Profesor Ricardo Fernandez
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Emplazamiento y exposición de la estación
Las siguientes consideraciones se aplican a la elección del emplazamiento (lugar donde está colocada la estación) y a los requisitos que se deben cumplir sobre la exposición de los instrumentos (tomado de: Guía de Instrumentos y Métodos de Observación Meteorológicos, OMM, sexta edición, 1996):
a- los instrumentos exteriores deben instalarse en un terreno llano, aproximadamente de 10 por 7 metros (el recinto), cubierto de hierba baja, o de una superficie representativa de la localidad, rodeada de una cerca para impedir el acceso a personas no autorizadas, en el recinto se reserva una parcela de 2 por 2 metros para mediciones referidas al estado del suelo.
b- no debe haber laderas inclinadas en las proximidades, y el emplazamiento no debe encontrarse en una hondonada. Si no se cumplen estas condiciones las observaciones pueden presentar peculiaridades de significación puramente local.
c- el emplazamiento debe estar suficientemente alejado de árboles, edificios, muros u otros obstáculos. La distancia entre cualquiera de esos obstáculos (incluidas las vallas) y el pluviómetro no debe ser inferior al doble de la altura del objeto por encima del borde del aparato y preferentemente debe de cuadriplicar la altura.
d- el registrador de luz solar, el pluviómetro y el anemómetro deben de encontrase en emplazamientos con exposiciones que satisfagan sus requisitos, y en el mismo lugar que los otros instrumentos.
e- debe señalarse que el recinto puede ser no el mejor lugar para estimar la velocidad y dirección del viento, tal vez convenga otro punto de observación más expuesto al viento.
f- emplazamientos muy abiertos sin ningún tipo de obstáculos cercanos, satisfactorios para la mayoría de los instrumentos son inapropiados para los pluviómetros. En estos lugares la captación del agua es reducida, salvo con vientos débiles, y se necesita algún grado de protección.
La OMM recomienda que los instrumentos manuales deben estar dentro de una garita (en este caso, especie de caja protectora) que tenga las siguientes características:
– De madera, pintada de blanco y esmaltada para reflejar bien la radiación.
– Con buena ventilación.
– Con techo doble y circulación del aire entre los dos tejados para evitar el calentamiento del aire cuando la radiación es muy intensa.
– La puerta debe estar orientada al Norte en nuestro hemisferio, para evitar que al realizar las observaciones los rayos solares incidan sobre los instrumentos.
– Con techo suficientemente inclinado para dejar escurrir el agua de lluvia la inclinación puede variar de acuerdo a la cantidad de lluvia del sitio. 1
Garita termométrica
La mayoría de las numerosas variedades de garitas con paredes de celosía se fundan en la ventilación natural.
En la mayor medida posible una garita deber ser diseñada para que constituya un recinto de temperatura uniforme igual a la del aire exterior. La garita debe rodear completamente a los termómetros e impedir que entre el calor y la precipitación. Las paredes deben ser preferentemente de doble celosía en forma de persiana, y el piso debe estar hecho de listones dispuestos en dos niveles alternados, aunque existen también otros tipos de construcción que satisfacen los requisitos citados. La cubierta debe ser de doble capa, con un espacio de ventilación entre ambas. En climas fríos debido a la gran reflectividad de la nieve (hasta 88 por ciento) la garita tiene que tener doble piso. Al mismo tiempo, dicho piso debe tener la posibilidad de quitarse o inclinarse de modo que se pueda sacar la nieve que haya podido entrar durante una tormenta.
El tamaño y construcción de la garita debe ser tal que se mantenga la capacidad de acumulación de calor lo más baja posible y, al mismo tiempo, que permita un amplio espacio entre los instrumentos y las paredes. Esta última característica excluye toda posibilidad de contacto directo de los sensores del termómetro con las paredes, lo cual resulta particularmente importante en las zonas tropicales, en donde la insolación puede calentar las paredes hasta el punto de causar un apreciable gradiente de temperatura en la garita. Se debe evitar el contacto directo entre los sensores y el soporte donde están montados los termómetros. La garita debe estar pintada de blanco por fuera y por dentro con pintura no higroscópica.
Cuando las paredes son dobles, el aire comprendido entre ambas capas sirve para reducir la cantidad de calor que de otro modo pasaría de la pared exterior hasta el recinto interior, especialmente con fuerte sol.
Cuando el viento es apreciable, el aire que hay entre las paredes cambia continuamente, de modo que la transmisión de calor hacia adentro de las paredes exteriores disminuye todavía más.
