Instrumentos Meteorológicos

Todo estudio científico de la atmósfera presupone disponer, ante todo, de datos meteorológicos precisos. Nuestros sentidos y principalmente la vista y el tacto nos permiten estimar un gran número de observaciones. Por ejemplo, podemos observar la cantidad de nubes presente en el cielo o determinar la dirección del viento por el movimiento de las hojas o una columna de humo. Estas observaciones se denominan observaciones sensoriales.

Sin embargo, nuestros sentidos no bastan y tenemos que recurrir a los instrumentos. Por ejemplo, aunque una persona puede determinar si la presión atmosférica está subiendo o bajando, no puede saber el valor exacto de la misma, para lo cual es necesario consultar a un instrumento. En este caso, las observaciones se llaman observaciones instrumentales.

MUSEO VIRTUAL DE INSTRUMENTOS METEOROLÓGICOS

NEFOSCOPIO PLUVIÓMETRO ACTINÓGRAFO SISTEMA PARA LA MEDICIÓN DE VIENTO EN SUPERFICIE ESTACIÓN AUTOMÁTICA ANEMÓMETRO DE MANO HIGROTERMÓGRAFO CIRCULAR PIRHELIÓMETRO

NEFOSCOPIO

Antiguo instrumento utilizado para la observación de las nubes.

PLUVIÓMETRO

Antiguo pluviómetro utilizado en los comienzos de la meteorología en Chile, fue instalado en 1886.

ACTINÓGRAFO

Instrumento utilizado para registrar la radiación solar global.

Los elementos que se miden con ayuda de los instrumentos son los siguientes:

a) Duración de la insolación o brillo solar. b) Temperatura del aire, del agua y del suelo. c) Presión atmosférica. d) Humedad. e) Velocidad y dirección del viento. f) Altura de la base de las nubes. g) Cantidad de lluvia. h) Cantidad de evaporación. i) Radiación solar.

La medida de ciertos elementos meteorológicos depende de la instalación de los instrumentos. La elección del emplazamiento de los instrumentos deberá ser tal que sea representativo de las condiciones del medio que le rodea, por lo tanto será necesario evitar toda influencia inmediata de árboles o edificios, lejos de fuertes pendientes ni sobre las cimas.

Los instrumentos meteorológicos para fines científicos deben cumplir los siguientes requisitos: regularidad en el funcionamiento, precisión, sencillez en el diseño, comodidad de manejo y solidez de construcción.

De acuerdo con el modo de realizar la lectura, los instrumentos meteorológicos se pueden dividir en dos categorías fundamentales: instrumentos de lectura directa y aparatos registradores. Los primeros son más precisos, pero cada medida necesita una lectura. Los segundos se refieren a instrumentos en los cuales el movimiento de las partes móviles se amplía por palancas, que actúan sobre una plumilla que inscribe sobre una banda de papel arrollado alrededor de un tambor movido por un mecanismo de relojería. Estas bandas están graduadas para poder determinar la hora exacta de cada punto de la curva registrada.

A continuación se presenta una lista y descripción de los instrumentos meteorológicos más comunes: 

Anemógrafo - Registra continuamente la dirección (grados) de la velocidad instantánea del viento (m/s), la distancia total (en km) recorrida por el viento en relación con el instrumento y las ráfagas (en m/s).

Anemómetro - Mide la velocidad del viento (m/s) y, en algunos tipos, también la dirección (en grados).

Barógrafo- Registra continuamente la presión atmosférica en milímetros de mercurio (mm Hg) o en milibares (mb). En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de presión es el hectopascal (hPa). 1 hPa = 1 mb.

Barómetro de mercurio - Instrumento para medir la presión atmosférica, la cual se equilibra con el peso de una columna de mercurio. Las unidades son el milímetro de mercurio (mm Hg), el milibar (mb) o el hectopascal (hPa).

Caseta o abrigo meteorológico - Pequeña casilla de paredes de madera, puerta y fondo de doble persiana que favorece la ventilación interior e impide que la radiación solar afecte a los instrumentos colocados en su interior. Debe de estar pintada de blanco.

Evaporímetro - Aparato para medir la cantidad de agua que se evapora en la atmósfera durante un intervalo de tiempo dado. Se denomina también como atmómetro y es el término general para denominar cualquier aparato que sirva para

medir la evaporación. Las unidades son el mililitro (ml) o el milímetro de agua evaporada.

Heliofanógrafo o heliógrafo - Instrumento que registra la duración de la insolación o brillo solar, en horas y décimos.

Higrógrafo - Aparato que registra la humedad relativa del aire (%).

Higrotermógrafo - Registra, simultáneamente, la temperatura (°C) y la humedad relativa del aire (%).

Microbarógrafo - Igual que el barógrafo, pero registra variaciones de la presión mucho menores.

Piranómetro - Mide la radiación solar global o difusa (cal.cm².mm).

Pirheliómetro/grafo - Instrumento para mediar y graficar la radiación solar directa.(cal.cm².mm).

Pluviógrafo - Registra la cantidad de lluvia caída, en milímetros (mm).

Pluviómetro - Mide la cantidad de lluvia caída, en milímetros (mm).

Psicrómetro - Mide la humedad relativa (%) de un modo indirecto.

