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Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales

Print version ISSN 0370-3908

Rev. acad. colomb. cienc. exact. fis. nat. vol.44 no.170 Bogotá Jan./Mar. 2020  Epub June 07, 2021

https://doi.org/10.18257/raccefyn.1176 

Reproducción de artículos Julio Garavito Armero

El clima de Bogotá

Julio Garavito A1 

1Director del Observatorio Astronómico Nacional de 1983 a 1919


La ciudad de Bogotá se halla situada en una altiplanicie de la rama oriental de la Cordillera de los Andes, n 2.610 metros sobre el nivel del mar, a 4o35'55".2 de latitud N. y a 4h5m'37S.5 de longitud O., respecto de París *. La cordillera, en el punto en donde se halla Bogotá, tiene la dirección sudoeste-noroeste y va desviándose al este a medirla que avanza hacia el territorio de Venezuela. La región que se halla al lado oriental de los Andes es una inmensa llanura que se extiende hasta las costas del Brasil, del Uruguay y de La Plata.

Hacemos esta breve indicación porque para llegar al conocimiento de las causas que fijan el clima de un lugar, es necesario conocer no solamente los principios generales de la Meteorología, sino también las condiciones especiales en que aquél se halla, tanto geográficas como corográficas, las que influyen directamente en su climatología.

Hallar el clima de una región es llegar, por medio de observaciones meteorológicas, a un conocimiento más o menos perfecto de lo que hay de periódico en su temperatura, presión, humedad y dirección de los vientos y cantidad de lluvia. Encontrar la explicación de esos períodos hallando las causas particulares que los determinan, es el objeto de ese estudio.

La determinación de los períodos de los elementos climatéricos es tanto más aproximada cuanto mayor sea el número de observaciones comparables de que se han deducido, pues como las causas anormales que alteran la regularidad o periodicidad de los fenómenos meteorológicos no obran siempre en el mismo sentido, sus efectos, en los valores medios de las cantidades meteorológicas, tienden a compensarse y aminorarse cada vez más.

El sol es la única causa conocida de los fenómenos meteorológicos. La cantidad de calor que arroja sobre cada centímetro cuadrado de superficie terrestre colocada normalmente a los rayos solares, es de tres pequeñas calorías por minuto; por tanto, la energía que anualmente comunica el sol a la tierra es próximamente de 854 X 1021 kilográmetros *, de la cual pierde ella una porción bastante considerable por radiación al espacio, y el resto lo aprovecha en la evaporación permanente del agua (pie riega los continentes y mantiene los ríos, en sostener la superficie de la tierra a una temperatura muy superior a la del espacio que la rodea y, en fin, en el desarrollo de la vida en sus diferentes manifestaciones. Se comprenderá, por tanto, cuál será la Influencia de la acción solar sobre los movimientos atmosféricos.

La temperatura de un lugar en un instante dado depende de la distancia zenital del sol; es decir, de su ángulo horario y de su declinación. El ángulo horario tiene por período el día, y la declinación el año; la temperatura, por consiguiente, deberá tener esos mismos periodos, el diurno y el anual ; y como todas las cantidades meteorológicas dependen de la temperatura, ellas quedarán también sometidas a dichos períodos.

En la zona intertropical la oblicuidad de los rayos solares, a una misma hora del día, varía muy poco con la declinación del sol; de ahí que la variación anual de la temperatura sea casi insensible en esa región, y ésta es la cansa de tpie en ella no haya propiamente estaciones.

Es evidente que si la cantidad de calor solar recibida por la tierra durante un intervalo de tiempo determinado fuera constante, los períodos meteorológicos diurno y anual no tendrían porqué sufrir alteraciones; así, pues, los fenómenos perturbadores o anormales deben provenir de que el sol no arroja Siempre la misma cantidad de calor. Desde hace algún tiempo se ha encontrado un periodo de once años y medio en la cantidad de manchas solares, cuya influencia en la temperatura media de los lugares de la tierra se ha hecho perceptible. Además, no todos los puntos de la superficie solar deben emitir la misma cantidad de calor, y es claro, como lo han hecho notar Zanger y Honoré, que la rotación solar debe ocasionar un nuevo periodo meteorológico. La Actinometría está llamada a dilucidar este asunto importantísimo para la Meteorología.

* * *

OBSERVACIONES METEOROLÓGICAS

Los datos que pava el estudio del clima de Bogotá hemos podido recoger de Caldas, de Boussingault, del Coronel D. Joaquín Acosta, del Sr. D. Indalecio Liévano y del Sr. D. José María González Benito, se refieren por lo general a cortas series separadas por largos intervalos de tiempo. La diversidad de los instrumentos empleados en esas diferentes épocas, la variedad en la manera como fueron instalados y la diferencia en las horas de observación, hacen casi imposible la comparación de estas series entre, sí; razón por la cual nos serviremos únicamente de las observaciones de 1893 a 1807, que hemos practicado personalmente.

