Lluvia

Lluvia

Lluvia de tipo aguacero.

Lluvias en el huracán Ernesto.

Retorno de ecos de lluvia, radar doppler

Para otros usos de este término, véase Lluvia (desambiguación).

La lluvia (del lat. pluvĭa) es un fenómeno atmosférico de tipo acuático que se inicia con la condensación del vapor de agua contenido en las nubes.

Según la definición oficial de la Organización Meteorológica Mundial, la lluvia es la precipitación de partículas líquidas de agua, de diámetro mayor de 0,5 mm o de gotas menores, pero muy dispersas. Si no alcanza la superficie terrestre, no sería lluvia sino virga y si el diámetro es menor seríallovizna. La lluvia se mide en milímetros.

La lluvia depende de tres factores: la presión atmosférica, la temperatura y, especialmente, la humedad atmosférica.

Imagen de París en La Plaza de Europa bajo la lluvia, obra del pintor francésGustave Caillebotte.

El agua puede volver a la tierra, además, en forma de nieve o de granizo. Dependiendo de la superficie contra la que choque el sonido que producirá será diferente.

Gotas de agua

Las gotas no tienen forma de lágrima (redondas por abajo y puntiagudas por arriba), como se suele pensar. Las gotas pequeñas son casi esféricas, mientras que las mayores están achatadas. Su tamaño oscila entre los 0,5 y los 6,35 mm, mientras que su velocidad de caída varía entre los 8 y los 32 km/h, dependiendo de su intensidad y volumen.

Distribución y utilización de la lluvia

La lluvia, en su caída, se distribuye de forma irregular: una parte será aprovechada para las plantas, otra parte hará que los caudales de los ríos se incrementen por medio de los barrancos y escorrentías que, a su vez aumentarán las reservas de pantanos y de embalses y otra parte se infiltrará a través del suelo, y discurriendo por zonas de texturas más o menos porosas formará corrientes subterráneas que irán a parar o bien a depósitos naturales con paredes y fondos arcillosos y que constituirán los llamados yacimientos o pozos naturales (algunas veces formando depósitos oacuíferos fósiles, cuando se trata de agua acumulada durante períodos geológicos con un clima más lluvioso), o acabarán desembocando en el mar. La última parte se evaporará antes de llegar a la superficie por acción del calor.

Las dimensiones de una cuenca hidrográfica son muy variadas, especialmente cuando se trata de estudios que abarcan una área importante, es frecuente que en la misma se sitúen varias estaciones pluviométricas. Para determinar la precipitación en la cuenca en un período determinado se utilizan algunos de los procedimientos siguientes: método aritmético, polígonos de Thiessen u otras interpolaciones y el método de las isoyetas.

Sistema natural de desagüe

Por donde quiera que la lluvia corre, abre su propio sistema de desagüe y la estructura de los arroyos y cauces que deja tras de sí es siempre la misma. Los canales más pequeños desaguan en los mayores, en un conjunto de ramificaciones semejantes a un árbol, hasta que toda esa agua desemboca en un tronco principal. En pequeña escala, podemos ver este sistema en las zanjas que drenan una parcela. En gran escala, la misma estructura se aplica a los afluentes que desaguan en un gran río. Es así como el Misisipi y su red de afluentes desaguan una región de 3.237.500 km cuadrados, vertiendo al año 20,500 millones de metros cúbicos de agua en el golfo de México. Aunque la estructura sea constante, el número de canales de desagüe en tal o cual región dependerá de la precipitación pluvial y de la naturaleza del suelo. En una hondonada de Nuevo México, 43 pequeños riachuelos y canales desaguan una hectárea; en las vertientes de los montes Apalaches, 43 canales son suficientes para drenar 1,700 hectáreas. La uniformidad estructural se debe a que el sistema de canales o afluentes es el más eficaz: cualquier otro exigiría mucha mayor extensión de canales (es decir, la extensión combinada de todas las ramificación es) para desaguar la misma área. 

Canales en limo seco

El lecho de limo se agrieta cuando el sol seca la humedad superficial. Cada vez que llueve, el agua que desciende de las orillas de las grietas labra una serie de ramificados arroyuelos. El limo o légamo es un material suelto con una granulometría comprendida entre la arena fina y la arcilla. Es un sedimento clástico incoherente transportado en suspensión por los ríos y por el viento, que se deposita en el lecho de los cursos de agua o sobre los terrenos que han sido inundados. Para que se clasifique como tal, el diámetro de las partículas de limo varía de 0,002 mm a 0,06 mm. 

Canales en rocas inmemoriales

Las arcillas y esquistos del Desierto Pintado, en Arizona, han sido esculpidos por los arroyos y cauces de desagüe. En toda la mesa del Colorado, de la que es parte esta región, se estima que durante los últimos trece millones de años el agua ha erosionado un trillón de toneladas de roca. 

Las cataratas autodemoledoras

Las cataratas son, en cierto modo, grandes accidentes de la erosión. Cuando un río pasa abruptamente de la roca dura a la roca blanda, ésta (una antigua corriente de lava, por ejemplo) se desgasta rápidamente dejando un labio. Así se formaron las cataratas del Niágara. Cuando un río desgasta su lecho más aprisa que un afluente, éste queda colgando, y los dos se unen mediante una catarata. A veces un río corre sobre una caverna subterránea y la abre, creando una catarata. Cualquiera que sea su origen, la catarata es una aberración. Generalmente, un río gasta su energía con cierta uniformidad, mejor que despilfarrarla en un punto de su curso. Y en una cascada se disipa una cantidad extravagante de energía. Pero una vez formada la catarata, la fuerza del agua se concentra en la erosión de la caída para restaurar el cauce original del río, menos precipitado. El agua que cae en el Niágara cava grandes pozas en la base, minando el promontorio de esquisto y socavando la dura capa de caliza. Desde su formación hace 10,000 años, las cataratas del Niágara han retrocedido más de once kilómetros. A esta tasa, dentro de 22,800 años habrá desaparecido en el Lago Erie.

Desgastando la roca

El río Iguazú salta sobre lechos de lava (de más de 180 millones de años de existencia) en las cataratas de su nombre. La capa de roca que cubre la lava es socavada por las aguas (1,200 metros cúbicos por segundo). Al producirse ocasionales derrumbes, las cataratas retroceden río arriba. 

Ampliando una garganta

Este cañón de 32 kilómetros, de 366 metros de profundidad, abierto en la suave roca volcánica de la meseta de Yellowstone, es huella del paso de las cataratas del Yellowstone (al final del cañón) al retroceder centímetro a centímetro; corriente arriba. Las pequeñas corrientes de desagüe han seguido erosionando la roca de sus paredes, incrementando la anchura del desfiladero. 

Medición de la lluvia

Artículo principal: Pluviómetro

La precipitación se mide en milímetros de agua, o litros caídos por unidad de superficie (m²), es decir, la altura de la lámina de agua recogida en una superficie plana es medida en mm o l/m². Nótese que 1 milímetro de agua de lluvia equivale a 1 L de agua por m².

La cantidad de lluvia que cae en un lugar se mide por los pluviómetros. La medición se expresa en milímetros de agua y equivale al agua que se acumularía en una superficie horizontal e impermeable durante el tiempo que dure la precipitación o sólo en una parte del periodo de la misma.

Pluviómetro manual: es un indicador simple de la lluvia caída, consiste en un recipiente especial cilíndrico, por lo general de plástico, con una escala graduada en donde todas las marcas están a igual distancia entre sí. La altura del agua que llena la jarra es equivalente a la precipitación y se mide en mm.

Pluviómetros totalizadores: se componen de un embudo o triángulo invertido, que mejora la precisión y recoge el agua en un recipiente graduado. A diferencia del anterior, cuanto más hacia abajo están, las marcas de los milímetros se van separando entre sí cada vez más, esto compensa el estrechamiento del recipiente. El mismo tiene esa forma para dar más precisión en lluvias de poco volumen y facilitar su lectura. El instrumento se coloca a una determinada altura del suelo y un operador registra cada 12 horas el agua caída. Con este tipo de instrumento no se pueden definir las horas aproximadas en que llovió.

Pluviógrafo de sifón: consta de un tambor giratorio que rota con velocidad constante, este tambor arrastra un papel graduado, en la abscisa se tiene el tiempo y en la ordenada la altura de la precipitación pluvial, que se registra por una pluma que se mueve verticalmente, accionada por un flotador, marcando en el papel la altura de la lluvia.

Pluviógrafo de doble cubeta basculante: el embudo conduce el agua colectada a una pequeña cubeta triangular doble, de metal o plástico, con una bisagra en su punto medio. Es un sistema cuyo equilibrio varía en función de la cantidad de agua en las cubetas. La inversión se produce generalmente a 0,2 mm de precipitación, así que cada vez que caen 0,2 mm de lluvia la báscula oscila, vaciando la cubeta llena, mientras comienza a llenarse la otra.

Parámetros que caracterizan la lluvia

La lluvia puede ser descrita en los siguientes términos:

Intensidad, definida como la cantidad de agua que cae por unidad de tiempo en un lugar determinado. La intensidad de la lluvia y duración de la lluvia: estas dos características están asociadas. Para un mismo período de retorno, al aumentarse la duración de la lluvia disminuye su intensidad media, la formulación de esta dependencia es empírica y se determina caso por caso, con base a los datos observados directamente en el sitio de estudio o en otros sitios próximos con las características hidrometeorológicas similares. Dicha formulación se conoce como relación Intensidad-Duración-Frecuencia o comúnmente conocidas como curvas IDF.

Duración: La duración del evento de lluvia o tormenta varía ampliamente, oscilando entre unos pocos minutos a varios días.

Altura o profundidad: Definida como la altura que tendría en agua precipitada sobre un m2 de superficie horizontal impermeable, si la totalidad del agua precipitada no se escurriera. Esta dimensión es la que se mide en los pluviómetros. Generalmente se expresa en mm. Un mm de agua sobre 1 m2 equivale a 1 litro.

Frecuencia. La frecuencia de un determinado evento de lluvia, estrechamente relacionado con el llamado tiempo de retorno, definido como el promedio de tiempo que transcurre entre los acaecimientos de dos eventos de tormenta de la misma característica. Para estas determinaciones se toma en cuenta: la duración o la altura, y eventualmente ambas.

Distribución temporal. La distribución temporal de una tormenta tiene un rol importante en la respuesta hidrológica de cuencas en términos de desarrollo del hietograma de una tormenta.

Distribución espacial. Las tormentas que cubren áreas grandes tienden a tener formas elípticas, con un ojo de alta intensidad ubicado en el medio de la elipse, rodeado por lluvias de intensidades y alturas decrecientes. El ojo de la tormenta tiende a moverse en dirección paralela a los vientos prevalentes en el período en que se da el evento.

Clasificación según la intensidad

Oficialmente, la lluvia se adjetiviza respecto a la cantidad de precipitación por hora (Tabla 1). Uno de los términos más empleados en los medios de comunicación es la lluvia torrencial, que comúnmente se asocia a los torrentes y por lo tanto a fenómenos como las inundaciones repentinas, deslaves y otros con daños materiales.

Tabla 1. Clasificación de la precipitación según la intensidad

Clase Intensidad media en una hora (mm/h)

Débiles ≤ 2

Moderadas > 2 y ≤ 15

Fuertes > 15 y ≤ 30

Muy fuertes >30 y ≤ 60

Torrenciales >60

Fuente: AEMET

Otra forma de clasificar la precipitación, independientemente de la anterior, es según el índice n o índice de regularidad de la intensidad (Tabla 2). Este índice mide la relación entre la intensidad y la duración de una precipitación dada, tanto en el ámbito de la meteorología como en el de la climatología. En este último ámbito, las curvas que describen dicho comportamiento se conocen como Curvas IDF o de Intensidad-Duración-Frecuencia.

Tabla 2. Clasificación de la precipitación según la regularidad

n Variabilidad de la intensidad Interpretación del tipo de precipitación

0,00-0,20 Prácticamente constante Muy predominantemente advectiva o estacionaria

0,20-0,40 Débilmente variable Predominantemente advectiva

0,40-0,60 Variable Efectiva

0,60-0,80 Moderadamente variable Predominantemente convectiva

0,80-1,00 Fuertemente variable Muy predominantemente convectiva

Fuente: Divulgameteo

Clasificación de precipitaciones acuosas

Lluvia: es un término general para referirse a la mayoría de precipitaciones acuosas. Puede tener cualquier intensidad, aunque lo más frecuente es que sea entre débil y moderada.

Llovizna (o garúa): lluvia muy débil en la que a menudo las gotas son muy finas e incluso pulverizadas en el aire. En una llovizna la pluviosidad o acumulación es casi inapreciable. Popularmente se le llama garúa, orvallo, sirimiri, pringas o calabobos.

Chubasco (o chaparrón): es una lluvia de corta duración, generalmente de intensidad moderada o fuerte. Pueden estar acompañados de viento.

Tormenta eléctrica: es una lluvia acompañada por actividad eléctrica y habitualmente por viento moderado o fuerte, e incluso con granizo. Las tormentas pueden tener intensidades desde muy débil a torrenciales, e incluso a veces son prácticamente secas. Oficialmente se clasifica como día de tormenta aquél día en el que al menos un observador oye un trueno.

Aguacero: es una lluvia torrencial, generalmente de corta duración.

Monzón: lluvia muy intensa y constante propia de determinadas zonas del planeta con clima estacional muy húmedo, especialmente en el océano Índico y el sur de Asia.

Manga de agua o tromba: es un fenómeno meteorológico de pequeñas dimensiones pero muy intenso, que mezcla viento y lluvia en forma de remolino o vórtices.

Rocío: no es propiamente una lluvia, pero sí una precipitación acuosa. Se forma en las noches frías y despejadas, por condensación de la humedad del ambiente.

Nombres coloquiales

Es curioso señalar que a las lluvias de fuerte intensidad se les suelen dar diferentes nombres en diversos países, por ejemplo: tempestad, (Uruguay y Argentina), temporal (Argentina, Chile,Uruguay y Cuba), chaparrón (Argentina, Perú, México, España y Uruguay), zamanzo de agua (algunas zonas de Andalucía) palo de agua (Venezuela, Panamá, Colombia (en la Región Caribe) yCanarias) aguacero (Argentina, Ecuador, Colombia (en la Región Andina), República Dominicana) . No obstante, el término más común es chaparrón.

Origen de la lluvia

La lluvia puede originarse en diferentes tipos de nubes, generalmente nimbostratus y cumulonimbus, así como en diferentes sistemas organizados de células convectivas: la persistencia de una lluvia abundante requiere que las capas de nubes se renueven continuamente por un movimiento de ascenso de las más inferiores que las sitúe en condiciones propicias para que se produzca la lluvia. Únicamente así se explica que algunas estaciones meteorológicas, como las de Baguio (en la isla de Luzón, en las Filipinas), haya podido recibir 2.239 mm, de lluvia en cuatro días sucesivos. Todo volumen de aire que se eleva se dilata y, por consiguiente, se enfría. La ascensión de las masas de aire puede estar ligada a diversas causas, que dan lugar a diversos tipos de lluvia:

Lluvias de convección: Al calentarse las capas bajas que están en contacto con la superficie terrestre, el aire se hace más ligero, se expande, pesa menos y sube. Al subir se enfría y se produce la precipitación. Es característico de las latitudes cálidas y de las tormentas de verano de la zona templada.

Lluvias orográficas: Se producen cuando una masa de aire húmeda choca con un relieve montañoso y al chocar asciende por la ladera orientada al viento (barlovento); en la ladera opuesta a sotavento no se producen precipitaciones, porque el aire desciende calentándose y se hace más seco.

Lluvias frontales o ciclónicas: Se produce en las latitudes templadas al entrar en contacto dos masas de aire de características térmicas distintas, como las provocadas por el frente polar (zona de contacto entre las masas de aire polares(frías) y tropicales (cálidas), Aparece acompañado de borrascas que son las causantes del tiempo inestable y lluvioso.

Frente frío

Frente cálido

Frente ocluido