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Procesos naturales del ambiente:
Hidrografía
Primer cuatrimestre
2015
UNIDAD IV: LAS PRECIPITACIONES
ALBERTO I. J. VICH
Prof. Titular
FEDERICO BIZZOTTO
Jefe de Trabajos Prácticos
Departamento de Geografía
Facultad de Filosofía y Letras – UNIVERSIDAD NACIONAL DE
CUYO
LAS PRECIPITACIONES
•La precipitación es la fuente primaria de
abastecimiento de agua al sistema cuenca.
•Se denomina precipitación a toda caída de
agua meteórica en forma líquida como sólida
•Los diversos tipos de precipitación, se miden
normalmente, sin discriminación, por su
equivalente en agua, expresados en términos
de lámina
• la velocidad de la precipitación se denomina
intensidad; es la lámina precipitada en un cierto
intervalo de tiempo.
•“Precipitaciones ocultas” (rocío o escarcha).
INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DE LA
PRECIPITACIÓN
Pluviómetro
INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN DE LA
PRECIPITACIÓN
Pluviógrafo
FORMACION Y TIPOS DE PRECIPITACION
La evaporación y la transpiración son la principal fuente
de abastecimiento de humedad a la atmósfera; está
siempre presente, aún en los días sin nubes.
La condensación del vapor de agua en pequeñas gotitas
de agua o cristales de hielo forma una nube y es el
mecanismo que precede a la precipitación.
Que es una nube?
La formación de las gotitas, se requiere de la presencia
de núcleos de condensación o de congelamiento sobre
los cuales.
Para que se produzca una precipitación, las gotitas que
constituyen las nubes deben aumentar de tamaño.
Procesos de coalescencia.
Proceso de condensación.
FORMAS DE PRECIPITACIÓN
•Llovizna
•Lluvia
•Nieve
•Bolitas de nieve
•Granizo
•Bolas de hielo
TIPOS DE PRECIPITACIÓN
TRATAMIENTO PROBABILÍSTICO DE
LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA
Definición de las variables de
precipitación.
Niveles de análisis. Cuales?
Resumen de la información. Como?
Una variable hidrológica, es la medida o magnitud de
algún elemento del ciclo hidrológico. Toma valores
diversos de un sitio a otro, o de un tiempo a otro, y todos
juntos constituyen la variable. En síntesis, una variable es
un conjunto de valores que a su vez, son los valores de las
observaciones.
El conjunto de observaciones, da una idea del
comportamiento de la variable, que podrá ser más preciso,
cuando mayor sea el número de observaciones de la
variable.
Las variables hidrológicas v.h. pueden ser agrupadas en:
v.h. climáticas
v.h. hidráulicas
v.h. de suelo, vegetación y geología.
v.h. fisiográficas.
TRATAMIENTO PROBABILÍSTICO DE LA
INFORMACIÓN HIDROLÓGICA
VARIABLE PRECIPITACION:
La medida de precipitación es definida como el
espesor de la lámina de agua que se acumula en una
superficie horizontal. En una estación pluviométrica,
la medición de la precipitación se realiza cada 24 h.
También, se realiza en periodos menores a 24 hs
(precipitación horaria) y los datos diarios se agrupan
en mensuales, estacionales o anuales.
Niveles de análisis:
Análisis de la información puntual en el ámbito de
la estación.
Análisis de la distribución temporal de la lluvia,
especialmente al nivel de un evento
hidrometeorológico.
Análisis de la distribución espacial de la lluvia.
REVISION:
Los procesos hidrológicos evolucionan en el espacio y
tiempo de manera compleja; esa circunstancia
dificulta enormemente un análisis físico completo y
riguroso de ellos.
Como alternativa a una solución analítica completa,
se pueden emplear en forma simultánea variables
independientes y dependientes y encontrar su relación
funcional a partir de procedimientos estadísticos.
Los métodos estadísticos están basados en principios
matemáticos, que describen la variación
probabilística de un conjunto de observaciones de un
determinado proceso. Estos, centran su atención en
las observaciones mismas, y no en los procesos
físicos que las producen.
TRATAMIENTO PROBABILÍSTICO DE LA
INFORMACIÓN HIDROLÓGICA: revisión
Si un fenómeno puede verificarse o no, bajo ciertas
condiciones, entonces se llama aleatorio o casual.
Las variables hidrológicas pueden ser tratadas como
variables aleatorias.
FRECUENCIA: número de veces que se repite un
proceso. Se puede expresar en términos absolutos
como relativos
PROBABILIDAD: es la valoración cuantitativa de la
posibilidad de ocurrencia de un evento aleatorio dado.
La frecuencia relativa de ocurrencia de un suceso,
cuando el número de casos es infinito.
