INSTRUMENTOS AGROMETEOROLÓGICOS

I. RESUMEN

Todo estudio científico de la atmósfera supone disponer, ante todo, de datos meteorológicos precisos. Nuestros sentidos y principalmente la vista y el tacto nos permiten estimar un gran número de observaciones. Por ejemplo, podemos observar la cantidad de nubes presente en el cielo o determinar la dirección del viento por el movimiento de las hojas o una columna de humo. Estas observaciones se denominan observaciones sensoriales.

Sin embargo, nuestros sentidos no bastan y tenemos que recurrir a los instrumentos. Por ejemplo, aunque una persona puede determinar si la presión atmosférica está subiendo o bajando, no puede saber el valor exacto de la misma, para lo cual es necesario consultar a un instrumento. En este caso, las observaciones se llaman observaciones instrumentales.

Las estaciones agrometeorológicas con frecuencia contienen los diferentes instrumentos listados anteriormente. Adicionalmente, los científicos lanzan globos meteorológicos para recoger datos sobre la atmósfera. Los aviones de investigación también tienen a bordo instrumentos para recoger datos sobre los estados del tiempo y el clima

La observación de los elementos físicos y biológicos del medio ambiente es esencial para la meteorología agrícola. Si no se dispone de datos cuantitativos, las actividades de planificación, predicción e investigación agrometeorología no podrán satisfacer plenamente su función de ayudar a los agrónomos a hacer frente a la creciente demanda mundial de alimentos y de productos secundarios de origen agrícola. En las siguientes secciones se dan directrices sobre los tipos de observación que se necesitan, su amplitud, organización y precisión, así como sobre los instrumentos con que hay que contar para obtener los datos.

II. OBJETIVOS

1. Identificar los instrumentos necesarios de una estación agrometeorológica.2. Identificar qué instrumentos miden la temperatura el aire la humedad el suelo la

velocidad a la presión.3. Conocer el funcionamiento de los instrumentos metereológicos

III. MARCO TEORICO

1. Estaciones Agrometeorologicas

La observación de los elementos físicos del clima tiene por objeto evaluar las cosechas reales o potenciales y la producción animal, y también valorar los daños causados a la producción agrícola por el medio ambiente o propiciados por éste. La meteorología trata de todos y cada uno de los aspectos del clima local y regional y de sus causas y variaciones, para lo cual la observación normalizada de los elementos climáticos constituye una necesidad fundamental.

También trata de todas las modificaciones climáticas que el hombre pueda introducir a través de la agricultura, ganadería o silvicultura. En estas actividades humanas se incluye la determinación de las fechas, amplitud y tipo de las operaciones de cultivo y de otras actividades agrícolas (siembra, recolección, plantación, esquila, apareamiento del ganado, aplicación de biocidas y herbicidas, labranza, nivelación con la grada, allanar con rodio, regar, suprimir la evaporación, reparar y construir los almacenes y alojamiento del ganado), así como los distintos métodos de conservación, industrialización y transporte de los productos agrícolas.

Clasificación de Estaciones Meteorológicas.

Toda estación agrometeorológica pertenece a una de las siguientes categorías:

a. Estación meteorológica agrícola principal. Es una estación que facilita simultáneamente informaciones meteorológicas y biológicas detalladas y en la que se efectúan investigaciones sobre agrometeorología. Los medios instrumentales, el alcance y la frecuencia de las observaciones meteorológicas y biológicas, y el personal profesional han de ser tales que permitan realizar investigaciones fundamentales sobre cuestiones agrometeorológicas de interés para los países o regiones interesados.

b. Estación meteorológica agrícola ordinaria. Estación que facilita normalmente y de manera simultánea información meteorológica y biológica, y que puede estar equipada para participar en la investigación de problemas determinados; en general, el programa de observaciones biológicas o fenológicas para la investigación dependerá de las condiciones climáticas locales de la estación.

c. Estación meteorológica agrícola auxiliar. Estación que facilita información biológica y meteorológica. La información meteorológica puede comprender datos como la temperatura humedad del suelo, la evapotranspiración potencial, sondeos detallados de las capas mas bajas de la atmósfera, etc.; la información biológica puede referirse a la fenología, aparición y desarrollo de las enfermedades vegetales, etc.

d. Estación meteorológica agrícola para fines especiales. Estación meteorológica agrícola con carácter temporal o permanente, para la investigación de uno o de varios elementos, o de determinados fenómenos.

