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Todo sabemos como se produce la lluvia. La lluvia es el producto de la condensación del vapor de agua en la atmósfera. El vapor de agua se eleva debido al calor, formando nubes donde la temperatura es inferior a la de la superficie. Este enfriamiento hace que el vapor de agua pase al estado líquido, aumentando su densidad hasta alcanzar la masa que las hace ser atraídas por la gravedad, precipitándose y distribuyéndose de forma irregular.
(NOTA.- Pulsa sobre cualquier imagen para verla a mayor tamaño y con su pie de foto correspondiente.)
Los beneficios de la lluvia son cuantiosos; por una parte porque al caer a temperatura inferior a la ambiente refresca la atmósfera permitiendo un clima más uniforme. Por otra parte, limpia la atmósfera arrastrando consigo las partículas en suspensión.
Además, al llegar a la superficie erosiona las rocas, arrancando nutrientes y minerales que, después, arrastra consigo y que son una alimentación fundamental para especies vegetales (e incluso animales).
Pero no siempre la lluvia tiene consecuencias positivas; también las puede tener negativas, es el caso de cuando llueve fuertemente tras un incendio forestal. La tierra pierde su poder de retención que le confería la vegetación, y el agua de lluvia discurre libremente produciendo escorrentías que arrastran el terreno con ella.
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La lluvia caída en parte es absorbida por la superficie y en parte alcanza el mar, comenzando el ciclo de nuevo.
Pero no todo tipo de lluvia es benigna. Existe un tipo que es terriblemente perjudicial, me refiero a la 'Lluvia Ácida'.
Se conoce como lluvia ácida a cualquier tipo de precipitación (no solo lluvia, también puede ser nieve, niebla, partículas que se posan, ...), que presente elevadas concentraciones de ácido sulfúrico y nítrico.
La lluvia ácida se produce cuando la atmósfera presenta una alta concentración de elemento contaminantes, principalmente por la quema de combustibles fósiles en la plantas térmica generadoras de electricidad, los gases emitidos por los tubos de escape de los automóviles y por las fábricas, ..., pero tales elementos contaminantes también pueden tener un origen natural como es el caso de la capa vegetal en descomposición y los volcanes en erupción, que liberan productos químicos a la atmósfera que pueden originar lluvia ácida.
Estos procesos liberan dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno a la atmósfera, gases que al reaccionar con la lluvia formar soluciones diluidas de ácido nítrico y sulfúrico. Y del resto se encarga las corrientes de aire, al propagar estas soluciones acídicas en la atmósfera a través de cientos de kilómetros. Cuando la lluvia ácida alcanza la superficie terrestre, fluye a través de la superficie mezclada con el agua residual y entra en los acuíferos y suelos de cultivo.
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Este tema está más ampliado a continuación, por lo que, si te interesa sigue leyendo.
Cómo se forma la lluvia.-
En la formación de la lluvia juega un papel fundamental el Sol, cuyo calor produce la evaporación del agua, agua que se encuentra en gran cantidad en el planeta: en los lagos, en el mar, ...
También intervienen las plantas, las cuales absorben agua de la superficie terrestre y la liberan al aire.
Por todo lo anterior, la superficie tiene una gran cantidad de aire húmedo, aire que, al ser calentado por el Sol, se eleva sobre el aire más frío que tiene encima por ser este más pesado. Según este aire húmedo se va elevando y dado que con la altura la temperatura va disminuyendo, la humedad del aire se convierte en minúsculas gotas de agua (en un centímetro cúbico de esta masa húmeda de aire existen unas 500 de estas microgotas, y además son de muy poco peso, se estima que desde una altura de 800 metros necesitarían unas 16 horas para alcanzar la superficie en una atmósfera totalmente en calma, es decir, sin ningún tipo de corriente de aire), Pero en realidad no caen porque basta una ligera brisa para retenerlas en suspensión en el aire, formando las nubes.
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Pero, por distintos fenómenos, las gotitas van adquiriendo mayor dimensión y peso, precipitándose en forma de lluvia, y quedando así cerrado el 'denominado ciclo del agua'.
Las gotitas pueden adquirir mayor dimensión y peso, precipitándose en forma de lluvia mediante:
1.- Las gotitas en la parte superior de la nube, al ser la temperatura inferior, cristalizan en forma de hielo, cristales de hielo que se precipitan y arrastran gotitas de agua. Según caen hacia la superficie, la temperatura va aumentando, por lo que los cristales de hielo se funden, y junto a las gotitas que los rodean, forman grandes gotas de agua.
2.- Si necesidad de intervención de cristales de hielo, las gotitas en el interior de la nube, que tienen distintas dimensiones, se mueven por efecto del aire. Las de mayor tamaño más lentamente, contra las que chocan las de menor tamaño formando gotas mayores que finalmente precipitan.
