eliminando los elementos vulnerables. Un ejemplo sería reubicar una población que está asentada en una zona de inundación. Sin embargo, es difícil prevenir desastres, cuando ya las comunidades están instaladas en zonas de alto riesgo, fundamentalmente porque tiene elevados costos económicos, que ni las familias, ni las comunidades afectadas, ni el estado, tienen posibilidades de cubrir. De tal forma, las actividades de prevención deben estar insertas en las estrategias de desarrollo, en los planes sectoriales, en planes de inversión, en programas de ordenamiento territorial y de desarrollo económico.
Actividades que se pueden desarrollar en prevención:
Programas de conservación y uso de los recursos naturales.
Conservación de las cuencas hidrográficas con le fin de evitar el proceso de erosión e inestabilidad de laderas, las inundaciones, los deslizamientos y las avalanchas.
Sistemas de irrigación y canalización de aguas para evitar sequías. Políticas y legislación tendientes a planificar el desarrollo del país.
Reubicación permanente de asentamientos humanos localizados en zonas de alta amenaza. Establecer un adecuado sistema de telecomunicaciones.
Por otra parte la mitigación, es el resultado de la aplicación de un conjunto de medidas tendientes a reducir el riesgo y a eliminar la vulnerabilidad física, social y económica. Se orienta a actuar sobre elementos vulnerables tales como las personas, la infraestructura y el medio ambiente. Pretende, por consiguiente, reducir significativamente las consecuencias esperadas por un evento.
Ejemplos de actividades de mitigación:
Estudios de vulnerabilidad: física, social, económica, cultural y ecológica.
Planes de ordenamiento territorial con el fin de delimitar áreas de influencia de las amenazas. Programas de ubicación y reubicación de asentamientos humanos hacia zonas de menos
peligro.
Reforzar las edificaciones e infraestructura vulnerable.
Vigilancia y control en la aplicación de normas de salud pública: seguridad industrial y de manejo de desperdicios contaminantes.
Construcción de diques y represas en áreas expuestas a inundaciones o desbordamientos de ríos.
Obras de conservación de suelos, tales como, estabilización de taludes, barreras naturales, drenajes, cunetas para el control de avalanchas e inundaciones en cuencas de alta pendiente. Construcción de rompeolas para la protección de las poblaciones costeras.
Establecer procedimientos de evacuación y de activación de servicios básicos.
Otro componente muy importante en la gestión, es precisamente la intervención de los actores sociales que junto con las organizaciones gubernamentales llevan dentro de la organización un peso muy significativo para desarrollar todo lo que tiene que ver con la preparación, la cual esta orientada a la organización y planificación de la respuesta al desastre. Por lo tanto, se parte de la posibilidad de ocurrencia del desastre, dado que no puede prevenirse.
La preparación, es el conjunto de medidas que se toman para reducir al máximo la pérdida de vidas humanas y otros daños, organizando oportuna y eficazmente las acciones de respuesta y rehabilitación. Busca reducir al mínimo el sufrimiento individual y colectivo y se concretiza en la elaboración de los planes de emergencia, donde se incorporan los planes de respuesta operativa. Algunos ejemplos de actividades de preparación son:
Definición de funciones de los organismos participantes. Identificación de las amenazas y áreas vulnerables. Inventarios de recursos físicos, humanos y financieros. Localización estratégica de recursos y suministros.
Determinación y señalización de rutas de evacuación y áreas para alojamiento temporal. Establecimiento de la red de comunicaciones alternas e información Pública.
Información a la comunidad sobre las amenazas de la zona y cómo actuar en caso de desastre. Realización de simulacros y simulaciones.
Instrucción al personal que participa en la atención de emergencias en lo que corresponde a lo a administrativo del manejo de la emergencia, en la búsqueda y rescate de personas y en el manejo de albergues.
Capacitación a funcionarios de diferentes dependencia en la evaluación de daños.
Las amenazas han sido clasificadas en muchas formas: Por su duración se han clasificado en cortos, medianos y largos. Por su origen, se han clasificado en antrópicos, o sea, los que son producto directo de la acción humana y en naturales, o sea los que se producen como consecuencia de los procesos de transformación de la naturaleza. Estos últimos ha su vez se han clasificado por sus causas específicas de origen. Para efectos de este documento se analizarán aquellos de tipo hidrometeorológico.
Amenazas provocadas por fenómenos Atmosféricos:
Los fenómenos meteorológicos son muy diversos pero solo algunos de ellos provocan desastres, a continuación se describen los más importantes:
1- Tormentas severas: son de efecto local, se generan en áreas geográficas pequeñas y en un período de tiempo relativamente corto, se manifiestan con aguaceros fuertes acompañados de tormentas eléctricas. Estas tormentas generan inundaciones repentinas, porque los ríos o quebradas, por la intensidad registrada de la lluvia, no logran evacuar el agua que se acumula provocando el desbordamiento y si esta se presenta en una zona poblada, genera daños que se pueden convertir en un desastre.
2- Tornados: también de efecto local, son provocados por un tipo de nube llamada cumulonimbus, las cuales se desarrollan por mecanismo de convección y pueden alcanzar una altura de hasta 15 Km. Se manifiesta con vientos muy fuertes, aguaceros intensos y tormentas eléctricas.
3- Frentes Fríos: este tipo de fenómeno lo afecta la región, pero no tan severamente como en latitudes medias, pero si generan un temporal significativo sobre la Vertiente del Caribe cuando hacen su aparición entre finales de noviembre hasta inicios de marzo. Los frentes arrastran áreas extensas de nubes que provocan lluvias continuas o temporales, de más de 24 horas, que logran saturar el suelo, aumentando el nivel de los ríos y provocan con ello las inundaciones.
4- Ciclones Tropicales: son sistemas meteorológicos de baja presión en donde el viento gira en forma contraria a las manecillas del reloj, en el Hemisferio Norte, donde se encuentra nuestra región. Por sus características acumulan gran cantidad de nubes que posteriormente precipitan con mucha intensidad.
Dependiendo de su desarrollo, el cual se determina por la velocidad del viento interno del sistema, se le designa un nombre, primero se les llama depresión tropical, luego tormenta tropical y finalmente huracán, cuando llegan a este grado, el viento alcanza velocidades que van de los 118 km/h hasta los 250 km/h en casos muy particulares. Bajo estas condiciones los ciclones tropicales tienen un gran poder destructor.
Se considera que los ciclones tropicales en general pueden afectar una región geográfica de dos formas, directa o indirectamente, su clasificación se basa en la forma en que afecte, se le llama efecto directo cuando el territorio se ve afectado por los vientos fuertes, las lluvias intensas y el aumento en el nivel del mar o marejadas. Como efecto indirecto cuando los vientos son menos fuertes, las lluvias son intensas pero no hay marejadas.
