Introducción a las Observaciones Meteorológicas

(Parte II)Climatología Práctico 2013

Natalia Gil

Tipo de observaciones:• De superficie:

estaciones sinópticas convencionales y automáticas marítimas agrometeorológicas aeronauticas

• De altura: sondeos aviación

• Remotos: satélites radares

Caracterísitcas generales de los instrumentos:

• Un instrumento contiene, al menos, un sensor, un dispositivo de acondicionamiento de la señal y un dispositivo para visualizar el dato.

• Deben ser fiables y precisos• Los instrumentos utilizados habitualmente deberán

compararse directa o indirectamente con los correspondientes patrones nacionales.

• Cualquier cambio de instrumentos debería hacerse de manera que no disminuya el grado de precisión de las observaciones, en comparación con las anteriores. Todo cambio debería ir precedido de un período de transición (dos años por lo menos) durante el cual el instrumental nuevo y el antiguo se utilizarían simultáneamente.

Estaciones sinópticas de superficie:

Deben cumplir con ciertas características:Área abierta mayor a 7m*10m Pasto corto o superficie representativa de la zona No debe haber pozos ni terreno inclinado en la vecindad Zona alejada de edificios y árboles

Estación convencional:

Variables que deben registrar:V ariables Tipo de obs ervador

Tiempo presente Observador MeteorológicoTiempo pasado Observador Meteorológico

Temperatura del aire y suelo TermómetroHumedad del aire Higrómetro

Viento (dirección y velocidad) AnemómetroCobertura nubosa Observador Meteorológico

Tipo de nubes Observador MeteorológicoAltura de la base de las nubes Observador Meteorológico

Visibilidad Observador MeteorológicoPresión atmosférica Barómetro

Radiación solar RadiómetroEvaporación EvaporímetroHoras de sol Heliofanógrafo

Temperatura:• Según OMM: la temperatura del aire es la

temperatura indicada por un termómetro expuesto al aire en un lugar protegido de la radiación solar directa.

• La unidad para informar la medida es °C.• Según el principio físico que use el sensor para

medir, se clasifican en tres tipos:a) termómetro de líquido en tubo de vidrio;b) termómetro de resistencia: mide la variación de

la resistencia eléctrica de un conductor con los cambios de temperatura

Tipos de termómetro:

Termómetro de liquido en tubo: Se mide la expansión o compresión que experimenta un líquido (alcohol o mercurio) en el interior de un tubo de vidrio al cambiar su temperatura.

Termómetro de máxima: Se instala en un soporte inclinado 2º con respecto a la horizontal (hacia arriba), el elemento sensible es el mercurio. Tiene un estrangulamiento que no permite que baje el mercurio. La medida se toma una vez por día, a las 21 hs local.

Termómetro de mínima: Se instala en posición horizontal, el elemento sensible es alcohol. Contiene, dentro del líquido un índice flotante (de metal) que tiene una resistencia muy grande a salir del líquido. Se registra una vez por día, a las 9 hs local.

Tipos de termómetro:Placas bimetálicas:Asocia la capacidad de deformación de dos placas con la variación de temperatura

Termómetro de resistencia eléctrica: termistor

Humedad Relativa:

R ec ordando definic iones :

HR=100*e/es HA=mvap/Vol

W=mvap/maire seco

Td: Temp. del Punto de rocío

Tb: Temp. del bulbo húmedo

Humedad Relativa:M étodos para medir la humedad:

• Par psicométrico

• Higrómetro de cabello

• Higrómetro eléctrico

• Capacitivo

• Absorción de vapor de agua

• Higrómetro del punto de

rocío

Par psicométrico

Presión:

• Queremos medir la presión estática que es la fuerza por unidad de área ejercida sobre la superficie en ausencia de movimiento del aire. La presión dinámica va a introducir errores en mi medida.

• Las unidades son: mbar, hPa, mmHg, atm:

1 atm = 1013 hPa = 1013 mbar= 760 mmHg

Tipos de barómetros:

Barómetro de mercurio

Cápsulas aneroides

Errores en las mediciones de los barómetros de Hg:• Presión dinámica del viento que puede estar superpuesta con la

presión estática.• La densidad del mercurio es función de T y por lo tanto la lectura va

a presentar algún coeficiente lineal de expansión. Este efecto debido a la T, se compensa midiendo la T del termómetro adjunto, el cuál esta incluido en el instrumento. Luego se realiza una corrección por temperatura.

• La gravedad local debe ser conocida con precisión y se realiza una corrección por gravedad.

• La presencia de gas por encima del mercurio en el tubo puede causar errores.

• La tensión superficial del mercurio puede causar una depresión en la columna de Hg. Por eso se le hace una corrección.

