LOS INSTRUMENTOS METEOROLÓGICOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA TOPOGRÁFICA Y AGRIMENSURA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO - PUNO FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA TOPOGRAFICA Y AGRIMENSURA

Tema: INSTRUMENTOS METEREOLOGICOS Curso: METEREOLOGIA Y CLIMATOLOGIA

Presentado por: ROSMERY ANAHUA APOMAYTA CODIGO: 101801

Docente: Ing. JULIO MAYCA

Año 2012


DEDICATORIA

El presente trabajo dedico con mucho cariño para mis padres. Que siempre recibo de ellos el apoyo incondicional para poder realizar mis estudios.


AGRADECIMIENTOS

 En primer lugar agradezco a dios por darme la vida y protegerme día a día de cualquier mal.  Agradezco a la Universidad Nacional del Altiplano Puno.  Agradezco a la Escuela Profesional de Ingeniería Topográfica y Agrimensura.  Agradezco a mis padres por apoyarme sin condición alguna.


ÍNDICE

CARATULA……………………………………………………………………………………… DEDICATORIA………………………………………………………………………………….. AGRADECIMIENTOS…………………………………………………………………………...

ÍNDICE……………………………………………………………………………………………

INTRODUCCION……………………………………………………………………………….. OBJETIVOS………………………………………………………………………………………

Los elementos que se miden con la 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……………………………………………………...  RADIACIÓNSOLAR………………………………………………………………….....

CONCLUSIÓN…………………………………………………………………………………... REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA………………………………………………………………….


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.


OBJETIVOS La concernientes a la climatología y la previsión del tiempo. Su campo de estudios abarca, por ejemplo, las repercusiones en la Tierra de los rayos solares, la radiación de energía calorífica por el suelo terrestre, los fenómenos eléctricos que se producen en la ionosfera, los de índole física, química y termodinámica que afectan a la atmósfera, los efectos del tiempo sobre el organismo humano, etc. Los temas de la meteorología teórica se fundan, en primer lugar, sobre un conocimiento preciso de las distintas capas de la atmósfera y de los efectos que producen en ella los rayos solares. En particular, los meteorólogos establecen el balance energético que compara la energía solar absorbida por la Tierra con la energía irradiada por ésta y disipada en el espacio interestelar. Todo estudio ulterior implica, por lo demás, un conocimiento de las repercusiones que tienen los movimientos de la Tierra sobre el tiempo, los climas, la sucesión de las estaciones. También dan lugar a profundos estudios teóricos los dos parámetros principales relativos

al aire atmosférico:

la presión y la

temperatura,

cuyos

gradientes

y

variaciones han de ser conocidos con la mayor precisión. En lo concerniente a la evolución del tiempo, tiene especial importancia el estudio del agua atmosférica en sus tres formas: (gaseosa, líquida y sólida), así como las condiciones y circunstancias que rigen sus cambios de estado (calor latente de evaporación, de fusión, etc.), de la estabilidad e inestabilidad del aire húmedo, de las nubes y las precipitaciones. Otra rama fundamental se esfuerza en determinar las leyes que rigen la circulación general de la atmósfera, la formación y los movimientos de las masas de aire, el viento y las corrientes en general, la turbulencia del aire, las condiciones en que se forman y mueven los frentes, anticiclones, ciclones y otras perturbaciones, así como los procesos que dan lugar a los meteoros.


LOS INSTRUMENTOS METEOROLÓGICOS Existen distintos parámetros para medir en la atmósfera y dos formas de hacerlo, una a través de la apreciación sensorial, es decir, percibiéndolas a través de nuestros sentidos y otra a través de instrumentos. Los instrumentos nos dan un valor exacto del parámetro. Para que las observaciones realizadas en distintos lugares sean comparables, tanto el instrumental, como su ubicación e instalación dentro de las estaciones meteorológicas están estandarizados. Llamamos precisión de lectura a la menor división de la unidad de escala de medición que se puede leer. El Índice de error es el error residual de un instrumento de medición. Los instrumentos deben compararse con un instrumento patrón de exactitud muy alta. El máximo índice de error permisible en un instrumento se llama tolerancia. Existen errores que puede cometer el observador y estos son: el error al aproximar los valores y el error de paralaje. Este último se produce cuando la vista del observador no cae perpendicularmente al instrumento. Descripción de los instrumentos utilizados en las estaciones meteorológicas.  DURACIÓN DE LA INSOLACIÓN O BRILLO SOLAR.

