Facultad Politécnica - Universidad Nacional de Asunción
Aranduka Vol. 5, nº 1 (Jul. 2014)
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Una tentativa de hacer una estimativa de agua
precipitable utilizando datos de radiación solar
fue hecha por Revuelta (1985) quien propuso
una ecuación para relacionar el agua precipitable
presente en la atmosfera con la absorción de
radiación solar:
W=3,767*GGS+0,060*T
d
- 0,143
(2)
Donde:
CGS = k (G
OR
- G
R
)
(3)
G
OR
– Radiación solar en el tope de la atmosfera;
G
R
- el valor de la radiación solar medido por el
radiómetro en superficie, Td es la temperatura de
punto de rocío en superficie.
Revuelta (1985), además de relacionar el agua
precipitable con la absorción infrarroja en la
atmosfera, el agregó un término de temperatura de
punto de rocío en superficie. Esto es debido a que
en capas atmosféricas próximas a la superficie,
existe una concentración considerable de vapor
de agua, y pueden encontrarse moléculas en fase
condensada los cuales no absorben radiación
solar infrarroja.
3. Datos y metodología
3.1 Datos
Fueron utilizados datos de la estación
meteorológica de la ciudad de Pilar (Paraguay)
con código 86255 según la OMM que se
encuentra a una altura de 56m sobre el nivel
del mar, en latitud -26,51° y longitud -58,19°.
Para el estudio fueron colectados parámetros
meteorológicos de cada hora, temperatura de
punto de rocío (°C) y humedad relativa (%) de
09 UTC hasta las 00.
También fueron utilizados datos de insolación
diaria medidas por el Heliógrafo tipo Campbell-
Stokes.
Para calcular la radiación solar global se
utilizaron datos de la estación meteorológica
automática que se localiza en la estación
meteorológica de Pilar. Para el estudio fueron
colectados datos de radiación global (Watt m-2)
de abril hasta diciembre, de 11 UTC hasta las 21
UTC a cada 10 minutos. El sensor de radiación
global es el tipo CM7B, su rango espectral es de
305 a 2800 nm.
Los datos fueron proveídos por la Dirección de
Meteorología e Hidrología (DMH) dependiente
de la Dirección Nacional de Aeronáutica Civil
(DINAC).
Los datos de los sondeos verticales son de la
estación de de Resistencia (norte de Argentina),
se utilizaron datos de velocidad (m s^(-1)) y
la dirección (grados) del viento, la presión
atmosférica (hPa), temperatura del aire (°C)
y humedad relativa del aire (%). Los archivos
con estas medidas también disponen de altura
geopotencial (m), temperatura de punto de rocío
(°C) y razón de mezcla (g kg-1). Se disponen de
207 sondeos en el año 2011.
Metodología
El agua precipitable (W) es la cantidad de agua
líquida expresada en profundidad (mm o cm) si
todo el vapor de agua contenido en la atmósfera
condensara y precipitase.
El contenido de agua precipitable (W) sobre un
punto en la superficie terrestre esta dado por la
ecuación (1).
Si la columna de aire se extiende desde una
presión p
1
hasta p
2
.
Además, es considerado que, para fines prácticos,
la humedad específica (q) es igual a la razón de
mezcla (r) y la aceleración de la gravedad es
igual a 10 m s
-2
.
q ≈ r
Para este estudio, se hará la consideración de que
el nivel p
1
es en la superficie (1000hPa) y el nivel
p
2
es en 500 hPa. Esto es debido a que encima el
nivel de 500 hPa la atmosfera contiene menos
del 10% del agua precipitable total (Ernest Raj
et al., 2008).
En forma discretizada, la expresión (1) puede ser
reescrita a partir de las informaciones disponibles
para los niveles de presión, como: