meteorologia

PRÁCTICA 1: ESTACIONES METEOROLÓGICAS:INSTRUMENTOS.

Las estaciones meteorológicas y sus instrumentos deben ajustarse a las recomendaciones de laOrganización Meteorológica Mundial (OMM). Estas especificaciones están recogidas con detalle enpublicaciones como Doorenbos (1981), WMO (1983) y Gómez y Arteaga (1988). En libros sobreagrometeorología como Seemann et al. (1979), Rosenberg et al. (1983), Elías y Castellvi (1996), etc.pueden encontrarse, además, detalles sobre medidas más específicas de microclimatología.

Referencias:

Doorenbos, J. 1981. Estaciones Agrometeorológicas. FAO, Serie Riego y Drenaje n. 27.Elias F., Castellvi F., 1996. Agrometeorología. Mundi Prensa-MAPA.Gómez B., Arteaga R., 1988. Elementos básicos para el manejo de instrumental meteorológico.CECSA.Rosenberg N.J., Blad B.L., Verma S.B., 1983 Microclimate. The biological environment. JohnWiley & Sons.Seemann J., Chirkov Y.I., Lomas J., Primault B., 1979. Agrometeorology. Springer-Verlag.WMO 1983. Guide to Agricultural Meteorological Practices. WMO n. 134.

Enlaces:

Instrumentos meteorológicos:http://www.lambrecht.nethttp://www.lufft.de

Sensores y estaciones automáticas:http://www.meteo-technology.comhttp://www.delta-t.co.ukhttp://www.campbellsci.com/sensors

Emplazamiento1.Medida de la temperatura

2.1. Temperatura del aire2.1.1. Estaciones tradicionales2.1.2. Estaciones automáticas2.2. Medida de la temperatura del suelo2.2.1 Estaciones tradicionales2.2.2. Estaciones automáticas2.3. Temperatura mínima del césped o índice actinotérmico2.4. Temperatura de las plantas

2.

Medida de la humedad del aire3.1. Estaciones tradicionales

3.

PRÁCTICA 1 http://asignatura.us.es/pfitotecnia/textosC/practica1.htm

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3.1.1. Psicrómetro3.1.2. Higrómetro de cabello3.1.3. Termo-humectógrafo3.2. Estaciones automáticas

Medida del viento4.1. Estaciones tradicionales4.2. Estaciones automáticas

4.

Medida de la radiación e insolación5.1. Medida de la insolación5.2. Medida de la nubosidad5.3. Medida de la intensidad de radiación5.3.1. Medida de la radiación solar global5.3.2. Medida del albedo5.3.3. Medida de la radiación solar directa y difusa5.3.4. Medida de la radiación neta

5.

Medida de la precipitación6.1. Estaciones tradicionales6.2. Estaciones automáticas

6.

Medida de la evaporación7.1. Tanque evaporimétrico7.2. Evaporímetro Piché o atmómetro

7.

Medida de la presión8.1. Estaciones tradicionales8.1.1. Barómetro de mercurio8.1.2. Barómetro aneroide8.1.3. Barógrafo8.2. Estaciones automáticas

8.

1. Emplazamiento:

Las estaciones se deben emplazar en lugares cuyo clima sea representativo de las condiciones de lazona, así, por ejemplo, se evitarán hondonadas cuya temperatura, viento, etc. puede ser diferente a lade su entorno. Las estaciones meteorológicas deben estar situadas en lugar llano y libre de obstáculosque puedan afectar a las observaciones. Siempre que sea posible, el suelo deberá estar cubierto decésped, al menos en una superficie de 10x10 m, o mejor, de 50x50 m, y el recinto deberá estaracotado para evitar el paso de animales. En cuanto al lugar de emplazamiento de los instrumentos dela estación, no hay unas normas establecidas al respecto, siendo esencial que no se afecten entre sí(por ejemplo, que no se proyecte sombra sobre el instrumento medidor de la radiación o evitarobstáculos que afecten a la recogida de lluvia por el pluviómetro o a la velocidad del viento). Dentro delas estaciones, podemos distinguir las tradicionales, que requieren la existencia de un encargado que lasvisite diariamente a horas fijas para la toma de medidas1), y las automáticas,que son las que se vanimponiendo en la actualidad y en las que el registro de datos se hace automáticamente y prácticamenteen continuo. A partir de los datos obtenidos en estas estaciones, se van formando sucesivamente lasseries de datos, horarios, diarios, semanales, mensuales y anuales en las que nos basaremos paranuestro estudio climático.

1) En el Instituto Nacional de Meteorología (INM) las horas de observación son las 7, 13 y 18 h. En las estacionesagrometeorológicas, lo normal son dos observaciones al día, una después de la salida del sol y otra dos horas después del medio


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día. (En meteorología las horas siempre se suelen referir a horas solares, no a las civiles).

2. Medida de la temperatura

2.1. Temperatura del aire

2.1.1. Estaciones tradicionales

Los sensores más utilizados para la medida de la temperatura del aire son los termómetros ytermógrafos.

NOTA: La terminación GRAFO en la nomenclatura de instrumentación meteorológica indica que es un instrumento de registro encontinuo, normalmente en banda de papel. Estos instrumentos no suelen ser muy precisos, por lo que siempre deben instalarsejunto a un instrumento de medida instantánea que permita realizar las oportunas correcciones.

Los instrumentos de medida de la temperatura del aire, así como los de medida de humedad, vaninstalados en una garita o abrigo meteorológico. La garita protege a los instrumentos de la radiaciónsolar (la temperatura del aire hay que tomarla siempre a la sombra, ya que un termómetro al solmediría más bien la energía absorbida por su depósito).

La OMM recomienda que las garitas deben ser:

de madera.pintada de blanco y esmaltada para reflejar bien la radiación.con buena ventilación.El techo suele ser doble con circulación del aire entre los dos tejados, para evitar el calentamientodel aire cuando la radiación es muy intensa.La puerta debe estar orientada al Norte, en nuestro hemisferio, para evitar que al realizar lasobservaciones, los rayos solares incidan sobre los instrumentos.con tejado inclinado para dejar escurrir el agua de lluvia y nieve.los instrumentos se deben situar a 1,5 m de altura sobre el suelo, según las normativas de laorganización meteorológica mundial (OMM), ya que la temperatura varía con la altura.

Los termómetros ordinarios son de mercurio y se basan en la dilatación del mismo en una columnade vidrio graduada. Dan la temperatura instantánea del aire normalmente con precisión de décimas degrado.

Los termómetros de máxima y mínima nos permiten leer la temperatura más alta y más baja ocurridasdesde la última observación, normalmente en las últimas 24 horas. La máxima se alcanza después delmediodía, por lo que su lectura se realiza al amanecer, la mínima se alcanza poco después de la salidadel sol, por eso, este termómetro se lee después del mediodía. Hay varios tipos:

El termómetro de máxima (Negretti) es un termómetro de mercurio similar al ordinario, con ladiferencia de que cerca del depósito va provisto de un estrechamiento. Cuando la temperatura sube, elmercurio se ve forzado a pasar el estrechamiento y la columna avanza por el tubo capilar. Cuando latemperatura desciende, el mercurio se contrae y la columna se corta en el estrechamiento quedando elextremo libre marcando la máxima temperatura alcanzada. Este termómetro se coloca dentro de lagarita en posición casi horizontal con el depósito un poco más bajo que el otro extremo, sobre unsoporte adecuado. Para poner en estación el termómetro de máxima, después de la lectura, se sacarádel soporte y se colocará verticalmente con el depósito hacia abajo, hasta que la columna de mercuriollegue al estrechamiento. Sujetándolo firmemente por la parte contraria al depósito, se sacudirá uncuarto de vuelta con el brazo extendido de manera que la columna de mercurio esté alineada con elbrazo y el depósito quede hacia el exterior. Esto suele ser suficiente para que la columna de mercurio


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baje hasta indicar la temperatura actual.

Termómetro de mínima (Rutheford) es un termómetro de alcohol con un índice de esmaltesumergido en el alcohol. Al bajar la temperatura y contraerse el alcohol, el menisco del extremo delalcohol arrastra al índice por fenómenos de tensión superficial y lo hace retroceder de forma que elextremo del índice más alejado del depósito nos marcará la temperatura mínima alcanzada. Cuando latemperatura sube, el alcohol pasa fácilmente entre las paredes del tubo y el índice, quedando inmóviléste. Una vez hecha la lectura se inclina el termómetro con el depósito hacia arriba, con objeto de queel índice toque el extremo de la columna de alcohol. Se coloca casi horizontal, con una pequeñainclinación con el depósito en la parte más baja, lo que facilita el arrastre del índice a lo largo de lacolumna.

Otro termómetro de máxima y mínima es el de Six Bellani, está formado por un tubo en forma de U. Enel interior, el tubo lleva alcohol y mercurio y sendos índices metálicos, uno en cada brazo. El índice de laderecha nos marcará la temperatura máxima en su extremo inferior, pues es empujado por el mercurioal ascender la temperatura. El de la izquierda es empujado por el mercurio al descender la temperatura,con lo que su extremo inferior nos marcará la mínima. Con un imán se consigue volver a poner losíndices en contacto con la columna una vez realizadas las lecturas.

La temperatura media diaria se calcula como: Tmedia = (Tmáxima + Tmínima)/2

Termógrafo: Como su nombre indica, es un aparato registrador en continuo de la evolución de latemperatura del aire. Hay varios modelos, los más frecuente son los termógrafos bimetálicos. Elsensor consiste en una lámina bimetálica, que bajo los efectos de los cambios de temperatura sufrecambios en su curvatura que se transmiten a una plumilla registradora que va marcando la temperaturasobre una banda enrollada en un tambor movido por un mecanismo de relojería. Las bandas suelen serde duración semanal. En ellas vemos la oscilación diaria de las temperaturas de tipo senoidal,presentando un mínimo poco después de la salida del sol y un máximo por la tarde. Diariamente esconveniente comprobar su funcionamiento con el termómetro de lectura directa. A menudo eltermógrafo se combina con el higrógrafo en un solo instrumento denominado termohigrógrafo.

(Otros tipos de termógrafos son el termógrafo de mercurio en tubo de acero, en el que el elementosensor es un cilindro con mercurio cuyas dilataciones se transmiten a una plumilla y termógrafo detubo Bourdon similar al de mercurio pero con alcohol).

2.1.2. Estaciones automáticas

Las medidas de temperatura en las estaciones automáticas se realiza mediante sensores conocidoscomo termopares y termistores que generan una salida eléctrica proporcional a la temperatura. Losprimeros se basan en la fuerza electromotriz generada por una aleación al calentarse (ejemplo dealeaciones utilizadas son Ni-Cr, Ni-Al, Ni-Cr-Si, Ni-Si). Los termistores se basan en la variación de laresistencia eléctrica de ciertas sustancias (por ejemplo, el Pt) con la temperatura. Ambos sensores sonmuy precisos y suelen ir instalados en carcasas protectoras, como ya se ha comentado, los instrumentosde medida de la temperatura del aire se instalan dentro de un abrigo que los proteja de la radiación o lalluvia, pero que deje pasar el aire y se sitúan a la altura especificada por la OMM para la realización deeste tipo de medidas (2 m). Estas carcasas están naturalmente ventiladas o con ventilación eléctrica. Laseñal eléctrica de salida puede conectarse a indicadores digitales, equipos de almacenamiento de datos"dataloggers" y sistema telemáticos. Normalmente las estaciones automáticas miden la temperaturacada minuto y registran las temperaturas máximas y mínimas horarias.

2.2. Medida de la temperatura del suelo

2.2.1 Estaciones tradicionales

La temperatura del suelo se suele medir a ciertas profundidades, por ejemplo, 5-10-20-50-100 cm.Para ello se utilizan termómetros de mercurio con el bulbo enterrado, en íntimo contacto con el suelo, a


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la profundidad deseada (geotermómetros). El tubo capilar de estos termómetros es lo suficientementelargo para sobrepasar la superficie del suelo y permitir la lectura, esta parte debe protegerse de losrayos solares por lo que la escala se orienta al Norte y el resto está recubierta.

También se pueden utilizar termómetros suspendidos, son termómetros normales de mercurio que sehacen bajar dentro de un tubo, metálico o de plástico, de pared delgada y fondo estanco. Para realizarla lectura se saca el termómetro del tubo y se realiza la lectura lo más rápidamente posible. Esconveniente que estos termómetros lleven el depósito embebido en cera u otro material aislante queretrase las variaciones de temperatura al ser extraído del terreno. Los tubos sobresalen del terreno yllevan un tapón para impedir que penetre el agua.

2.2.2 Estaciones automáticas

En estos casos las temperaturas del suelo se miden con sensores enterrados del tipo termopar otermistores.

2.3. Temperatura mínima del césped o índice actinotérmico

La temperatura registrada por la noche por un termómetro situado horizontal sobre el césped a 10 cmdel suelo y expuesto a la intemperie se utiliza como índice del enfriamiento que pueden sufrir lasplantas por irradiación.

2.4. Temperatura de las plantas

Se utilizan termómetros de infrarrojos que se basan en la relación existente entre el espectro deemisión de un cuerpo y su temperatura.

3. Medida de la humedad del aire

La humedad del aire es el vapor de agua presente en el aire procedente de la evaporación de agua demares, ríos o suelo y de la transpiración de las plantas. Para expresar el contenido de vapor de agua enla atmósfera se usan varios índices: humedad absoluta (gramos de vapor de agua en un metro cúbicode aire), tensión o presión de vapor (presión parcial que ejerce el vapor de agua presente en laatmósfera), humedad relativa (relación entre la tensión de vapor del aire y la tensión que tendría si aesa temperatura estuviera saturado de humedad, esta relación se suele expresar en porcentaje) opunto de rocío (temperatura a la que habría que enfriar el aire para iniciar la condensación).

3.1. Estaciones tradicionales

Los instrumentos más corrientes para medir la humedad del aire son el psicrómetro y el higrógrafode cabello, que se suelen instalarse en la garita junto con los instrumentos para la medida de latemperatura del aire.

3.1.1. Psicrómetro

Consiste en un juego de dos termómetros de mercurio, uno seco y otro húmedo. El termómetrohúmedo tiene su bulbo envuelto por un trozo de tela fina que está unida por una mecha de algodón aun depósito de agua destilada. La evaporación del agua de la mecha que rodea el depósito deltermómetro húmedo produce un descenso de la temperatura. La diferencia de temperatura entre losdos termómetros (depresión del termómetro húmedo) da una medida de la humedad del aire.

La velocidad de evaporación, es decir, la cantidad de agua evaporada por unidad de tiempo depende dela humedad del aire, ya que si el aire está saturado es evidente que no podrá admitir más cantidad devapor, mientras que si está muy seco la evaporación será muy activa. El descenso de temperaturaprovocado por la evaporación depende de la velocidad de ésta y de la temperatura del aire, porque seestablece un equilibrio estacionario entre el calor perdido a causa de la evaporación y el recibido del


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exterior. Otro factor que interviene es la velocidad del viento, se comprende que cuando el viento esfuerte el vapor es arrastrado a medida que se produce, el aire húmedo que rodea la muselina esreemplazado por otro aún seco, y el fenómeno resulta activado. Así, pues, las observaciones hechas conel psicrómetro se ven afectadas por las condiciones de ventilación del aparato. Aunque, al situarsedentro de la garita meteorológica, las condiciones de ventilación se regularizan bastante, la fuerza delviento dominante no deja de influir sobre el resultado.

Los psicrómetros de ventilación natural tienden a sobreestimar la humedad cuando el aire está encalma, por esta razón, algunos modelos van provistos de un pequeño ventilador. El psicrómetroaspirado tipo Assmann es un aparato ventilado artificialmente por medio de un mecanismo de relojería.Está compuesto por un tubo prolongado con dos aberturas tubulares en las cuales van colocados losdepósitos de los termómetros. La ventilación forzada se provoca en el tubo por medio de una héliceaccionada por un aparato de relojería. Los termómetros se mantienen fijos al soporte por dos anillasmetálicas. En el interior de cada abertura tubular se encuentra una pantalla de doble pared de metalpulido que protege el depósito de la radiación. Cuando se le ha dado toda la cuerda, el aparato derelojería puede funcionar al menos durante 10 minutos. En los psicrómetros honda los termómetros vanmontados en una placa giratoria y la ventilación se consigue al hacer girar la placa mediante unamanivela.

La humedad del aire se puede calcular bien aplicando una fórmula o leerse en tablas o gráficos. (Larelación entre estas variables depende también de la presión atmosférica, por lo que las tablas quenormalmente están calculadas para la presión a nivel del mar deben corregirse para tener en cuenta ladisminución de la presión atmosférica con la altura en el caso de encontrarnos a grandes altitudes).

3.1.2. Higrómetro de cabello

Es un instrumento que mide la humedad relativa del aire. Se basa en el hecho que el cabello humanodesengrasado cambia de longitud según sea la humedad del aire. Al pasar de aire seco a saturado elalargamiento viene a ser un 2%.

