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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo A6 - Precipitación Extrema e Inundaciones
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:4870
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Mecanismos atmosféricos de precipitación extrema
Distingue los mecanismos que originan precipitación extrema y la cantidad de lluvia resultante.
Grupo 2: Grupo 2: Ríos atmosféricos: transporte y persistencia
Describe cómo contenido de vapor, transporte horizontal, ancho y persistencia controlan la lluvia de un río atmosférico.
Grupo 3: Grupo 3: Depresión aislada mediterránea
Representa la combinación de aire frío en altura, mar Mediterráneo cálido, evaporación y convección.
Grupo 4: Grupo 4: Amplificación orográfica
Describe el ascenso forzado en barlovento, enfriamiento, condensación y multiplicación de la precipitación.
Grupo 5: Grupo 5: Estado del suelo e infiltración
Representa cómo humedad antecedente, capacidad de campo, impermeabilidad e intensidad de lluvia controlan la infiltración y escorrentía.
Grupo 6: Grupo 6: Vías de inundación
Distingue inundación por saturación e inundación por escorrentía rápida.
Grupo 7: Grupo 7: Daños finales
Conecta las vías de inundación con inundaciones, deslizamientos, pérdidas de vidas y destructividad.
ID:1775
Grupo 1: Grupo 1: Mecanismos atmosféricos de precipitación extrema
Descripción
Distingue los mecanismos que originan precipitación extrema y la cantidad de lluvia resultante.
Pregunta clave: ¿Qué mecanismos atmosféricos originan precipitación extrema?
Distingue los mecanismos que originan precipitación extrema y la cantidad de lluvia resultante. La precipitación extrema reúne los eventos en que las tasas de lluvia o las acumulaciones totales de agua superan ampliamente la climatología local de una región, y es la causa directa de inundaciones, deslizamientos y pérdidas de vidas. Tres mecanismos físicos distintos pueden producir precipitación extrema: los ríos atmosféricos, que son filamentos angostos de transporte de vapor de agua que conectan los trópicos con las latitudes medias; los frentes lentos o estacionarios, que organizan la convección sobre una misma zona durante horas o incluso días; y la amplificación orográfica, que fuerza el ascenso y la condensación del vapor de agua cuando el aire húmedo se topa con una cadena montañosa. Así, la inundación por saturación y la inundación por escorrentía rápida son las dos vías finales por las que la precipitación extrema —ya sea que provenga de un río atmosférico, de una depresión aislada en niveles altos sobre el Mediterráneo, de frentes lentos o estacionarios, o de la amplificación orográfica— termina convirtiéndose en el daño real: las inundaciones, los deslizamientos y las pérdidas de vidas con las que se abre la descripción de este fenómeno.
ID:2828
Grupo 2: Grupo 2: Ríos atmosféricos: transporte y persistencia
Descripción
Describe cómo contenido de vapor, transporte horizontal, ancho y persistencia controlan la lluvia de un río atmosférico.
Pregunta clave: ¿Cómo el transporte y la persistencia de un río atmosférico controlan la lluvia?
Describe cómo contenido de vapor, transporte horizontal, ancho y persistencia controlan la lluvia de un río atmosférico. Un río atmosférico se reconoce por dos señales a la vez: por un lado, la cantidad total de vapor de agua acumulada en la columna de aire que lo compone supera los veinticinco milímetros de agua equivalente, muy por encima de la que hay en el aire circundante; por otro, el flujo horizontal de ese vapor de agua —cuánto vapor atraviesa una sección de la atmósfera por segundo— supera los doscientos cincuenta kilogramos por metro de ancho cada segundo, concentrado en una franja de menos de mil kilómetros de ancho por la que se transportan, en conjunto, varios cientos de kilogramos de vapor de agua por cada metro de esa franja, cada segundo. Cuanto más tiempo permanece un río atmosférico estacionado sobre la misma región, mayor es la acumulación total de lluvia que deja: la persistencia de un río atmosférico durante uno o dos días puede depositar sobre una región entre doscientos y cuatrocientos milímetros de agua. Tres mecanismos físicos distintos pueden producir precipitación extrema: los ríos atmosféricos, que son filamentos angostos de transporte de vapor de agua que conectan los trópicos con las latitudes medias; los frentes lentos o estacionarios, que organizan la convección sobre una misma zona durante horas o incluso días; y la amplificación orográfica, que fuerza el ascenso y la condensación del vapor de agua cuando el aire húmedo se topa con una cadena montañosa.
ID:2829
Grupo 3: Grupo 3: Depresión aislada mediterránea
Descripción
Representa la combinación de aire frío en altura, mar Mediterráneo cálido, evaporación y convección.
Pregunta clave: ¿Cómo produce lluvia extrema una depresión aislada mediterránea?
Representa la combinación de aire frío en altura, mar Mediterráneo cálido, evaporación y convección. En el mar Mediterráneo, otro mecanismo específico de esta región —conocido como depresión aislada en niveles altos, o 'gota fría'— produce precipitación extrema combinando la advección de aire frío en altura con la convección que alimenta el propio mar Mediterráneo cálido; a diferencia del río atmosférico, aquí no es un filamento de vapor de agua el que aporta la humedad, sino el propio mar Mediterráneo cálido evaporándose bajo el aire frío que ha descendido desde niveles altos. Así, la inundación por saturación y la inundación por escorrentía rápida son las dos vías finales por las que la precipitación extrema —ya sea que provenga de un río atmosférico, de una depresión aislada en niveles altos sobre el Mediterráneo, de frentes lentos o estacionarios, o de la amplificación orográfica— termina convirtiéndose en el daño real: las inundaciones, los deslizamientos y las pérdidas de vidas con las que se abre la descripción de este fenómeno. Tres mecanismos físicos distintos pueden producir precipitación extrema: los ríos atmosféricos, que son filamentos angostos de transporte de vapor de agua que conectan los trópicos con las latitudes medias; los frentes lentos o estacionarios, que organizan la convección sobre una misma zona durante horas o incluso días; y la amplificación orográfica, que fuerza el ascenso y la condensación del vapor de agua cuando el aire húmedo se topa con una cadena montañosa.
