A muchas personas les encanta preguntar, ¿por qué siempre llueve sobre mí? Hay quienes quisieran saber por qué llueve tanto cuando están tristes, cuando tienen ganas de salir, o solo cuando deciden hacer jogging o sacar a pasear a su mascota. No hay respuestas fáciles para estas preguntas supuestamente subjetivas. Sin embargo, si uno pregunta 'por qué llueve', la respuesta sería mucho más simple.
Para empezar, la lluvia es precipitación líquida, a diferencia de los tipos no líquidos (como nieve, granizo y aguanieve). Comienza con la vaporización del agua cerca de la superficie de la Tierra, en forma de ríos, lagos, océanos o aguas subterráneas, siempre que haya temperaturas atmosféricas por encima del punto de fusión del agua (0 ° C). A esto le sigue la condensación del vapor de agua atmosférico en gotas de agua que son lo suficientemente pesadas como para caer, que a menudo llegan a la superficie.
La precipitación también es un componente importante del ciclo hidrológico, también conocido como. ' El ciclo del agua “. Este es el término utilizado para describir el movimiento continuo del agua sobre, arriba y debajo de la Tierra, y es responsable de depositar la mayor parte del agua dulce en el planeta. La lluvia ocurre cuando ocurren dos procesos básicos: Saturación y Coalescencia.
Diagrama del ciclo del agua. Crédito: Educación sobre precipitaciones de la NASA
Saturación:
Este proceso ocurre cuando la humedad 'invisible' en el aire (vapor de agua) se ve obligada a condensarse en partículas microscópicas (es decir, polen y polvo) para formar pequeñas gotas 'visibles'. La cantidad de humedad en el aire también se informa comúnmente como humedad relativa; que es el porcentaje del vapor de agua total que el aire puede contener a una temperatura del aire en particular.
La cantidad de vapor de agua que puede contener una parcela de aire antes de que se sature (100% de humedad relativa) y forme una nube (un grupo de partículas diminutas y visibles de agua y hielo suspendidas sobre la superficie de la Tierra) depende de su temperatura. El aire más cálido puede contener más vapor de agua que el aire más frío antes de saturarse.
Fusión:
La condensación ocurre cuando el aire se enfría a su temperatura de 'punto de rocío', el punto en el que se satura. La coalescencia ocurre cuando las gotas de agua se fusionan para crear gotas de agua más grandes (o cuando las gotas de agua se congelan en un cristal de hielo), lo que generalmente es el resultado de la turbulencia del aire que obliga a que ocurran colisiones.
A medida que descienden estas gotas de agua más grandes, la coalescencia continúa, de modo que las gotas se vuelven lo suficientemente pesadas como para vencer la resistencia del aire y caen en forma de lluvia. La lluvia es la principal fuente de agua dulce para la mayoría de las áreas del mundo, proporcionando condiciones adecuadas para diversos ecosistemas, así como agua para plantas de energía hidroeléctrica y riego de cultivos.
Imagen obtenida por el Observatorio de la Tierra del océano y las nubes iluminadas por el sol. Crédito: NASA
Medición:
Las precipitaciones se miden mediante el uso de pluviómetros. Estos manómetros suelen constar de dos cilindros, uno dentro del otro, que se llenan de agua. El cilindro interior se llena primero, y el desbordamiento entra en el cilindro exterior. Una vez que se llena el cilindro interior, se vacía y luego se llena con la lluvia restante en el cilindro exterior, produciendo una estimación total en milímetros o pulgadas.
Otros tipos de medidores incluyen el popular medidor de cuña, el pluviómetro de cubeta basculante y el pluviómetro de pesaje. La opción más económica es un cilindro simple con una vara de medir, siempre que el cilindro sea recto y la vara de medir sea precisa. Cualquiera de estos medidores se puede fabricar en casa, con el conocimiento adecuado.
Las cantidades de precipitación también se estiman de forma activa mediante el radar meteorológico y de forma pasiva mediante los satélites meteorológicos. Ejemplos de este último incluyen el Misión de medición de lluvias tropicales (TRMM), una misión conjunta realizada por la NASA y la Agencia Espacial Japonesa para monitorear las precipitaciones en los trópicos, y el satélite de la NASA. Medición de precipitación global (GPM).
Ambas misiones emplean sensores de microondas para crear estimaciones de precipitación. Los datos de precipitación anual son recopilados y monitoreados por Observatorio de la Tierra de la NASA (NEO), que crea mapas detallados de los patrones climáticos globales (así como el calentamiento y otros factores meteorológicos).
