ESTACION METEREOLOGICA

Una estación meteorológica es una instalación destinada a medir y registrar regularmente
diversas variables meteorológicas. Estos datos se utilizan tanto para la elaboración de predicciones
meteorológicas a partir de modelos numéricos como para estudios climáticos.
Instrumentos y variables medidas
Los instrumentos comunes y variables que se miden en una estación meteorológica
incluyen:
Los instrumentos comunes y variables que se miden en una estación meteorológica
incluyen:
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Termómetro, medida de temperaturas, en diversas horas del día.
Termómetros de subsuelo (geotermómetros), para medir la temperatura a 5, 10, 20,
50 y 100 cm de profundidad.
Termómetro de mínima junto al suelo, mide la temperatura mínima a una distancia
de 15 cm sobre el suelo.
Termógrafo, mide la fluctuación de la temperatura.
Barómetro, medida de presión atmosférica en superficie.
Pluviómetro, medida de la cantidad de precipitación.
Psicrómetro o higrómetro, medida de la humedad relativa del aire y la temperatura
del punto de rocío.
Piranómetro, medida de la radiación solar global (directa + difusa).
Heliógrafo, medida de las horas de luz solar.
Anemómetro, medida de la velocidad del viento y veleta para registrar su dirección.
Veleta, que indica la dirección del viento.
Nefobasímetro, medida de la altura de las nubes, pero sólo en el punto donde éste se
encuentre colocado.
La mayor parte de las estaciones meteorológicas están automatizadas (E.M.A.) requiriendo
un mantenimiento ocasional. Además, existen observatorios meteorológicos sinópticos, que
sí cuentan con personal (observadores de meteorología), de forma que además de los datos
anteriormente señalados se pueden recoger aquellos relativos a nubes (cantidad, altura,
tipo), visibilidad y tiempo presente y pasado. La recogida de estos datos se denomina
observación sinóptica.
Para la medida de variables en mares y océanos se utilizan sistemas especiales dispuestos
en boyas meteorológicas.
Otras instalaciones meteorológicas menos comunes disponen de instrumental de sondeo
remoto como radar meteorológico para medir la turbulencia atmosférica y la actividad de
tormentas, perfiladores de viento y sistemas acústicos de sondeo de la estructura vertical de
temperaturas. Alternativamente, estas y otras variables pueden obtenerse mediante el uso de
globos sonda.
En todo caso la distribución irregular de estaciones meteorológicas y la falta de ellas en
grandes regiones, como mares y desiertos, dificulta la introducción de los datos en modelos
meteorológicos y complica las predicciones de mayor alcance temporal.
Termómetro
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Termómetro clínico de cristal.
Termómetro clínico digital.
El termómetro es un instrumento de medición de temperatura. Desde su invención ha
evolucionado mucho, principalmente a partir del desarrollo de los termómetros electrónicos
digitales.
Inicialmente se fabricaron aprovechando el fenómeno de la dilatación, por lo que se
prefería el uso de materiales con elevado coeficiente de dilatación, de modo que, al
aumentar la temperatura, su estiramiento era fácilmente visible. El metal base que se
utilizaba en este tipo de termómetros ha sido el mercurio, encerrado en un tubo de vidrio
que incorporaba una escala graduada.
El creador del primer termoscopio fue Galileo Galilei; éste podría considerarse el
predecesor del termómetro. Consistía en un tubo de vidrio terminado en una esfera cerrada;
el extremo abierto se sumergía boca abajo dentro de una mezcla de alcohol y agua, mientras
la esfera quedaba en la parte superior. Al calentar el líquido, éste subía por el tubo.
La incorporación, entre 1611 y 1613, de una escala numérica al instrumento de Galileo se
atribuye tanto a Francesco Sagredo1 como a Santorio Santorio2 , aunque es aceptada la
autoría de éste último en la aparición del termómetro.
Barómetro
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Dibujo esquemático de un barómetro.
Un barómetro es un instrumento que mide la presión atmosférica. La presión atmosférica
es el peso por unidad de superficie ejercida por la atmósfera.
Los primeros barómetros estaban formados por una columna de líquido encerrada en un
tubo cuya parte superior está cerrada. El peso de la columna de líquido compensa
exactamente el peso de la atmósfera. Los primeros barómetros fueron realizados por el
físico y matemático italiano Evangelista Torricelli en el siglo XVII. La presión atmosférica
equivale a la altura de una columna de agua de unos 10 m de altura. En los barómetros de
mercurio, cuya densidad es 13.6 veces mayor que la del agua, la columna de mercurio
sostenida por la presión atmosférica al nivel del mar en un día despejado es de
aproximadamente unos 760 mm.
Los barómetros son instrumentos fundamentales para medir el estado de la atmósfera y
realizar predicciones meteorológicas. Las altas presiones se corresponden con regiones sin
precipitaciones, mientras que las bajas presiones son indicadores de regiones de tormentas
y borrascas.
La unidad de medida de la presión atmosférica que suelen marcar los barómetros se llama
hectopascal, de abreviación (hPa). Esta unidad significa "cien (hecto) pascales (unidad de
medida de presión) "
[editar] Tipos de barómetros
Barógrafo.
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El barómetro aneroide es un barómetro que no utiliza mercurio. Indica las variaciones de
presión atmosférica por las deformaciones más o menos grandes que aquélla hace
experimentar a una caja metálica de paredes muy elásticas en cuyo interior se ha hecho el
vacío más absoluto. Se gradúa por comparación con un barómetro de mercurio pero sus
indicaciones son cada vez más inexactas por causa de la variación de la elasticidad del
resorte metálico. Fue inventado por Lucien Vidie en 1844.1
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Los altímetros barométricos utilizados en aviación son esencialmente barómetros con la
escala convertida a metros o pies de altitud.
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Del barómetro se deriva un instrumento llamado barógrafo, que registra las fluctuaciones
de la presión atmosférica a lo largo de un periodo de tiempo mediante una técnica muy
similar a la utilizada en los sismógrafos.
Pluviómetro
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Vista exterior de un pluviómetro.
El pluviómetro es un instrumento que se emplea en las estaciones meteorológicas para la
recogida y medición de la precipitación .
La cantidad de agua caída se expresa en milímetros de altura. El diseño básico de un
pluviómetro consiste en un recipiente de entrada, llamado balancín, por donde el agua
ingresa a través de un embudo hacia un colector donde el agua se recoge y puede medirse
visualmente con una regla graduada o mediante el peso del agua depositada. Asimismo, el
balancín oscila a volumen constante de agua caída, permitiendo el registro mecánico o
eléctrico de la intensidad de lluvia caída. El pluviómetro ha sido diseñado para también
estar soportado sobre la superficie de la tierra...
Normalmente la lectura se realiza cada 10 horas. Un litro caído en un metro cuadrado
alcanzaría una altura de 1 milímetro. Para la medida de nieve se considera que el espesor de
nieve equivale aproximadamente a diez veces el equivalente de agua.
Psicrómetro
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Psicrómetro de Asmann de circulación forzada.
Un psicrómetro es un aparato utilizado en meteorología para medir la humedad o
contenido de vapor de agua en el aire, distinto a los higrómetros corrientes. Los
psicrómetros constan de un termómetro de bulbo húmedo y un termómetro de bulbo seco.
La humedad puede medirse a partir de la diferencia de temperatura entre ambos aparatos.
El húmedo medirá una temperatura inferior producida por la evaporación de agua. Es
importante para su correcto funcionamiento que el psicrómetro se instale aislado de vientos
fuertes y de la luz solar directa.
Psicrómetro giratorio, también llamado de honda o de eslinga.
Piranómetro
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Fotografía de un piranómetro, mostrando sus componentes principales: cúpula de cristal, cuerpo
metálico, sensor negro, nivel y cable. Dimensiones: diametro de la cúpula 20 mm. La foto muestra
el modelo LP02.
Fotografía de un piranómetro. Diametro de la cúpula 40 mm. La foto muestra el modelo SR11.
Un piranómetro (también llamado solarímetro y actinómetro) es un instrumento
meteorológico utilizado para medir de manera muy precisa la radiación solar incidente
sobre la superficie de la tierra. Se trata de un sensor diseñado para medir la densidad del
flujo de radiación solar (vatios por metro cuadrado) en un campo de 180 grados.
Heliógrafo (meteorología)
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El heliógrafo es un aparato meteorológico que mide la duración de la insolación diaria.
La duración de la insolación se halla concentrando los rayos solares sobre una banda de
cartulina teñida de azul que se quema en el punto en que se forma la imagen del sol. Se
utiliza como focalizador una esfera de cristal, de forma que no es necesario mover este foco
constantemente debido al movimiento aparente del sol a lo largo del día y del estacionario.
La banda se fija por medio de ranuras a un soporte curvo y concéntrico con la esfera y tiene
impresa una escala de 30 minutos. Si el sol luce durante todo el día sobre la banda se forma
una traza carbonizada continua y la duración de la insolación se determina midiendo la
longitud de la traza carbonizada. Si el sol brilla de forma discontinua, dicha traza es
intermitente. En este caso, la insolación se determina sumando la longitud de las trazas
resultantes.
Bandas
Según la época del año se utilizan tres tipos distintos de bandas, para el hemisferio norte:
a) Desde comienzos de marzo hasta mediados de abril y desde comienzos de septiembre
hasta mediados de octubre (alrededor de cada equinoccio) se utilizan bandas rectas. Son
llamadas bandas equinocciales y se acoplan a las ranuras centrales del soporte.
b) Desde octubre hasta fin de febrero se utilizan bandas curvadas cortas, que se colocan en
las ranuras superiores.
c) El resto del año, de abril hasta agosto, se usan bandas curvadas medianas, colocadas
entre las ranuras inferiores.
En el hemisferio sur se invierte el uso de las bandas en los períodos definidos arriba.
Instalación
Para que los rayos de sol alcancen el aparato sin impedimento alguno durante todo el día,
éste se debe colocar orientado a mediodía.
Se colocará con su base completamente firme y nivelada con una altura de un metro, sin
alteración por influjo de temperatura, humedad, viento y trepidación. Se recomienda la
sustentación de piedra fija, obras de fábrica fijas o metal.
La esfera está montada concéntricamente dentro de un casquete esférico, sobre la que se
coloca la cartulina. Las dimensiones del casquete y la esfera son tales que los rayos formen
un foco muy intenso sobre la cartulina. La esfera se fija en un soporte cóncavo, hacia
arriba, de forma esférica por medio de un par de tornillos.
A la hora de colocar el aparato en su soporte hay que tener en cuenta dos ajustes:
a) el casquete se debe colocar de forma que la línea media en sentido longitudinal de la
banda equinoccial se halle en el plano del ecuador celeste. Para ello, haremos coincidir la
latitud del lugar donde nos encontramos en la escala de latitudes de su montura con la
marca situada a tal efecto.
b) El plano vertical que contiene al centro de la esfera y a la señal de mediodía debe
coincidir con el plano meridiano geográfico. Para comprobar este ajuste debemos
comprobar que la imagen del sol al mediodía verdadero coincide con la marca de las 12
horas de la banda.
Anemómetro
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Anemómetro de molinete.
El anemómetro es un aparato meteorológico que se usa para la predicción del tiempo y,
específicamente, para medir la velocidad del viento.(No siempre es exacto a menos que sea
un anemómetro digital)
En meteorología, se usan principalmente los anemómetros de cazoletas o de molinete,
especie de diminuto molino cuyas tres aspas se hallan constituidas por cazoletas sobre las
cuales actúa la fuerza del viento; el número de vueltas puede ser leído directamente en un
contador o registrado sobre una banda de papel (anemograma), en cuyo caso el aparato se
denomina anemógrafo. Aunque también los hay de tipo electrónicos.
Para medir los cambios repentinos de la velocidad del viento, especialmente en las
turbulencias, se recurre al anemómetro de filamento caliente, que consiste en un hilo de
platino o níquel calentado eléctricamente: la acción del viento tiene por efecto enfriarlo y
hace variar así su resistencia; por consiguiente, la corriente que atraviesa el hilo es
proporcional a la velocidad del viento.
[editar] Anemómetro Láser Doppler
Este anemómetro digital usa un láser que es dividido y enviado al anemómetro. El retorno
del rayo láser decae por la cantidad de moléculas de aire en el detector, donde la diferencia
entre la radiación relativa del láser en el anemómetro y el retorno de radiación, son
comparados para determinar la velocidad de las moléculas de aire.1
Dibujo de un anemómetro láser. El láser es emitido (1) a través de la lente frontal (6) del
anemómetro y es sosegado por las moléculas de aire. La radiación retrodispersada (puntos)
reentra y el efecto reflejado se dirige a ese detector (12).
Veleta
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Para otros usos de este término, véase Veleta (desambiguación).
Una imagen CGI representando una antigua estación meteo.
Una veleta con forma de gallo.
Una veleta es un dispositivo giratorio que consta de una placa plana vertical que gira
libremente, un señalador que indica la dirección del viento y una cruz horizontal que indica
los puntos cardinales. Se ubica generalmente en lugares elevados y su diseño puede ser
muy variado (figuras de animales, antropomorfas, etc).
De esta ingeniosa idea tomaron sin duda origen nuestras veletas o giraldillas en forma de
cometa, de gallo, de matrona, etc. Antiguamente,era en forma de estatuas destinadas a
conocer la dirección de los vientos giraldas o giraldillas porque giran al impulso de éstos.
La más célebre de éstas es sin duda la de Sevilla de cuya figura tomó la torre sobre la que
se hallaba el nombre de Giralda.1
Nefobasímetro
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Cielómetro laser.
