Precipitação: Teoria, Tipos e Usos (com Diagrama)

Leia este artigo para aprender sobre a teoria, formas, tipos, usos, variação e um h yetógrafo de precipitação ou precipitação.

Teoria da Precipitação ou Precipitação:

Precipitação é o processo natural de conversão do vapor atmosférico em água. A água assim formada cai então na terra na forma de uma chuva. Em termos de hidrologia, a chuva constitui a terceira fase da divisão atmosférica do ciclo hidrológico, “a mudança de estado”. O termo precipitação também é usado para chuvas. Precipitação é, no entanto, um termo geral e inclui todas as formas de queda de umidade, chuva, queda de neve, granizo, granizo etc.

Durante o verão, a perda de evaporação é altamente acelerada em todos os tipos de superfícies de água livre. A água perdida na evaporação encontra espaço em uma massa de ar. Acrescenta ao armazenamento atmosférico de vapor. Embora a perda de evaporação seja excessiva na estação quente, a capacidade da massa de ar também é maior. Essa grande quantidade de vapor torna a massa de ar úmida. A mudança de estado do vapor atmosférico para a água ocorre quando a capacidade da massa de ar de reter as partículas de vapor excede.

Seguindo duas razões principais são responsáveis ​​por esta mudança de estado:

Eu. A massa de ar quente tem grande capacidade para reter as partículas de vapor em suspensão. Quando, de alguma forma, essa massa de ar úmido e quente esfria sua capacidade de reter as partículas de vapor é reduzida. Finalmente, o vapor precipita na forma de chuva.

ii. Às vezes, a variação na pressão provoca a mudança de estado de vapor para chuva. É interessante conhecer o mecanismo atual de precipitação. Por um processo conhecido como nucleação, cristais de gelo ou água são formados sobre as partículas flutuantes, na massa de ar (por exemplo, partículas de poeira, partículas de sal, etc.). Os pequenos cristais, em seguida, crescem no tamanho, combinando com outros cristais. Um estágio vem quando eles caem na terra como a neve ou como a água da chuva.

Formas de Precipitação:

A precipitação ocorre de muitas formas diferentes nas regiões localizadas nas latitudes médias.

Características típicas de várias formas de precipitação são explicadas abaixo:

(i) chuva:

Consiste em gotas de água maior que 0, 5 mm de diâmetro.

(ii) Chuvisco:

São pequenas gotas de água de tamanho entre 0, 1 e 0, 5 mm que caem com taxas de sedimentação tão lentas que ocasionalmente parecem flutuar.

(iii) neve:

É esse tipo de precipitação que resulta da sublimação, isto é, o vapor d'água se transforma diretamente em gelo. Ela cai como cristais de gelo brancos ou translúcidos, muitas vezes aglomerados em flocos de neve. A gravidade específica da neve é ​​geralmente considerada como 0, 1.

(iv) Granizo:

É a precipitação em forma de pedaços de gelo. As pedras de granizo são produzidas em nuvens convectivas, em sua maioria cúmulos. Sua forma pode ser cônica, esferoidal ou irregular. O tamanho das pedras de granizo pode ser de mais de 5 mm. A gravidade específica da granizo é de cerca de 0, 8.

v) Paletes de neve:

Às vezes eles são chamados de granizo suave também. Paletes de neve são mais nítidas e são de tamanho 2 a 5 mm. Devido à sua nitidez ao bater no chão duro, eles geralmente se quebram.

vi) Granizo:

Quando as gotas de chuva caem através da camada de ar sub-congelante perto da superfície da terra, as gotas de chuva ficam congeladas no estágio de gelo. É chamado granizo ou grãos de gelo.

Tipos de precipitação:

Diferentes tipos de chuva podem ser reconhecidos de acordo com o processo pelo qual a massa de ar quente e úmida é levantada e subsequentemente resfriada. De um modo geral, existem três tipos de precipitação.

1. Precipitação Ciclônica ou Precipitação:

Este tipo pode ser subdividido em:

a) frontal e

(b) Precipitação não frontal. Este tipo de precipitação ocorre a partir do levantamento de ar que converge para uma área de baixa pressão ou ciclone. Este tipo de chuva geralmente ocorre em regiões planas.

a) Tipo de precipitação da frente:

Frente é um limite que une massa de ar úmida quente e massa de ar frio. Quando uma massa de ar quente e úmida em movimento é obstruída por uma massa de ar frio estacionária, a massa de ar quente sobe, pois é mais leve que a massa de ar frio. Por vezes, a massa de ar em movimento a frio encontra a massa de ar quente estacionária com resultados semelhantes.

A massa de ar levantada esfria em altas altitudes e a precipitação ocorre. Este processo continua até que toda a massa de ar quente passe sobre a massa de ar frio. Uma chuva tipo precipitação ocorre em caso de frente fria, enquanto que em caso de precipitação frente quente, chuvas contínuas ocorrem até que a frente quente passe sobre a massa de ar frio.

b) Precipitação não frontal:

Este tipo de chuva não está relacionado a frentes. Quando a massa de ar frio se encontra com a massa de ar úmido quente, a massa de ar úmido e quente é levantada, sendo mais leve que a massa de ar frio. Quando a massa de ar quente esfria a alta altitude, ocorre a precipitação.

2. Precipitação Convectiva:

Devido a alguns efeitos locais, o ar é aquecido e armazena mais partículas de vapor. Em seguida, ele sobe na atmosfera, pois é mais leve que o ar frio que circunda a área. Em altas altitudes, ele é resfriado e a precipitação ocorre. A intensidade desse tipo de precipitação pode variar de chuvas leves a rajadas de nuvens.

3. Precipitação Orográfica:

Quando uma massa de ar quente e úmida em movimento é obstruída por algum tipo de barreira como montanhas, a massa de ar quente e úmida, sobe para cima e sobe automaticamente para altitudes suficientemente altas. Lá fica esfriado e finalmente a precipitação ocorre.

A encosta de montanha do lado do mar recebe uma grande quantidade de chuva, mas a encosta lateral da montanha e parte da planície recebe muito pouca chuva. A razão para esse fenômeno peculiar pode ser explicada da seguinte maneira. Quando a massa de ar quente elevada é resfriada, a mudança de estado de vapor para água ocorre e a precipitação ocorre na área abaixo.

Obviamente, quando as nuvens passam pela barreira, elas se aliviam da umidade e ficam fracas. Demora algum tempo até que as nuvens recuperem umidade suficiente para causar a precipitação. Durante este intervalo, as nuvens deixam alguma área seca.

A área que não recebe chuva neste processo é chamada de área de sombra de chuva. A figura 2.3 dá uma ilustração lúcida do fenômeno. Esta área é chamada de área de sombra de chuva, porque é possível ver as nuvens passando rapidamente por cima, mas a terra abaixo não recebe chuva, mas apenas obtém sombra dela.

Usos de Registros de Precipitação:

Em cada estação de medição de chuva, a precipitação é medida após 24 horas. Normalmente, a medição é feita às 08:30 horas. 1ª, obviamente, a precipitação total ocorrida nas últimas 24 horas é inserida em relação à data em que a medição é feita. Os registros de precipitação são mantidos diariamente, mensalmente, sazonalmente ou anualmente para qualquer bacia. A precipitação varia de ano para ano. A média da série de registros anuais dá valor médio de precipitação. A média a longo prazo é chamada de precipitação normal.

Não é possível determinar a precipitação normal dos registros de precipitação cobrindo curto período. A questão que agora surge é quanto tempo deve ser a série de chuvas para obter resultados úteis? Após os extensos estudos, Alexander Binnie concluiu que a porcentagem média de desvio da média real para registros de 5 anos era de ± 15%. Durante 30 anos registrou-se que era de ± 2% e permaneceu assim por um período mais longo também. Assim, para obter resultados satisfatórios, a duração do registro deve ser de pelo menos 30 anos passados.

A seguir, os principais usos dos registros de precipitação:

1. A tendência das chuvas pode ser estudada a partir dos registros pluviométricos. Conhecer a tendência das previsões futuras de chuva pode ser feito.

2. O escoamento sobre a bacia pode ser calculado.

3. A inundação máxima devido a qualquer tempestade pode ser calculada e prevista.

4. Registros de precipitação ajudam a estimar os requisitos de irrigação.

Variação de precipitação:

Os fatores responsáveis ​​pela distribuição desigual de chuvas em grandes áreas são os seguintes:

1. proximidade ao mar:

Do mar, uma quantidade muito grande de água vai para a atmosfera na forma de vapor. Naturalmente, quando nuvens excessivamente carregadas de umidade atravessam a costa do mar, as nuvens deixam cair parte de sua carga. Como resultado, a área costeira recebe mais chuvas.

2. Presença de Montanhas:

O declive lateral de barlavento do lado para o qual as nuvens viajam recebe chuvas excessivas, enquanto que no outro ou encosta lateral de sotavento há área de sombra de chuva. Região montanhosa recebe mais chuvas do que áreas planas.

3. Direção do Vento:

Nuvens são impulsionadas pelo vento. É claro que a área sobre a qual o vento traz nuvens vai ter chuvas.

4. Desenvolvimento da Floresta:

As florestas também se comportam como uma barreira e interceptam as nuvens para obter chuvas. A área com floresta densa recebe mais chuvas.

5. Altura de um lugar acima do nível do mar ou altitude:

Os locais de grande altitude recebem mais precipitação. Em altas altitudes a temperatura da atmosfera é baixa e quando as nuvens alcançam essa área, elas são resfriadas e a precipitação ocorre.

Hyetograph da precipitação:

O hidrógrafo mostra as taxas médias de precipitação, durante a captação de drenagem especificada, durante sucessivas unidades de tempo durante uma tempestade particular (Fig. 2.10).

Para preparar o hidrógrafo de uma dada tempestade, as quantidades de chuva durante as sucessivas unidades de tempo são medidas a partir das curvas de massa das estações dentro e perto da bacia de drenagem. Um tempo unitário de 1 a 6 horas, conforme conveniente, pode ser selecionado. As profundidades médias de precipitação sobre a bacia por unidades de tempo sucessivas são calculadas a partir dos dados tabulados pelo método de polígono de Theissen ou método iso-hipotético. O hidrógrafo é então desenhado plotando a profundidade média da precipitação por unidade de tempo, como mostra a Fig. 2.10.

O hidrógrafo é muito conveniente para relacionar a precipitação sobre a bacia com o resultante hidrograma de inundação. Geralmente é plotado na mesma folha onde a hidrografia é plotada. A única coisa é plotada de cabeça para baixo enquanto a hidrografia é plotada ereta (Fig. 2.11).

O hetógrafo de uma tempestade quando plotada ao lado do hidrograma de inundação fornece o intervalo de tempo entre a precipitação e o pico de fluxo. Também fornece informações importantes sobre a duração efetiva da tempestade que produz o escoamento. O uso do hetógrafo é comumente feito na estimativa de inundação pelo método hidrográfico unitário.