3.- Durante un temporal en el interior de las nubes se producen fuertes descargas eléctricas que originan substancias químicas llamadas óxidos de nitrógeno, alrededor de cuyos núcleos las gotitas condensan rápidamente, aumentando de tamaño y precipitándose finalmente.
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En el siguiente vídeo se trata de lo anterior, y también se trata del fenómeno PETRICOR, fenómeno que explica el denominado 'olor a lluvia'.
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¿Qué es el granizo?
De los diferentes tipos de precipitaciones existentes: lluvia, nieve, granizo, ... nos ocuparemos del granizo. Parece extraño que, en pleno mes de agosto, bajo un sol abrasador, repentinamente comiencen a caer bolitas heladas del cielo. ¡Sí! Parece extraño, pero en realidad no tiene nada de sobrenatural.
El granizo es un tipo de precipitación en estado sólido compuesta de bolas irregulares de hielo llamadas piedras de granizo o pedrisco. El granizo se forma gracias a un proceso que en meteorología se conoce como acreción.
Se forma en los cumulonimbos, es decir, en nubes de gran desarrollo vertical (gran altura), internamente formadas por una columna de aire cálido y húmedo que se eleva en forma de espiral rotatorio. Se forma por gotas de agua muy frías, en el interior de estas nubes, que se convierten en hielo al ser empujadas hacia arriba, donde la temperatura es menor, por la corriente de aire ascendente. Además, al ir ascendiendo aumentar su tamaño al ir captando gotas de agua más pequeñas.
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En la parte más alta de estos cumulonimbos se alcanzan temperaturas muy inferiores a los -15 grados, valor necesario para la formación del granizo. Al alcanzar las gotas la parte superior de la nube, se congelan en forma de granizo y si a corriente de aire cesa caen, volviendo a aumentar su tamaño al captar más gotitas de agua. La corriente de aire ascendente vuelve a surgir y de nuevo las gotas de granizo vuelven a ascender y a congelarse.
El proceso se repite hasta que el empuje hacia arriba finaliza o las esferas alcanzaron un peso que ya no puede ser sostenido por la masa de aire Si se secciona una de estas bolas veremos que está formada por varias capas de hielo blanco y de hielo transparente, de forma parecida a una cebolla, lo que refleja estos movimientos ascendentes y descendentes.
El hielo blanco responde a la presencia de gran cantidad de aire dentro del agua, esto marca el ascenso del granizo dentro de la nube. El agua se congela sin darle tiempo al aire a salir, por lo que el hielo formado queda blanco. Por el contrario, el hielo transparente indica el descenso del granizo. Su capa de hielo se disuelve y el aire es desplazado.
El tamaño de la bola de granizo puede tener desde unos pocos milímetros hasta varios centímetros, y es más grande cuanto mayor sea su permanencia en la nube antes de precipitarse al suelo. Al precipitarse desde la nube las capas del granizo original se van derritiendo, pues la temperatura aumenta, y la bola que llega hasta nosotros es siempre más pequeña.
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En el siguiente video se trata sobre el granizo o pedrisco. También se narra el procedimiento usado por los agricultores para luchar contra esta lacra.
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El 'olor a lluvia'. El fenómeno PETRICOR.-
El término Petricor es el nombre del olor que se produce al caer la lluvia en los suelos secos, conocido popularmente como 'aroma a tierra mojada'. Es el distintivo aroma que acompaña a la primera lluvia tras un largo período de sequía.
El mecanismo de formación es el siguiente: Las plantas liberan unos aceites para proteger a las semillas en épocas de sequía. Cuando la lluvia sobre una superficie porosa, absorbe dichos aceites, al tiempo que se crean pequeñas burbujas dentro de la gota que aumenta su tamaño y flota hasta alcanzar la superficie, donde se rompe y libera una 'efervescencia de aerosoles' en el aire, los cuales se esparcen por el ambiente.
Pero las plantas no son las únicas que generan el petricor. La mayoría de suelos saludables tienen unas bacterias llamadas geosminas. Cuando el agua golpea contra la tierra, hace que estas moléculas se liberen por el aire y sean más perceptibles por el olfato humano. La geosmina se utiliza para crear antibióticos, pero también para perfumes debido a su olor particular. Asimismo, los rayos que suceden durante las tormentas eléctricas también ayudan a aumentar el petricor, creando una sensación de aire puro debido al ozono.
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En el siguiente vídeo se trata sobre el petricor: ese olor característico que produce la lluvia recién caída sobre suelos secos.
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Como he dicho anteriormente los beneficios de la lluvia son cuantiosos; por una parte porque al caer a temperatura inferior a la ambiente refresca la atmósfera permitiéndo un clima más uniforme. Por otra parte limpia la atmósfera arrastrando consigo las párticulas en suspensión. Pero no todo tipo de lluvia es benigna. Existe un tipo que es terriblemente perjudicial, me refiero a la 'Lluvia Ácida'.
