CAPITULO V

VERIFICACION DE LA PRESION ATMOSFERICA

5.1 GENERALIDADES

La materia que constituye el, aire, como toda materia, es pesada. La presión

que ejerce el aire sobre los cuerpos en él sumergidos, al nivel del mar, se ha

evaluado en más de 1 Kg. por cm2 de superficie (más exactamente, 1.033 gr./

cm2).

Por la influencia que tiene la temperatura en la variación de la columna de

mercurio en los barómetros, y con el fin de hacer las observaciones compara-

bles entre sí, se reduce la altura de la columna de mercurio a la que tendría

si las condiciones de temperatura y de gravedad fueran normales. Se ha escogi-

do como valor normal de la temperatura la del hielo fundente (0°C) y como va-

lor normal de la aceleración de la gravedad la constante g = 9,80665 ms.-2.

Si, en estas condiciones normales, la presión atmosférica puede equilibrar el

peso de una columna de mercurio de 760 mm. de altura , se dice entonces que "la

presión es igual a una atmósfera normal ". Esta presión es equivalente a

1.013, 25 mb que es lo mismo que decir 29.92 pulgadas . Entonces:

1 milímetro de mercurio equivale a 1.333214 milibares

1 pulgada equivale a 33.86389 milibares

Se supone que la atmósfera posee un período natural propio de oscilación de 12

horas aproximadamente . Esta variación está estimulada por los cambios de tem-

peratura y su amplitud aumenta por resonancia . Como resultado se produce una

doble marca atmosférica que se propaga alrededor de la tierra siguiendo la po-

sición del sol. Las presiones máximas se observan a las 10 :00 y 22:00 HLC,

aproximadamente , mientras que las mínimas se producen a las 04:00 y 16:00 HLC

aproximadamente. (Ver Figura No. 8).

11 11

32

LUNES 1 rasres

o

ows

oI`

2loFIGURA No 8 - VARIACION DE LA PRESION EN EL OBSERVATORIO METEOROLO GICO DE

8000TA EN DOS DIAS DE LA PRIMERA SEMANA DE ENERO DE 1986

En las regiones tropicales, la variación semidiurna de la presión es más mar-

cada que en las regiones situadas en latitudes altas.

La presión atmosférica en un principio , desciende bruscamente cuando aumenta

la altitud, si ésta no es muy elevada. Después, lo hace más lentamente. Se ha

observado que si la altura sobre el nivel del mar crece en progresión aritmé-

tica, la presión disminuye en progresión geométrica . Cerca del nivel medio del

mar, por ejemplo , la presión disminuye un milibar aproximadamente , cuando se

33

asciende 8.5 m., mientras que, cerca de los 5.500 m. de altitud, es necesario

ascender 15 m. para obtener el mismo descenso de presión.

Para averiguar, o formarse una idea de la presión media aproximada de un lugar

cualquiera puede utilizarse un método sencillo basado en la variación media

por capas . Así, del nivel medio del mar hasta los 1 . 500 mts . de altitud, la

presión desciende 11,1 mb -aproximadamente- por cada 100 metros.

Para encontrar el valor medio aproximado de presión para un lugar ubicado en

este rango de altitud, basta multiplicar su elevación por 11,1, dividir por

100 m. y restar este resultad) de 1013.2 mb.

Px = 1013.2 mb - h x 11 1 mb1UU m

En donde:

h = altura del lugar (en metros) sobre el nivel del mar.

Para los sitios cuya elevación va de los 1.500 a los 2.000 mts. la presión

desciende más o menos 10.6 mb por cada 100 mts., y de los 2.000 a 2.800 mts. a

razón de 10.3 mb por cada 100 mts.

5.2 VERIFICACION DE LA PRESION

En la verificación de este parámetro es fundamental:

1. Como en los demás, ubicar exactamente la estación ya que conociendo su al-

titud se puede establecer la presión media del lugar.

2. El barómetro o medidor de presión, es calibrado teniendo en cuenta la al-

titud del lugar donde va a ser instalado. A su lectura se aplica una co-

»m

34

rrección por temperatura ( termómetro adherido ), otra por gravedad (según

el lugar) y por último se convierte a milibares si está dada en otra uni-

dad.