La instalación de los instrumentos meteorológicos ha sido, para esta serie, la siguiente:

1oEl psicrómetro, compuesto de dos termómetros, seco y húmedo, con un error índice de 0o3. y los termómetros de máxima (Negretti) y de mínima, se hallan instalados en una casilla de doble persiana colocada en la ventana norte del salón principal, La comunicación con el salón se halla siempre cerrada, excepto en los instantes en que se consultan los termómetros. El aire circula fácilmente en la casilla. Esta instalación ha sido la única aceptable, dadas las condiciones del edificio y del jardín anexo.

2o El barómetro (Fortin), con una escala que permite apreciar cuartos de diezmilímotros, se halla colocado en el salón principal a 4m90 de altura sobro el piso del salón bajo.

3o El anemómetro es Robinson. La distancia del centro de los casquetes al eje de rotación es de 0m117. Se halla colocado sobre la muralla de la azotea. En el cómputo del espacio recorrido por el viento hemos admitido, de acuerdo con la teoría del aparato, que la velocidad de los centros de los casquetes es el tercio de la del aire, lo cual es bastante aproximado.

4o La dirección del viento se observa por la reflexión de la veleta sobre un espejo horizontal en que se halla trazada la rosa de los vientos, espejo que sirve también para observar la dirección de los vientos superiores.

5 o El pluviómetro usado es el totalizador de M. Herve Magon.

En los cuadros adjuntos están consignados los promedios mensuales de las observaciones meteorológicas practicadas en los años de 1893 a 1897 inclusive.

La disposición de los cuadros es la siguiente: La primera columna vertical contiene los meses del año: Eu las siete siguientes, relativas a los datos del termómetro seco, se encuentran los promedios mensuales de las temperaturas a cada una de las horas indicadas en la parte superior tic las columnas; y de la misma manera en las siete columnas referentes al termómetro húmedo. La 16a columna contiene las Indicaciones del termómetro de mínima. En las siete columnas siguientes se hallan los datos de la nebulosidad. En las otras siete, los correspondientes al espacio, en kilómetros, recorrido por el viento en intervalos de tios horas, como se indica en la parte superior del cuadro; excepto en la columna titulada noche, en la cual se halla el espacio recorrido por el viento desde las ocho de la noche hasta las ocho de la mañana del día siguiente. En las columnas tituladas barómetro reducido están consignados los datos del barómetro corregidos de capilaridad, temperatura y gravedad; y finalmente, en la última columna se halla la cantidad de lluvia en milímetros correspondiente a cada mes(1)*.

NOTAS-1a Las temperaturas de los termómetros seco y húmedo, tales como se encuentran consignadas en los «latiros indicados, deberán ser aumentadas en 0°3, que es el error índice do ambos termómetros. En las curvas de temperatura, y en los cómputos de la humedad relativa y de la tensión del vapor acuoso, se ha hecho esta corrección.

2 a Se han omitido las indicaciones del termómetro de máxima (Negretti) por haberse hallado defectuoso dicho instrumento.

3 a Las indicaciones del barómetro no han sido corregidas del error índice, pues la falta de un catetómetro no nos ha permitido determinarlo con exactitud. La falta de esta corrección no aféela en nada la forma de las curvas barométricas, por ser una corrección constante; y este es el motivo de no habernos preocupado de ella.

Tales son los datos de que nos hemos servido para deducir las nociones preliminares concernientes al clima de Bogotá.

Se acostumbra a expresar las cantidades meteorológicas por series armónicas, pero esto debe hacerse cuando se. tenga gran número de años por reducir. Con corto número de datos las amplitudes de las desigualdades y sus épocas quedan afectadas pollos casos anormales, y esta es la razón de que nos hayamos ahorrado este trabajo y nos circunscribiéramos al dibujo aproximado de las curvas meteorológicas. Dichas curvas dan suficiente idea de las condiciones generales del clima y sirven para conducirnos a la explicación de los hechos más importantes que lo caracterizan.

***

RESULTADOS

Temperatura - Variación diurna (Figura 1a )

Las indicaciones del termómetro seco corregido de 0°30, y las del termómetro de mínima, nos dan, como promedio de los cinco años, 1898-1897, los siguientes resultados:

Las medias horarias que figuran en el cuadro anterior están corregidas del error índice de los termómetros. Las temperaturas durante la noche no han sitio observadas directamente; pero notando la semejanza de la curva en el intervalo comprendido desde la mínima hasta las 8h p. m., con las curvas completas de otros lugares pertenecientes a la zona tórrida, hemos hecho las interpolaciones correspondientes para hallar las temperaturas a las 10 p. m., 12 m. i., 2 a. m. y 4 a. m. En la plancha sólo figura con rasgo lleno lo que corresponde a la observación directa, y puntuado lo que se ha obtenido por comparación. La temperatura media que resulta de todos estos datos es: t m = 12°97.

Si tomamos solamente los datos observados y llamamos a, b, c, d, f, g y h las temperaturas observadas a las 8 a. m., 10 a. m., 12 m., 2 p. m., 4 p. m, y 8 p. m., respectivamente, y m la mínima, obtendremos evidentemente un valor aproximado por la fórmula

y hallamos para la temperatura media 13°11, es decir, un valor mayor en 0°14 a la obtenida con los datos anteriores. Ahora : es claro que debe ser mayor el resultado de (a) que la temperatura media, por razón de que dicha fórmula viene del área de una línea poligonal inscrita a la curva, y en consecuencia, en lo ¡pie corresponde a la parte convexa de la curva, el área de esta debe ser mayor que la de la poligonal, y en lo que corresponde a la parte cóncava debe ser menor, pero el error en esta última debe ser superior a la de la primera, por razón a que las cuerdas en la parte convexa son muy cortas, mientras que en la cóncava es una muy larga. Veamos en efecto, lo que sucede en ta temperatura de Río de Janeiro, para poner un ejemplo palpable. Para esta ciudad tenemos:

La diferencia correspondiente a Bogotá es: 0o14, precisamente el doble de aquélla, y, por otra parte, la oscilación de la temperatura es también cerca del doble: por tanto, la temperatura media de Bogotá en los cinco años, 1893-1807, es: 12o97.

La temperatura diurna, como se ve por In curva, tiene su máximo pocos minutos antes de las dos de la tarde y su mínimo a las cinco y cuarenta y cinco minutos de la mañana. Los rasgos principales de esta curva se explican fácilmente con el auxilio de las leyes físicas de la radiación del calor.

______

Variación anual do la temperatura (Figura 5a )

Reduciendo las temperaturas medias mensuales por la fórmula (a) y corrigiéndolas de 0°14, hallamos para dichas temperaturas los valores siguientes:

Para computar las anteriores medias mensuales correspondientes a los cinco años, 1893-1897, hemos procedido del modo siguiente:

1o En los meses de Abril, Mayo, Junio, Julio, Agosto, Septiembre, Octubre, Noviembre y Diciembre que figuran en todos los cinco años, se ha tomado el promedio de las temperaturas a las 8 a. m. etc., sin más correcciones que las del error índice de los termómetros, y la de 0°14 correspondiente al error de la fórmula (a).

2o l'ara hallar la temperatura media mensual de Enero, de la cual falta el dato correspondiente a 1893, y las de Febrero y Mayo que. faltan en 1895, hemos hecho la interpolación siguiente: Llamemos m' 1 m" 1 m" 1 …. las medias mensuales correspondientes a 1893; m' 2 m" 2 …. m XII 2 las correspondientes a 1894, &; M' 1 M" 1 M"' 1 , .... M XII 1, las medias completas mensuales correspondientes a los cinco años; μ' 1 μ"1 .... μ XII 1 las correspondientes a los cuatro años 1894, 95, 96 y 97, y μ' 2 μ"2 μ ''' 2 …. μ XII 2 las correspondientes a los cuatro años 1893, 94, 96 y 97. Esto supuesto, lo que tratamos de hallar son las cantidades . M' 1 M" 1 M"' 1 . correspondientes a Enero, Febrero y Marzo, que nos son desconocidas.

Llamemos de una manera general m una media mensual cualquiera de uno de los años 1893 ó 1895, correspondiente a uno de los meses en que faltaron datos; M la media correspondiente a los cinco años completos, y μ la correspondiente a los cuatro años que quedan al excluir de los cinco aquel a que pertenece la media mensual m. La media m tendrá uno de los índices 1 ó 3.

Tendremos, suponiendo (pie m sea correspondiente a 1893:

La fórmula (1) nos daria a .M si conociéramos a m 1 ; pero esta media mensual es precisamente In que nos falta, y para suplirla calculamos por (2) todos los valores correspondientes a m 1 -μ en los meses en que no faltaron datos, y el promedio de dichos valores es el que liemos sustituido eu la fórmula (1) para hallar a M' 1 M" 1 M"' asi:

Por otra parte, las diferencias entre la M y las μ han sido tan pequeñas, que hemos prescindido de tal interpolación en lo que concierne a los otros datos meteorológicos.

La temperatura media diurna que nos resulta en esta interpolación es de 12°98, que sólo difiere en 0°01 de la que hablamos hallado.

Variación anual de la oscilación diurna de la temperatura (Figura 6a )

De los datos resulta lo siguiente:

La oscilación de 7°11 es bastante fuerte; sin embargo, ella debe ser aún mayor fuera de la población, por cuanto en las ciudades la aglomeración de gente eleva la temperatura y trata de hacerla constante. Asimismo, la temperatura media de 12°97 está influenciada por la población, influencia que puede alcanzar hasta 1o.

______

Psicrómetro - Variación diurna (Figura 2a )

Las medias bihorarias del termómetro seco y las del húmedo, prescindiendo de la interpolación indicada atrás, dan los siguientes resultados:

La fórmula por medio de la cual hemos calculado la tensión del vapor acuoso es:

f - f’ - 0.00079h (t - t’).

(A. Augot, Instructions Météorologiques, 1891, página 50), en la cual f representa la tensión del vapor acuoso en la atmósfera, f’ la tensión máxima a la temperatura t’ del termómetro húmedo, h la presión barométrica en milímetros, y t - t’ la diferencia entre las indicaciones del termómetro seco y del húmedo. La humedad relativa II se calcula por la fórmula ordinaria. La humedad a las 5h– a. m.. hora de la mínima temperatura, alcanza a 91.2. Calculando la humedad relativa media por la fórmula (a) se tiene, con alguna aproximación: H m = 79.5.

Las horas de la máxima y mínima humedad corresponden muy sensiblemente a las horas de la mínima y máxima temperatura.

______

Variación anual (Figura 8a )

Con el fin de hallar la variación anual de la humedad relativa, hemos tomado la media diurna mensual, computando solamente los datos de las 8 a. m., 10 a. m., 12 m., 2 p. m., 4 p. m., 6 p. m. y 8 p. m., que han sido los de observación regular, sin contar con el valor de la humedad máxima, que se verifica a la llora de la mínima temperatura, próximamente. La media así obtenida resulta ser 77.7, es decir, 1.8 inferior a la media verdadera. Los valores así hallados han sido todos aumentados de este error. Así, pues, tenemos:

Presión atmosférica - Variación diurna (Figura 4a)

Los datos de que nos hemos servido se refieren a los años 1894, 95 y 97. lie aquí las medias horarias:

La presión media es 0m 5601, pero este valor está afectado, como se ha dicho, del error índice del barómetro.

Variación anual (Figura 9a )

La presión media es próximamente igual al promedio entre la máxima y la mínima; sin embargo, es cerca de un décimo de diez-milímetro mayor que dicho promedio. Esto no tiene nada de raro y tiene, explicación, aunque es algo compleja.

La presión media mensual la hemos calculado tomando el promedio entre la máxima, y la mínima agregándole un décimo de milímetro. Así obtenemos los siguientes valores como resultado de las observaciones:

Variación anual de lu oscilación diurna del barómetro ( Figura 10a )

El barómetro tiene dos oscilaciones: la una diurna, que se podría llamar la oscilación dinámica; y la otra nocturna, que es la elástica. La oscilación diurna es mayor que la nocturna, y es a ésa a la que nos referimos. Tenemos:

Velocidad del viento - Vaciación diurna (Figura 1a )

Variación anual de la velocidad media diurna del viento (Figura 9a )

Nebulosidad - Variación diurna (Figura 3a )

Variación anual (Figura 6a )

Para juzgar de los meses en que el cielo está más o menos cubierto, hemos tomado el promedio de los datos de las 8 a. m., 10 a. m., 12 m., 2 p. m. y 4, 6 y 8 p. ni., correspondientes a cada uno de los meses del año. Cada valor en sí no representa la media diurna sino simplemente una cantidad que le es proporcional. Así obtenemos:

Pluviómetro (Figura 5a )

* * *

EXPLICACION DE LAS FIGURAS

Figura 1a--En esta figura están comparadas las curvas de la temperatura y velocidad del viento a las diferentes horas del día. En la primera columna vertical marcada T están colocados los grados de temperatura, y la línea que penetra en esa columna se refiere a la temperatura ; en la última columna marcada V están indicadas las velocidades del viento en metros por segundo, y la curva que penetra en esa columna es la del viento.

En la línea inferior están marcadas las diferentes horas del día, desde las 12 de la noche hasta las 12 de la noche del día siguiente.

En general, la curva o línea que penetra en la primera o última columna es la que se refiere a la letra inicial de la columna.

Ejemplo-La temperatura diurna a las 10 a. m. es de 14°3, y la velocidad media del viento a esa misma hora es 1m60.

Figura 2a-En esta figura están representadas para su comparación la curva de temperatura diurna T y la de la humedad relativa H.

Ejemplo-La temperatura a las 10 a. m. es 14o3, y la humedad es 72,9.

Figura 3a-En esta figura están comparadas la curva de temperatura diurna T y la de nebulosidad N.

Ejemplo-A las 10 a. m. la temperatura es de 14°3, y la nebulosidad de 7.

Figura 4a-Esta figura representa solamente las presiones barométricas a las diferentes horas del día.

Ejemplo-La presión a las 8 a. m. es 0m5610, y a las 4 p. m. es 0m5588.

Figura 5a-Se comparan en esta figura las temperaturas medias mensuales T m, y la cantidad media mensual de lluvias, Tl. Las iniciales de los nombres de los meses están colocadas en la línea inferior.

Ejemplo-La temperatura media en el mes de Mayo es de 13°40, y la lluvia media es de 125 milímetros.

Figura 6a-En esta figura están colocadas las curvas de las medias mensuales de oscilación diurna de temperatura 6°7, y la del grado de nebulosidad N.

Ejemplo-En el mes de Mayo la oscilación media de temperatura en el día es de 6°53, y la nebulosidad 7.66.

Figura 7a-Se comparan en esta figura las curvas de las medias mensuales de temperatura mínima TM y de nebulosidad N.

Ejemplo-En el mes de Mayo la media mensual de la temperatura es de 12°98, y la nebulosidad 7.42.

Figura 8a-Están colocadas en esta figura las medias mensuales de la humedad relativa H y de las lluvias Ll.

Figura 9a-En esta figura están comparadas las curvas referentes a las medias mensuales de la presión barométrica B y la velocidad del viento.

Figura 10.-Están comparadas las medias mensuales de la oscilación barométrica diurna OB en milímetros, y las lluvias mensuales.

***

CONCLUSIONES-PARTE ELEMENTAL

I-Temperatura

1a- Variación (diurna. --La curva de la temperatura (Figura 1a) presenta una máxima y una mínima. La máxima (16°50) se verifica a las dos de la tarde, próximamente, y la mínima (9°39) pocos minutos antes de la salida del sol. Esto está de acuerdo con las leyes físicas de la radiación del calor.

FIGURA 1a 

Comparada esta curva con la de velocidad diurna del viento en la misma figura, se ve que la hora de máxima velocidad corresponde a la de máxima temperatura, y que, por consiguiente, los vientos ordinarios de nuestra región tienen por causa el exceso de temperatura que toma el aire en contacto con la cordillera respecto de. la de la capa atmosférica del mismo nivel que se extiende a los lados de aquélla.

Este movimiento de renovación del aire es, por otra parte, la cansa de que el mayor grado de nebulosidad corresponde también a dicha hora próximamente, como puede verse en la figura 3a

Si se compara con la curva de la humedad relativa del aire ( Figura 2a), se notará que la hora de la mínima humedad coincide con la máxima temperatura, lo que es explicable fácilmente.

Figura 2a 

2a- Variación anual.-En la figura 5a están representadas las temperaturas medias correspondientes a los diferentes meses del año. Esta curva presenta una mínima notable en el mes de Julio (12º5); hecho que parece paradógico por ser Bogotá un lugar del hemisferio boreal. Sin embargo, hemos encontrado una explicación satisfactoria de este fenómeno, que daremos al tratar de la velocidad anual del viento.

Figura 3a 

Al comparar esta curva con la de lluvias ( Figura 5ª), se percibe que los meses más lluviosos son también los más calurosos, hecho que contribuye a comprobar la teoría de nuestros períodos de lluvia, y que expondremos em otro lugar.

3a Variación anual.- Oscilación de la temperatura. - Lafigura 6 a represente las medias mensuales de la variación de la temperatura, siendo de notarse en ella la máxima de Febrero (8o69). La analogía inversa de esta curva con la nebulosidad como se ve en la misma figura, es bien marcada: las máximas de la una corresponden a las mínimas de la otra, y recíprocamente. Esto se explica fácilmente por las leyes de la radicación del calor.

Figura 4a 

4a - Temperaturas mínima.- En la figura 7a están representadas las medidas mensuales de las temperaturas mínimas diurnas. Su semejanza con la curva de nebulosidad es directa; es decir, cuando más despejado está el cielo, tanto menor es la temperatura mínima. Así, los meses de Enero, Febrero, Septiembre, y Diciembre, que son los más despejados del año, son también aquellos en que es más baja la temperatura mínima diurno.

Figura 5a 

En esos meses es muy peligrosa la helada de las plantaciones, por lo cual los agricultores de la Sabana deberán tener mayor cuidado en ello. La combustión de hogueras, encendidas desde las dos o tres de la madrugada en las noches bien despejadas de aquellos meses, protegerá los plantíos. Como en el mes de Julio la temperatura media es bastante baja, deberá tenerse igual precaución en él.

II-Humedad relativa

1. -Variación diurna.-La curva de la humedad relativa diurna, que representa la figura 2a, tiene una forma inversa a la de temperatura diurna, como lo hemos hecho notar.

2. -Variación anual.-La humedad relativa media en los diferentes meses del año (Figura 8a), tienen dos máximas que se corresponden con las de la curva de lluvias, y dos mínimas en los meses de Marzo y Septiembre. Son de observarse los fuertes cambios de humedad en los transcursos de Marzo a Abril y de Septiembre a Octubre.

III -Presión

1.- Variación diurna.- (Figura 4a).-La causa de la doble oscilación barométrica es perfectamente conocida; Koemz fue el primero que dio la explicación de ella, y hoy puede decirse que es un simple problema de Mecánica racional determinar la forma de la curva diurna del barómetro, conociendo la de temperatura. No hay por qué confundir esta oscilación con la de las mareas, cuya influencia en la presión atmosférica es insignificante, según lo ha demostrado Laplace.

FIGURA 6.a 

Es notable en Bogotá la regularidad del barómetro; la mayor separación entre la presión barométrica en un instante dado, y la que le correspondería por la curva, apenas alcanza a dos milímetros. Así, pues, el barómetro, que en las zonas templadas es un precioso indicador de los cambios del tiempo, pues sus alteraciones alcanzan a cuarenta milímetros, aquí, por el contrario, no puede servir para tal objeto, a causa de su poquísima alterabilidad.

2.- Variación anual.-La presión media (Figura 9a) presenta dos máximas en el año (Febrero y Julio) y dos mínimas i Marzo y Noviembre). Entre la mayor presión, en Julio (0m56040) y la menor, en Noviembre (0m55945). hay apenas una diferencia de noventa y cinco cienmilímetros (0.0095).

3.-Oscilación barométrica.- (Figura 10). -La curva anual de la oscilación diurna de la presión ofrece también dos máximas (Abril y Septiembre) y dos mínimas (Febrero y Julio). La oscilación en Septiembre llega a veinte y siete diez-milímetros, mientras que en Julio sólo alcanza a diez y nueve.

IV-Lluvias

Variación anual.- (Figuras 5a y 8a).-La curva que representa las lluvias mensuales es, como debe ser, muy semejante a la de la humedad relativa. (Figura 8a).

En ellas se ve que hay dos épocas lluviosas en el año ; la primera en Abril y Mayo, y la segunda en Octubre y Noviembre. Estas dos épocas, como lo hicimos notar atrás, corresponden a máximas en la curva de temperatura media (Figura 5a), fenómeno aparentemente contradictorio, pero que en realidad confirma la teoría de estos dos períodos de lluvia, cuya explicación es como sigue:

En la zona tórrida el paralelo que recibe normalmente los rayos solares a medio día y que oscila con la declinación del sol entre 23°27' de latitud norte y 23°27' de latitud sur, debe ser el de mayor temperatura. Asimismo en la zona intertropical el aire más caldeado por el sol se halla en continuo ascenso y es reemplazado por el más frío que afluye de los hemisferios laterales, formando una faja que podría llamarse chimenea del globo -movible con el paralelo de mayor temperatura- al cual deberá acompañar incesantemente en su oscilación anual. Esta faja es también de lluvia permanente, porque el vapor de agua que contiene el aire se condensa hasta la saturación al ascender a las regiones elevadas de la atmósfera por el enfriamiento que allí sufre (Report of the Chief Signal Officer, 1885, tomo II, página 226 y siguientes).

FIGURA 7a 

Ahora bien: como el sol pasa por el zenit de Bogotá dos veces en el año, una 1o de Abril y otra el 11 de Septiembre, la zona de lluvia pasará también dos veces, y es la razón de nuestros dos períodos de lluvias: Abril, Mayo y Octubre y Noviembre .

Cabe observar:

1o Que si bien la primera época lluviosa coincide con el paso del sol por el zenit el 1o de Abril, no sucede lo propio en la segunda (Octubre y Noviembre), la cual se retarda cerca de un mes, respecto del paso del sol el 11 de Septiembre;

2o Que la primera estación es más corta que la segunda, la que se extiende en ocasiones hasta mediados de Diciembre; y

3o Que la segunda época presenta ordinariamente un intervalo seco de pocos días hacia la mitad de la estación, conocido vulgarmente con el nombre de verano de San Martín“, lo cual no acontece en la primera.

La siguiente explicación de estos hechos tienen su apoyo en la que daremos de los vientos al tratar de ellos.

La siguiente explicación de estos hechos tiene su apoyo en la que daremos de los vientos al tratar de ellos.

La zona de lluvia, que es el condensador de la humedad de los vientos que afluyen de ambos hemisferios, cuando avanza hacia el norte está empujada por el alisio austral, que es el de mayor fuerza, por lo cual las dos corrientes ascendentes se estrechan y no presentan discontinuidad: así, esta zona será menos ancha en este paso que el segundo, tendrá menos duración la estación lluviosa y no dará lugar a intervalo seco. Esto es lo que sucede en las lluvias de Abril y Mayo.

FIGURA 8a 

Lo contario acontece en la segunda oscilación de la zona, es decir, cuando se mueve de norte a sur, porque en tal caso se halla detenida por el alisio austral, que, como hemos dicho, es el de mayor velocidad. Este viento pasará del paralelo de mayor calificación, y no principiará su ascenso sino después de haber avanzado hacia el norte, no presentándole obstáculo el alisio borea, el cual se mueve con menor rapidez que la zona. De ahí que ésta se retarda en su marcha, se bifurque, se ensanche y consiguientemente dure más tiempo su paso y presente una época seca en su intermedio. Tal es lo que sucede en las lluvias de Octubre y Noviembre. A esto se añade el retardo que debe experimentar en calentarse la región a donde avanza el paralelo en la segunda oscilación a consecuencia del enfriamiento que ha sufrido bajo influencia del alisio sur.

La anchura de la zona, la velocidad con que se transporta, y, en consecuencia, la mayor o menor duración de las épocas de lluvia, no puede ser rigurosamente la misma en sus diferentes pasos sobre esta región. Una alteración en la velocidad de los vientos, ocasionada por cualquier circunstancia anormal, puede producir modificaciones.

FIGURA 9a 

1.- Variación diurna.- (figura 1a ).- Respecto de la variación diurna del viento hemos dicho, al tratar de la temperatura, que la hora de su velocidad máxima corresponde a la de máxima temperatura, y hemos dado allí la explicación de este hecho. 2.- Variación anual.- La figura 9a representa la velocidad media diurna, por el segundo, en cada uno de los meses del año. En ella se observa que en los meses de Junio, Julio, Agosto y Septiembre sopla un viento más fuerte que en los demás siendo su máxima en Julio.

Los golpes del viento en dichos meses no son, en nuestro concepto, sino el alisio austral. Las razones que tenemos para juzgarlos así son las siguientes:

1a- La dirección predominante del viento en esos meses es la sur;

2a -El viento tiene más fuerza en la región austral que en la boreal, pues la extensión marítima es mayor en el hemisferio sur que en el norte, y, por consiguiente, encuetra menor resistencia en aquélla que en ésta:

3a - Bogotá está al sur de la zona de lluvia en aquellos meses, como se deduce de lo dicho al tratar de las lluvias, y, por tanto debe estar recibiendo el alisio austral;

4ª- El viento alisio austral no encuentra resistencia en la llanura del Brasil y puede llegar a nuestra Cordillera Oriental con velocidad suficientemente grande para distinguirlo de los vientos locales;

FIGURA 10a 

5a- El mes de máxima velocidad es el de Julio, en cuya época debe allarse la zona a la mayor distancia norte de Bogotá, por lo cual recibirá el vietno sur ewn la plenitud de su movimiento;

6a- En el mes de Julio se experimenta una máxima en la presión media diurna que debe depender de la disminución de la velocidad del viento ocasionada por la resistencia que le opone nuestra cordillera;

7a- El mes de Julio corresponde a una mínima en la curva de temperatura, debido ser un mes caluroso. Esto se explica por el enfriamiento producido por el alisio sur procedente de la región que se halla en invierno en ese mes; y

8a El alisio boreal no puede producir los mismos efectos en esta región por hallarse retenido en la Cordillera de Venezuela.

En resumen, la dirección, la velocidad, la época en solpa y los efectos que produce el viento en la presión y en la temperatura, concurren a comprobar nuestro aserto.

Para concluir con esta parte elemental destinada al pública, diremos que la exposición que hemos hecho referente al clima de Bogotá, está fundada no sólo en los movimiento generales de la atmósfera, sino también en las circunstancias particulares del lugar, como es la posición geográfica y corográfica de la región en donde se halla; de consiguiente, ella es aplicable de un modo genera a los demás puntos de la Cordillera Orienta que queden en situación análoga a la de Bogotá; pero en lo que se refiere a la Cordillera Central y la Occidental, puede haber diferencias notables que requieran , ‘ara su aplicación, la observación directa.

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ESTUDIO DE LAS CAUSAS QUE DETERMINAN EN BOGOTA EL DESCENSO DE TEMPERATURA, EL AUMENTO DE PRESION Y LAS LLOVIZNAS EN LOS MESES DE JUNIO, JULIO Y AGOSTO

Es un hecho que está fuera de duda, que los vientos que nos llegan a Bogotá en Junio, Julio y Agosto no son otra cosa que el alisio, el cual se mueve en las grandes llanuras que se extienden al este y al sur de la rama oriental de nuestra cordillera.

Sea (Figura 11) MM’ la llanura y M’N la falda de nuestra cordillera. Tracemos el plano horizontal QN y el vertical QM, normal este último a la dirección del viento; es evidente que una masa de aire atraviesa la sección QM, puesto que el viento alisio se percibe en la llanura; ahora bien: a la masa de aire que penetra en la sección QM deberá corresponder a otra masa igual que debe salir por la sección QN; pues di bien es cierto que parte puede salir por RR’ faldeando horizontalmente la cordillera, otra parte deberá penetrar por el plano PP’.

FIGURA 11a 

Es claro, pues, que el aire que llega a la cúspide de la cordillera viene de una capa de nivel inferior SS’ (Figura 12), la cual se encuentra guiada por la cordillera y está obligada a ascender.

La ecuación de la Hidrodinámica es:

Apliquemos esta ecuación al movimiento de una masa de aire A, en el viento alisio de que tratamos, masa que llega a Bogotá después de algún tiempo, siguiendo la trayectoria SAS'S"B. Sea H la diferencia de nivel entre esa capa en la posición A antes de principiar el ascenso, y Bogotá en B. Sean θo P o„ y v 0 la temperatura absoluta, la presión y la velocidad de la masa A y θ p y v las mismas cantidades referentes a la misma masa cuando llega a B.

Tendremos cos(ds,8) = 1 y cos(r,s)=0. Por otra parte, como las variaciones diurnas del barómetro son muy pequeñas, podemos considerar a P independiente del tiempo y reemplazar la diferencial ó relativa a la posición, por la d referente al movimiento; tendremos, pues:

Si consideramos el movimiento de A á B suponiendo que se gaste un día entero, podremos suponer con todo rigor que la masa de aire describe una adiabática, pues el calor que absorbe durante las primeras horas del día y el que irradia en el resto son iguales y, además, muy pequeños. Tendremos pues: (2) . Siendo c 1 el calor específico a presión constante y c a volumen constante y K una constante llamada entropia.

