APLICACIÓN BALANCE HÍDRICO Y BALANCE ENERGÉTICO

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Nota: Para fines del problema se considera que es un promedio que es constante en ese periodo de tiempo a pesar de que también depende del nivel de la ciénaga.[pic 61]

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Para la altura inicial se tiene que la descarga inicial es igual a , un área inicial de y un almacenamiento de [pic 64][pic 65][pic 66]

Como tenemos una descarga promedio y una descarga inicial se halla la descarga final.

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Ahora conociendo los caudales de descarga final e inicial y el nivel inicial, se interpola para determinar el nivel final para encontrar la altura promedio.

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Con esta altura promedio que se obtuvo se puede observar en las curvas que para esta se tiene [pic 75]

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- El tiempo de residencia se define como el tiempo promedio que una molécula de agua, en cualquiera de sus estados, permanece en cada uno de los subsistemas del ciclo hidrológico. A la luz de esta definición y utilizando el gráfico que se da a continuación, determine el tiempo de residencia para los subsistemas atmósfera, océano y superficie. De acuerdo con los resultados por Uds. obtenidos, ¿qué podrían concluir acerca del pronóstico del tiempo?

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El tiempo de residencia depende de dos factores, el primero es el volumen con el que el subsistema cuenta y el segundo es el caudal bien sea de salida o de entrada, además se debe tener en cuenta la conservación de la masa, siendo así el tiempo de residencia es:

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Para la atmosfera:

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Para los océanos:

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Para la superficie:

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Conclusión: Hay una gran diferencia entre los tiempos de residencia de la atmósfera, los océanos y el suelo (el tiempo de residencia de la atmósfera es muy pequeño en comparación, es decir el tiempo en que el agua se mantiene en la atmósfera es muy corto). Un tiempo tan pequeño implica que cualquier alteración en alguna de las entradas o salidas se manifiesta rápidamente, cosa que no ocurre con tiempos largos como los del océano o el suelo, esto quiere decir a medida que se pretenda predecir el clima a más días habrá mayor incertidumbre por las posibles alteraciones en las entradas o salidas del sistema (atmósfera).

- Realice el balance energético sobre el lago de Tominé asumiendo que para un día nublado, la radiación incidente es de 205 W/m2 y la temperatura ambiente de 13.5 ºC. Suponga que el albedo de la superficie es igual a 0.18. Repita los cálculos considerando un día totalmente despejado. Concluya acerca de los resultados obtenidos para ambas condiciones.

Datos:

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Reemplazando los datos se tiene que:

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Con lo que se puede confirmar el equilibrio energético que experimenta la superficie, ya que cuando hay nubes al no ingresar gran cantidad de energía la superficie busca absorber la mayor cantidad posible para calentarla mientras que cuando esta soleado absorbe menos para sobrecalentarla (es decir, que busca que la superficie este más fría).

- Sabiendo que la temperatura media en Manizales es de 19º C, la humedad relativa del 72% y la precipitación promedio anual de 1900 mm, calcule la temperatura de punto de rocío en esta ciudad bajo estas condiciones. Para una masa de aire sobre Manizales con estas características determine el ascenso que debería experimentarla masa de aire para alcanzar saturación.

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Para que se alcance la temperatura de Rocío se debe conseguir que la humedad relativa sea igual al 100%, es decir que .[pic 115]

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Una vez obtenida la temperatura de Rocío, se tiene que con un aumento de 6.5 ºC se incrementa 1 Km linealmente.

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