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Estudio climatológico de Mozos de Cea Parte 1 - Monografía



 
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Estación pluviométrica. Elementos climáticos. Clasificación climática. Radiación solar. Indice de humedad



Estudio climatológico de Mozos de Cea



El calculo de la radiación solar según los diferentes autores se realiza mediante variables tabuladas, que varían según la zona estudiada.

Los métodos usados son los siguientes:

GLOVER y Mc. CULLOCH:


Rs = Ra ( 0,29 cosB + 0,54 n/N )

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PENMAN:


Rs = Ra ( 0,18 + 0,55 n/N )

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TURC:


Rs = Ra ( 0,18 + 0,62 n/N )

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BLACK:


Rs = Ra ( 0,23 + 0,48 n/N )

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Las variables son las siguientes:



Rs = Radiación solar real
Ra = Radiación solar teórica (langley / día)
n/N = Porcentaje de horas de luz.
B = Latitud de la estación.

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3.2 Elementos climáticos térmicos.



Los diferentes datos termométricos se elaboran a partir de los datos disponibles en el periodo de 1951-1984, y serán utilizados para el calculo de otras variables, como veremos mas adelante, obtendremos los siguientes datos:

Ta = Temperatura máxima absoluta.
T´a = Temperatura media de las máximas absolutas.
T = Temperatura media de las máximas.
tm = Temperatura media mensual.
t = Temperatura media de las mínimas.
t´a = Temperatura media de las mínimas absolutas.
ta = Temperatura mínima absoluta.

3.3 Características térmicas de la estación:



En invierno:

a) El régimen de heladas según L.Emberger se basa en la evolución anual de la temperatura media de las mínimas (t) obteniendo la siguiente clasificación:

- Hs (Helada segura): t < 0ºC
- Hp (Helada frecuente): 0º < t < 3ºC
- H´p (Helada poco frecuente) 3º < t < 7ºC
- d (Helada imposible) t > 7ºC

En nuestro caso, los meses de: Diciembre, enero, y febrero estarán comprendidos en el periodo de helada segura.
Marzo, y noviembre corresponderán al periodo de helada frecuente.
Abril, mayo, y octubre serán meses de helada poco frecuente.
En junio, julio, agosto, y septiembre la helada será imposible.

b) J. Papadakis se basa en la evolución de la media de las mínimas absolutas para clasificar las estaciones en:

- EMLH (estación media libre de heladas): 0ºC < t´a.
- EDLH (estación disponible libre de heladas): 2ºC t´a.
- EmLH (estación mínima libre de heladas): 7ºC t´a.
- EMH (estación media de heladas): t´a 0ºC.

En nuestro caso:

- EMLH corresponde a: Mayo, junio, julio, agosto, septiembre, octubre, y noviembre.
- EDLH: Abril, mayo, junio, julio, agosto, septiembre, octubre, y noviembre.
- EmLH: Junio, julio, agosto, y septiembre.
- EMH: Enero, febrero, y diciembre.

3.4 Elementos climáticos hídricos.



Lluvias:

El estudio se realiza con los datos disponibles del periodo entre 1950-1990.
Se han calculado valores mensuales, anuales, y medios de las precipitaciones, los valores se expresan en mm.
El conocimiento de la pluviometría es básico para realizar el estudio climático, a partir de él estaremos capacitados para comenzar a determinar el exceso o falta de agua en la zona.

3.5 Otros elementos climáticos.



4. Estos datos no tienen la gran importancia de los anteriores, pero aun así han de ser tenidos en cuenta, pues nos permiten conocer la dispersión de la lluvia a lo largo de los meses, así sabremos si las precipitaciones son torrenciales, regulares, o de cualquier otro tipo. Da idea además de la frecuencia del granizo, nieve, escarcha, tormenta y rocío. Incluiré también aquí la rosa de los vientos EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL (ETP).