3. Es frecuente encontrar en las libretas únicamente la lectura directa en

este caso como ya se vio se debe:

a. Efectuar corrección por temperatura

b. Efectuar corrección por gravedad

c. Convertir de milímetros a milibares

4. Según lo visto en el punto 5.1 en cuanto a las horas en que normalmente se

presentan las presiones extremas, y conociendo las fluctuaciones en un lu-

gar, no es difícil detectar valores mal observados o mal consignados en

los formatos.

CAPITULO VI

VERIFICACION DE LA PRECIPITACION Y LA EVAPORACION

6.1 GENERALIDADES

La precipitación o caída de hidrometeoros hasta hacer contacto con la superfi-

cie terrestre, se presenta de diferentes formas, entre las que se conocen la

llovizna, la lluvia, el chaparrón y el granizo.

El régimen normal de la precipitación en cada punto del planeta está determi-

nado por su situación geográfica y por la influencia de algunos factores im-

portantes como la circulación atmosférica, el relieve , la interacción entre la

tierra y el mar , la influencia de áreas selváticas o boscosas, entre otros.

La posición geográfica de Colombia en la zona ecuatorial la sitúa bajo la in-

fluencia de corrientes de aire húmedo, originadas en los Océanos que bañan sus

costas y en la selva del Amazonas; estas corrientes convergen sobre el Terri-

torio Nacional y producen la mayor parte del total de la precipitación anual.

Otras precipitaciones son originadas por fenómenos convectivos locales y por

la influencia de la ZONA DE CONFLUENCIA INTERTROPICAL (ZCIT), franja a donde

llegan las corrientes de aire cálido y húmedo provenientes de los grandes cin-

turones de alta presión, situados en la zona subtropical de los Hanisferios

Norte y Sur dando origen a la formación de grandes masas nubosas y abundantes

precipitaciones.

La ZCIT tiende a seguir el desplazamiento del sol con un retraso de dos meses

aproximadamente. Sus posiciones extremas se localizan entre los 3 y 5 grados

de latitud Sur en febrero y entre los 12 y 15 grados de latitud Norte en agos-

to. La posición media anual está cerca de los 5 grados de latitud Norte. El

hecho de que la posición media de la ZCIT esté al Norte del Ecuador, se debe a

que los Oestes son más fuertes en el Hemisferio Sur.

36

Fundamentalmente con los métodos de medida se quiere obtener una muestra ver-

daderamente representativa de la precipitación caída en determinada región.

La cantidad de agua caída se mide en milímetros . Decir que llovió un milíme-

tro, significa que cayó un litro de agua por cada metro cuadrado de superfi-

cie.

Los instrumentos que se utilizan en la medición de este parámetro son el plu-

viómetro -lectura directa- y el pluviógrafo -registrador-. En el caso del plu-

viómetro la cantidad llovida puede medirse con probeta o con reglilla , gradua-

das éstas de acuerdo al diámetro del receptor.

Este parámetro es tal vez el más importante, si se tiene en cuenta que, en el

trópico el modificador número uno del clima es la precipitación. De ahí el es-

pecial cuidado en el momento de la verificación de este elemento . Esta verifi-

cación comienza con un repaso de las fallas humanas y de tipo instrumental.

6.2 VERIFICACION DE LA PRECIPITACION

El proceso de verificación de la precipitación, consta de las siguientes eta-

pas:

1. Comparar los datos del PM con los del PG. El pluviómetro tiene un mecanis-

mo más sencillo que el pluviógrafo lo que hace que, bien observado, sea

más confiable que éste, sobre todo cuando se trata de valores extremos.

2. Los datos de PM son siempre mayores o iguales a los de PG, en caso contra-

rio y una vez constatado el buen funcionamiento del registrador , será ele-

gido el valor tomado de gráfica.

3. El hecho de que el valor del pluviómetro sea mayor que el del pluviógrafo,

no quiere decir que la diferencia no tenga límite. La relación PM/PG debe

estar entre 1,000 y 1,111 ésto es, la diferencia entre el PG y el valor

leído directamente no debe superar el 10% . Sin embargo , existen casos es-

peciales, a saber:

37

a. En valores mínimos de precipitación -menores de 4.0 mm- pesan bastante

las diferencias entre el PM y el PG causadas por la respuesta del me-

canismo de los pluviógrafos -inercia, peso del flotador, gotas que se

adhieren al sistema, agentes que deterioran los sistemas, basuras,

etc.-. Por ejemplo, cuando en el PM se observan 1.6 m. normalmente

en el PG se tienen valores del orden de los 1.3 mm. Si relacionamos

estos valores tenemos que pM = 1.63 = 1.230.

Esta cifra supera el 1.111 de que se viene hablando y la razón está

dada por la magnitud de las cifras, porque realmente la diferencia son

solamente 0.3 mm. -normal-. A causa de la respuesta del mecanismo del

registrador no deben existir -en valores mínimos- diferencias gradua-

les superiores a los 0.4 mm., en caso contrario y comprobado el buen

funcionamiento del PG debe dejarse el valor arrojado por éste.

b. Cuando en el momento de descargue del sifón -la plumilla llega al ex-

tremo superior de la gráfica - está precipitando con mucha intensidad,

puede existir en el PG una pérdida superior al 10%, porque toda el

agua que cae durante el sifoneo es arrastrada por este vacío -este fe-

nómeno ocurre en fuertes chaparrones-. Ejemplo: En el PM tenemos 19.6

m.m caídos en 15 minutos , y el PG registra 17.3. La relación PM/PG

es superior 1.111, pero es válida considerando lo expuesto.

Una vez más se pone de presente la importancia que tiene el hecho de que

el verificador esté familiarizado con el instrumental.

4. Cuando faltan observaciones o éstas son realizadas fuera de hora, pero los

acumulados de PM se ajustan a los del PG, los primeros se DISTRIBUYEN

tomando como guía el pluviógrafo, obteniendo así lo que debe ser el dato

real de pluviómetro. A continuación se muestran los casos que se presentan

y el procedimiento a seguir:

1,111

38

a. Cuando falta una o varias lecturas de PM, pero al final aparece

anotado el acumulado y éste es comparable con el total obtenido del PG

se tiene:

Día Hora PM PG

13 X 10.3

1 19 X 3.7

07 18.6 2.6 TOTAL PM 18.6

= = 1.120 = K

13 4.3 3.8 TOTAL PG 16.62

19 -

K = Constante de distribución

X = Dato faltante

Es de interés la gráfica del día primero (lo) por cuanto es en este

día donde faltan las observaciones de PM. Puede darse el caso en que

en el proceso se involucre más de una gráfica, o sea que hayan

faltantes en dos .o más días consecutivos.

El valor K = 1.120 es válido si se tiene en cuenta -analizando la Fi-

gura No. 9- la intensidad de la precipitación entre las 12:00 y las

13:00 HLC, cuando ocurrió el descargue.

Se sabe que el dato de PM a las 07 del día 2 ( 18.6 mm. ) corresponde al

total de 07 a 07, porque comparado con el total de PG ( 16.6 mn.), en

el mismo período, guarda la relación que se vio anteiormente, o sea

18.6 _ 1.120

Esta constante K, se multiplica por cada uno de los parciales del PG

(10.3, 3.7, 2.6) y el resultado será igual a lo que debieron ser los

datos de PM a las 13, 19 y 07 horas. Así pues:

0 1 3 I 0

3.7

^.. 10.3

FIGURA 9 - REGISTRO PLUVIOGRAFICO UTILIZADO EN EL CASO - a -

7

^Id0 7 1 3 I 0 7

Iw

IO p Nu 1 MOM TO D

- - _-4 IÓ Ú

--4 1

_ LA 0 [RVA ION

r5

- -- - -- - - - ---- -

--

- ^

o.12.8

F W _ 2.2y

6W O

FIGURA 10- REGISTRO PLUVIOGRAFICO UTILIZADO EN EL CASO - b-

40

Hora deObservación

Parciales dePG en mm.

Constante deDistribución

(K)

K x P^G = PMDistribuido

en mn.

13:00 10.3 1.120 11.5

19:00 3.7 1.120 4.2

07:00 2.6 1.120 2.9

TOTAL PM a las 07 del día 2 ................. 18.6

b. Muchas veces, el hecho de estar lloviendo a la hora en que deben efec-

tuarse las lecturas, hace que el Observador vaya al jardín a tomar los

datos fuera de hora. En este caso se está restando precipitación a un

período y sumando a otro, el procedimiento a seguir entonces es el si-

guiente:

Día Hora PM PG

13 16.2 12.8

1 19 2.3 5.0

07 2.3 2.2

13 - -

2 19 - -

- Si se analizan los datos de las 13 y 19 HLC del día primero -te-

niendo en cuenta la relación que debe existir entre el PM y el Pe-

es fácil notar que el comportamiento no es normal.

Día Hora PM PG PM/PG K

1 13:00 16.2 12.8 16.2/12. 8 = 1.266

19:00 2.3 5.0 2. 3/5.0 = 0.460

Mirando la Figura No. 10, llovía y el Observador aprovechó el mo-

mento en que escampó -14:00- para leer los instrumentos; si se

efectúa un corte a las 14:00 -hora en que dejó de llover- los valo-

res podrían compararse. El procedimiento en la verificación debe

ser en este caso:

41

Día Hora PM PG

1 13:00 16.2 12.8

19:00 2.3 5.0

TOTAL........... 18.5 17.8

- Comparando los totales de los períodos involucrados , se ve clara-

mente una relación acorde con los conceptos ya vistos.

PM - 18.5PG178-K=1.039

Esta constante se multiplica por los parciales de PG, obteniendo

así los datos reales -PM DISTRIBUIDO- para los 13 y 19 respectiva-

mente.

Hora de Parciales de Constante de K x PG = PMObservación PG en mm. Distribución Distribuido

( K) en run.

13:00 HLC 12.8 1.039 13.3

19:00 HLC 5.0 1.039 5.2

TOTAL precipitación caída entre 07:00 y 19:00........... 18.5

La suma de los datos pluviométricos distribuidos debe ser igual al

resultado de sumar los valores anotados por el Observador a las 13

y 19 del día primero (18.5 mm.)

Los valores que resulten de una distribución se transcriben identi-

ficándolos por medio de una convención. (Ver Instructivo M2).

5. Cuando el sifón, por su mal diseño no produce el vacío necesario y descar-

ga por pocos, debemos entonces para totalizar la lluvia sumar todas las

subidas que nos indique el registro. Si no hay dato de PM sería éste el

valor a considerar. Ver Figura No. 1 en el Capítulo correspondiente a fa-

llas del instrumental.

11 IR

42

6. Muchas veces el sistema se traba -el vástago que sostiene el portaplumi-

lla- lo que hace que un registro sea interrumpido, en este caso y si no

hay dato pluviométrico se anota lo que esté registrado como información

INCOMPLETA. Estos datos deben distinguirse con una convención. Ver Figura

No. 2.

7. Cuando hay desajuste, o sea que el descargue se produce con más o menos de

los 10 m.m. reglamentarios, debe tomarse la cantidad exacta que aparezca

en el registro. Ver Figura No. 1.

8. Otros instrumentos medidores son los totalizadores -PM y PG- donde la du-

ración de los registros está de acuerdo no solo con las condiciones climá-

ticas , sino con el grado de dificultad que tenga el acceso a la estación.

9. A partir de enero de 1985 se efectúa solamente una lectura a las 07:00, lo

que reduce la posibilidad de errores en la toma de las observaciones y ha-

ce que las distribuciones - si se diera el caso- se limiten a períodos

de 24 horas (07:00 07:00).

10. Cuando los valores deben tomarse del PG, cuando se acumulan o resultan

incompletos, éstos deben distinguirse con una convención (Ver Instructivo

M2).

11. Se considerará información rechazada aquella que, en un mes, no tenga 20 o

más días con datos completos.

6.3 VERIFICACION DE LA EVAPORACION

La evaporación es el proceso por medio del cual el agua cambia del estado lí-

quido al de vapor.