El higrógrafo de cabello es un instrumento registrador en el que las variaciones de longitud delcabello son transmitidas a una plumilla que traza una gráfica en una banda colocada en un tambor quegira mediante un aparato de relojería. La banda es similar a la del termógrafo, tiene grabadahorizontalmente las horas del día, y en la escala vertical da directamente los valores de la humedadrelativa. Las bandas suelen ser semanales y en ella se marca las oscilaciones diarias de la HR. Laoscilación diaria de la humedad relativa es inversa a la de la temperatura del aire, la humedadrelativa máxima se produce poco después de la salida del sol y el valor mínimo coincide con latemperatura máxima, después del mediodía. Las medidas con este tipo de aparato pierden precisióncon la edad de los cabellos y el polvo, por lo que también se emplea a menudo como elemento sensorun material sintético llamado "duroterm" que requiere menos mantenimiento. A menudo, higrógrafo ytermógrafo se combinan en un solo instrumento que recibe el nombre de termohigrógrafo.

3.1.3. El termo-humectógrafo

En agricultura en las estaciones de aviso para prevenir ataques criptogámicos se utiliza esteinstrumento que consta de un termógrafo asociado a un humectógrafo. El humectógrafo estáconstituido por una banda de papel especial que se retrae cuando está seco y se alarga cuando estámojado pero que es insensible a las variaciones de vapor de agua del aire. Estas variaciones de longitudse transmiten a una plumilla que las registra en la banda de papel unida al tambor.

3.2. Estaciones automáticas

En estas estaciones, la humedad del aire se mide, normalmente a 2 m de altura por distintos tipos desensores en los que la humedad del aire provoca una determinada señal eléctrica. Existenpsicrómetros en que la temperatura del bulbo húmedo y seco son medidas por sensores de tipotermopar o termistores. Otros sensores son de tipo capacitivo, se basan en que la humedad


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atmosférica varía la capacitancia del sensor. Estas variaciones en la capacitancia son las quedeterminan los valores de la medición electrónicamente. Otros sensores lo que miden es el punto derocío, como los llamados sensores de espejo, en los que una superficie es enfriada hasta formar rocíoen ella, o sensores como los de cloruro de litio que miden la temperatura del punto de rocío basándoseen la alteración que sufren las propiedades eléctricas de ciertos materiales altamente higroscópicoscomo el ClLi con la humedad del aire.

También existen humectómetros automáticos con distintos tipos de sensores, en ellos varía algunapropiedad eléctrica, como la resistencia, cuando sobre ellos hay depositada agua proveniente de lalluvia o del rocío, estas variaciones de la señal eléctrica son recogidas en un datalogger.

4. Medida del viento

Del viento se mide su velocidad o recorrido y su dirección.


La velocidad se mide con anemómetros. El más corriente es el anemómetro totalizador que constade tres o cuatro cazoletas semiesféricas montada sobre un eje vertical giratorio. Un contador derevoluciones registra el recorrido del viento expresado en unidades de longitud, generalmente Km.En la instalación del anemómetro se ha de tener ciertas precauciones, ha de situarse en un sitiodespejado y libre de obstáculos. La altura a la que se coloca debe ser conocida, pues la velocidad delviento varía con la altura. Para fines agrícolas, se suele utilizar la medida a dos metros de altura, encontraste con las observaciones de los aeropuertos, que suelen estar hechas a más altura. Existenfórmulas para corregir el efecto de la altura en la medida. En agricultura no sólo es importante elrecorrido total del viento, sino también la velocidad del viento correspondiente a diversos periodos deldía (por ejemplo, se habla de la velocidad del viento diurno, es decir la velocidad media del vientodesde las 7 h hasta las 19 h, y nocturno, desde las 19 h a las 7 h). EL viento varía a lo largo del día,suele ser mínimo a la salida del sol y alcanzar su velocidad máxima a primera horas de la tarde. Existentambién anemómetros de cazoletas que permiten medir en una escala directamente la velocidadinstantánea del viento. Con el anemómetro totalizador de cazoletas pueden obtenerse valores de lavelocidad media del viento durante un determinado periodo, dividiendo la diferencia entre las lecturasdel contador, antes y después del citado periodo, por el tiempo entre las lecturas. Cuando no se disponede instrumentos de medida, la velocidad se puede estimar empleando escalas basadas en los efectoscausados por el viento sobre objetos diversos, humos, hojas, ramas, árboles, etc, por ejemplo, la escalaBeaufort.