La libre circulación del aire a través de toda la garita contribuye a que la temperatura de la pared interior se adapte a los cambios del aire ambiente. De este modo la influencia de la pared interior sobre la temperatura del barómetro queda reducida. Por otra parte, la libre circulación del aire dentro de la garita permite que el termómetro siga los cambios del aire ambiente con mayor rapidez que si actuaran únicamente los intercambios de radiación. Sin embargo, el aire que circula a través de la garita permanece algún tiempo en contacto con las paredes exteriores y, por consiguiente, puede allí alterar su temperatura. Este efecto resulta apreciable cuando el viento es débil, y la temperatura de la pared externa es muy distinta de la temperatura del aire. Por tanto, cabe esperar que la temperatura del aire en una garita sea superior a la verdadera temperatura del aire en un día de fuerte sol y calma, y ligeramente inferior en una noche despejada y en calma, con errores que quizá lleguen a +2.5°C y –0.5°C respectivamente, en casos extremos. Se pueden introducir errores adicionales por enfriamiento debido a la evaporación procedente de una garita mojada después de la lluvia. Todos estos factores ejercen además una influencia directa en las lecturas de otros instrumentos instalados dentro de la garita, tales como higrómetros, evaporímetros, etc.
Para el trabajo meteorológico general, la temperatura observada debe ser representativa de las condiciones del aire libre en una zona lo más amplia posible en los alrededores de la estación, a la altura comprendida entre 1.25 y 2 m por encima del nivel del terreno. Se especifica la altura sobre el nivel del terreno debido a los grandes gradientes verticales de la temperatura que
pueden existir en las capas más bajas de la atmósfera. El mejor emplazamiento para la garita y los termómetros es, por consiguiente, por encima del nivel del terreno, con libre exposición al sol y al viento y no abrigada de árboles, edificios u otras obstrucciones próximas. Se debe evitar el emplazamiento en una ladera muy inclinada o en una oquedad, lugares que sólo deben utilizarse en condiciones excepcionales. En pequeñas poblaciones y grandes ciudades cabe esperar que las peculiaridades locales sean más acentuadas que en los distritos rurales.
Las observaciones de temperatura en la terraza de los edificios son de dudosa significación y utilidad debido al variable gradiente vertical de temperatura y al efecto que el edificio mismo ejerce en la distribución de dicha temperatura. En una estación donde la nieve sea persistente y de espesor variable, es posible utilizar un soporte que permite levantar o bajar la garita para mantener una altura adecuada por encima de la superficie de la nieve. En general, la garita sólo necesita una puerta situada de tal modo que el sol no llegue a los termómetros cuando dicha puerta se abra en el momento de la observación. En las zonas tropicales se necesitan dos puertas para utilizarlos en distintos períodos del año. Análogamente, en las regiones polares donde el sol tiene un ángulo muy bajo sobre el horizonte, se deben tomar precauciones para proteger el interior de la garita de los rayos del sol, manteniéndola a la sombra por cualquier procedimiento o utilizando una pantalla montada de tal manera que puede girarse hasta lograr un ángulo adecuado mientras se abre la puerta para realizar las lecturas.
Aunque la mayoría de las garitas están hechas de madera, algunos recientes diseños que utilizan materiales plásticos ofrecen mayor protección contra la radiación, debido a la nueva forma de sus celosías en persiana que permite una mejor circulación del flujo de aire. En todo caso, tanto la garita como su soporte deben estar construidos con materiales robustos y firmemente instalados de modo que se reduzcan al mínimo los errores de las lecturas de los termómetros de máxima y de mínima causados por la vibración del viento o por el paso de vehículos pesados. En algunas zonas, donde la vibración del viento no puede ser completamente amortiguada, se recomienda la utilización de un soporte elástico en forma de escuadra para el montaje. El terreno situado por debajo de la garita debe estar sembrado de hierba o, en zonas donde la hierba no crece, debe ser la misma superficie que haya en toda la zona.
La garita debe mantenerse limpia y volverse a pintar periódicamente; en muchos lugares basta pintar la garita cada dos años, pero en las regiones afectadas por la contaminación atmosférica puede ser necesario hacerlo todos los años. Como medio de reducir los errores debidos a una ventilación insuficiente, y más especialmente para contribuir a una psicrometría precisa se ha recomendado que se utilice la ventilación artificial junto con garitas adicionales de radiación en las estaciones sinópticas, especialmente para los termómetros eléctricos que no exigen una garita espaciosa. 2
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Estaciones Meteorológicas. Compilado por Enrique Castro Fonseca ecastro@sloth.ots.ac.cr. Revisado por: D. Brenes, W. López, O. Madrigal, B. Matarrita, J. Serrano y Z. Zahawi, Sarapiquí, Mayo 2008, Versión 1.0
2 Fuente:Manual Teórico Práctico del Observador Meteorológico de Superficie Comisión Nacional del Agua Marzo de 2010 www.conagua.gob.mx