Satélite Meteorológico - Es un satélite diseñado exclusivamente para recepción y transmisión de información meteorológica. Los datos que proporciona son en su mayoría en tiempo real, especialmente imágenes. Existen dos clases de ellos, los geoestacionarios y los polar-sincrónicos.

Satélite Meteorológico Geoestacionario - se caracterizan por permanecer sobre un punto fijo con respecto a la superficie terrestre y una distancia aproximada de 36000 Km de altura. Las imágenes que proporcionan estos satélites tienen una frecuencia de 30 minutos y su resolución espacial va de 8 a 1 Km. De este tipo de satélites es el GOES 8, el cual cubre a toda Centroamérica.

Satélite Meteorológico Polar-Sincrónico - Estos satélites tienen órbitas de giro alrededor de la tierra con dirección casi paralela a los meridianos; es decir, recorren el planeta de polo a polo. Su órbita descendente es norte-sur en la mitad hemisférica iluminada por el sol; por el contrario, ascienden de sur a norte en la zona obscura. El tiempo aproximado en completar una vuelta es de 12 horas, por lo que completan dos ciclos en un día. Su altura aproximada es de 850 Km y su resolución espacial es mucho mas fina que los geoestacionarios.

Tanque evaporimétrico - Mide la evaporación en milímetros (mm) de un recipiente o cubeta algo profunda y de bastante superficie en el cual se mide la evaporación por la disminución del nivel del agua.

Termógrafo - Registra la temperatura del aire en grados Celsius (°C).

Termómetros de Máxima y Mínima - Indican las temperaturas máxima y mínima del aire (°C) ocurridas en el día.

Termómetros de suelo - Indica la temperatura del suelo a diversas profundidades, en grados Celsius (°C).

ESTACIONES METEOROLOGICAS:

Estación meteorológica de agujas Es el modelo tradicional, que suele incluir tres esferas, una correspondiente al termómetro (mide la temperatura), otra al higrómetro (mide el grado de humedad) y una tercera al barómetro (mide la presión atmosférica). 

Como ventaja cabe destacar su fácil utilización y como desventaja la limitación de funciones, ya que no ofrece previsiones meteorológicas, ni otras funciones que sí marcan sus homónimos digitales.

Termohigrómetros Sólo indican la temperatura y la humedad relativa, datos de gran utilidad para saber si la casa está en condiciones confortables o no y actuar en consecuencia (aumentar o disminuir la calefacción...). 

Aún dentro de su sencillez, entre unos modelos y otros existen notables diferencias, sobre todo en lo relativo al diseño y la presentación de los datos. Los más completos incluyen iconos de grado confort (calculado mediante la combinación de la temperatura y el grado de humedad) y permiten conocer tanto la temperatura del interior como la del exterior, entre otras prestaciones.

Estaciones meteorológicas digitales Mediante una pantalla LCD, permiten leer la hora, la fecha, la temperatura mínima, máxima y actual, la presión atmosférica, la memoria de la presión de las últimas horas y la previsión del tiempo. 

Como en el caso de los higrómetros, unos modelos incorporan más prestaciones que otros, dependiendo de su complejidad; y dentro de los que incorporan las mismas, se dan también diferencias en la presentación de los datos (iconos...).

La elección de emplazamientos de las estaciones, con el fin de que puedan ser considerados los datos representativos es fundamental, dado que en los valores que toman las variables meteorológicas influye, además de la latitud y la altitud, la distancia al mar, la topografía del lugar, la proximidad de grandes masas de agua, relieve accidentado, vegetación, barreras o cortinas arbóreas, edificaciones etc.

La estación debe situarse con independencia de encontrarse en la zona baja de un valle, en una cumbre o en una zona de pendiente acusada, en un lugar despejado. Una pradera una huerta o un amplio patio puede ser un buen emplazamiento, siempre que los árboles, muros, o edificios próximos a la estación disten de ésta como mínimo una distancia igual a la altura de los obstáculos. No conviene situar la estación en campos totalmente despejados ni en terrazas, ni en tejados, debido a que estos sitios están expuestos a fuertes rachas de viento, que producen remolinos de aire y en consecuencia se altera la medida de la lluvia.

HigrómetroLos higrómetros miden la temperatura y la humedad utilizando grados Centígrados y grados Fahrenheit. Un tipo de higrómetro, llamado psicrómetro de honda, usa un termómetro de bulbo seco y uno de bulbo húmedo para medir la humedad relativa del aire. Otros higrómetros usan un fajo de pelo, que incrementa su largo cuando la humedad relativa se incrementa.

AnemómetroLos anemómetros miden la dirección y velocidad del viento en millas por hora. Un tipo común de anemómetro tienen tres tazas fijadas a un vástago móvil. Cuando el viento sopla más fuerte, las tazas giran más rápido. La velocidad real del viento aparece en un marcador. Otro tipo de anemómetro usa una hélice en lugar de tazas para cumplir la misma función.

VeletaUna veleta, también llamada calceta de viento, mide la dirección del viento en un punto dado en el tiempo. Una flecha pesada gira en un vástago fijo y apunta hacia el norte, sur, este u oeste, marcados típicamente en vástagos fijos separados paralelos a la flecha.