Las estaciones correspondientes a la categoría a) no son muy corrientes debido a sus exigencias de personal profesional y técnico debidamente formado y de equipo. En muchos países, la mayoría de las estaciones agrometeorológicas pertenecen a las categorías b), c) y d).

2. Instrumentos Metereológicos

Los Instrumentos son una herramienta vital en el trabajo meteorológico, el cual nos permite cuantificar parámetros ambientales bajo un convencimiento reglamentado, facilitando la medición, estudio y comparación.

Gracias al uso de estas herramientas, podemos medir distintos fenómenos ambientales, determinar si hay frío o calor, la intensidad y dirección del viento, la visibilidad, etc., los que debido a su carácter numérico son utilizados posteriormente en el análisis, pronóstico y estudio de la ciencia meteorológica.

Dentro de esta gama de instrumentos citaremos los más importantes y que son vitales en la elaboración de la información en tiempo real y en los pronósticos a largo plazo.

Los elementos que se miden con ayuda de los instrumentos son los siguientes:

o Temperatura del aire, del agua y del suelo

o Presión atmosférica

o Humedad

o Velocidad y dirección del viento

o Altura de la base de las nubes

o Cantidad de lluvia

o Cantidad de evaporación

o Duración de la insolación o brillo solar

o Radiación solar

La medida de ciertos elementos meteorológicos depende de la instalación de los instrumentos. La elección del emplazamiento de los instrumentos deberá ser tal que sea representativo de las condiciones del medio que le rodea, por lo tanto será necesario evitar toda influencia inmediata de árboles o edificios, lejos de fuertes pendientes ni sobre las cimas.

Los instrumentos meteorológicos para fines científicos deben cumplir los siguientes requisitos: regularidad en el funcionamiento, precisión, sencillez en el diseño, comodidad de manejo y solidez de construcción.

De acuerdo con el modo de realizar la lectura, los instrumentos meteorológicos se pueden dividir en dos categorías fundamentales: instrumentos de lectura directa y aparatos registradores. Los primeros son más precisos, pero cada medida necesita una lectura. Los segundos se refieren a instrumentos en los cuales el movimiento de las partes móviles se amplía por palancas, que actúan sobre una plumilla que inscribe sobre una banda de papel arrollado alrededor de un tambor movido por un mecanismo de relojería. Estas bandas están graduadas para poder determinar la hora exacta de cada punto de la curva registrada.

A continuación se presenta una lista y descripción de los instrumentos meteorológicos más comunes:

a. Termómetro De Máxima Y de Mínima

Miden el valor máximo y el valor mínimo de la temperatura durante un período considerado. El termómetro de Máxima tiene como elemento sensor el mercurio, mientras que el termómetro de Mínima contiene una solución de alcohol y glicerina en donde se halla inmerso un Índice que es el que registra la temperatura más baja.

b. Psicrómetro

Está diseñado para medir la temperatura, la humedad relativa del aire con los dos termómetros verticales (seco/húmedo) y los valores extremos diarios de la temperatura. Dispone además de un aspirador de muelles para la ventilación del termómetro húmedo

c. Higrotermógrafo

La medición de la temperatura se realiza mediante un bimetal doblado en forma de anillo en donde el metal con mayor coeficiente de dilatación está por dentro de ese anillo y la humedad mediante un haz de cabellos.

Todos los elementos están dispuestos sobre una base pesada de aluminio, que segura la estabilidad del equipo. El tambor es movido por un mecanismo de relojería accionado con cuerda. El registro se realiza mediante una pluma de fibra desechable.

d. Pluviómetro

Está compuesto por un recipiente colector y parte inferior, ambos de chapa de zinc, con jarro colector y probeta graduada de vidrio o acrílico transparente. El conjunto va montado en un mástil, el que a su vez debe estar situado en un área libre de obstáculos. La unidad de medida es el milímetro, que es equivalente a la altura que alcanzaría un litro de agua vertido en una superficie de 1 metro cuadrado.

e. Heliógrafo

Registra automáticamente la cantidad efectiva de horas de sol durante un día. Este consiste en una esfera de vidrio compacto y transparente que actúa como prisma quemador y registra en el papel las horas de sol.Tiene, además de la esfera de vidrio, un nivel esférico de burbuja sobre una placa de base y una placa de montaje adicional. Las bandas de registro son de tres tipos, una de verano, otra de invierno y una equinoccial.

