CAPITULO II

NORMAS INTERNACIONALES Y

ADQUISICION DE DATOS.

En este capítulo se describirán en forma general las normas internacionales para la

medición de variables climatológicas y cómo funciona un sistema común de adquisición

automática de datos.

II.1 Normas internacionales.

En un principio que el hombre se dió cuenta de la forma en que le afectaban los

cambios climáticos, la periodicidad de las estaciones, el comportamiento de los vientos y

las lluvias, trató de anticiparse a ellos haciendo pronósticos basados en su totalidad en una

base empírica. Fue después de tomar una actitud mas analítica que se interesó en medir y

llevar un registro de los cambios propios del clima. Es así que surgieron diferentes formas

de medir las variables climáticas, las que se han ido ajustando a las necesidades conforme

se ha requerido. Actualmente existen organismos que regulan estas mediciones y establecen

normas para mantener una congruencia de la información, como la Organización

Meteorológica Mundial y la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales.

Las condiciones que debe cubrir un equipo de medición son los siguientes [13]:

- Exposición del instrumento: la forma en que es expuesto un instrumento es importante

porque usualmente se espera que el instrumento mida una parte seleccionada del ambiente

y que no sea influenciado por otras partes. Por ejemplo, el color, el tamaño y la ubicación

de un termómetro que medirá la temperatura ambiente son determinantes para asegurar una

medición correcta del aire ambiente.

- Representatividad: es un término que utilizan frecuentemente los meteorólogos, pero de la

cual no existe un significado exacto. La definición que le dió el Comité de Mediciones

Atmosféricas de la American Meteorology Society fue: “la extensión a la que un grupo de

mediciones tomadas en un dominio espacio-tiempo refleja las condiciones en el mismo ó en

diferente dominio espacio-tiempo sobre una escala apropiada para una aplicación

particular”.

Una medición es representativa para un propósito particular si sirve adecuadamente

para dicho fin y no necesariamente será representativa para otros muchos propósitos.

- Registro de los datos: las observaciones meteorológicas son registradas en forma

estandarizada por muchos servicios meteorológicos organizados. El uso de un estándar

permite asegurar que las condiciones registradas en diferentes puntos sean vistas de la

misma forma.

Actualmente es posible medir muchas variables meteorológicas con sensores que

producen señales eléctricas, convertir esas señales a una forma digital y almacenar los datos

resultantes en forma comprimida en cintas, discos y en cualquier forma en que sean

fácilmente accesados.

- Procesamiento de datos: las mediciones meteorológicas que son obtenidas para cubrir una

necesidad específica son algunas veces hechos y registrados en una forma tal que pueden

ser utilizados sin procesamiento adicional. Sin embargo es necesario refinar una medición ó

combinarla con otras mediciones para hacerla útil. En particular, los datos registrados

analógicamente en tiras de papel deben ser reducidos a una forma digital antes de ser

utilizados.

Las computadoras modernas permiten al usuario tratar los datos digitales en una

manera virtualmente infinita de formas, por lo que la estandarización en el procesamiento

no parece ser aplicable. Hay programas de computación en diferentes lenguajes, sin

embargo, que permiten realizar operaciones a los datos, tales como integración, ajustes

matemáticos y estadísticas.

- Estándares institucionales: la atmósfera no reconoce límites políticos, y los países por

mucho tiempo han reconocido la importancia de intercambiar información meteorológica.

Para mejorar este intercambio se han involucrado estandarizaciones en los métodos de

medición, observación y comunicación. La Organización Meteorológica Mundial (WMO)

ha tenido la responsabilidad de escribir y promulgar métodos estandarizados a las naciones

miembros. La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (U.S. EPA) ha escrito

métodos estandarizados para medir contaminantes atmosféricos, algunos de los cuales son

de importancia para algunas áreas de la meteorología. Estándares similares han sido

publicados por la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM).

II.2 Sistemas de adquisición de datos.

Los avances en la tecnología electrónica e informática ha permitido el desarrollo de

sistemas automáticos que registran con gran exactitud una vasta cantidad de fenómenos

físicos, eliminando de esta manera los errores humanos de medición, tan comunes antes y

que había que considerar en el estudio científico. Generalmente un sistema automático para

adquisición de datos climatológicos está constituido por una serie de sensores que generan

una señal eléctrica correspondiente a la magnitud del fenómeno físico que habrán de medir

(llámese este temperatura, humedad, radiación solar, etc.). Esta señal eléctrica analógica

debe ser medida y transformada a señal digital; la conversión es realizada por el adquisidor.

Este valor digital entonces puede ser almacenado en algún medio electrónico o magnético

para ser analizado posteriormente (Figura 2.1).

Sensor 1 Sensor 2 Sensor 3 Sensor n

Adquisidor automático

Señales analógicas

Manejo de datos

AlmacenamientoProvisional

...

Señal digital

ComunicaciónComputadora

Almacenamiento permanente

Sistema de respaldode energía eléctrica.

Figura 2.1. Diagrama esquemático general de un sistema automático

de adquisición de datos.

Más aún, todo esto puede realizarse económicamente. Existen formatos estanda-

rizados para la mayoría de los métodos de registro electrónico digital. Desafortunadamente

algunos fabricantes de equipo meteorológico han optado por ignorarlos. Es común que los

datos registrados por un adquisidor particular sean accesados utilizando equipo hecho

específicamente para ese propósito y que sea parcial o totalmente incompatible con

cualquier otro equipo.

El presente trabajo pretende proporcionar una metodología de operación y manejo

de la información generada por la estación solarimétrica, con la cual puedan cubrirse estas

condiciones.

La regulación de las mediciones de las condiciones meteorológicas en México es

responsabilidad del Servicio Meteorológico Nacional, el cual sigue los lineamientos y

estandarización de la WMO; también es responsable de mantener un intercambio de

información con las estaciones meteorológicas establecidas en todo el territorio nacional.

Los datos recabados por las diferentes estaciones en México son en su mayoría

sinópticos, climatológicos ó agrometeorológicos, por lo que no se tiene suficiente

instrumental y metodología para analizar la radiación solar y sus diferentes componentes.