PluviómetroUn pluviómetro mide la cantidad de precipitación. El pluviómetro estándar consiste de un cilindro largo y delgado capaz de medir la precipitación hasta 8 pulgadas (20 cm). Muchos pluviómetros miden la precipitación en milímetros, o hasta un céntimo de pulgada (0,03 mm). Otros pluviómetros recolectan la lluvia y la pesan, luego convierten esta medida a pulgadas.

Almohadilla de granizoLas almohadillas de granizo miden el tamaño del granizo que cae durante una tormenta. Una almohadilla estándar consiste de espuma de floristería y papel aluminio. El granizo que cae golpea el papel aluminio y crea abolladuras para que el investigador pueda medirlas después de la tormenta.

Grabadora Campbell StokesLa Grabadora Campbell Stokes mide la luz del sol. La luz del sol brilla en un lado de una bola de cristal y sale por el lado opuesto en un rayo concentrado. Este rayo de sol quema una marca en una pieza gruesa de cartón. La extensión de la quemadura indica cuántas horas brilló el sol durante el día.

Altímetro: Instrumento que mide la altitud del lugar donde se encuentra localizado, respecto

de un punto de referencia (que suele ser el nivel del mar).

Anemómetro: Instrumento de medición de la velocidad del viento.

Barógrafo: Dispositivo para medir la presión atmosférica en función del tiempo.

Heliofanógrafo: Instrumento que registra la duración de la insolación. Se compone de una

esfera que actúa como una lupa, concentrando los rayos del sol en una tira de papel que se

va quemando conforme a la incidencia solar.

Termógrafo: Instrumento para medir y registrar la temperatura en función del tiempo.

 

Introducción

Todo estudio científico de la atmósfera supone disponer, ante todo, de datos meteorológicos precisos. Nuestros sentidos y principalmente la vista y el tacto nos permiten estimar un gran número de observaciones. Por ejemplo, podemos observar la cantidad de nubes presente en el cielo o determinar la dirección del viento por el movimiento de las hojas o una columna de humo. Estas observaciones se denominan observaciones sensoriales. 

Sin embargo, nuestros sentidos no bastan y tenemos que recurrir a los instrumentos. Por ejemplo, aunque una persona puede determinar si la presión atmosférica está subiendo o bajando, no puede saber el valor exacto de la misma, para lo cual es necesario consultar a un instrumento. En este caso, las observaciones se llaman observaciones instrumentales.

Los elementos que se miden con ayuda de los instrumentos son los siguientes: 

Duración de la insolación o brillo solar.

Temperatura del aire, del agua y del suelo.

 Presión atmosférica.

Humedad.

Velocidad y dirección del viento.

 Altura de la base de las nubes.

Cantidad de lluvia.

 Cantidad de evaporación.

 Radiación solar.

La medida de ciertos elementos meteorológicos depende de la instalación de los instrumentos. La elección del emplazamiento de los instrumentos deberá ser tal que sea representativo de las condiciones del medio que le rodea, por lo tanto será necesario evitar toda influencia inmediata de árboles o edificios, lejos de fuertes pendientes ni sobre las cimas.

Los instrumentos meteorológicos para fines científicos deben cumplir los siguientes requisitos: regularidad en el funcionamiento, precisión, sencillez en el diseño, comodidad de manejo y solidez de construcción. 

De acuerdo con el modo de realizar la lectura, los instrumentos meteorológicos se pueden dividir en dos categorías fundamentales: instrumentos de lectura directa y aparatos registradores. Los primeros son más precisos, pero cada medida necesita una lectura. Los segundos se refieren a instrumentos en los cuales el movimiento de las partes móviles se amplía por palancas, que actúan sobre una plumilla que inscribe sobre una banda de papel enrollado alrededor de un tambor movido por un mecanismo de relojería. Estas bandas están graduadas para poder determinar la hora exacta de cada punto de la curva registrada. 

A continuación se presenta una lista y descripción de los instrumentos meteorológicos más comunes:

CASETA METEOROLOGICA.

Pequeña casilla de paredes de madera, puerta y fondo de doble persiana que favorece la ventilación interior e impide que la radiación solar afecte a los instrumentos colocados en su interior. Deben de estar pintadas de blanco. Se debe encontrar a 1.5 metros de altura y debe poseer un tamaño adecuado para poder colocar todos los instrumentos necesarios para una buena toma de lecturas sin mucha manipulación.

TERMÓMETRO DE MÁXIMA

Interesa saber la temperatura más alta y más baja ocurridas en un intervalo determinado de tiempo; por eso se utilizan termómetros especiales que indican dicha temperatura, máxima o mínima, desde la última puesta en estación.

El termómetro de máxima es de mercurio, y se estrecha cerca del depósito:cuando la temperatura sube, la dilatación de todo el mercurio del depósito vence la resistencia opuesta por el estrechamiento, mientras que cuando la temperatura baja y la masa de mercurio se contrae, la columna se rompe por el estrechamiento y su extremo libre queda marcando la temperatura máxima.

Este termómetro se colocará dentro de la garita en posición casi horizontal con el depósito un poco más bajo que el otro extremo, sobre el soporte adecuado. Para poner en estación el termómetro de máxima, después de la lectura, se sacará del soporte y se colocará verticalmente con el depósito hacia abajo, hasta que la columna de mercurio llegue al estrechamiento. Sujetándolo firmemente por la parte contraria al depósito, se sacudirá un cuarto de vuelta con el brazo extendido, de manera que la columna de mercurio esté alineada con el brazo y el depósito quede hacia el exterior. Esto suele ser suficiente para que la columna de mercurio baje hasta indicar la temperatura actual.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Fluido termométrico: Mercurio

Alcance de la escala: de -31,5º C a +51,5º C

División de la escala: 0,5º C

TERMÓMETRO DE MÍNIMA

Los termómetros de mínima acostumbran a ser de líquido orgánico y llevan un índice con ánima metálica sumergida en el líquido. Cuando la temperatura baja, el líquido arrastra el

índice porque no puede atravesar el menisco y se ve forzado a seguir su recorrido de retroceso. Cuando la temperatura sube, el líquido pasa fácilmente entre la pared del tubo y el índice, y éste queda marcando la temperatura mínima por el extremo más alejado del depósito. El termómetro de mínima se colocará dentro de la garita en el soporte adecuado, siempre horizontal. La puesta en estación después de la lectura de la mínima se hará inclinando el termómetro hasta poner el índice de nuevo en contacto con el menisco del líquido, es decir, poniendo hacia arriba el depósito hasta que el índice frene en su caída.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Fluido termométrico: líquido orgánico

Alcance de medida: -44,5º C a +40,5º C

División de la escala: 0,5º C.

HIDROTERMOGRAFO

Sirve para registrar automáticamente la temperatura y la humedad relativa. La medición de la temperatura se realiza por medio de un elemento bimetálico, y la de la humedad relativa, por un haz de cabellos con un tratamiento especial. Ambos valores se registran separadamente en una banda semanal.

DESCRIPCIÓN DEL APARATO

El conjunto medidor está formado por dos sensores, el de temperatura y el de humedad relativa, fijados a una columna.

El sensor de humedad relativa es un haz de cabellos, que modifica su longitud según las variaciones de humedad. Esta variación de la longitud del haz se transmite mediante un sistema de palancas en el brazo inscriptor, el cual, con un plomo acoplado en su extremo, va registrando las mencionadas variaciones sobre la banda enrollada al tambor.

El sensor de temperatura está constituido por un elemento bimetálico circular. Cuando varía la temperatura, se produce un cambio en el radio del elemento medidor, que se transmite a un sistema de palancas que accionan el brazo inscriptor.

La banda de registro va colocada sobre un tambor cilíndrico, que contiene el mecanismo de relojería de cuarzo. La banda queda fijada al tambor con una placa metálica.

El termohigrógrafo utilizado en el Observatorio Meteorológico es de la marca THIES y está homologado por el Instituto Nacional de Meteorología.

El termohigrógrafo es posiblemente el aparato más importante entre otros para el estudio del clima. El hecho de poder constatar la hora de la temperatura máxima y mínima, así como la hora de máxima humedad o la de humedad más baja, facilita el trabajo de los estudiosos del tema y de los climatólogos.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS:

HUMEDAD

-Alcance de medida: de 0% hasta el 100%

-División de la escala: 5% de humedad relativa

-Elemento de medida: haz de cabellos

-Temperatura de funcionamiento: -35º C a +70º C

-Precisión :+ - 2% de humedad relativa.

TEMPERATURA

-Alcance de medida: de -35º C a + 45º C

-División de la escala: 1º C

-Elemento de medida : bimetal

-Precisión:+ - 0,5º C

MECANISMO DE RELOJERÍA

-Tiempo de registro: 7 días

-División: 2 horas

-Anchura de registro: 2 por 82 mm.

ANEMOMETRO

Instrumento para medir la velocidad del viento (m/s) o para la observación simultánea de la dirección (grados) y la velocidad del viento. Los anemómetros miden la velocidad instantánea del viento, pero las ráfagas (fluctuaciones habituales del viento) se producen con tal frecuencia que restan interés a dicha medición, por lo que se toma siempre un valor medio en intervalos de 10 minutos.

Existe gran diversidad de anemómetros.

Los de empuje están formados por una esfera hueca y ligera (Daloz) o una pala (Wild), cuya posición respecto a un punto de suspensión varía con la fuerza del viento, lo cual se mide en un cuadrante.

El anemómetro de rotación está dotado de cazoletas (Robinson) o hélices unidas a un eje central cuyo giro, proporcional a la velocidad del viento, es registrado convenientemente; en los anemómetros

magnéticos, dicho giro activa un diminuto generador eléctrico que facilita una medida precisa.

El anemómetro de compresión se basa en el tubo de Pitot y está formado por dos pequeños tubos, uno de ellos con orificio frontal (que mide la presión dinámica) y lateral (que mide la presión estática), y el otro sólo con un orificio lateral. La diferencia entre las presiones medidas permite determinar la velocidad del viento.

BARÓGRAFO

El barógrafo es un instrumento de precisión que registra la presión atmosférica. Gracias a la escala ampliada de alta sensibilidad y a la precisa compensación de temperatura, se considera un microbarógrafo. Puede recoger perfectamente pequeñas variaciones de presión, ya que una variación de 1 mm de Hg corresponde en el diagrama a un recorrido de 2,5 mm. tiene un dispositivo de registro cronológico de la presión atmosférica. Se llama también barómetro registrador y las unidades son el milímetro de mercurio (mm Hg) o el milibar (mb).