• El barómetro debe permanecer vertical• La presencia de pequeñas burbujas de aire en el Hg. Estas van

ascendiendo lentamente con el tiempo y se dirigen hacia la cámara de vacío, venciendo la tensión superficial.

Abrigo meteorológico:

Dirección y velocidad del viento:

• La exposición de los instrumentos de medición del viento deberá hacerse en terreno despejado y a una altura de diez metros sobre el nivel del suelo (se definen como terrenos despejados aquellas zonas en las que la distancia entre el anemómetro y cualquier obstáculo es de al menos diez veces la altura del obstáculo).

• Es una cantidad vectorial: la dirección se expresa en grados y la velocidad en m/s

• Se informa el valor escalar medio de los diez minutos antes de la observación sinóptica.

Tipos de anemómetros:Anemómetro de copela: la velocidad de rotación de las copelas esta asociada con el modulo de la velocidad. La veleta nos dice la dirección del viento.

Anemómetro Sónico: Su principio de medición es la velocidad de propagación del sonido. Consiste de sensores que envían señales de sonido y otros que las reciben. Mide el tiempo que demora la señal en atravesar una distancia conocida (en gral 20 cm). Es más caro y preciso que el anemómetro de copelas. Tiene grandes errores cuando llueve o nieva.

Precipitación:• La cantidad de precipitación será la suma de la

cantidad de precipitación líquida y del equivalente líquido de la precipitación sólida.

• Las cantidades diarias de precipitación deberían medirse con una precisión de 0,2 mm y de ser posible, lo más próxima de 0,1 mm.

• Los pluviómetros se deberían diseñar y colocar de manera que se reduzcan al mínimo los efectos del viento, de la evaporación y de las salpicaduras, por ser éstas las causas más frecuentes de error.

• No debería haber cerca del pluviómetro objeto alguno a una distancia inferior al doble de su altura medida desde el orificio.

Tipos de pluviómetros:Pluviómetros mecánico: registra la lluvia acumulada en cierta cantidad de tiempo. Tiene 3 partes: una recipiente que recibe la muestra con una área de 16cm de diámetro; la segunda parte es una embudo que lleva el agua de lluvia desde el recipiente receptor hasta el de almacenamiento. Este ultimo tiene una escala gravada que me dice cual fue el acumulado.

Cangilómetro: están compuestos de un balancín con 2 recipientes idénticos, uno de los cuales está siempre por debajo del embudo. Al llenarse el primer recipiente, el peso del mismo hace que la precipitación acumulada se vuelque y que el segundo recipiente quede debajo del embudo. Un procesador cuenta la cantidad de veces que cada recipiente se vació, lo cual da una medida de la precipitación.

Radiación:

Radiómetro: Instrumento que mide la cantidad de radiación solar (radiación solar directa y difusa) recibida desde todo el hemisferio celeste sobre una superficie horizontal terrestre. Unas placas pintadas de blanco y de negro actúan como sensores. Las placas negras se calientan más que las blancas, debido a que absorben más radiación. Se mide la diferencia de temperatura entre las placas blancas y negras y se asocia a la radiación solar global que recibe. Para evitar el enfriamiento producido por el viento y el efecto de la contaminación atmosférica sobre los sensores, éstos se aislan mediante una cúpula de vidrio.

Horas de sol:

Heliofanógrafo: El valor de umbral de la insolación debería corresponder a una irradiancia solar directa de 120 W/m2.

Nubosidad:

Cuando hablamos de nubos idad , nos referimos al tipo de nubes, la altura de la base de nubes y la porción de cielo cubierto. Para definir tipo de nube y la cantidad de cielo cubierto no existe un instrumento sino que nos basamos criterio del observador.

Altura de la base de las nubes:

Nefobasímetro: emite verticalmente luz de laser y registra el tiempo que demora en llegar la reflexión de la base de las nubes. Ese tiempo es proporcional a la altura de la base de las nubes.

Visibilidad:• La visibilidad se define como la

distancia máxima a la que se puede identificar un objeto de características definidas.

• El instrumento consta de sensores y receptores de luz. Envía un haz de luz y diferentes receptores, a distintas distancias registran cuánta luz llega.

• Cuando se carece de visibilímetro se ubican en un mapa los objetos fácilmente reconocibles que estén en los alrededores de la estación. El trabajo del observador es definir cuáles de esos objetos se llegan a identificar y conociendo la distancia a la que se ubican de la estación se sabe la visibilidad.

• Se dice que hay niebla cuando la visibilidad es menor a 2 km y neblina cuando la visibilidad es mayor a 2km pero menor a 10 km.

Estación automática:

Referencias bibliográficas:

• Manual del sistema mundial de observación• Notas de Principios básicos de mediciones

atmosféricas. Prof: Madeleine Renom