Un mapa 3D del ciclón extratropical observado frente a la costa de Japón el 10 de marzo de 2014 por el radar de precipitación de doble frecuencia de GPM. Los colores indican la intensidad de la lluvia. Crédito: JAXA / NASA
Cambio climático:
Cambio climático antropocéntrico , que incluye el calentamiento global, también está provocando cambios en los patrones de precipitación global. Esto se debe al hecho de que los aumentos en las emisiones de dióxido de carbono han provocado un aumento de las temperaturas anuales en todo el mundo, lo que ha provocado más evaporación y precipitación y fenómenos meteorológicos más extremos.
En latitudes al norte de los 30 °, la precipitación ha aumentado durante el siglo pasado, mientras que ha disminuido de manera similar en los trópicos desde la década de 1970. Y aunque no ha habido un cambio constante a escala mundial, las variaciones regionales se han pronunciado. Por ejemplo, las partes orientales de América del Norte y del Sur, el norte de Europa y el norte y centro de Asia se han vuelto más húmedas.
Otras regiones, como el Sahel (entre el desierto del Sahara y la sabana sudanesa), el Mediterráneo, el sur de África y partes del sur de Asia se han vuelto más secas. También ha habido un aumento tanto del número de fuertes lluvias como de sequías en muchas áreas durante el siglo pasado. En los trópicos y subtrópicos, también ha habido un aumento en la prevalencia de sequías desde la década de 1970.
Lluvia en otros planetas:
A pesar de lo que pueda pensar, la Tierra no es el único planeta donde llueve. En otros cuerpos del Sistema Solar, tiene lugar la precipitación líquida, aunque rara vez involucra agua. De hecho, vinimos , la lluvia ocurre con regularidad, ¡excepto que involucra ácido sulfúrico!
Esta lluvia ácida se forma en lo alto de la atmósfera, donde la velocidad del viento alcanza los 360 kilómetros por hora (224 mph). Sin embargo, una vez que las gotas alcanzan la atmósfera inferior, se evaporan debido al calor extremo, más de 460 ° C u 860 ° F. Por lo tanto, la lluvia nunca llega a la superficie, que es extremadamente seca y fundida.
En Titán, la luna de Saturno, la lluvia toma la forma de metano . Como evidencia proporcionada por el Cassini-Huygens ha indicado la misión, la luna tiene un ciclo hidrológico activo. Excepto que en Titán hay hidrocarburos líquidos en lugar de agua. Como parte de este ciclo, el metano líquido se evapora en la superficie, se acumula en la atmósfera y luego regresa a la superficie como lluvias estacionales.
¡Pero se vuelve más extraño! Por ejemplo, en los últimos años, los científicos han obtenido evidencia experimental que indica que Júpiter y Saturno pueden experimentar lluvia de helio liquido . Debido a las condiciones de extrema presión que existen dentro del interior de los gigantes gaseosos, estos gases se comprimen hasta el punto en que toman forma líquida.
Y luego está lo que se conoce como 'lluvia de diamantes', que se ha especulado que existe en todos los gigantes del gas. Esencialmente, Júpiter, Saturno , Urano y Neptuno todos poseen metano en sus interiores. Debido a las condiciones de presión extrema, estos hidrocarburos se comprimen hasta el punto de que se cree que se forman diamantes reales. Como tal, la lluvia de diamantes en realidad puede existir en estos gigantes de gas / hielo.
Por último, pero no menos importante, está el curioso caso de “ Lluvia Coronal “, Que tiene lugar en el sol. Este fenómeno ocurre durante una eyección de masa coronal, donde el plasma se enfría después de ser expulsado y vuelve a caer a la superficie. A veces, estas gotas de plasma hacen 'salpicaduras' donde golpean. Y en lugar de caer directamente hacia abajo, la lluvia de plasma parece seguir el camino de las líneas invisibles del campo magnético del Sol.
Aquí en la Tierra, la lluvia toma la forma de agua y es una parte intrínseca de nuestro ciclo hidrológico. En otros mundos, la lluvia puede tomar una forma diferente, pero aún ocupa el mismo lugar en el ciclo del planeta. Debido a los cambios de temperatura, saturación y coalescencia, lo que sube (en forma de vapor) eventualmente debe bajar.
Hemos escrito muchos artículos sobre la lluvia para Universe Today. Aquí está ¿Qué son las nubes cumulonimbus? , ¿Cuál es el lugar más húmedo de la Tierra? , ¿Qué es un frente cálido? , Evidencia de lluvia en Marte , y Lluvia rara en Titán; Una vez cada 1000 años .
Si desea obtener más información sobre la lluvia, consulte Página de inicio de Visible Earth . Y aquí hay un enlace a Observatorio de la Tierra de la NASA .
También grabamos un episodio de Astronomy Cast sobre el planeta Tierra. Escucha aqui, Episodio 51: Tierra .
Fuentes: