UNIVERSIDAD SAN IGNACIO DE LOYOLA
Facultad de Ingeniería Carrera de Ingeniería Ambiental Curso : Meteorología y Climatología Profesor : Sergio Pacsi
Laboratorio N°2 CARACTERISTICAS DE UNA ESTACION METEOROLOGICA 1. INTRODUCCION Todos los seres vivos de la tierra nos encontramos encontramos inmerso en la atmósfera y nuestro desenvolvimiento en la vida diaria va a depender de la calidad de atmósfera que tengamos y de la evolución y de los fenómenos atmosféricos. Cabe recordar que no hay actividad humana que sea independiente de los fenómenos y procesos físicos atmosféricos. El estudio de los procesos físicos atmosféricos nos ayudará a entender porque la atmósfera se comporta tal cual es, porqué se comportó en forma diferente en el pasado y que variables va riables afectarán su comportamiento en el futuro. Conociendo el comportamiento comportamiento de la atmósfera podemos aplicar este conocimiento conocimiento al aspecto agrícola, como puede ser la época de siembra, la prevención de heladas, pronóstico de sequías, incidencias de plagas, etc. También se puede aplicar este conocimiento a las actividades de navegación aérea y marítima como puede ser reducción de la visibilidad horizontal por las nieblas y/o fenómenos que afectan a las aeronaves como son los casos de engelamiento en ciertos niveles de la atmósfera. Recientemente se está incursionando en trabajos biometeorológicos como son: la ocurrencia de alergias, enfermedades bronquiales con determinadas características de la atmósfera. Por ello, para estudiar los procesos físicos de la atmosfera se requiere contar con información meteorológica, que son medidos en una estación meteorológica.
2. OBJETIVOS: Conocer las horas de observación recomendadas por la Organización Mundial de Meteorología (OMM)
Conocer las características caracterís ticas generales del instrumental instrumenta l utilizado en las observaciones de rutina Las generalidades de la instalación de los instrumentos meteorológicos y de la Caseta Meteorológica
1
3. CARACTERISTICAS DE UNA ESTACION METEOROLOGICA
A. QUE ES UNA ESTACION METEOROLOGICA Una estación meteorológica es el lugar físico y geográfico donde se realizan mediciones y observaciones puntuales de los diferentes parámetros meteorológicos utilizando los instrumentos adecuados para así poder establecer el comportamiento atmosférico.
B. QUE ES UNA OBSERVACION METEOROLOGICA La observación meteorológica es un conjunto de datos obtenidos ordenadamente, que definen el estado del tiempo en un lugar y en un momento dado. Los elementos que constituyen la observación meteorológica son: 1. Por estimación del observador, siguiendo ciertas reglas 2. Utilizando instrumentos de medida 3. Por cálculo a partir de los datos obtenidos de los instrumentos
C. REQUERIMIENTOS DE UNA ESTACION METEOROLÓGICA Según la OMM, una estación meteorológica debería tener las siguientes características: -Sitio Plano - lugar representativo - lejos de los obstáculos naturales o artificiales - lugar cercado con una malla metálica pintando de blanco - césped corto
2
D. CLASIFICACION DE LAS ESTACIONES METEOROLOGICAS De acuerdo a la cantidad y calidad de los instrumentos así como el tipo de medidas que se realizan, se tiene la siguiente clasificación de las estaciones meteorológicas: a) Estaciones Sinópticas (S) Dedicadas exclusivamente al pronóstico del tiempo para la navegación aérea y marítima con reportes horarios y diarios, usualmente con equipo de radiosonda. Reportan datos de temperatura, humedad, presión atmosférica, nubosidad, precipitación y viento. b) Climatológica Principal (CP) Con fines netamente climatológicas, son las estaciones más completas. Registran además de las variables que registran las estaciones sinópticas, geotemperaturas y radiación solar en las horas sinópticas principales (07, 13 y 19 horas locales) c) Climatológica Ordinarias (CO) Es más simple en instrumental. Registra lo mismo que las CP, excepto la radiación solar. d) Pluviométrica (PLUV) Son las más abundantes en el País y el mundo, solamente registran precipitación e) Termopluviométrica (TERMOPLUV) Registran temperatura y precipitación f) Propósitos específicos (PE) Son estaciones instaladas solamente para un estudio determinado y por la calidad y tipo de medidas pueden ser equivalentes a cualquiera de las estaciones antes mencionadas. Terminado el estudio estas estaciones se desactivan. g) Meteorología Agrícola Principal (MAP) Son las estaciones CP dedicas a las actividades y estudios agrometeorológicos dentro de los cuales pueden estar por ejemplo el estudio de la fenología de los cultivos.
E. ABRIGO, CASETA O GARITA METEOROLÓGICA Una garita meteorológica es una casilla donde se instalan los aparatos del observatorio meteorológico que se deben proteger. Tiene una altura promedio de un metro y medio y con paredes en forma de persiana; éstas han de estar colocadas de manera que eviten la entrada de los rayos solares en el interior para que no se altere la temperatura y la humedad. La puerta de la garita ha de estar orientada al norte (HN) y al sur en el hemisferio sur.
3
F. INSTRUMENTOS INSTALADOS DENTRO DE LA CASETA
TERMOMETRO DE MAXIMA:
Permite conocer la temperatura más alta presentada en un día o en período determinado de tiempo. Se presenta dos o tres horas después del mediodía, cuando el suelo ha absorbido durante varias horas la radiación solar. Tiene los mismos componentes de un termómetro normal exceptuando: · ·
Estrangulamiento en el tubo capilar cerca del bulbo. Escala graduada en el rango de 20 a 65 grados C.
Al aumentar la temperatura la dilatación del mercurio contenido en el bulbo puede vencer la resistencia propuesta por el estrangulamiento y fluir, fácilmente por el tubo capilar; cuando la temperatura disminuye, el mercurio se contrae, pero la columna del tubo capilar no tiene la suficiente fuerza para pasar por el estrangulamiento y regresar al bulbo, el depósito del mercurio debe quedar inclinado hacia abajo uno o dos grados de la horizontal, con objeto de la columna quede con el contacto con el estrangulamiento y así evitar que la columna que indique la temperatura máxima se altera por desplazamiento en el tubo capilar.
TERMOMETRO DE MINIMA:
Permite conocer la temperatura más baja presentada en dos observaciones. Por la noche la ausencia de radiación solar directa la pérdida de calor debido a la radiación terrestre se traduce en un descenso de la temperatura de la superficie del globo; tal enfriamiento en noches con cielo despejado puede provocar la formación de heladas y nieblas, por el contrario en noches con el cielo cubierto las temperaturas mínimas son más altas. Tiene los mismos componentes de un termómetro normal exceptuando: · Elementos sensibles es etanol o alcohol etílico debido a que su punto de congelación se presenta con 112 grados C y su punto de ebullición a 78 grados C. · El depósito del alcohol tiene la forma de U para aumentar la superficie de contacto entre el bulbo y el aire. · En el tubo capilar dentro de la columna de alcohol posee un índice móvil de vidrio o esmalte, de color azul o negro y de 12 a 14 mm de longitud. · Escala grabada en el rango de -25 a 50 grados C. Al disminuir la temperatura, el alcohol se contrae que cuando el menisco de la columna de alcohol alcanza el índice, lo empuja hasta señalar la temperatura más baja presentada. Al aumentar la temperatura el alcohol se dilata y pasa entre el índice y las paredes del tubo capilar. Se instala en la parte superior del psicrómetro. Debe quedar en forma horizontal para evitar que el índice se desplace por efecto de gravedad.
4
TERMOGRAFO:
Sirve para la medición y registro continuo de las variaciones de la temperatura. Están dotados de censores bimetálicos o del tubo de burdon ya que son económicos, seguros y portátiles. Incluye un mecanismo de banda rotativa que es común entre el grupo de instrumentos registradores, la diferencia es el elemento sensible que se utiliza. Se puede comparar la temperatura del termómetro seco con al del termógrafo y ajustar el punto cero si es necesario
PSICROMETRO Lo forma cuatro termómetros ubicados dentro del abrigo meteorológico, el termómetro del bulbo seco y el termómetro de bulbo húmedo estos van colgados.
G. INSTRUMENTOS METEOROLOGICOS EN UNA ESTACION Un instrumento meteorológico es el aparato científicamente concebido que permite “cuantificar” los elementos del tiempo atmosférico. Todo instrumento meteorológico presenta un Elemento Sensible que es el dispositivo que sufre deformaciones o cambios de su estado original, debido a la acción de los cambios de la variable meteorológica o el tiempo meteorológico. Estos cambios del elemento sensible son transformados en una escala conveniente lo que finalmente se traduce en el valor de la variable meteorológica. En forma general podemos clasificar al instrumental meteorológico en tres grupos: De lectura Directa, Registradores y Totalizadores.
a) Instrumentos de lectura directa: Son aquellos instrumentos meteorológicos con las cuales en forma inmediata se obtienen el valor correspondiente de la variable meteorológica. Por ejemplo al leer el termómetro obtenemos el valor de la temperatura para el momento en que se ha hecho la lectura correspondiente.
5
INSTRUMENTOS
ELEMENTO SENSIBLE
VARIABLE
Termómetros
Temperatura
Geotermometros
-Mercurio ( De Máxima) -Alcohol (De mínima) Mercurio
Tanque de Evaporación
Agua
Evaporación
Intensimetros
Alcohol
Radiación Circunglobal
Barómetro Aneroide
Capsulas Aneroides
Presión
Veleta Anemómetro Evaporímetro de Will
Temperatura
Solar
Dirección del viento Cazoleta
Velocidad del viento.