4.1 Método de THORNTHWAITE.



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Este método relaciona la temperatura media mensual y la evapotranspiración potencial para un mes de 30 días y 12 horas de luz, siempre para un suelo totalmente cubierto de vegetación y donde este pueda disponer de agua suficiente.
Esto indica que no será un método utilizado para zonas de cultivo, si no para praderas o pastizales, y debe ser considerado como una media, puesto que en nuestra latitud los días distan de ser regulares y de 12 horas.

ETP = L * ETP’



Las variables usadas son:

- tm = Temperatura media mensual.
- L = Factor de corrección variable según la latitud.
- a = Variable = 1,27.
- ETP = ETP ajustada.
- i = Índice mensual de calor.
- I = Índice de calor anual = 49,48.

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4.2 Método de BLANEY-CRIDDLE.



Es similar al método de Thornthwaite, pero su aplicación principal es en el regadío. No es muy adecuado en esta zona de estudio debido a que los cultivos predominantes son de secano. Además, al tomar un coeficiente de cultivo medio para cereal, y no disponemos del coeficiente mes a mes de la variedad de trigo predominante en la zona, teniendo esto en cuenta no podemos tomar muy en cuenta este método

ETP = K * P (0,457 tm + 8,13)



Las variables tenidas en cuenta son:

- K = Coeficiente de cultivo. El cultivo predominante en la zona es el trigo, por eso tomaremos como K el valor 0,8.
- tm = Temperatura media mensual en ºC.
- P = Porcentaje de iluminación mensual.
- ETP = Evapotranspiración potencial.

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4.3 Método de TURC.



En el se tienen en cuenta la temperatura media y la radiación, lo que en mi opinión lo hace el método mas adecuado para la zona que nos ocupa. Esto unido a los inconvenientes encontrados en los otros métodos, hace que elija este método para determinar la evapotranspiración media de la zona de estudio.

ETP = 0,4 (Rs + 50) * (tm / tm + 15) * (1 + (50 - HR / 70))



- Rs = radiación solar real calculada por el método de Turc.
- El último factor solo se considerara cuando la humedad relativa sea menor del 50%, lo cual no ocurre en ningún mes en esta zona.

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4.4 Método de PAPADAKIS.



Se basa en el conocimiento del déficit de saturación de la tensión de vapor. Al realizarse el cálculo de la tensión de saturación de vapor a partir de la temperatura media de las máximas, y ser esta una temperatura solo indicativa de (como su nombre indica) la media, no será un método valido para los años muy secos, o excesivamente húmedos.
La formula usada por este autor es la que sigue:


ETP = K [eºT - eº (t-2)]



Siendo las variables consideradas:

- eºT = Tensión de saturación de vapor en mb. o mm. de Hg, correspondiente a la temperatura media de las máximas.
- eº (t-2) = Tensión de saturación de vapor en mb. o mm. de Hg, correspondiente a la temperatura media de las mínimas menos 2ºC
- K = 5,625 cuando la tensión de vapor viene expresada en mb o 7,498 si se expresa en mm de Hg. (tomaremos 7,498).

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4.5 Formula de PENMAN reducida.



La formula tiene dos sumandos, el primero de ellos traduce el efecto directo de la radiación sobre el cultivo, y el segundo valora el componente advención del clima, es decir, el efecto secante del aire sobre el cultivo.


ETP = w * Rn + (1-w) f(u) (ea - ed)



- El termino de la radiación (w * Rn):

w: Factor que traduce los efectos de la temperatura media diaria y la altitud sobre el nivel del mar.

Rn: Expresa la radiación neta solar en mm/día. Dato que puede ser medido o calculado según la expresión siguiente:

Rn = Rns (radiación neta de onda corta) + Rnl (Radiación neta de onda larga)
Rns = (1 - ) * Rs
= Indice de reflexión del cultivo, para el que adoptaremos el valor 0,25 en ausencia del valor real del cultivo.
Rs = Radiación solar en mm/día, que puede ser calculada a partir de la radiación atmosférica Ra mediante la formula: Rs = (0,25 + 0,50 n/N) Ra.
Rnl = f (t) * f (ed) * f (n/N), con signo negativo, ya que significa siempre perdida de radiación.
f (t) = Función de la temperatura media.
F (ed) = Función de la tensión de vapor.
F (n/N) = Función de la relación n/N.

