PROCESOS DE FORMACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE LLUVIA EN COLOMBIA



Procesos de Formación y Distribución de Lluvia en Colombia

En Colombia no hay estaciones como en otros países, pero el relieve permite poseer tierras con distintas temperaturas, a las cuales se puede trasladar para descansar o por razones de salud.

Colombia, por estar situada en la Zona Tórrida, debería tener clima tropical, de temperaturas elevadas durante todo el año. Pero la conjugación de una serie de factores como sus cordilleras y montañas de acuerdo con la altura, le dan variedad de climas que influyen en la vegetación y en la fauna. Se pueden agrupar estos factores en dos tipos fundamentales, así: factores geográficos y atmosféricos.

Definición de Lluvia

Fenómeno atmosférico consistente en una precipitación acuosa en forma de gotas líquidas, cuyo diámetro se halla generalmente comprendido entre 0,5 y 7 mm, y que caen a una velocidad del orden de los 3 m/s.

Procesos de Formación de Lluvia

La primera fase consiste en la formación de la nube. Las nubes se forman por enfriamiento de parcelas (masas) de aire húmedo, que puede ser debido a un ascenso de la parcela o a un proceso isobárico. La masa se va enfriando paulatinamente durante el ascenso, hasta alcanzar la temperatura del punto de rocío, momento en el cual se produce la condensación del vapor de agua, con la consiguiente conversión del vapor en pequeñísimas gotas de agua.

Una nube es un grupo de pequeñísimas partículas (gotitas o cristales) de agua, en número aproximado de unas 100 por centímetro cúbico y cuyos tamaños son del orden de decenas o centenas de micras. En general, una nube es muy estable y las gotitas manifiestan muy poca tendencia a juntarse o a cambiar de tamaño, como no sea en un proceso general en el que toma parte toda la población de gotitas.

Para que la transición de fase del vapor de agua a gotitas de agua líquida o cristales de hielo, partículas de las cuales consiste una nube, se inicie o "dispare" es necesaria la presencia de grandes concentraciones de partículas en suspensión, con un rango de tamaño desde centésimas de micra hasta decenas de micras (1 micra = 0.000001 metro), llamadas aerosoles. Algunos de estos aerosoles tienen gran afinidad por el agua y pueden actuar como centros de concentración; tales partículas se denominan núcleos de condensación. Por este motivo los núcleos de condensación desempeñan un papel esencial en el comienzo mismo del proceso de formación de la nube.

En presencia de núcleos de condensación, el aire saturado precipita el vapor de agua en forma de gotitas de pequeño tamaño (fase de condensación) La existencia de corrientes ascendentes provoca la formación de cristales de hielo en la parte superior de las nubes, los cuales, al caer, sirven de núcleo de condensación a la vez que se licuan, formando de este modo las gotas de lluvia que se precipitan (fase de precipitación).

La precipitación se origina cuando el conglomerado se hace inestable y entonces unas gotas crecen a expensas de las otras. Los mecanismos mediante los que la microestructura de la nube se inestabiliza implica la colisión directa de las gotitas de agua y su coalescencia (unión)

Medición de la Lluvia

El volumen de lluvia se mide en milímetros. Un milímetro equivale a un litro de agua por metro cuadrado.

Los dos principales aparatos de medición de la precipitación, son el pluviómetro y el pluviógrafo. El primero mide el volumen total de lluvia caída durante el día meteorológico (7 A.M. a 7 A.M. del día siguiente). El segundo es un aparato de registro continuo que permite determinar la intensidad de la precipitación en un intervalo de tiempo dado.

Pluviómetro

El pluviómetro es el aparato que sirve para medir la precipitación que cae en la superficie de la tierra en forma de lluvia, nieve, granizo, etc. El pluviómetro consta de un vaso cilíndrico en el que el lado cortante de la anilla de latón de la parte superior asegura una superficie de recogida con una sección exactamente de 200 cm2. Un embudo profundo, para que las gotas que hayan entrado no salgan al rebotar, conduce el agua a otro recipiente cilíndrico, el colector de boca estrecha en el que entra el tubo del embudo. Así, toda el agua recogida se conserva en el vaso colector, protegido de la evaporación por el estrechamiento de la boca y por el dispositivo de dobles paredes que resulta.