Balancines
Evaporación
b) Instrumentos registradores: Son aquellos instrumentos que van graficando en forma continua la variación de la variable meteorológica en el tiempo. Con estos instrumentos es posible obtener el valor instantáneo, el valor más alto y más bajo de la variable meteorológica así como la hora de ocurrencia de los mismos. Por ejemplo el instrumento registrador de la temperatura es el termógrafo; con el podemos obtener la temperatura a la hora de observación, la temperatura máxima y mínima y, sus correspondientes hora de ocurrencia.
INSTRUMENTOS
ELEMENTO SENSIBLE
VARIABLE
Microbarógrafo
Cápsulas Aneroides
Presión Atmosférica
Termohigrógrafo
Laminas bimetálicas y haz de Temperatura y cabellos humedad Cazoletas Dirección y velocidad del viento Cazoletas Dirección del viento
Anemocinemógrafo Anemógrafo Pluviógrafo
Agua destilada
Evaporación
Termógrafo
Laminas bimetálicas
Temperatura
c) Instrumentos totalizadores: Son instrumentos acumuladores. Para su cuantificación se necesitan de dos lecturas en tiempos diferentes, que generalmente son las horas sinópticas. Tal es caso por ejemplo de la evaporación para el que necesitamos hacer las lecturas del nivel del agua en el tanque de evaporación en un periodo de tiempo considerado. Un criterio para determinar a qué clases corresponde un instrumento meteorológico es considerado el nombre de este; así los instrumentos de Lectura Directa tienen terminación METRO por ejemplo: TermóMETRO, BaróMETRO etc. Los instrumentos registradores presentan la terminación GRAFO; por ejemplo TermóGRAFO, BaróGRAFO, etc. Con los
6
instrumentos totalizadores esta norma no se cumple, ellos presentan ambas terminaciones así tenemos el HelióGRAFO y el PluvióMETRO por ejemplo.
INSTRUMENTOS
ELEMENTOS SENSIBLES
VARIABLE
Heliógrafo Piranometro Esférico de Bellani Tanque de Evaporación tipo A Evaporímetro de Piche Pluviómetro
Lente Esférico Alcohol Etílico Agua Alcohol Agua de lluvia
Horas de Sol Radiación circunglobal Evaporación Evaporación Precipitación
H. HORAS DE OBSERVACION En cuanto a las horas de observación se debe mencionar que se realizan a las horas sinópticas, lo que quiere decir en el mismo instante o al mismo tiempo, siendo estas estandarizadas en el ámbito mundial por la Organización Meteorológica Mundial (OMM) y referidas al Meridiano de Greenwich, esto con la finalidad de intercambio de información meteorológica. Las horas sinópticas principales para el Perú son: 07,13 y 19 horas locales, lo que significa que en el Meridiano de Greenwich son las 12, 18 y 24 horas GMT (Tiempo en el meridiano de Greenwich). Al tiempo anteriormente mencionado también se le conocía como hora Z (Zulu) y en la actualidad se usa el tiempo UTC (Tiempo Universal Coordinado), ó sea las 07 horas locales significan las 12 UTC, existiendo una diferencia de 05 horas. Con fines de navegación aérea las observaciones se realizan cada 3 horas durante las 24 horas del día, vale decir a las 00, 03, 06, 09, 12, 15, 18, 21 y 24 UTC
I) ESTACIONES METEOROLOGICAS AUTOMATICAS Una estación meteorológica automática (electrónica) es un aparato para la medición de varios parámetros meteorológicos. Se trata de una combinación de distintos aparatos de medición. Permite realizar observaciones sobre el tiempo. Los datos registrados aparecen en una pantalla. Las estaciones meteorológicas miden y pronostican el tiempo atmosférico. Entre las funciones más frecuentes destaca la medición de la temperatura, incluidas la mínima y la máxima, la humedad relativa del aire (higrómetro), la presión atmosférica (barómetro), la velocidad del viento (anemómetro) y la dirección del viento (veleta). Además, los aparatos pueden calibrar la temperatura detectada. Para ello analizan las condiciones de temperatura y viento. Algunas estaciones meteorológicas pueden avisar del riesgo de insolación o si hay suficiente viento para navegar. A menudo, permiten representar un registro histórico de datos meteorológicos (acumulación de lluvias). También indican la posición del sol y la luna, así como las horas de la puesta y la salida del sol. Las estaciones meteorológicas digitales o electrónicas permiten registrar datos cómodamente en el interior de un edificio. Se evitan así los errores de transmisión debidos a la introducción manual de datos. Los datos quedan guardados automáticamente. Los costes operativos son relativamente muy bajos. 7
8