Un nefobasímetro o proyector de techo de nubes1 (también llamado ceilómetro o
cielómetro por influencia del inglés ceilometer) es un aparato que usa un láser u otra fuente
luminosa para determinar la altura de la base de nubes. Los nefobasímetros también tienen
aplicación para medir concentraciones de aerosoles dentro de la atmósfera tales como
materias sólidas finas contaminanetes.
Nefobasímetro laser
Consiste en un láser apuntando verticalmente, y un receptor en el mismo lugar. Determina
la altura nubosa midiendo el tiempo (δt) requerido para que un pulso de luz rebotado en los
aerosoles dentro de la atmósfera, reingrese al aparato.
donde c es la velocidad de la luz en el aire.
Generalmente, el tamaño de las partículas en cuestión son similares en tamaño a la longitud
de onda del láser. Esta situación opera con la teoría de Lorenz-Mie.
Para propósitos de determinar la base nubosa, debe tenerse en cuenta que el nefobasímetro
captura cualquier partícula en el aire (polvo, precipitaciones, humo, etc.), dando falsas
lecturas ocasionales. Como ejemplo, dependiendo del umbral empleado, unos cristales de
hielo en caída pueden causar que el nefobasímetro dé una altura de nube de cero, aunque el
cielo esté despejado.
Usando esas últimas propiedades, los nefobasímetros tienen otros usos. Así como el
instrumento anota cualquier retorno, es posible localizar capas apenas perceptibles,
adicionalmente a la base nubosa, por observación al patrón completo de la energía de
retorno. Más aún, la tasa a la cual ocurre la difusión puede registrase en la parte de retorno
disminuída al nefobasímetro en atmósfera diáfana, dando el coeficiente de extinción de la
señal luminosa. Usándolo así puede obtenerse la visibilidad vertical y la posible
concentración de polucionantes del aire. Esto ha sido desarrollado en investigaciones y ya
se aplica operacionalmente.
Satélites meteorológicos
Artículo principal: Satélite meteorológico
Los satélites meteorológicos son un tipo de satélite artificial utilizados para supervisar el
tiempo atmosférico y el clima de la Tierra, aunque también son capaces de ver las luces de
la ciudad, incendios forestales, contaminación, auroras, tormentas de arena y polvo,
corrientes del océano, etc. Otros satélites pueden detectar cambios en la vegetación de la
Tierra, el estado del mar, el color del océano y las zonas nevadas.
El fenómeno de El Niño y sus efectos son registrados diariamente en imágenes satelitales.
El agujero de ozono de la Antártida es dibujado a partir de los datos obtenidos por los
satélites meteorológicos. De forma agrupada, los satélites meteorológicos de China,
Estados Unidos, Europa, Canadá, India, Japón y Rusia proporcionan una observación casi
continua del estado global de la atmósfera.
La previsión del tiempo
Mapa sinóptico de Estados Unidos para el 21 de octubre de 2006.
Varias veces por día, a horas fijas, los datos procedentes de cada estación meteorológica, de
los barcos y de los satélites llegan a los servicios regionales encargados de centralizarlos,
analizarlos y explotarlos, tanto para hacer progresar a la meteorología como para establecer
previsiones sobre el tiempo clave que hará en los días venideros. Como las observaciones
se repiten cada 3 horas (según el horario sinóptico mundial) la sucesión de los mapas y
diagramas permite apreciar la evolución sinóptica: se ve cómo las perturbaciones se forman
o se resuelven, si están subiendo o bajando la presión y la temperatura, si aumenta o
disminuye la fuerza del viento o si cambia éste de dirección, si las masas de aire que se
dirigen hacia tal región son húmedas o secas, frías o cálidas, etc. Parece así bastante fácil
prever la trayectoria que seguirán las perturbaciones y saber el tiempo que hará en
determinado lugar al cabo de uno o varios días. En realidad, la atmósfera es una gigantesca
masa gaseosa tridimensional, turbulenta y en cuya evolución influyen tantos factores que
uno de éstos puede ejercer de modo imprevisible una acción preponderante que trastorne la
evolución prevista en toda una región. Así, la previsión del tiempo es tanto menos insegura
cuando menor es la anticipación y más reducido el espacio a que se refiere. Por ello la
previsión es calificada de micrometeorológica, mesometeorológica o macrometeorológica,
según se trate, respectivamente, de un espacio de 15 km, 15 a 200 km o más de 200 km.
Las previsiones son formuladas en forma de boletines, algunos de los cuales se destinan a la
ciudadanía en general y otros a determinados ramos de la actividad humana y navegación
aérea y marítima, agricultura, construcción, turismo, deportes, regulación de los cursos de
agua, ciertas industrias, prevención de desastres naturales, etc.