La dirección del viento se determina por las veletas. Puede expresarse en grados medidos en elsentido de las agujas del reloj o bien como rumbos de brújula con respecto a una rosa de vientos de 16rumbos.

Existen también anemómetros registradores (anemocinemógrafo), en el caso de las estacionestradicionales suele ser de tipo mecánico y registran la dirección y recorrido del viento en una banda depapel.


En las estaciones automáticas los instrumentos de medida del viento suelen ser de tipo electrónico.Existen distintos tipos de sensores del viento.

Instrumentos con cazoletas y veleta del mismo tipo que los tradicionales, pero en este caso generanuna señal de tipo eléctrico proporcional a la magnitud medida que va quedando registrada.

Otros anemómetros son de tipo térmico, basados en la medida de las pérdidas de calor de unsensor calentado y expuesto al aire circundante.


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En los anemómetros sónicos, el principio bajo el que opera el sensor es la variación de la velocidaddel sonido con la velocidad del viento. El instrumento consiste en un emisor y un receptor deultrasonidos montados en un bastidor a una distancia constante.

5. Medida de la radiación e insolación

Es de gran importancia cuantificar la energía que llega del sol en forma de radiación electromagnética.Podemos cuantificar esa energía directamente mediante el uso de aparatos que miden la intensidadde la radiación solar (w/m2) o bien si no tenemos este tipo de aparatos, como sucede en la mayoríade las estaciones tradicionales, estimarla de forma indirecta a partir de medidas más sencilla como, porejemplo, la duración de la insolación (número de horas de sol) o de forma más imprecisa a partir dedatos de la nubosidad.

5.1. Medida de la insolación

El instrumento más común para la medida del número de horas de sol es el heliógrafo de Campbell-Stokes. Este instrumento consiste en una bola de vidrio macizo, de unos 96 mm de diámetro, que actúacomo una lente, concentrando los rayos solares sobre una cartulina en la que va dejando unaquemadura. La longitud de los diversos tramos carbonizados nos determina las horas de sol brillante alcabo del día. La banda de registro se coloca de forma apropiada sobre un soporte curvado, concéntricoa la esfera. Las bandas son de duración diaria y se utilizan tres formas diferentes, según la época delaño.

5.2. Medida de la nubosidad

La observación, varias veces al día, de la porción de cielo cubierto por nubes puede dar una medida delgrado de insolación. La porción de cielo cubierto se expresa en octavos con respecto a la superficie totaldel cielo (octas). Para estimar la cantidad de nubes es conveniente dividir el cielo en cuatro cuadrantes.una parte la frontal izquierda, otra la frontal derecha, otra la posterior derecha y la última la posteriorizquierda. La estimación se hace por separado y se halla el valor medio. Existen tablas que relacionanlos datos de nubosidad con los datos de insolación.

5.3. Medida de la intensidad de radiación

5.3.1. Medida de la Radiación solar global

Los aparatos que miden la radiación solar global (radiación de onda corta) se conocen con el nombregenérico de piranómetros (también se les conoce como radiómetros, solarímetros, etc.). Estosinstrumentos miden el efecto de la radiación sobre un sensor, de tipo mecánico, termoeléctrico ofotoeléctrico.

Un ejemplo de tipo mecánico es el piranógrafo bimetálico de Robitzsch (también llamado actinógrafo).Este aparato presenta una cúpula de vidrio que protege al elemento sensible formado por tres láminasbimetálicas paralelas entre sí, las exteriores pintadas de blanco y la interior negra. La diferencia detemperatura entre las láminas, produce una curvatura en las mismas proporcional a la radiación solar,que es transmitida por medio de un juego de palancas al mecanismo registrador. El actinómetro tienecomo inconveniente el retardo en el tiempo de respuesta, por lo que sólo se usa para medidas globalesen un intervalo largo de tiempo, como un día.

Los piranómetros de tipo termoeléctrico son actualmente muy corrientes (conocidos por distintosnombres Moll-Gocinsky, Eppley, Kipp), presentan también casquete semiesférico de vidrio, transparenteúnicamente a la radiación de onda corta, que protege a los elementos sensores de las radiacionesemitidas por la tierra. La diferencia de temperatura entre las zonas negras (absorbentes) y zonas blanca(reflectantes) son transformadas por una termopila en una señal eléctrica que es registrada en


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"datalogers".