TRATAMIENTO PROBABILÍSTICO DE LA
INFORMACIÓN HIDROLÓGICA: revisión
Una variable aleatoria X, es una variable
descripta por una distribución de probabilidades
o frecuencias.
La distribución de frecuencia de una variable
provee los posibles valores que una variable
puede tomar y cuan frecuentemente ocurren
estos posibles valores.
También, muestra el modelo de variación de la
variable.
Ello determina la posibilidad de que una
observación x de la variable X, caiga en un rango
especificado de ella.
TRATAMIENTO PROBABILÍSTICO DE LA
INFORMACIÓN HIDROLÓGICA: revisión
Población: conjunto hipotético infinito de todos
los valores que puede tomar una variable
aleatoria. También se conoce como espacio
muestral. Posee propiedades estadísticas
constantes.
Muestra: conjunto finito de observaciones o
subconjunto del espacio muestral. Sus
propiedades varían de una muestra a otra.
Evento o episodio: es un subconjunto del espacio
muestral.
TRATAMIENTO PROBABILÍSTICO DE LA
INFORMACIÓN HIDROLÓGICA: revisión
RESUMEN DE LA INFORMACION:
Identificación de un valor central o
dominante
Identificación de medidas de fluctuación
o dispersión alrededor del valor central
Ajuste de una función de distribución de
probabilidades. Distribución de
frecuencias
TRATAMIENTO PROBABILÍSTICO DE
LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA
MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL. VALOR TIPO
Valor medio
Mediana
Moda o modo
MEDIDAS DE VARIACIÓN DE LA VARIABLE
Variación absoluta media
Varianza y desviación estándar
Coeficiente de variación
DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS:
La forma más corriente de organización y consiste
en agrupar los datos según su magnitud.
Ordenamiento de las observaciones de mayor a
menor o viceversa.
Otra, es agruparla en intervalos de clase:
Cual es numero apropiado de intervalos de clase?
Tamaño del intervalo de clase?
Definición de los limites de clase?
Representación gráfica:
histograma de frecuencia
polígono de frecuencia
curva de frecuencia acumulada, ascendente o
descendente
TRATAMIENTO PROBABILÍSTICO DE LA
INFORMACIÓN HIDROLÓGICA
DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS: Intervalos de
clase.
Cual es numero apropiado de intervalos de clase?
N = 80; P máxima = 391.5 mm; P mínima = 43.3 mm
DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS: clases.
Cual es numero apropiado de intervalos de clase?
N = 25; P máxima = 532.8 mm; P mínima = 184.0 mm
rango = 532.8 - 184.0 = 348.8 mm
Intervalo de clase = 348.8/6 = 58.1 mm
DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS:
Representación gráfica
ANALISIS DE FRECUENCIAS:
variable aleatoria X
Observaciones:
Probabilidades:
Si una variable X, puede asumir un conjunto continuo
de valores y para cada valor, se le puede asignar una
probabilidad, la función de probabilidades p = f(X) se
denomina función de densidad de probabilidad .
p(X ≤ x) = F(x) p(X > x) = 1 – F(x)
N1N21 p,p,,p,p
1pppp N1N21
N1N21 x,x,,x,x
ANALISIS DE FRECUENCIAS:
Es un conjunto de procedimientos utilizados para
predecir el comportamiento de la variable, a partir
de la información histórica existente. Permite
estimar el valor de la v.h. para una probabilidad
dada o su periodo de retorno T asociado.
El tiempo de recurrencia o tiempo de retorno, es
definido como el número de años en promedio, en
la cual el evento tipo considerado, se producirá una
vez.
Las series sujeto de análisis están conformadas de
un valor por año. Por ejemplo, el promedio o el
mayor o menor valor del conjunto de observaciones
que se realizan a lo largo de un año.
ANALISIS DE FRECUENCIAS:
curvas experimentales de probabilidad
)x(F
1T
)x(F1
1T
1b2N
bmpm
b = 0.5 (Hanzen, 1914) b = 0 (Weibull, 1939)
b = 0.31 (Beard, 1943) b = 0.30 (Chegodayev, 1955)
b = 0.375 (Blom, 1958) b = 0.44 (Gringortem, 1963)
Medidas de asimetría
Medidas de asimetría
Curvas experimentales de probabilidades: ejemplo
DISTRIBUCIÓN TEMPORAL DE LA LLUVIA:
REPRESENTACIÓN GRÁFICA
DISTRIBUCIÓN TEMPORAL DE LA LLUVIA:
LEYES DE PLUVIOSIDAD MEDIA
Ley de alejamiento
Ley de variación de la precipitación con la altura
ANÁLISIS DE LA DISTRIBUCIÓN ESPACIAL
CURVAS LAMINA – SUPERFICIE - DURACION