La medida de la precipitación recogida se realiza pasando el agua del colector a una probeta graduada. Para facilitar la medida, la escala de la probeta se ha hecho teniendo en cuenta la superficie recogida, y los valores medidos son los que corresponderían a los que hubiésemos recogido en un pluviómetro de un metro cuadrado de superficie. Esta probeta sólo sirve para medir la lluvia recogida en un pluviómetro de 200 cm2 de sección.

Pluviógrafo

El pluviógrafo es el aparato que registra sobre una banda de papel (gráfica) la cantidad de agua caída y el tiempo en que ésta ha caído.

Lo más importante de una precipitación no es tanto la cantidad de agua recogida como el tiempo durante el cual ha caído. El pluviógrafo de sifón consta de un depósito cilíndrico que recibe a través de un tubo de goma el agua de lluvia recogida por un embudo exterior de 200 cm2 de sección. Dentro del depósito hay un flotador prolongado por un tallo vertical, que sostiene directamente el brazo que lleva la plumilla inscriptora. A medida que el depósito se llena, el flotador va subiendo y la plumilla con él.

Procesos Generadores de Precipitación de Lluvias en Colombia

Los sistemas de tiempo que generalmente son responsables de los procesos de precipitación en el país se enumeran a continuación. Para una mayor ilustración se sugiere acudir a literatura especializada en el tema, la cual contiene en mayor detalle las explicaciones teóricas de cada uno de estos aspectos (6). En los capítulos 1.2 y 1.3 de esta obra se trata estos aspectos con mayor profundidad.

Zona de Convergencia Intertropical: La zona de convergencia Intertropical (ZCIT), marca la convergencia entre los vientos alisios del hemisferio Norte y el hemisferio Sur.

Anticiclones subtropicales: Los anticiclones subtropicales no participan directamente en la generación de lluvias en Colombia, pero su posición e intensidad en un momento dado condicionan el comportamiento de la ZCIT, de las vaguadas extratropicales y de las ondas del este ya que pueden bloquear o desviar su trayectoria. Estos anticiclones son: Anticiclón de Las Azores, Anticiclón del Atlántico Sur, Anticiclón del Pacifico Norte, Anticiclón Del Pacifico Sur.

Ondas del Este del Caribe
: Constituyen alteraciones en la corriente de los alisios, generalmente con curvatura ciclónica, los cuales deforman el campo de presión, originando cambios bruscos en el tiempo predominante.

Vaguadas de latitudes medias: Las vaguadas acompañan generalmente los frentes de latitudes medias y se ubican sobre el eje de las áreas de bajas presiones.

Características de mesoescala: Pueden considerarse como características de mesoescala las brisas de mar - tierra, la circulación valle - montaña y la convección local.

Ciclones tropicales: Los ciclones tropicales se forman en la cuenca del Caribe (entre otros sitios) comúnmente sobre aguas cálidas, bajo condiciones de direcciones de vientos constantes con la altura.

Patrón General de La Distribución de Lluvias en Colombia


El patrón de la lluvia total anual en el país puede esquematizarse en la siguiente forma:

• Las menores lluvias se presentan en la Alta Guajira con totales de 500 mm y menos; los núcleos máximos se han registrado en la Región Pacífica con totales anuales de más de 10000 mm.
• La región Caribe registra lluvias entre 500 y 2000 mm con un gradiente muy definido en dirección Sur.
• La región Andina posee una gran diversidad pluviométrica, con lluvias relativamente escasas (hasta 2000 mm) a lo largo de la Cordillera Oriental y en los valles del Alto Magdalena y Alto Cauca y núcleos máximos (de 3000 a 5000 mm) en las cuencas del Medio Magdalena y Medio Cauca.
• En la Orinoquia generalmente predominan las lluvias altas de 2000 a 3000 mm en su parte central y Oriental, aun cuando hacia el piedemonte pueden observarse hasta 6000 mm y por el contrario en el extremo Norte de Arauca las lluvias pueden ser menores de 1500 mm.
• La mayor parte de la Amazonia recibe entre 3000 y 4500 mm por año, mientras que en la Región Pacífica se reciben entre 3000 y 12000 mm.
Este es el patrón general. Sin embargo, a nivel regional se presentan grandes desviaciones a este comportamiento, en razón de la accidentada topografía o a otros factores de meso y macroescala ya reseñados. A nivel mensual, este patrón se conserva relativamente constante, variando únicamente las cantidades. (Mapa 1ª )
Como características predominantes de la distribución durante el año, se pueden citar las siguientes:
• Presentan régimen bimodal: la mayor parte de la región Andina y de la región Caribe, con excepción de la región del Bajo Nechí, parte de la cuenca del río Sinú y sectores de la vertiente oriental de la cordillera central a la altura de Samaná (Caldas)
• Presenta régimen monomodal: la mayor parte de la Orinoquia y Amazonia colombiana y los sectores mencionados anteriormente como excepciones en la parte andina.
• La región Pacífica no presenta una tendencia definida y más bien tiende a mostrar escasa diferencia entre las cantidades aportadas por cada mes en particular.
• En los valles interandinos de la cuenca Magdalena - Cauca se aprecia que en sentido sur se hace mas marcada la temporada seca de mitad de año y es más lluviosa la temporada seca de principios de año. Lo contrario sucede en sentido norte, al punto de que en el medio y bajo Cauca, la temporada seca de mitad de año casi tiende a desaparecer. En la cuenca Magdalena no es tan marcado este efecto latitudinal,, pero se nota asimismo la importancia que adquiere la temporada seca de principio de año.
• Aproximadamente al sur de los 2° N, el régimen comienza a invertirse, hasta el punto de que en el extremo sur de Colombia la temporada menos lluviosa tiene lugar a mediados de año. Asimismo, observando la ocurrencia de los picos máximos, puede detectarse el efecto del movimiento de la zona de convergencia intertropical cuando durante el año atraviesa el país de sur a norte y viceversa.

Distribución Espacio-Temporal Del Numero de Días con Lluvia en Colombia


Desde el punto de vista climatológico, una de las características más representativas de las lluvias, la constituye el número de días en que se presenta este fenómeno durante un mes determinado. Este parámetro ha sido en general, poco estudiado en nuestro país, ya que la mayor parte de la atención de los climatólogos, se ha dedicado al estudio de la cantidad total de lluvia medida en milímetros bien sea a nivel diario, mensual y anual. El número de días con lluvia, es sin embargo, de gran importancia para diferentes aplicaciones, como son estudios de sequía, agricultura, transporte y otros. Es además fundamental realizar el seguimiento del número de días con lluvia, relacionado con el promedio o normal climatológica en las mismas escalas temporales en que se monitorea el total de lluvia. Un índice de seguimiento que incluya esta variable, tiene la ventaja de que sufre menos la influencia de aguaceros torrenciales, o por el contrario, lluvias mínimas, que al ser medidas y contabilizadas, pueden perturbar en forma considerable el valor de un índice comparativo basado tan solo en la cantidad en milímetros. La presente descripción, tiene como principal objetivo, caracterizar la distribución espacio-temporal del número de días con lluvia en Colombia, tomando como base las estadísticas mensuales.

Distribución Espacial Del Numero de Días con Lluvia en Colombia


Región Caribe
El centro y norte de la Guajira, registra la menor frecuencia de días con lluvia con menos de 50 días lluviosos al año. Igual número se registra en lugares aislados del litoral en Atlántico y Magdalena. La mayor parte del centro de la región, correspondiente a los departamentos de Atlántico, Magdalena, norte de Sucre, Cesar y Córdoba, presenta valores de 50 a 100 días con lluvia, mientras que sobre la parte sur de estos mismos departamentos, se registran entre 100 y 150 días con lluvia. Igual frecuencia muestran sectores montañosos de la región como son la Sierra Nevada de Santa Marta, Serranía del Perijá y Serranía de San Jacinto.

Región Andina
Las áreas con menor número de días con lluvia se concentran en los valles del alto Magdalena y alto Cauca en los departamentos de Huila, Tolima y Valle del Cauca. También a lo largo de los valles del río Chicamocha, Sogamoso y Patía, al sur del país y en gran parte del departamento de Norte de Santander. Estas áreas presentan entre 100 y 150 días con lluvia al año, aunque es posible identificar núcleos aislados en el rango de 50 a 100 días. En las estribaciones de las cordilleras el número de días con lluvia crece paulatinamente hasta aproximarse a 200 días. Los núcleos de mayores frecuencias están localizados al centro y occidente de Antioquia, sur de Santander y oriente de Cundinamarca y Boyacá, así como en lugares aislados ubicados en el Macizo Colombiano y Eje Cafetero. En estos sitios, el número de días con lluvia puede estar entre 200 y 250.

Orinoquia – Amazonia
El sector central de los departamentos de Casanare y Meta, así como el norte de Arauca, registra entre 100 y 150 días con lluvia. El resto de la región orinoquense se sitúa en el rango de 150 a 200 días y en sectores del piedemonte puede ser algo mayor a 200. En la Amazonia, se presentan 200 a 250 días con lluvia en Caquetá, Amazonas, Vaupés y Putumayo. Hacia el piedemonte la frecuencia puede llegar a 300 días con lluvia al año.

Región Pacifica
La frecuencia es consistente con la alta pluviosidad de esta región, en la cual llueven más de 200 días al año. Algunos núcleos con más de 300 días de lluvia pueden ubicarse sobre el piedemonte de Nariño y en sectores de los litorales de Valle, Cauca y Chocó.

Análisis de La Distribución Temporal en Colombia


Región Caribe
En la mayor parte del norte y centro de la Región se observa un comportamiento bimodal. El período que registran menor cantidad de eventos lluviosos es el correspondiente a los meses de diciembre a abril en cada uno de los cuales llueve menos de 4 días; a mediados de año, durante el mes de julio, igualmente se observa una disminución de la frecuencia aunque menos pronunciada que a principios de año con valores entre 5 y 10 días lluviosos durante el mes. Los períodos con mayor cantidad de días con lluvia son los meses de mayo y junio durante el primer semestre y agosto a noviembre durante el segundo, con un máximo destacado en octubre, mes en el cual se registran alrededor de 15 días lluviosos.

Región Andina
En la parte central de la región Andina (santanderes, Antioquia, Eje Cafetero, Cundinamarca y Boyacá) se aprecia un período con menor cantidad de días lluviosos, ubicado en enero y febrero y un segundo período, mucho menos pronunciado, en julio y agosto. En el primer período llueven entre 10 y 15 días/mes; en el segundo entre 15 y 20 días. Los demás meses presentan más de 20 días lluviosos, especialmente en los departamentos de Antioquia y Eje Cafetero, mientras que en Cundinamarca, Boyacá y Santander, la frecuencia durante estos meses es algo menor. En Tolima, Huila, Valle, Cauca y Nariño, los meses con menor número de eventos lluviosos se presenta hacia mitad de año, en los meses de julio y agosto. El segundo mínimo, menos destacado, se presenta a principios de año. Los meses de mayor frecuencia de días lluviosos, al igual que en la parte central, continúan siendo abril - mayo durante el primer semestre y octubre-noviembre durante el segundo.

Orinoquia
El comportamiento del número de días con lluvia es monomodal con un período de mayores frecuencias que se extiende de mayo a octubre en los cuales llueve alrededor de 20 días/mes y un período con menor número de días lluviosos muy marcado que va de diciembre a marzo, en los cuales llueve en promedio, de 1 a 4 días.

Región Pacifica
Hacia el norte y centro de esta Región, la marcha anual del número de días con lluvia no presenta variaciones significativas, y en promedio llueve entre 20 y 25 días/mes. En dirección al sur, el número de eventos lluviosos, registra paulatinamente mayor variabilidad intermensual hasta la altura de Tumaco, en donde es posible diferenciar un período de mayores frecuencias durante el primer semestre, y un período con menor número de días lluviosos que tiene lugar en el segundo semestre. Durante el primer semestre, llueve entre 14 y 19 días en promedio. Durante el segundo período, el número de días lluviosos va disminuyendo de 13 en julio a 7 en noviembre.

Amazonas
Presenta una marcha monomodal que sin embargo, es diferente a cada lado del ecuador. Al norte del ecuador, el máximo tiene lugar hacia mitad de año, mientras que hacia el sur, el máximo es hacia los primeros meses del año y el mínimo se presenta en los meses de julio y agosto. En ambos casos es posible esperar lluvias durante más de 15 días al mes.

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