Un tercer tipo de piranómetros están compuestos por células fotoeléctricas (por ejemplo, son comuneslas células construidas con silicio o selenio) que convierten la energía solar global en corrienteeléctrica, respondiendo proporcionalmente a la intensidad de la radiación recibida. Las células de silicioson sólo sensibles a ciertas longitudes de ondas, aunque pueden ser calibradas para medir radiaciónglobal total siempre que las propiedades espectrales de la radiación se mantengan constantes. Lascélulas de silicio tratadas adecuadamente con filtros pueden ser usadas para medir solamentedeterminadas longitudes de onda como la radiación ultravioleta (UV), la fotosintéticamenteactiva (PAR, 400-700 nm), etc.

5.3.2. Medida del albedo

El albedo (porción de la radiacion global que es reflejada por la superficie terrestre) se mide con losaparatos denominados albedómetros. Estos consisten en dos piranómetros asociados, uno orientadohacia arriba que mide la radiación solar incidente, y otro hacia abajo que mide la radiación de ondacorta reflejada. Los piranómetros de este tipo son del tipo de termopila, ya que los fotoeléctricos noresultan adecuado por la diferente composición espectral de la radiación incidente y reflejada.

5.3.3. Medida de la radiación solar directa y difusa

La radiación solar global puede ser descompuesta en radiación directa y difusa (dispersada por distintoscomponentes atmosféricos). Los piranómetros pueden ser adaptados para medir sólo radiación difusainstalándoles una pantalla de sombra ajustable con el azimut cambiable del sol que les proteja de laradiación directa. Igualmente, unos piranómetros montados en el fondo de un tubo protegidos de laradiación difusa y orientados hacía el sol miden solamente la radiación directa. Estos últimos reciben elnombre de pirheliómetros.

5.3.4. Medida de la radiación neta

Para medir la radiación neta se usan los llamados radiómetros netos, al igual que los albedómetros,consisten en dos piranómetros de termopila, uno hacía arriba y otro hacía abajo, pero en este caso lacubierta semiesférica protectora del elemento sensor es de polietileno, transparente tanto a radiaciónde onda larga como a radiación de onda corta.

6. Medida de la precipitación

La precipitación se suele expresar en unidades de longitud, como la altura de agua que cubriría unplano horizontal si no hubiese escorrentía, infiltración ni evaporación (1 mm = 1 l/m2). Los aparatosmedidores de la precipitación son los pluviómetros y pluviógrafos.


El pluviómetro tradicional es un recipiente con una superficie captadora de tipo circular de 200-500cm2. Ningún objeto, tal como otros instrumentos, casas o árboles, debe estar a una distancia menor acuatro veces su propia altura. Las mediciones se realizan diariamente y, para ello, se utiliza una probetagraduada adaptada al pluviómetro que nos da la lectura directamente en unidades de longitud (mm), otambién puede utilizarse una graduada en cm3 y dividir por el área superficial del colector delpluviómetro, expresado en cm2. El pluviómetro tipo Hellmann, que es el utilizado por el INM, tiene unrecipiente colector en forma de embudo que vierte en un jarro de boca estrecha, para evitar la pérdidade agua por evaporación.

El pluviógrafo es el aparato registrador en continuo de la precipitación. Proporciona información acercadel inicio, duración e intensidad de la lluvia. Existen distintos tipos de pluviógrafo, siendo los máscorrientes los de sifón, de cangilones basculantes o de pesada.


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En el de sifón el agua recogida pasa a un deposito con una boya. El movimiento ascendente de la boyaal llenarse es transmitido a una plumilla que va dejando el registro en una banda. La pendiente de lagráfica en su subida nos indicará la intensidad de la lluvia.

Otro tipo de pluviógrafo es el de pesada. En éstos, la precipitación cae sobre una vasija montada sobreuna balanza y el aumento de peso va quedando registrado en una banda dispuesta en un tamborgiratorio.

En el pluviógrafo de cangilones la precipitación pasa a unos pequeños cangilones situadossimétricamente en un balancín. Cuando uno de ellos ha recogido cierta cantidad de lluvia, el balancín seinclina, el cangilón se vacía y automáticamente comienza a llenarse el otro. Cada cambio va quedandoregistrado en una hoja de papel.