La Lluvia Ácida.-
Como lluvia ácida se conoce a cualquier forma de precipitación (También puede mostrarse en forma de nieve, niebla y partículas de material seco que se posan sobre la Tierra) que presente elevadas concentraciones de ácido sulfúrico y nítrico. Mientras que la lluvia normal es ligeramente ácida, con un pH de 5,6, la lluvia ácida normalmente tiene un pH entre 4,2 y 4,4, es decir bastante más ácida (ver gráfico sobre el factor pH a la derecha).
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La capa vegetal en descomposición y los volcanes en erupción, liberan dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno a la atmósfera que pueden originar lluvia ácida, pero la mayor parte de estas precipitaciones son el resultado de la acción humana. No obstante, es la acción humana la causante de la mayor parte de las emisiones de dióxido de azufre como consecuencia de la quema de combustibles en la industria y las centrales energéticas, así como de la mitad de las emisiones de óxidos de nitrógeno debido a los gases producidos por los vehículos a motor. También, y aunque en menor medida, las explotaciones ganaderas intensivas producen amoníaco a partir de la descomposición de la materia orgánica.
Estos tres contaminantes, que pueden ser transportados por las corrientes de aire a grandes distancias desde sus focos de origen, se oxidan en contacto con la atmósfera y dan lugar a la formación de ácido sulfúrico y ácido nítrico. Dichos ácidos se disuelven en las gotas de agua de las nubes y caen a la superficie terrestre mediante la denominada lluvia ácida (que puede presentarse también en forma de nieve o niebla).
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En el siguiente vídeo se trata sobre la lluvia ácida, que es aquella que se forma cuando el vapor de agua suspendido en la atmósfera reacciona con óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre o trióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas, calderas de calefacción y vehículos que queman carbón o productos derivados del petróleo que contengan azufre.
Dicha reacción forma ácido nítrico, ácido sulfuroso o ácido sulfúrico que caen a la tierra acompañando a las precipitaciones. A nivel ecológico, la lluvia ácida es una consecuencia grave de la contaminación atmosférica.
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Consecuencias de la lluvia ácida.-
El dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno no son gases de efecto invernadero primarios que contribuyan al calentamiento global, uno de los muchos efectos del cambio climático; de hecho, el dióxido de azufre tiene un efecto refrigerante en la atmósfera. Pero los óxidos de nitrógeno contribuyen a la generación de ozono estratosférico, un importante contaminante que puede ser pernicioso para las personas. Ambos gases causan peligros medioambientales y de salud porque se pueden distribuir fácilmente con la contaminación atmosférica y la lluvia ácida.
La lluvia ácida tiene muchas consecuencias nocivas para el entorno, pero sin lugar a dudas, el efecto de mayor insidia lo tiene sobre los lagos, ríos, arroyos, pantanos y otros medios acuáticos:
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Los océanos pueden perder biodiversidad y productividad. La bajada del pH de las aguas marinas perjudica al fitoplancton, fuente de alimento de distintos organismos y animales, lo que puede modificar la cadena trófica y conllevar la extinción de diferentes especies marinas.
Las aguas continentales también se están acidificando a un ritmo muy rápido, un hecho especialmente preocupante si tenemos en cuenta que, a pesar de que solo el 1% del agua del planeta es dulce, el 40% de los peces viven en ella. Dicha acidificación incrementa la concentración de iones metálicos —principalmente ion aluminio—, lo que podría ocasionar la muerte de gran parte de los peces, anfibios y plantas acuáticas de los lagos acidificados. Además, los metales pesados son desplazados hacia las aguas subterráneas, que dejan de ser aptas para el consumo.
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En los bosques (especialmente los situados a mayor altitud), el bajo nivel de pH del suelo y la concentración de metales como el aluminio impiden que la vegetación absorba correctamente el agua y los nutrientes que necesita. Esto daña las raíces, disminuye el crecimiento y vuelve a las plantas más débiles y vulnerables a las enfermedades y plagas. También resultan dañados las agujas de las coníferas y las hojas de los árboles.
Lucha contra la lluvia ácida.-
La única forma de luchar contra la lluvia ácida es reducir las emisiones de los contaminantes que la originan. Esto significa disminuir el consumo de combustibles fósiles. Muchos gobiernos han intentando frenar las emisiones mediante la limpieza de chimeneas industriales y la promoción de combustibles alternativos. Estos esfuerzos han obtenido resultados ambivalentes. Si pudiéramos detener la lluvia ácida hoy mismo, tendrían que transcurrir muchos años para que los terribles efectos que genera desaparecieran.
El hombre puede prevenir la lluvia ácida mediante el ahorro de energía. Cuanta menos electricidad se consuma en los hogares, menos químicos emitirán las centrales. Así mismo, los automóviles también consumen ingentes cantidades de combustible fósil, por lo que los motoristas pueden reducir las emisiones nocivas al usar el transporte público, vehículos con alta ocupación, bicicletas o caminar siempre que sea posible.
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