La presión atmosférica se mide utilizando dos juegos de cajas aneroides, conectadas formando un par, que transmiten las variaciones de presión al brazo registrador mediante un sistema de palancas. Sobre el eje giratorio del brazo registrador hay un amortiguador de tambor, que lo hace relativamente insensible a las vibraciones. El brazo registrador está en equilibrio, de manera que la presión de escritura se determina por la plumilla. Así se garantiza una escritura impecable, incluso cuando el instrumento tiene una inclinación de más de 20 grados.

Los juegos de cajas aneroides están cubiertos por una chapa para la protección de daños. También tiene una chapa protectora sobre el sistema de palanca y amortiguador, para evitar los golpes cuando se coloca la carcasa protectora del instrumento. Para levantar el brazo registrador del diagrama existe un dispositivo separador a un lado de la chapa protectora. Con el botón de ajuste que se encuentra en la parte superior de la chapa protectora se ajusta la presión atmosférica exacta del lugar. La banda va colocada sobre el tambor que gira mediante un mecanismo de relojería protegido contra retrocesos del tambor. Además, dispone de un sistema de seguridad capaz de absorber cualquier tipo de vibración o movimiento accidental aplicado al brazo inscriptor.

DATOS TÉCNICOS:

- Alcance de medida: de 965 Hpa a 1050 Hpa

- Exactitud: más-menos 0,1 Hpa sobre un alcance de unos 70 Hpa

- División :1 Hpa

- Mecanismo de medida: dos juegos de cápsulas aneroides térmicamente compensadas

- Amplitud de registro: 7 días (más un margen de 24 h)

- Avance : 40 mm

LA PRESIÓN NORMAL EN SORT ES DE 936 Hpa (Mb)

En meteorología el horario es siempre solar.

BARÓMETRO DE MERCURIO

Aparato inventado por Torriceli en 1643, que sirve para determinar la presión atmosférica por medio de una columna de mercurio. Las unidades son el milímetro de mercurio (mm Hg) o el hectopascal (hPa).

Los barómetros de mercurio utilizados en los observatorios sirven para medir la presión atmosférica y han de ser contrastados con un barómetro patrón. Pertenecen al tipo de barómetros de escala compensada, en los cuales no es necesario ningún ajuste a "cero" de la escala. Su uso es sencillo, ya que se reduce a una simple lectura en el extremo superior de la columna. Esta lectura ha de corregirse exactamente con tablas normalizadas para poder hacer comparaciones de presión a nivel nacional o regional.

DESCRIPCIÓN DEL APARATO

Consta de un tubo de cristal lleno de mercurio con un extremo abierto que va sumergido en la cubeta situada bajo el tubo graduado. Para asegurar el vacío, el tubo capilar se ha provisto de un dispositivo que impide el paso de cualquier burbuja de aire. Para medir la temperatura del mercurio, lleva acoplado un termómetro, graduado en medios grados. El barómetro está construido de tal manera que se conoce la relación entre las secciones interiores del tubo y la cubeta. La escala se hace de forma que las subidas de mercurio en el tubo estén compensadas en la escala con las bajadas del mercurio en la cubeta. Dispone de un medidor que puede deslizarse a lo largo del tubo graduado por medio de un botón que acciona un mecanismo de engranaje y piñón. Tanto el medidor como la escala fija están protegidos del polvo por un tubo de cristal.

DATOS TÉCNICOS:

- Amplitud de la escala: 560 hpa a 1040 hpa

- Diámetro interior del tubo: 8 mm

- Precisión: más menos 0,3 hpa

- Divisiones: 1 hpa

- Precisión de lectura: 0,1 hpa con medidor.

- Temperatura de referencia: 0 grados.

- Intervalo de temperatura: -15º C a + 50º C

- Divisiones de temperatura: 0,5º C

HELIOGRAFO (DE CAMPBELL STOKES)

Instrumento registrador de los intervalos de tiempo durante los cuales la radiación solar alcanza una intensidad suficiente para producir sombras distintas. En este tipo de heliógrafo el sol quema una cartulina graduada en horas, la cual está arrollada concéntricamente debajo de la esfera de vidrio. El recuento de intervalos quemados proporciona las horas de sol efectivo del día. La duración de la insolación se determina concentrando los rayos solares sobre una banda constituida por una tira de cartulina que se quema en el punto en que se forma la imagen del sol.

Si la localización sobre la banda se hace mediante una lupa, será necesario desplazarla constantemente en función de las variaciones diurnas y estacionales de la posición del sol.

Para evitar este inconveniente se utiliza una esfera de cristal. La banda de registro se coloca de forma apropiada sobre un soporte curvado, concéntrico a la esfera.

Los rayos solares se concentran sobre la banda. Si el sol brilla durante todo el día se forma un trazo carbonizado continuo. Si el sol brilla de manera intermitente, el trazo carbonizado es discontinuo. En este caso la duración de la insolación se determina sumando las longitudes de las partes carbonizadas.

DESCRIPCIÓN DEL APARATO

EL heliógrafo de Campbell-Stokes está constituido por una esfera de cristal de 96 mm de diámetro montada concéntricamente en el interior de un casco esférico en el que el radio es tal que los rayos solares forman un foco muy intenso sobre una banda de cartulina encajada en unas ranuras del casquete.

Éste lleva tres pares de ranuras paralelas en las cuales se pueden alojar tres clases de bandas diferentes, según la estación del año. La bola de vidrio descansa sobre un soporte cóncavo, boca arriba y de forma esférica. Una percha elástica llega al borde de la bola y mediante un tornillo y un disco mantiene oprimida la bola contra el soporte inferior. Con esto se consigue una fijación suficiente.

Las dimensiones de las zonas esféricas de la cazoleta se han elegido de forma que la bola de cristal esté expuesta sin impedimentos a los rayos solares.

PSICRÓMETRO

Instrumento empleado para medir indirectamente la humedad relativa del aire. Está formado por dos termómetros, cuyos depósitos se mantienen, el uno seco y el otro mojado cubierto por una película fina de agua pura o hielo.  Fue diseñado por Augustus en 1825.

La humedad relativa, la tensión de vapor y el punto de rocío se determinan por medio del psicrómetro, con la ayuda de tablas. Este aparato consta de un juego de dos termómetros iguales: uno de ellos, denominado "termómetro seco", que sirve simplemente para obtener la temperatura del aire, y el otro, denominado "termómetro húmedo", que tiene el depósito recubierto de una muselina húmeda mediante una mecha que lo pone en comunicación con un depósito de agua destilada. El agua que empapa la muselina se evapora, pero para hacerlo necesita calor,

que obtiene del termómetro, con lo que la temperatura baja. El agua evaporada es reemplazada por la que llega a través de la mecha. El transporte se ajusta automáticamente, y se establece un régimen estacionario que depende de la velocidad de evaporación. Al termómetro le llega exactamente la misma cantidad de agua que se evapora, ni más ni menos.

Ahora bien, la velocidad de evaporación, es decir, la cantidad de agua evaporada depende de la humedad del aire, ya que, si el aire está saturado es evidente que no podrá admitir cantidad de vapor alguna, mientras que si está muy seco, la evaporación tendrá que ser muy activa. Por otro lado, el descenso de temperatura provocado por la evaporación depende, al mismo tiempo, de la velocidad de ésta, porque también por este lado llega a establecerse un equilibrio estacionario entre el calor perdido a causa de la evaporación y el recibido del exterior, y el descenso de temperatura no progresa indefinidamente, sino que se detiene en un punto más o menos bajo.

PLUVIOMETRO

El pluviómetro es el aparato que sirve para medir la precipitación que cae en la superficie de la tierra en forma de lluvia, nieve, granizo, etc.

El pluviómetro adoptado por el INM es del modelo Hellman

que consta de un vaso cilíndrico en el que el lado cortante de la anilla de latón de la parte superior asegura una superficie de recogida con una sección exactamente de 200 cm2. Un embudo profundo, para que las gotas que hayan entrado no salgan al rebotar, conduce el agua a otro recipiente cilíndrico, el colector de boca estrecha en el que entra el tubo del embudo. Así, toda el agua recogida se conserva en el vaso colector, protegido de la evaporación por el estrechamiento de la boca y por el dispositivo de dobles paredes que resulta.

Probeta graduada:

La medida de la precipitación recogida se realiza pasando el agua del colector a la probeta graduada. Para facilitar la medida de las décimas, la escala de la probeta se ha hecho teniendo en cuenta la superficie recogida, y los valores medidos son los que corresponderían a los que hubiésemos recogido en un pluviómetro de un metro cuadrado de superficie de recogida de agua. Esta probeta sólo sirve para medir la lluvia recogida en un pluviómetro de 200 cm2 de sección.

EVAPORIMETRO

El evaporímetro sirve para medir la evaporación potencial, es decir, la cantidad de agua por unidad de área y por unidad de tiempo que se evapora a través de una pequeña superficie expuesta al aire libre. El pequeño tamaño de la superficie evaporante es condición esencial para que la presencia del aparato no perturbe sensiblemente el estado de la atmósfera. El evaporímetro del Observatorio de Sort es el adoptado por el INM y se denomina de PICHË.

DESCRIPCIÓN DEL APARATO

Está formado por un tubo de cristal cerrado por un extremo y abierto por el otro, que se llena de agua destilada o de lluvia. El extremo abierto se tapa con un disco de papel secante sujeto por una volandera de metal. El aparato se cuelga dentro del abrigo termométrico con la boca abierta hacia abajo; el disco impide que el agua pueda salir, pero permite que se evapore sobre toda su superficie con mayor o menor rapidez, según las condiciones de temperatura y humedad del aire.

El tubo lleva grabada una graduación creciente de arriba a abajo en milímetros. El tamaño de los discos ha de ser rigurosamente constante, ya que la graduación del tubo está hecha teniendo en cuenta su tamaño. El tubo se ha hecho mucho más estrecho para facilitar la lectura y poder apreciar fácilmente las décimas de milímetro.

RADIO SONDA

Es un instrumento que es llevado a través de la atmósfera. Está provisto de dispositivos que permiten determinar elementos meteorológicos, presión, temperatura, humedad, entre otros, y posee medios radioelectrónicos para la transmisión de estos registros.

¿Qué es una Estación meteorológica automática?