ID:2830
Grupo 4: Grupo 4: Amplificación orográfica
Descripción
Describe el ascenso forzado en barlovento, enfriamiento, condensación y multiplicación de la precipitación.
Pregunta clave: ¿Cómo transforma la orografía aire húmedo en precipitación amplificada?
Describe el ascenso forzado en barlovento, enfriamiento, condensación y multiplicación de la precipitación. Tres mecanismos físicos distintos pueden producir precipitación extrema: los ríos atmosféricos, que son filamentos angostos de transporte de vapor de agua que conectan los trópicos con las latitudes medias; los frentes lentos o estacionarios, que organizan la convección sobre una misma zona durante horas o incluso días; y la amplificación orográfica, que fuerza el ascenso y la condensación del vapor de agua cuando el aire húmedo se topa con una cadena montañosa. La amplificación orográfica, el tercer mecanismo, actúa de una manera distinta a los dos anteriores: en vez de aportar más vapor de agua, fuerza a que el aire húmedo ascienda por la ladera de barlovento de una cadena montañosa, y ese ascenso forzado enfría el aire y condensa su vapor de agua en forma de lluvia. Cuanto más pronunciado es el ascenso forzado por la orografía, mayor es la precipitación que cae del lado de barlovento: la amplificación orográfica puede multiplicar la precipitación de barlovento entre dos y cinco veces respecto a la que cae sobre las llanuras adyacentes.
ID:2831
Grupo 5: Grupo 5: Estado del suelo e infiltración
Descripción
Representa cómo humedad antecedente, capacidad de campo, impermeabilidad e intensidad de lluvia controlan la infiltración y escorrentía.
Pregunta clave: ¿Cómo controla el estado del suelo la partición infiltración–escorrentía?
Representa cómo humedad antecedente, capacidad de campo, impermeabilidad e intensidad de lluvia controlan la infiltración y escorrentía. Cuando el suelo ya está cerca de su capacidad de campo —es decir, cuando ya tenía una humedad alta antes de que empezara a llover— prácticamente toda la lluvia adicional que aporta la precipitación extrema se convierte en escorrentía en vez de infiltrarse, y el resultado es una inundación por saturación. Cuando, en cambio, el suelo es impermeable, o cuando la lluvia cae con una intensidad muy alta incluso sobre un suelo que en otras condiciones absorbería agua, el agua tampoco logra infiltrarse a tiempo, y el resultado es una inundación por escorrentía rápida. Sea cual sea el mecanismo que produce la precipitación extrema, lo que determina si esa lluvia termina en una inundación depende del estado del suelo que la recibe.
ID:2832
Grupo 6: Grupo 6: Vías de inundación
Descripción
Distingue inundación por saturación e inundación por escorrentía rápida.
Pregunta clave: ¿Por qué vías la escorrentía se convierte en inundación?
Distingue inundación por saturación e inundación por escorrentía rápida. Así, la inundación por saturación y la inundación por escorrentía rápida son las dos vías finales por las que la precipitación extrema —ya sea que provenga de un río atmosférico, de una depresión aislada en niveles altos sobre el Mediterráneo, de frentes lentos o estacionarios, o de la amplificación orográfica— termina convirtiéndose en el daño real: las inundaciones, los deslizamientos y las pérdidas de vidas con las que se abre la descripción de este fenómeno. Cuando el suelo ya está cerca de su capacidad de campo —es decir, cuando ya tenía una humedad alta antes de que empezara a llover— prácticamente toda la lluvia adicional que aporta la precipitación extrema se convierte en escorrentía en vez de infiltrarse, y el resultado es una inundación por saturación. Cuando, en cambio, el suelo es impermeable, o cuando la lluvia cae con una intensidad muy alta incluso sobre un suelo que en otras condiciones absorbería agua, el agua tampoco logra infiltrarse a tiempo, y el resultado es una inundación por escorrentía rápida.
ID:2833
Grupo 7: Grupo 7: Daños finales
Descripción
Conecta las vías de inundación con inundaciones, deslizamientos, pérdidas de vidas y destructividad.
Pregunta clave: ¿Cómo se convierte la inundación en daño real?
Conecta las vías de inundación con inundaciones, deslizamientos, pérdidas de vidas y destructividad. Así, la inundación por saturación y la inundación por escorrentía rápida son las dos vías finales por las que la precipitación extrema —ya sea que provenga de un río atmosférico, de una depresión aislada en niveles altos sobre el Mediterráneo, de frentes lentos o estacionarios, o de la amplificación orográfica— termina convirtiéndose en el daño real: las inundaciones, los deslizamientos y las pérdidas de vidas con las que se abre la descripción de este fenómeno. La precipitación extrema reúne los eventos en que las tasas de lluvia o las acumulaciones totales de agua superan ampliamente la climatología local de una región, y es la causa directa de inundaciones, deslizamientos y pérdidas de vidas.
ID:2834