Diferenciando la ecuación (2) tendremos:

Sustituyendo en (a) el valor de Vdp, tendremos, después de multiplicar ambos miembros por (-1)

Y por tanto, como por otra parte la ecuación (2) se puede escribir así:

o bien

(en la cual R = constante y θ = temperatura absoluta ), tendremos diferenciando a (c): O poniendo Rθ= Y por tanto sustituyendo este valor de Pdv en (b), tendremos La cual integrada da:

Por otra parte En efecto, sea m la masa de aire que en la unidad de tiempo atraviesa una sección S o en A. Tendremos m= ρ o S o v o Sea S la sección en B a través de la cual pasa en la unidad de tiempo la misma masa m. Se tendrá: m = ρ8v Y, por consiguiente ρ o S o v o = pSv Y suponiendo, lo que es perfectamente correcto, que la expansión se verifique en todos sentidos de idéntica manera, en atención a que el aire es un cuerpo isótropo, tendremos: S o = mv 2 o y S= v 2 De donde ρ o v 3 = ρv 3 O aun o bien Y en consecuencia

Y como Po>P se tendrá forzosamente:

Es claro que la resistencia en el movimiento debe hacer disminuir a v un poco respecto del valor que tomaría esa cantidad si no hubiera tal resistencia, de donde resulta para P un valor algo mayor que el que corresponde al ascenso efectuado. Esto explica el aumento de presión en esos meses.

Esto supuesto, pongamos: Por tanto siendo α y β cantidades positivas. Por otra parte se tiene:

Por tanto: Así pues 106.6 (θo- θ) = H +α +β.

La cantidad de θo - θ es el descenso de temperatura del aire desde un momento dado hasta la misma hora de su llegada a Bogotá.

Tendremos pues: Por otra parte, en el estado estático, llamando θ’o la temperatura en A y θ’ en B, a la misma hora del día, tenemos puesto que la temperatura decrece a razon de 180 metros por grado. Restando de (5) la ecuación (a) tendremos

En esta fórmula θo> θo puesto que el viento alisio viene de la región de invierno y debe tener menor temperatura. Por tanto θ> θ’ lo que prueba que la temperatura de Bogotá debe disminuír a consecuencia del viento que le afluye. Por otra parte, en Termodinámica se demuestra que el valor de agua que describe una adiabática, se condensa al dilatarse. De ahí que el vapor de agua que nos trae el viento alisio se sobresature y produzca las lloviznas de aquellos meses.

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Nota de la Dirección-Publicaram en este número de la Revista el presente trabajo de Garavito sobre Meteorología, rompiendo con ello la anidad de exposición que nos habíamos propuesto paru llegar ordenadamente a los escritos del saldo Profesor (pie se refieren ti Mecánica celeste y que verán la Un en números posteriores, porque queremos que este trabajo aparezca simultáneamente con nuestro estadio: "Elementos de Meteorología tropical", que se fundamenta eu lus enseñanzas del maestro, quien supo aunar las cualidades eminentes de un insigne analítico con la habilidad requerida por la minuciosa y cuidada observación.

Tal habilidad aparece evidente en este escrito: "El clima de Bogotá", por cuanto la deficiencia de aparato* apropiados se compensa en él con la Interpretación correct» de los valores observadas pura lograr lus medias de las cantidades meteorológicas con una precisión (pie observaciones posteriores no han hecho sino confirmar.

Llamamos la atención a la parte de este escrito, que estaba Inédita y que se refiere al estudio de las causas que determinan en Bogotá el descenso de temperatura, el aumento de presión y bis lloviznas características de los meses de Julio y Agosto, porque es ella una feliz aplicación de las ecuaciones fundamentales de Hidrodinámica desarrolladas por Garavito, tal como aparecen en nuestro trabajo: "mementos de Meteorología tropical".

En alguna parte de la memoria Inserta en un número anterior con el título: "La radiación solar en la Sabana de Bogotá" se expone la critica que bucemos a la teoria de Garavito referente a los vitados alisios del sur, en lo que respecta a los dalos del anemómetro, por creer que tales vientos tienen un carácter local y que las conclusiones por el anotadas sólo tienen aplicación a las corrientes aireas superiores.

Creemos que con trabajos posteriores del Observatorio de Bogotá se llegue a resultados efectivos (pie comprueben nuestros puntos de vista o saquen airosa, en su totalidad, la tesis de Garavito.

1Las coordenadas actuales de la pilastra del anteojo de natíos meridianos del Observatorio Astronómico Nacional de Bogotá, son: φ = 4°35'56"57 ∴ 1= 4h56m19 s42 al oeste de Greenwich.—Ht. de la D.

2Las más modernas determinaciones de la constante solar dan para este valor 1.94 pequeñas calorías, por centímetro cuadrado y por minuto de exposición,—N. de la D.

3No existe este cuadro entre Ion papeles que acompañan el trabajo original —N, de la D.

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