La evaporación de una superficie puede expresarse como la cantidad de agua que

vuelve a la atmósfera en forma de vapor en la unidad de tiempo. Este valor se

toma en milímetros/día.

43

Para efectos de verificación debe tenerse en cuenta:

1. Como en todos los parámetros, el conocimiento de la ubicación de la esta-

ción y el concepto que se tenga del comportamiento del clima en el mes a

verificar.

2. La evaporación está determinada por la capacidad de recepción que tenga la

capa de aire que está en contacto con la superficie a evaporarse. De ésto

se deduce que a mayor humedad en el aire , éste podrá recibir menos vapor,

lo que se traduce en una menor cantidad de milímetros evaporados.

3. La radiación directa es el parámetro que más influye en este proceso. A

mayor incidencia de los rayos solares mayor evaporación; por eso es impo-

sible encontrar un 0.3 de evaporación de 13 a 19, en una región cálida y

seca -en condiciones normales - cuando las gráficas de brillo solar deter-

minan que hubo más de tres horas de sol efectivo -en este período- sobre

la estación.

4. Cuando se presentan lluvias la reducción de la evaporación es notable de-

bido al aumento en la humedad del aire.

5. El viento en superficie ejerce también una gran influencia en el aumento

de la evaporación, al arrastrar fuera del tanque las partículas de agua

que se liberan de éste. En lugares donde el viento en superficie es fuer-

te, aunque no haya mucha radiación la evaporación puede ser alta -compara-

tivamente-.

6. La temperatura es la base del promedio de evaporación en cualquier lugar y

es directamente proporcional a su variación, no obstante en regiones húme-

das y con vientos muy suaves como la Costa Pacífica, la evaporación es ba-

ja, lo que deja ver la importancia de los otros elementos -humedad y velo-

cidad del viento- mencionados anteriormente.

44

7. Como se v16 en la parte referente a las fallas cometidas por j s Observa-

dores , la ausencia de anotaciones cuando se saca o agrega agua al tanque

hace que se interrumpan las series , en este caso es preferible comensar

una nueva serie y no intentar acumulados prolongados en la búsqueda de una

cifra que no sería real.

8. En el caso de la información que se procesa en períodos cortos (07 a 13,

13 a 19, 19 a 07) la mayor probabilidad de una mala lectura se encuentra

en la observación de las 19:00, ésto ocasionado por la carencia de luz. La

precisión en la lectura del tornillo micrométrico se hace nula con una ma-

la iluminación, de ahí que los acumulados normalmente se hagan de 13:00

a 07:00 HLC. A partir de enero de 1985 solamente se toma la observación de

las 07:00 lo que reduce al mínimo los errores en las lecturas y agiliza el

manejo de la información.

9. Cuando no es en uno, sino en todos los períodos que se nota la cantidad

evaporada más alta de lo normal, debe comunicarse a las personas encarga-

das del mantenimiento del instrumental, ya que este fenómeno es general-

mente producido por una fisura en el tanque, que ocasiona una pérdida

constante de agua, inflándose de esta manera los valores . En cuanto a la

información ésta no debe tenerse en cuenta.

10. Cuando por alguna razón el Observador anota la precipitación en la casilla

que no corresponde, por medio del cálculo de la evaporación es fácil ubi-

car el período donde llovió realmente.

11. Solamente se tendrán en cuenta aquellos meses que tengan 20 o más días de

información completa.

6.4 EXTREMAS DE TANQUE

Para medir la temperatura del agua, el HIMAT utiliza un sistema que consta de

una montura (flotador) que tiene unas agarraderas sobre las cuales se colocan

1 a!

45

el termómetro de máxima y el de mínima . Los bulbos de estos termómetros deben

estar dentro del agua; cuando se encuentran sobre la superficie los rayos del

sol inciden directamente sobre ellos , dando cano resultado temperaturas exce-

sivamente altas en el caso del ternmómetro de máxima y muy bajas en. el caso de

la temperatura mínima.

Esta información es comparable con las extremas de caseta e incluso con la

temperatura del aire cerca del suelo teniendo en cuenta, claro está, que el

agua gana y pierde calor más lentamente que el aire.

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