- El termino aerodinámico (1-w) f (u) (ea - ed):

(1-w): Efecto de la temperatura sobre la advención.
F (u): Función del viento:
F (u) = 0,27 (1+ U/100)
U: Recorrido del viento, en km/día medido a 2m de altura.
(ea - ed): Déficit de la presión de vapor.
(ea): Presión de vapor a la temperatura media diaria.
(ed): Presión real de vapor, expresada en mb (ed = ea * HR/100)
siendo HR la humedad relativa media diaria o mensual.
La ETP obtenida se corrige para calcular la evapotranspiración de referencia ETo mediante la expresión siguiente: ETo = C * ETP

C: Coeficiente de corrección que tiene en cuenta:

- Humedad relativa máxima diaria.
- Relación entre vientos diurnos y nocturnos.
- Intensidad de la radiación solar.
- Velocidad diurna del aire.

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4.6 Formula de JENSEN-HAISE.



Utiliza como datos climatológicos t, temperatura media diaria en ºC y la radiación solar real Rs en mm/día.

ETP < > Eto = Ct (t-tx) Rs



Los otros dos componentes de la formula Ct y Cx son constantes para cada lugar y cada serie de datos climatológicos. La primera, es una constante geográfica que tiene como expresión:

Ct = 1 / (CH * C2 + C1)

Siendo:

- CH = (50/C1) - C1
- C2 = 7,6ºC en la expresión dada por Jensen (1970)
- C1 = 38 - 2E / 305 Siendo E la altitud del lugar.

Tx: medido en ºC es un valor constante para cada estación meteorológica, y cada serie (anual y plurianual) de datos meteorológicos, tiene como expresión:
Tx = -2,5 - 0,14 (e2-e1) - E/550

Siendo e2 y e1 tensión máxima de vapor a la temperatura media máxima y mínima, respectivamente, del aire en el mes más cálido expresada en milibares.

El resultado obtenido con este método es negativo, y puesto que una ETP negativa es imposible, lo he descartado.

5. BALANCES HÍDRICOS.



El balance de agua en un suelo depende principalmente de dos fenómenos, la precipitación y la evapotranspiración.
Habiendo calculado la precipitación media para cada mes, y la ETP por diferentes autores, realizare a continuación los balances hídricos.
Serán tres balances para cada autor, uno teniendo en cuenta una textura del suelo arenosa, (50 mm. de capacidad de reserva), una textura media (100 mm.) y una textura (150 mm.), podremos elegir uno u otro balance según las características especificas del terreno, y también según la capacidad de retención de agua del suelo.
Anteriormente elegí el método de Turc como mas adecuado para el calculo de la ETP en la zona, otro argumento a su favor es, que al ser el que calcula la mayor evapotranspiración, será el método según el cual las necesidades de riego se calcularan en su máximo, y esto hará que incluso en el año mas desfavorable se pueda hacer todo el riego necesario.


6. CLASIFICACIONES CLIMATICAS.



6.1. W. KOPPEN.



Datos necesarios:

tm1 = Temperatura media del mes más frío.
tm12 = Temperatura media del mes más cálido.
En nuestro caso:
tm1 = 3,6ºC, Enero.
tm12 = 21,3, Julio.

a) Determinación de la clase de clima.

18ºC > tm1 > -3ºC

Corresponde a un clima tipo C (templado-húmedo cálido).

b) Existencia de una estación seca.

Datos:

P1 = Precipitación media del mes mas seco.
P12 = Precipitación media del mes más húmedo, 60,6 mm. Mayo.

En nuestro caso:

P1 = 23,8 mm. Julio.
P12 = 60,6 mm. Mayo.
No corresponde a Cs ni Cw, por lo tanto será Cf, es decir, no hay estación seca.

c) Determinación del subtipo.

Se adopta el subtipo:

b (tm12 > 10ºC)
c (tm9 > 10ºC)
c (tm10 > 10ºC)





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