f. Cobertizo Meteorológico

Estas casetas son los contenedores de los instrumentos de medición básica. Son de tipo cúbico en base cuadrada o rectangular, con puertas abatibles en la parte frontal y techo superpuesto de madera o zinc, de forma que no entra el agua de lluvia en el interior, y permite la máxima circulación del aire.Se construyen en madera de pino, llevando dos capas de pintura especial para madera, que contiene silicona, como protección contra la humedad, y una capa de esmalte blanco en el exterior

g. Micro barógrafo Este instrumento, tiene por función registrar en una banda de papel graduada semanalmente las variaciones que tiene la presión atmosférica, teniendo por lo tanto a la vista la tendencia de ella. Es un instrumento que como elemento sensor tiene un conjunto de cápsulas aneroides (sin aire) y en el interior de cada cápsula un resorte que evita el colapso o destrucción de estas

h. Barómetro de mercurio

En palabras sencillas el barómetro es un tipo de balanza que toma el peso de una columna de aire. Inicialmente para probar este principio se usó una columna de agua puesta al vacío, pero por su gran envergadura (un tubo de vidrio de más de 13 metros) tuvo que ser reemplazado el elemento sensor por el mercurio, demostrando ser más efectivo por sus especiales características al ser un metal líquido.

Luego para permitir el registro de la presión se evolucionó el sensor, usando cavidades metálicas de paredes muy delgadas al vacío o llenado con un gas inerte. El cual al instalar un lado fijo y el otro conectado a un sistema de amplificación de movimiento puede capturar en forma muy lineal y confiable los cambios de presión. Por último en los tiempos actuales esta medición se puede hacer con sensores electrónicos (capacitivos o semiconductores) permitiendo una mejor capacidad del manejo del dato meteorológico.

i. Anemómetro

El Anemómetro es el instrumento que se utiliza para medir la dirección y la intensidad del viento, por lo tanto posee dos sensores, uno de ellos determina la direcciónDesde donde proviene el viento, conocido comúnmente como veleta, y el otro consiste en tres semi esferas construidas de un material muy liviano y que al girar permiten obtener la velocidad del viento. La unidad en que se mide la velocidad del viento es el Nudo.

j. Radiosonda

Es un sistema que permite realizar mediciones de temperatura, humedad relativa, presión atmosférica y de acuerdo a su posición en el espacio se determina la velocidad y dirección del viento en altura. Para realizar dichas mediciones los equipos que funcionan como mini estaciones meteorológicas que tienen un transmisor de radio y todo el conjunto está unido a un globo llenado con hidrógeno o helio (gas más liviano que el aire) el cual permite una elevación de la radiosonda a velocidad constante a altitudes sobre los 25.000 metros

k. Evaporímetro

Es el instrumento que se utiliza para medir la evaporación del agua en la atmósfera. Consta de una tina de 1.21 m. de diámetro y 25.5 cm de

profundidad., su área aproximada es de 1.41 metros cuadrados. Debe estar colocado sobre una base que lo mantenga por encima del suelo a una distancia mínima de 3 a 5 cm. La estructura de la base debe permitir la libre circulación del viento. El tanque se rellena de agua y se van tomando lecturas diarias del tirante de agua por medio de un vernier llamado tornillo micrométrico.

l. Piranómetro

Radiómetro solar que mide la radiación semiesférica total, difusa y directa, generalmente sobre una superficie horizontal. Suprimiendo la radiación directa con un disco parasol, se puede medir la radiación difusa.Su elemento fundamental es una termopila sobre la que índice la radiación a través de dos cúpulas semiesféricas de vidrio. El aparato se

calibra según normas establecidas en mV por kW/m2.Se llama también solarímetro o actinómetro

m. Pluviógrafo Instrumento que registra las precipitaciones durante un período de tiempo, el diagrama va montado sobre un tambor que pose un sistema de relojería lo que permite un registro continuo, por regla general una semana, de la lluvia. El proceso de registro va unido a un sifón que una vez alcanzado el nivel máximo (10 mm.), se auto descarga volviendo a cero el registro.

IV. MATERIALES

1. Una computadora2. Imágenes de aparatos metereológicos3. proyector

V. PROCEDIMIENTO

1. Instalar el proyector y la computadora en el aula de laboratorio2. Elaborar las diapositivas de los aparatos metereológicos3. Pegar imágenes de los aparatos metereológicos en las diapositivas para una

mejor explicación.4. Dejar que el especialista en el tema( el profesor) explique cada instrumento

metereológicos de las diapositivas enseñándonos para que sirven y su utilidad en una estación agrometeorológica

5. Identificar la estación agrometeorológica, como funciona y la función de cada instrumento metereológicos.

VI. DATOS ESPERIMENTALES

Estación agrometeorológica

VII. RESULTADOS

Se obtuvo los siguientes resultados

1. Instrumentos de medición de humedad del aireo Psicrómetro humectante (August)

o Psicrómetro de aspiración (tipo Assmann)

o Psicrómetro de ventilación

2. Instrumentos de temperatura del aire y subsueloo termómetros de máxima y mínima

o Geotermómetros

o Geotermómetros de tubo

3. Temperatura y humedad del aireo Termohigrógrafo

o Termohigrograma

4. Medidores de presión atmosférica

o Barómetro registrador, aneroide y de mercurio

5. Dirección y velocidad del viento.o Anemómetro de cazoletas

o Valeta y anemómetro

o Rosa de viento

o Anemocinemografo

6. Instrumentos de precipitación o Pluviografo de sifón

o Pluviómetro

7. Instrumentos de radiación solar o Heliógrafo

o Piranómetro

o Pirradiometro.

VIII. CONCLUSIONES

1. Una estación meteorológica convencional se compone de instrumentos digitales o analógicos con calibración y registro puntual y manual, se ubican en unos lugares estratégicos o están muy bien guarecidos en casetas de madera. Son operados a horas sinópticas por personal técnico, quienes registran las variables del tiempo atmosférico en formatos específicos, desde donde pasarán a una base de datos

2. La medida de ciertos elementos meteorológicos depende de la instalación de los instrumentos. La elección del emplazamiento de los instrumentos deberá ser tal que sea representativo de las condiciones del medio que le rodea, por lo tanto será necesario evitar toda influencia inmediata de árboles o edificios, lejos de fuertes pendientes ni sobre las cimas.

3. De acuerdo con el modo de realizar la lectura, los instrumentos meteorológicos se pueden dividir en dos categorías fundamentales: instrumentos de lectura directa y aparatos registradores. Los primeros son más precisos, pero cada medida necesita una lectura. Los segundos se refieren a instrumentos en los cuales el movimiento de las partes móviles se amplía por palancas, que actúan sobre una plumilla que inscribe sobre una banda de papel arrollado alrededor de un tambor movido por un mecanismo de relojería. Estas bandas están graduadas para poder determinar la hora exacta de cada punto de la curva registrada.

IX. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

1. www.tiempodelsur.cl/descargas/instrumentos.pdf2. meteo.fisica.edu.uy/Materias/climatologia/peactico_climatologia_2010/

Instrumentos%20Meteorologicos.pdf3. www.imn.ac.cr/educacion/instrumentos.html4. WMO 1983. Guide to Agricultural Meteorological Practices. WMO n. 134.

X. ANEXOS

INSTRUMENTOS METEOROLÓGICOS CLÁSICOS

Fig. 01. Caseta meteorológica Fig.02. Instrumentos dentro de la caseta

Instrumentos de medición de humedad del aire

Fig.03. Psicrómetro humectante

(August)

Fig. 04. Psicrómetro de aspiración (tipo Assmann) Fig. 05.

Psicrómetro de ventilación

Instrumentos de temperatura del aire y subsuelo

Fig. 06. termómetros de máxima y mínima

Fig.07. Geotermómetros (2,5,10,15,20,50 cm.)

Fig. 08. Geotermómetros de tubo

Instrumentos de precipitación

Fig. 23. Pluviógrafo de sifón Fig. 24. Pluviómetro

Instrumentos de radiación solar

Fig. 27. Piranómetro para radiación difusa Fig. 28. Pirradiómetro

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

ESCUELA :

Ingeniería Agrícola

TITULO DE LA PRÁCTICA:

Psicrometría

PROFESOR :

Hipólito Francisco Flores Urquiaga

ALUMNO :

Simón Urquiza, José Henrry

CICLO :

III

Trujillo – Peru

2011