Es un sistema que mediante diversos sensores capta los parámetros meteorológicos, siendo estas señales procesados por la estación en forma automática a través del empleo de electrónica de avanzada (microprocesadores), posteriormente, la información es transmitida a un usuario remoto. Los parámetros meteorológicos que generalmente miden estos sistema, entre otros, son: temperatura y humedad del aire, presión atmosférica, precipitación, radiación solar, velocidad y dirección del viento. Las ventajas de estos sistemas es que pueden ser instalados en

lugares aislados sin tener necesidad de contar con personal para que realice las observaciones, además, poseen habitualmente paneles solares y baterías de respaldo lo que posibilita largos periodos de funcionamiento sin atención permanente. Se cuenta con un software que expresa un lenguaje estandarizado, y que en el caso de la estación meteorológica de Chacalluta, tiene sensores instalados en los extremos de la pista.

La estación automática envía los datos al satélite y éste a su vez reenvía la información a la antena satelital localizada en la oficina principal del SENAMHI. Los datos son recibidos en intervalos definidos de tiempo que luego pasan a ser procesados y analizados.

Estas estaciones pueden ser meteorológicas, hidrológicas u oceanográficas. La diferencia reside en la captura de distintos parámetros climáticos (precipitación, temperatura, etc). Además, algunas tienen ubicaciones específicas como las hidrográficas (ríos y lagos) y las oceanográficas (al borde del mar).

Climatología

    El estudio del clima y del tiempo ha sido un asunto que ha ocupado a la Geografía desde sus comienzos. De las condiciones atmosféricas dependen muchas actividades humanas, desde la agricultura hasta un simple paseo por el campo. Por eso se ha hecho un esfuerzo ingente por predecir el tiempo tanto a corto como a medio plazo. 

    Lo primero que debemos aclarar son los conceptos de tiempo y clima, que hacen referencia a escalas temporales diferentes. El tiempo se define como el estado de la atmósfera en un determinado momento. Se toma en cuenta la humedad (absoluta y relativa), la temperatura y la presión, en un determinado lugar y momento. Como cada uno de los instantes son más o menos prolongados en el tiempo, y en extensión, se le denomina tipo de tiempo. Estos tipos de tiempo atmosférico cambian con el paso de las horas y los días; pero tienden a repetirse tipos de tiempo atmosférico similares en ciclos anuales y en las mismas fechas aproximadamente. A esa repetición anual de tipos de tiempo es a lo que llamamos clima. El clima es, la sucesión de tipos de tiempo que tienden a repetirse con regularidad en ciclos anuales. Cuando una comarca, ciudad, ladera, etc., tiene un clima diferenciado del clima zonal decimos que es un topoclima. Además, llamamos microclima al que no tiene divisiones inferiores, como el que hay en una habitación, debajo de un árbol o en una determinada esquina de una calle.

    El clima tiende a ser regular en períodos de tiempo muy largos, incluso geológicos, lo que permite el desarrollo de una determinada vegetación y un suelo perfectamente equilibrado, suelos climáticos. Pero, en períodos de tiempo geológicos, el clima también cambia de forma natural, los tipos de tiempo se modifican y se pasa de un clima otro en la misma zona.

    El tiempo, y el clima tiene lugar en la atmósfera. Para estudiar un clima es necesaria la observación durante un lapso de tiempo largo (mínimo quince años). Las observaciones de temperatura, precipitaciones, humedad y tipo de tiempo se recogen en las estaciones meteorológicas. Con estos datos se elaboran tablas que se expresan en climogramas.

 

 - Clima significa inclinación, se refiere a la inclinación de los rayos solares que llegan al suelo y que varían según las horas del día, la época del año y la latitud en la que nos encontramos.

-Climatología: Ciencia que describe los climas, los explica y los clasifica por zonas.

-Meteorología: Ciencia que estudia la atmósfera terrestre y los fenómenos que tienen lugar en ella.

 -Microclima son pequeñas zonas que tienen clima propio. Esto puede suceder en las ciudades grandes donde la temperatura llega hasta 6ºC más alta que los alrededores.

-En el resto de Europa encontramos 4 tipos de clima: oceánico, mediterráneo, continental y de montaña.

- El récord de temperatura máxima, en España, lo ostenta Sevilla, donde en el año 1876, los termómetros marcaron 51 grados.

- La temperatura más baja conocida en España fue en el año 1956, en el Lago Estangento, en Lérida, con 32 grados bajo cero.

- Los vientos a veces arrastran arena y polvo desde el desierto del Sahara, que luego puede caer en forma de lluvia de color.

-Otros factores que afectan al clima son: la atmósfera, las erupciones volcánicas, los océanos, los casquetes polares y la actividad humana.

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Factores del Clima: latitud, altitud y la proximidad del mar

 El Clima de un lugar es el conjunto de tiempos atmosféricos que se da a lo largo de los años

Los lugares distintos, tienen climas distintos, pues dependen de varios elementos.Los elementos más importantes son: la latitud, la altitud y la proximidad del

mar

La Latitud

La latitud es la distancia que hay desde un lugar concreto al Ecuador y se mide en grados. Siempre se dirá si el lugar se encuentra en el hemisferio norte o en el sur.El clima depende de la distancia que hay desde un punto al Ecuador. Cuanto más lejos del Ecuador esté ese punto, más frío hace.

