Instrumentos Utilizados en Climatología

Instrumentos para el clima y sus usos

 Los meteorólogos usan una gran variedad de instrumentos diferentes para medir las condiciones del clima, pero muchos de esos instrumentos caen en categorías relativamente comunes y generales. Los termómetros, por ejemplo, vienen en formas tradicionales de líquido en vidrio y las nuevas formas electrónicas, pero ambos miden la temperatura en grados Centígrados y Fahrenheit. Estos instrumentos y medidas permiten a los meteorólogos hacer predicciones sobre las condiciones del clima en el futuro cercano.

Termómetro

Los termómetros miden las temperaturas exteriores altas y bajas en grados Fahrenheit y grados Centígrados, o Celsius. Los meteorólogos usaron por primera vez los termómetros de líquido en vidrio a finales de 1800, pero ahora utilizan sistemas sensores de temperaturas máximas y mínimas más frecuentemente. El sistema MMTS usa un sensor electrónico de temperatura para medir y registrar las temperaturas altas y bajas.

Barómetro

Los barómetros miden la presión atmosférica, proveyendo la medida en milibares. Bajo la mayoría de condiciones, la temperatura alta y creciente indica un clima soleado, mientras que una temperatura decreciente indica el acercamiento de lluvia. El barómetro aneroide tradicional apareció por primera vez en 1840. El microbarógrafo también mide la presión del aire, pero registra sus medidas continuas en papel.

Higrómetro

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

Anemómetro

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

Veleta

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

Pluviómetro

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

Almohadilla de granizo

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

Grabadora Campbell Stokes

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

Elementos del tiempo y los instrumentos utilizados para su medición

El tiempo afecta la vida de todos y de muchas profesiones. Se deben tomar muestras de los parámetros meteorológicos de forma regular, recopilación de datos necesarios para las condiciones actuales y hacer buenos pronósticos. Los datos meteorológicos se recogen de una manera estandarizada de modo que un "viento de 30 mph (48,27 Km/h)" en San Francisco es el mismo movimiento del aire que un "viento de 30 mph" en Austin. Esto requiere instrumentación calibrada.

Termómetro

Un termómetro está diseñado para medir la temperatura. El termómetro simple utiliza un líquido, a menudo mercurio, colocado dentro de un tubo de vidrio sellado. El mercurio se expande cuando se calienta y se contrae cuando se enfría.

El termómetro es una variación moderna del original lleno de mercurio. Una resistencia eléctrica, llamada "termistor", varía la resistencia con la temperatura; se coloca en un circuito y este cambio en la resistencia se convierte en un valor de temperatura. Un termómetro electrónico de alta calidad puede ser exacto hasta 0,1 grados Celsius.

Medición de velocidad del viento

Un anemómetro mide la velocidad del viento. Los anemómetros son por lo general de tipo copa y bastón "tradicional". Este anemómetro funciona de forma similar a un velocímetro de bicicleta. Tres tazas están montadas a intervalos iguales sobre un eje central, de manera que puedan girar libremente. El eje tiene un imán unido a éste que genera una pequeña corriente eléctrica a medida que gira dentro de las bobinas de cobre.

La cantidad de corriente está relacionada con la velocidad de rotación. La electricidad se convierte a un valor de velocidad del viento. Algunos modelos utilizan un interruptor que hace clic cada vez que gira el eje; los clic en un cierto período de tiempo se cuentan y se convierten en un valor de velocidad del viento.

Una hélice de tipo es simplemente un tipo de copa y bastón montado lateralmente, con hélices girando el eje en lugar de copas. Las versiones de hélice giran proporcionando velocidad y dirección del viento al mismo tiempo, mientras que las de la taza y el bastón no lo hacen.

Medir la humedad

El higrómetro mide el contenido de humedad del aire. Ciertos cristales de cuarzo varían sus propiedades eléctricas de un modo similar al termistor. Esta variación en la señal eléctrica se convierte en una humedad relativa, o medición de punto de rocío.

La humedad también puede medirse con un psicrómetro. Dos termómetros de mercurio se montan juntos en un soporte, con uno que se extiende unas pulgadas por debajo del otro. Un parche de algodón se envuelve alrededor de la bombilla en uno de los termómetros, y se humedece con agua. La unidad está colgada alrededor en forma circular hasta que el termómetro de "bulbo húmedo" alcanza el valor más bajo. La diferencia entre los valores de bulbo húmedo y seco se pueden convertir en una lectura del punto de rocío.

Medición de la presión

Un barómetro responde a los cambios de presión en la atmósfera. Un recipiente metálico en forma de caja se coloca en un vacío y sellado. Puesto que no hay aire en su interior, el diafragma sobre un lado de la caja se flexionará a medida que cambia la presión. Esto se conoce como un "barómetro aneroide"; la unidad de metal está conectada tanto a un circuito electrónico o un enlace mecánico que proporciona una lectura de la presión.

Pluviómetro

Un pluviómetro es un instrumento muy simple. Un cilindro grande de plástico o de metal tiene marcas graduadas en su lado, que corresponden a décimas o centésimas de pulgada. El nivel del agua cambia a medida que la lluvia entra. Una versión mecánica utiliza un pequeño mecanismo de inflexión que se mueve de ida y vuelta, mientras la lluvia cae a través de un agujero cónico. Una señal electrónica es enviada a la unidad base cada vez que la unidad se ladea, que generalmente corresponde a 0,01 o 0,02 pulgadas (0,02 o 0,05 cm).