HELIOFANÓGRAFO (mide la duración de la insolación) Descripción: Consiste en una esfera de cristal que concentra los rayos solares sobre una tira de cartulina que se quema en el punto en que se forma la imagen del sol. EL heliofanógrafo que se utiliza en los polos es doble. Medición: Si el sol brilla durante todo el día se forma un trazo carbonizado continuo, si el sol brilla de manera intermitente, el trazo será discontínuo. Ene ste caso, la duración de la insolación se determina sumando las longitudes de las partes carbonizadas.


 TEMPERATURA DEL AIRE, DEL AGUA Y DEL SUELO.

TERMÓMETRO: registra la temperatura Descripción: Mide la temperatura de aire. Pueden ser de líquido en vidrio (mercurio o alcohol), de líquido en metal, basados en la deformación (bimetálico) o basados en la variación de un parámetro eléctrico: resistencia

(resistores,

termistores)

o

capacidad (termocap). Los más comunmente usados son de líquido en vidrio. Están compuestos por un bulbo conectado a una columna capilar de diámetro muy pequeño (menor a 0.1 mm) en una cámara de vacío. La escala está detrás del capilar y todo el conjunto encerrado en un tubo de vidrio (pirex). El alcohol suele colorearse para hacer más fácil su lectura. Para medir debajo de -39ºC se usa una mezcla de mercurio con talio pudiendo llegar a -58ºC. Instalación: Se coloca en el interior del abrigo meteorológico con su bulbo a una altura entre 1,5 y 2 metros de altura

TERMÓMETRO DE MÁXIMA: registra la temperatura más alta del día Descripción: Es un termómetro de mercurio que tiene un estrechamiento del capilar cerca del bulbo o depósito. Cuando la temperatura sube, la dilatación de todo el mercurio del bulbo vence la resistencia opuesta por el estrechamiento, mientras que cuando la temperatura baja y la masa de mercurio se contraen, la columna se rompe por el estrechamiento y su extremo libre queda marcando la temperatura máxima. La escala tiene una división de 0,5ºC y el alcance de la misma es de -31.5 a 51.5ºC Instalación y medición: Se coloca dentro del abrigo meteorológico en un soporte adecuado, con su bulbo inclinado hacia abajo formando un ángulo de 2º con la horizontal. Luego de la lectura, para volver a ponerlo a punto se debe sujetar firmemente por la parte contraria al depósito y sacudirlo con el brazo extendido (maniobra similar a la que realizamos para bajar la temperatura de un termómetro clínico)


TERMÓMETRO

DE

MÍNIMA: registra

la

temperatura más baja del día Descripción:

Están

compuestos

de

líquido

orgánico (alcohol) y llevan un índice coloreado de vidrio o marfil sumergido en el líquido. El bulbo tiene en general forma de horquilla (para aumentar la superficie de contacto del elemento sensible). 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 más baja por el extremo más alejado del bulbo. La escala está dividida cada 0,5ºC y su amplitud va desde -44,5 a 40,5ºC Instalación y medición: Se coloca dentro del abrigo meteorológico en un soporte adecuado en forma horizontal. Luego de la lectura se debe poner nuevamente el índice en contacto con la superficie libre del alcohol. Termómetros de suelo: Se utilizan para medir la temperatura del suelo y a distintas profundidades. Se recomienda que todo el termómetro esté sumergido para evitar el error por columna emergente. Los termómetros que miden distintas profundidades se colocan dentro de un compartimento de plástico, cerámica o cualquier material que adquiera la temperatura de la tierra.

TERMÓMETRO SECO Es utilizado para medir la temperatura del aire en el momento de la observación. También es conocido con el nombre de termómetro común.

TERMÓMETRO HÚMEDO Es un termómetro seco, pero en el depósito de este tiene su bulbo envuelto una muselina que se encuentra en un deposito de agua destilada manteniéndola mojada para poder así brindarnos la temperatura húmeda del ambiente al momento


de la observación.

TERMÓMETRO DE SUELO (Geotermometros) Este

término

temperatura comunes

y

proviene de metro-medida;

enterrados

en

el

geo-tierra, son suelo,

termo-

termómetros a

diferentes

profundidades para así obtener la temperatura de la tierra. El termómetro de suelo se utiliza para medir la temperatura del suelo a distintas profundidades. Para profundidades de 5, 10 20 50 y 100 cm. dándonos la temperatura en grado Celsius (°C). se emplean termómetros de mercurio en tubo de vidrio doblado en ángulo recto o en otro ángulo apropiado. Para profundidades de 50 y 100 cm. se aconseja el uso de termómetros suspendidos en el interior de tubos de hierro. La temperatura registrada por la noche por un termómetro situado horizontalmente sobre el césped a 15 cm. del suelo y expuesto a la intemperie se utiliza como índice del enfriamiento que pueden sufrir las plantas por irradiación.

ASPIROPSICROMETRO: Lo forma cuatro termómetros ubicados dentro del abrigo meteorológico, el termómetro del bulbo seco y el termómetro de bulbo húmedo estos van colgados.

GEOTERMOMETROS: Para estudios de meteorología agrícola es de interés el conocimiento de temperaturas del suelo y subsuelo la capa superficial de la tierra experimenta mayores oscilaciones de temperatura del subsuelo a todas o algunas de las siguientes profundidades: 2, 5, 10, 15, 20, 30, 50 y 100 cms. de profundidad. La instalación de geotermómetro se realiza en un pozo subterráneo estrecho en el que se traduce la vara o soporte de madera a la profundidad requerida, una tapa de zinc o metal con asa o agarrador que sirve para


sacar el aparato y tomar las lecturas a la vez que protege el aparato para que no entre agua en el pozo.

TERMÓGRAFO (grafica la temperatura a través del tiempo) Descripción: El sensor de este instrumento está constituído por un elemento bimetálico circular. Es decir dos metales de diferente coeficiente de dilatación (ínvar y bronce o ínvar y acero). Cuando varía la temperatura se produce un cambio en el radio del elemento medidor que se transmite a un sistema de palancas que accionan un brazo inscriptor. La banda de registro va colocada sobre un tambor cilíndrico que contiene un mecanismo de relojería. Este gira una vuelta en 24 horas o en una semana según se seleccione. La escala está dividida de a 1ºC. La amplitud es de -35 a 45ºC y la precisión es de +-0,5ºC. Instalación: Se coloca en el interior del abrigo meteorológico.

HIGRÓGRAFO (grafica la humedad a través del tiempo) Descripción: El sensor es un haz de cabellos que modifica su longitud según las variaciones de humedad. Esta variación de la longitud del haz de cabellos se transmite mediante un sistema de palancas a un brazo inscriptor, el cual, con un plomo acoplado en su extremo registra las variaciones de temperatura sobre una fala arrollada a un tambor cilíndrico. Este tambor dispone de un sistema de relojería que gira una vuelta en un día o en una semana según se seleccione. El alcance de la medida va de 0 a 100%. La escala se divide cada 5% de humedad relativa. Funciona con temperaturas de -35 a 70ºC y la precisión es de +- 2% Instalación: Se coloca en el interior del abrigo meteorológico. El haz de cabellos se debe limpiarse con agua destilada.


HIGROTERMÓGRAFO Registra, simultáneamente, la temperatura (°C) y la humedad

relativa

del

aire

(%).El

termohigrógrafo

(termo: temperatura, higro: humedad) es un aparato que registra en una gráfica las temperaturas y la humedad relativa. Consiste en un tambor que funciona mediante un sistema de relojería, que da una vuelta por semana, junto con los sensores de humedad y de temperatura. El principio del higrómetro consiste en un haz de cabellos (este equipo es alemán, y los alemanes dicen que tiene que ser cabello de mujer con una edad comprendida entre los 25 y 30 años...). Anécdotas al margen, el cabello humano desengrasado tiene la virtud que cambia de longitud según sea la humedad del aire. Al pasar de aire seco a saturado, el alargamiento viene a ser de un 2%. El higrógrafo de cabello es un instrumento registrador en el que las variaciones de longitud de cabello son transmitidas a una plumilla que traza una gráfica en una banda colocada en el tambor, la cual tiene grabada horizontalmente las horas del día, y en una escala vertical da directamente los valores de la humedad relativa. El termómetro es del sistema bimetal (está formado por dos metales) en forma de aro y abierto por un extremo. Las variaciones de temperatura hacen que el termómetro se dilate con el calor o el frío y estas variaciones son transmitidas a la plumilla que traza la gráfica en el tambor.

 PRESIÓN ATMOSFÉRICA.

BARÓGRAFO (mide la presión atmosférica y registra su

variación

a

través

del

tiempo

-

Tendencia

barométrica). 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 microbarógrafo.

de

temperatura, Puede

se

recoger

considera

un

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). Descripción: Este instrumento consiste en un grupo de varias cápsulas aneroides apiladas, cuya deformación debida a la presión atnosférica, se traslada a través de un mecanismo a un pluma. Esta pluma grafica sobre una faja la variación de la presión atmosférica. La faja se coloca sobre un cilindro que posee un sistema de relojería que gira a razón de una vuelta por día o una vuelta por semana de acuerdo a la información que se quiera obtener. Instalación y medición: Debe instalarse a la sombra, sobre una repisa sin vibraciones. Para evitar la dilatación de las cápsulas por efecto de la temperatura, se utiliza un bimetálico, es decir dos metales cuyos coeficientes de dilatación se complementan de manera que la aguja quede en su lugar y no se vea afectada por los cambios de temperatura. También se coloca dentro de la cápsula un gas inerte que compensa esas variaciones 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.

MICRO BARÓGRAFO Instrumento que registra las variaciones de la presión muchos

menores. Es

un

aparato

registrador

que

proporciona un diagrama continuo de la presión atmosférica durante una semana. El elemento sensible está constituido por cinco cápsulas de Vidi conectadas


en serie de manera que sus deformaciones se sumen y comuniquen al estilete un movimiento más vigoroso y sensible. Un sistema de palancas amplifica la dilatación o contracción de las cápsulas con lo que aumenta considerablemente su sensibilidad. El tambor dispone de un sistema de relojería y realiza una vuelta completa en una semana.

BARÓMETRO DE MERCURIO: instrumento utilizado para medir la presión atmosférica. Pueden ser de ramas iguales o desiguales y en este último caso de cubeta fija y cero móvil o de cubeta móvil y cero fijo. La descripción que sigue se refiere al barómetro FORTIN (de cubeta móvil y cero fijo) que es empleado en las estaciones meteorológicas de Argentina. Descripción: Se basa en el principio de Torricelli. Consta de un tubo de cristal lleno de mercurio con un extremo abierto que va sumergido en una cubeta situada bajo el tubo graduado. Lleva un termómetro adjunto para medir la temperatura del mercurio. Está construido de manera que se conoce la relación entre las secciones del tubo y la cubeta. La escala se hace de tal manera que las subidas del mercurio en el tubo estén compensadas por las bajadas del mercurio en la cubeta. Dispone de un medidor que puede deslizarse a lo largo del tubo graduado por medio de un sistema de engranaje y piñó (vernier). La escala tiene una amplitud desde 560 Hpa a 1040 Hpa. Resiste temperaturas entre -15 y 50ºC y la precisión es de +- 0,3 Hpa. Debe contrastarse con un barómetro patrón. Instalación y medición: Se coloca en el interior de la estación meteorológica, ya que no puede estar expuesto al sol, ni a la corriente de aire. Deben colocarse sobre paredes por las que no pasen cañerías y debe estar a una altura en la que sea fácil medir y completamente vertical. Para medir la presión el primer paso es llevar el mercurio de la cubeta, mediante un tornillo, hasta el extremo de un índice de marfil (es el 0 de la escala).Este procedimiento se llama enrase. Luego se debe ajustar el vernier de manera que apenas toque el menisco que forma el mercurio. Paralelamente se debe medir la temperatura del termómetro adjunto. Todo esto debe realizarse rápidamente para que el calor de nuestro cuerpo no incida en la medición. Una vez leído el dato de presión se deben hacer algunas correcciones: Por temperatura, ya que la altura del mercurio varía con la temperatura, al igual que la escala (esta se hace de


invar que es un material poco dilatable). Por gravedad (reducir a 45º de latitud y 0 metros) 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

BARÓMETRO

ANEROIDE: Mide

la

presión

atmosférica Descripción: Es el aparato que todos tenemos en casa. Se fundamenta en la deformación que la presión atmosférica produce en una cápsula metálica (cobre o berilio), ondulada, elástica y cerrada (Cápsula de Vidi), en la que se ha hecho el vacío casi absoluto, a fin de que la temperatura del aire que contiene no influya en las indicaciones del aparato. El hecho de que la superficie de la cápsula sea ondulada se debe a que de esta manera aumenta la superficie sin afectar su resistencia. En el interior de la cara ondulada de la cápsula, y para evitar que se aplaste con la presión del aire, se coloca un resorte.. Una aguja indicadora señala la presión en un círculo graduado. Debido a la inercia que este instrumento tiene debido a su elasticidad, conviene golpearlo suavemente con los dedos antes de realizar la lectura. de esta manera la aguja se pone en su punto. Instalación: Se coloca en el interior de la estación meteorológica


 HUMEDAD.

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.

PSICRÓMETRO: Mide la humedad relativa. Hay dos tipos de psicrómetros los de ventilación forzada y los de ventilación natural. Me referiré a este último. Descripción: Consiste en un juego de dos termómetros iguales, uno de ellos llamado termómetro seco y el otro termómetro húmedo ya que tiene su bulbo recubierto por una muselina húmeda mediante una mecha que lo pone en comunicación con un depósito de agua destilada. Su funcionamiento es muy fácil de entender. El agua empapa la muselina y se evapora. Para evaporarse necesita calor, calor que toma del bulbo del termómetro. El agua evaporada es reemplazada por la que llega a través de la mecha. Este transporte de agua se ajusta a la velocidad de evaporación. Al termómetro le llega la misma cantidad de agua que se evapora. La velocidad de evaporación depende de la humedad del aire. Si el aire está seco habrá mayor evaporación y si el aire está saturado no podrá admitir más cantidad de vapor y por lo tanto no habrá evaporación.


Instalación y medición: Este instrumento se coloca en un soporte dentro del abrigo meteorológico. El acceso a la humedad relativa, tensión de vapor y punto de rocío se hace mediante tablas, ingresando a las mismas con los datos de las lecturas de ambos termómetros.

HIGRÓMETRO El higrómetro de condensación se basa en el hecho de que el vapor de agua se condesa sobre los cuerpos fríos. Haciendo pasar el vapor de agua por ella, éste se condensa; midiendo la temperatura y podemos determinar la humedad. Otro tipo es el que emplea la propiedad de algunos materiales de variar su resistencia eléctrica al variar la humedad. Se utilizan electrodos metálicos recubiertos de sales con dicha propiedad, lo que permite estimular las variaciones de la humedad. Se funda en la variación de la conductividad del cloruro de litio con humedad ambiente, las mediciones se llevan a cabo con una conexión adecuada en forma de puente y el instrumento aparecía los cambios con bastante rapidez.

 VELOCIDAD Y DIRECCIÓN DEL VIENTO.

ANEMÓMETRO: pueden ser de coperolas, de hélice, de tubo pitot, eléctricos. Me referiré al primero de ellos (de coperolas) por ser el más usado. Descripción: Está compuesto por un conjunto giratorio formado por un eje y tres brazos con semiesferas adosadas (coperolas), formando un ángulo de 120º entre sí. . Las coperolas pueden tener forma semiesférica o de cono truncado. Este instrumento está sujetado por rodamientos de acero inoxidable (rulemanes) introducidos en un casquete de metal. En el extremo del eje hay un disco con una serie de agujeros, un emisor y un receptor de luz infrarroja. Cuando coinciden emisor,


orificio y receptor se envía un impulso eléctrico. La cantidad de pulsos depende de la velocidad de rotación. Instalación: Se coloca lejos de obstáculos, en general a 10 metros de altura.

ANEMOCINEMÓGRAFO: Este instrumento registra en una faja la dirección y velocidad del viento. El sensor de velocidad puede ser de coperolas o puede utilizar el sistema de tubo pitot. El sensor de dirección es una veleta. Instalación: Los sensores se colocan a 10 metros de altura, alejado de obstáculos

VELETA (mide la dirección del viento) Descripción:

Sistema

mecánico,

perfectamente balanceado y paralelo al suelo. Puede ser de chapa común. Debe estar orientada perfectamente Norte-Sur. La información se transmite a través de electricidad (puede ser a través de un motor sincro-repetidor, que hace girar una aguja la misma cantidad de grados que ha girado la veleta; o a través de un disco codificado. Este disco tiene seis pistas y cada una sensores infrarrojos. La combinación de los diferentes sensores se traduce en un código binario que se envía a la estación.) Instalación: El sensor se coloca a 10 metros de altura, alejado de obstáculos

 ALTURA DE LA BASE DE LAS NUBES.