La Altitud

La altitud de un lugar es la altura de ese lugar con respecto al mar.Cuanta más altitud, la temperatura disminuye o sea que hace más frío

La proximidad del mar

Los rayos del sol calientan por igual la tierra y el mar. Sin embargo el mar se enfría y se calienta más lentamente que la tierra, por lo que si la tierra está fría ( en invierno) el mar está más caliente y si está caliente ( en verano) el mar está más fresco. Esto suaviza mucho las temperaturas de los lugares cercanos al mar.

Cuando estamos en un lugar, en un momento determinado, podemos sentir la temperatura (frío o calor), precipitaciones (si llueve o si hay tiempo seco), y si hay viento.La temperatura, las precipitaciones y el viento son lo que llamamos tiempo atmosférico.

Tiempo atmosférico = temperatura + precipitaciones + viento.

En un lugar cambian las temperaturas, las precipitaciones y el viento a lo largo de los meses y los años. No siempre hace calor, no siempre llueve y no siempre hay viento.

El tiempo atmosférico en un lugar, cambia a lo largo del año y tampoco es igual año tras año.

TEMPERATURA: Grado o nivel térmico de los cuerpos, relacionado con la energía cinética de las moléculas de los mismos. La temperatura ambiente, la de la atmósfera que rodea a un cuerpo. Temperaturas máxima y mínima, el mayor o el menor grado de calor que se observa en la atmósfera o en un cuerpo durante un período determinado de observación.Para medirla, se utiliza el termómetro y en grados Centígrados (ºC).

PRECIPITACIÓN: Agua procedente de la atmósfera que en forma sólida (nieve o granizo) o líquida se deposita sobre la superficie de la tierra. Suele medirse en litros por metro cuadrado con el pluviómetro.

EVAPORACIÓN: es un proceso en el que un líquido o un sólido se convierte gradualmente en gas, considerando que en este proceso el agua se calienta al absorber energía calórica del sol tomando en cuenta que esta, la fuente de energía del sol y que esto permite culminar la fase. La energía necesaria para que un gramo de agua se convierta en vapor es de 540 calorías a 100 ºC valor conocido cómo calor de evaporación. Al ocurrir la evaporación la temperatura del aire baja, al ser tomado el calor de la superficie por la evaporación procedentemente es transportado a otros niveles mediante el proceso inverso de condensación, se esta entonces ante un mecanismo de mucha importancia, en lo que respecta a la transferencia y distribución del calor en la atmósfera en el globo terrestre.

VIENTO: Corriente de aire producida en la atmósfera por causas naturales. Aire atmosférico. Medimos su velicidad con el anemómetro y observamos su di

RADIACCIÓN SOLAR: La radiación que proviene del sol viene siendo la fuente de energía de la superficie terrestre, por su efecto sobre la vida orgánica de nuestro planeta y por su importancia en la comprensión de otros fenómenos meteorológicos es el elemento del tiempo y del clima que debe estudiarse bajo el enfoque de causa - efecto.

Sin la radiación no podrían existir las diferencias térmicas, la evaporación, ni las variaciones en la diversidad del aire, que a su vez son causantes de diversos movimientos dentro de la atmósfera.

Por su naturaleza la radiación solar emite 2 tipos de radiaciones muy diferentes: la radiación ondulatoria o electromagnética (radiación solar) constituida por radiaciones visibles, infrarroja y ultravioleta a velocidad de la luz 300.000 km/seg., la temperatura aproximada en la superficie de sol es de 6.000 ºC, con dicha temperatura el sol irradia 56 x 1026 cal/gr/min, en todas direcciones.

  Estas radiaciones cubren cada vez radios y zonas mayores a medida que se alejan del sol. La distancia del sol a la tierra es de 190 millones de Km.

ELEMENTOS DE MEDICIÓN

Para conocer el tiempo atmosférico que hace, el clima de un lugar, necesitamos de ciertos instrumentos que nos indican cuánto calor hace, cuánta lluvia o nieve ha caído, cómo sopla de fuerte el viento, y en qué dirección.

TERMÓMETRO: Instrumento que sirve para medir la temperatura de un cuerpo o de un ambiente.

PLUVIÓMETRO: Aparato que sirve para medir la cantidad de lluvia que cae en un lugar determinado y en un tiempo dado. 

EVAPORIMETRO: (de tornillo micrométrico) este aparato esta constituido por un depósito cilíndrico de metal de 200 cm2 que descansa sobre un trípode y por un tornillo micrométrico de punta fina. El tornillo lleva una escala graduada en mm, aumenta de arriba hacia abajo y la parte superior del tornillo lleva una graduación circular en décimas de milímetros.

EVAPORIMETROS: (de tanques a la intemperie) estos tanques están colocados directamente al sol y expuestos a las precipitaciones. Estos varían en tamaño y forma e instalación pero el principio es el mismo, la medición del poder evaporante del agua

VELETA: Placa móvil alrededor de un eje vertical que se coloca en lo alto de un edificio para indicar la dirección del viento.

ANEMÓMETRO: Instrumento para medir la velocidad del viento.

PIRANÓMETRO: mide la radiación solar que se emana de todo un hemisferio.

PORHELIÓMETRO: Es un instrumento para las mediciones de la radiación solar directa e incidencia normal a mediciones de radiación global y radiación celeste