Para la medida de la precipitación en forma de nieve se requiere que la superficie receptora sea demayores dimensiones. Estos nivómetros van provistos de una pantalla protectora del viento quedisminuye la turbulencia del aire en su boca receptora, aun así, son poco precisos, con errores quepueden llegar al 300%.


Los pluviómetros automáticos suelen ser también de pesada o de balancín pero la señal de salida es detipo eléctrico, con lo que la evolución de la precipitación puede ser fácilmente registrada.

7. Medida de la Evaporación

7.1. Tanque evaporimétrico

La velocidad de evaporación se mide en tanques normalizados. En ausencia de lluvias la cantidad deagua evaporada durante un periodo corresponde con el descenso del nivel de agua en ese periodo.

Los tanque más utilizados son los llamados Tipo A y la cubeta hundida de Colorado cuyas medidas estánestandarizadas. El tanque tipo A es circular de 120,7 cm de diámetro y 25 cm de profundidad y se debecolocar en una plataforma 15 cm sobre el nivel del suelo. La cubeta del Colorado es cuadrangular de 92cm de lado y tiene una profundidad de 46 cm. Esta última se coloca enterrada en el suelo de forma quepor encima sólo sobresalga 5 cm. En ambos casos el nivel del agua se debe mantener entre 5-7,5 cmdel borde de la cubeta.

La medida se realiza diariamente al mismo tiempo que se lee la precipitación. Normalmente se realizaen un cilindro situado cerca del borde que sirve para cortar cualquier oscilación que se produce en lasuperficie del agua. Para medir con precisión se suelen utilizar dispositivos como el tornillomicrométrico. En estaciones automáticas el nivel del agua puede ser registrada por sensores, porejemplo traductores de presión con salida eléctrica.

7.2. Evaporímetro Piché o atmómetro

Este aparato se instala dentro de la caseta meteorológica y consiste en un tubo de vidrio graduado conel extremo inferior abierto por el que se evapora el agua a través de un trozo circular de papel secante.Cada día, restando de la lectura actual la del día anterior, se obtiene la cantidad de agua evaporada en24 horas. La medida es difícil de correlacionar con la evaporación en los tanques o con laevapotranspiración de los cultivos, por lo que estos datos no se suele usar mucho en agrometeorología.

8. Medida de la presión.

La presión es la fuerza ejercida por el aire (peso) sobre la unidad de área. Puede ser medida en


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diferentes unidades, 1 atm = 760 mm Hg = 1.033 kg/cm2 = 10,33 m.c.a. = 1,0133 bar = 101330 Pa.Para la medida de la presión generalmente se emplean:


8.1.1. Barómetro de mercurio

Consiste, en su forma más simple, en un tubo de vidrio aproximadamente de 100 cm de largo, cerradoen uno de sus extremos, que se llena de mercurio y se invierte en una cubeta conteniendo dicho fluido.La columna de mercurio equilibra la presión atmosférica. Con el fin que las lecturas hechas a horasdiferentes y en lugar distinto puedan ser comparables, es necesario hacer correcciones debidas a lacapilaridad, temperatura, reducción al nivel del mar y corrección por latitud.

8.1.2. Barómetro aneroide (del griego, a (sin), neros (líquido))

Este aparato está formado por una cápsula metálica flexible, cerrada de manera hermética, en elinterior de la cual se ha hecho completa o parcialmente el vacío. Si la presión atmosférica aumenta, lacara de la cápsula cede y comprime un resorte; si la presión disminuye, la elasticidad del resorteprovoca que la caja se expanda; estos movimientos se amplifican por medio de un sistema deengranajes, en el extremo de los cuales se encuentra un índice que señala sobre una escala graduada lapresión atmosférica.

8.1.3. Barógrafo

Es un aparato registrador que proporciona un diagrama continuo de la presión atmosférica en undeterminado espacio de tiempo. El elemento sensible está constituido por una serie de cápsulasaneroides colocadas unas a continuación de otras, de manera que sus deformaciones se sumen ycomuniquen al estilete un movimiento más vigoroso. Un sistema de palancas amplifica la dilatación ocontracción de las cápsulas.


Utilizan sensores de presión, normalmente de membrana, con registro automático de los datos.


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