NEFOBASÍMETRO (mide el techo o base de las nubes) Descripción: Mide la altura de la base de las nubes. Dispone de un emisor de un haz de luz ultravioleta y un receptor que se mueve formando un ángulo entre 0 y 80º.


Conociendo la distancia entre emisor y receptor (en general 75 metros) y el ángulo que forma el receptor con la horizontal se puede calcular por trigonometría la altura de la base de las nubes. Medición: Tangente ángulo = Cateto opuesto / Cateto adyacente Tg ángulo = h (techo) / d (distancia entre emisor y receptor) h = Tg ángulo / d

NEFOSCOPIO Antiguo instrumento utilizado para la observación de las nubes.

 CANTIDAD DE LLUVIA.

PLUVIÓMETRO: (mide la cantidad de agua caída) 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. Descripción: Consiste en un vaso cilíndrico receptor que tiene un aro de bronce para evitar salpicaduras , un embudo profundo y un recipiente colector más estrecho que conserva el agua caída. Allí queda protegida de la evaporación por el estrechamiento de la boca y por el dispositivo de dobles paredes. Todo el conjunto está pintado de blanco para evitar la radiación solar. Instalación y medición: Se coloca sobre piso de césped bien cortado para evitar salpicaduras y la distancia a cualquier objeto cercano debe ser de por lo menos 4 veces su altura. La boca del pluviómetro debe estar perfectamente horizontal. A veces, para evitar la turbulencia del viento se le coloca una especie de pollerita al cuerpo del instrumento. La observación se hace cada 24 horas. El agua se trasvasa a una probeta de tipo pirex graduada en mm de precipitación. PLUVIÓGRAFO (registra la cantidad de agua caída y el tiempo durante el que ha caído) Descripción: Existen dos sistemas a sifón o flotador y de cangilones. El primero consiste en un depósito que recibe a través de un tubo de goma el agua de lluvia recogida por el embudo exterior. Dentro del depósito hay un flotador que sostiene directamente un brazo que lleva una pluma inscriptora. Casi desde el fondo del depósito sale un tubo de goma en forma de sifón., en el que la rama ascendente llega justo al nivel más alto al que se quiere llegar (que corresponde a 10 mm de precipitación) . Cuando el agua del depósito llega a ese nivel , actúa el sifón y el recipiente se vacía completamente. Si continúa lloviendo vuelve a comenzar la subida. La curva obtenida tiene forma de zigzag con sus ramas ascendentes curvas e inclinadas y las descendentes rectas y verticales. El sistema de cangilones consiste en que al final del embudo, se coloca un recipiente que tiene dos compartimentos. Este recipiente se columpia y cuando se llena uno de sus compartimentos se inclina y se empieza a llenar el otro. Cada vuelco del cangilón


representa 0,2 mm de precipitación. Cada vuelco hace girar una rueda dentada en un ángulo determinado y el movimiento de esa rueda dentada se transmite por medio de una leva a una palanca con una pluma inscriptora. Esta registra la cantidad de agua caída en una faja que gira sobre un cilindro con un sistema de relojería (una vuelta por día). El registro se hace en forma escalonada. El ancho de los escalones depende de la intensidad de la lluvia. Las pausas indican que dejó de llover. Instalación y medición: Las características de instalación de este instrumento coinciden con las del pluviómetro. Para medir la lluvia sólo deben sumarse las ramas ascendentes del registro de la faja. En el caso del pluviógrafo de cangilones se deben sumar tanto las subidas como las bajadas de la curva graficada en la faja.

 CANTIDAD DE EVAPORACIÓN.

EVAPORÍMETRO

O

ATMÓMETRO (mide

la

evaporación potencial) Descripción: Está formado por un tubo de cristal cerrado por un extremo y abierto por el otro que se llena con agua destilada o de lluvia. El extremo abierto se tapa con un disco de papel secante sujetado al tubo. Este aparato se cuelga en el interior del abrigo meteorológico 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 de acuerdo a las condiciones de temperatura y humedad del aire Instalación y medición: Se coloca en el interior del abrigo meteorológico. Está graduado en mm en graduación creciente de arriba a abajo. TANQUE DE EVAPORACIÓN Descripción: Tienen un diámetro de 1,5 a 2 metros con una altura de 30 a 40 cm. Pueden estar colocados sobre unas varas de madera en el suelo o enterrados en el piso. Se los llena con agua hasta unos 5 cm del borde y cada 24 horas se va midiendo el nivel y se saca la diferencia en mm (ese es el valor de la evaporación).


Instalación y medición: Como el viento también influye en la evaporación, se coloca un anemómetro totalizador que marca la cantidad de km o metros que recorrió una partícula en el día. Además es conveniente conocer la temperatura del agua

EVAPORÍMETRO DE PICHÉ. Superficies de papel húmedo Juegan un papel similar a las porcelanas porosas.

El

modelo

más

usado

es

el evaporímetro de Piché que se basa en la idea de

humedecer

permanentemente

un

papel

expuesto al aire. El depósito humedecedor es un tubo graduado, que se coloca invertido con la boca libre hacia abajo. Esta se tapa con un papel secante sujeto por medio de una arandela metálica. La evaporación produce el secado del papel y una succión de agua del depósito. Se medie el descenso de agua en el tubo.

 RADIACIÓN SOLAR.

PIRANÓMETROS

Y

PIRHELIÓMETROS (miden

la

radiación solar difusa y directa) Descripción: El piranómetro o solarímetro mide la radiación solar global (difusa) recibida de todo el hemisferio celeste sobre una superficie horizontal terrestre. Tiene dos sensores uno negro y uno blanco protegidos por un vidrio que sólo deja pasar la radiación de onda corta. La diferencia de temperatura de estos dos sensores se traduce en impulsos eléctricos. Se coloca a 1,2 m del suelo. Colocado en forma invertida al solarímetro mide la radiación reflejada (albedómetro).


El pirheliómetro mide la radiación solar directa que incide en forma normal sobre una superficie (esto se consigue colocando el sensor normalmente en el foco solar o bien sobre un montaje ecuatorial). Medición: Se mide en calorías por centímetro cuadrado y minuto, o en vatios por metro cuadrado. Equivalencia: 1 cal /cm2 min = 696,67 W/m2 ACTINOGRAFO: Instrumento utilizado para registrar la radiación solar global.

SOLARIMETRO El solarímetro es un sensor completamente electrónico, empleado para registrar la radiación solar global incidente, es decir la suma de la radiación directamente producida por el sol mas la radiación reflejada por las partículas presentes en la atmosfera. La medición de la intensidad de la radiación solar es fundamental para la actividad en algunos sectores, como son la meteorología, la agricultura, la biología y la medicina, para los cuales más importante es la influencia del calentamiento global de la atmósfera. ESTACIÓN AUTOMÁTICA

Antigua estación automática utilizada para capturar datos meteorológicos, la mayoría de sus componentes son de tipo electromecánico.


CONCLUSIONES Con los instrumentos meteorológicos se establece que nosotros podemos determinar la temperatura en que no encontramos en la tierra, nuestro clima en que vivimos, cuanto de precipitación hay en nuestro medio, de igual manera podemos medir la presión atmosférica, cuanta humedad hay en nuestro medio, cuanto de duración de sol hay diariamente, a qué altura se encuentran las nubes de la base de la tierra, la temperatura del aire, del agua y del suelo en nuestro medio, y cuanta de radiación solar recibimos diariamente. Los instrumentos meteorológicos para fines científicos cumplen los requisitos que ya anteriormente mencionados: regularidad en el funcionamiento, precisión, sencillez en el diseño, comodidad de manejo y solides de construcción. Las estaciones meteorológicas se establecen en la superficie de la tierra, el mar y deben estar espaciadas de tal manera que sea representativa del sector y garantice una cobertura meteorológica adecuada.

REVICION BIBLIOGRAFICA http://www.globe.gov/sda/tg97es/atmosfera/Atmosfera.pdf http://www.unh.edu/history/golinski/C.V.%202008.pdf http://www.icao.int/icao/en/anb/met/divmtg/wp/wp070_sp.pdf www.inia.org.uy/disciplinas/agroclima/le/cc_helio.htm www.hidromet.com.pa/brillo_solar.php www.uchile.cl/postgrados/40695/meteorologia-y-climatologia Ecología y Medio Ambiente Ministerio de comunicaciones Infraestructura Organización Meteorológica Mundial

y Vivienda

LOS INSTRUMENTOS METEOROLÓGICOS

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