Para estudiar el tiempo hay que medir los valores que toman las llamadas "variables meteorológicas" como son la temperatura, la presión atmosférica, las precipitaciones, la velocidad y la dirección del viento, etc. Los aparatos que miden esas variables se llaman "instrumentos meteorológicos".
Así, la temperatura se mide con el termómetro, la presión atmosférica (o sea, el "peso" del aire) se mide con el barómetro, la veleta mide la dirección de donde viene el viento mientras que el anemómetro nos da la velocidad, el pluviómetro mide la cantidad de agua de lluvia, etc.
Los profesionales del tiempo miden las variables meteorológicas utilizando los mismos tipos de instrumentos meteorológicos. De esta forma todos los datos se pueden intercambiar y comparar independientemente del país de procedencia.
Se realizan mediciones constantemente para analizar y predecir cómo va cambiando el tiempo.
En la siguiente pantalla te enseñamos los principales instrumentos meteorológicos así como las magnitudes que miden.
Termómetro:
Es el instrumento meteorológico que se utiliza para medir la temperatura.
Tradicionalmente los termómetros se fabricaban de manera que, sobre una escala graduada, se visualizaran los cambios de volumen que experimentan determinados materiales dilatables (como, por ejemplo, el mercurio) cuando varía la temperatura.
Existen varias escalas de medida de la temperatura. Una de las más utilizadas en Meteorología es la escala Celsius con el grado Celsius (ºC) como unidad de medida (antiguo grado centígrado).
Anemómetro:
Es el aparato meteorológico que mide la velocidad del viento: cuanto más fuerte es el viento, más deprisa gira el sistema de cazoletas del anemómetro. Muchos anemómetros llevan acoplada, además, una veleta que señala la dirección de donde viene el viento.
La velocidad del viento se mide en metros por segundo (m/s).
Higrómetro:
Este instrumento mide la humedad relativa atmosférica, es decir, el mayor o menor porcentaje de vapor de agua contenido en la atmósfera.
En su fabricación se utilizan diversos materiales sensibles a los cambios de humedad, desde cabellos hasta fibras textiles y maderas.
La humedad relativa se mide en porcentajes de humedad (%).
Pluviómetro:
Este aparato meteorológico mide la cantidad de precipitación caída en un lugar. Para que las medidas sean fiables, el pluviómetro ha de estar situado en un espacio abierto y libre de obstáculos.
El pluviómetro tiene forma de embudo y termina en un tubo graduado en milímetros.
La cantidad de lluvia se mide en litros (l) por metro cuadrado.
Barómetro:
Este instrumento mide la presión atmosférica, o sea, el "peso" de la cantidad de aire que hay por encima del aparato.
Los barómetros son utilizados en multitud de actividades distintas a la Meteorología: navegación, aviación, geología, montañismo, etc.
En Meteorología se utiliza como unidad de presión atmosférica el milibar (mb) cuyo valor numérico coincide con el del hectopascal (hPa).
Heliógrafo:
Este instrumento mide la insolación, es decir, el número de horas que luce el sol sobre el firmamento.
El heliógrafo consta de una bola de vidrio que actúa a modo de lupa: los rayos de sol que la atraviesan queman una banda de papel situada en su parte trasera. Si hay nubes, el papel no llega a quemarse. De este modo, midiendo los tramos de papel que han resultado quemados puede conocerse en qué momentos ha lucido el sol y cuándo ha estado ocultado por las nubes.
Instrumentos registradores:
Además están los aparatos registradores que, aparte de medir una variable meteorológica, la representan en una escala de tiempo y permiten conocer cómo ha sido la evolución con el paso de las horas de, por ejemplo, la presión atmosférica (barógrafo), la temperatura (termógrafo), la humedad (higrógrafo), la temperatura y la humedad conjuntamente (termohigrógrafo), la velocidad del viento (anemógrafo), etc.
Otros instrumentos:
Hay muchos otros instrumentos de medida que se utilizan en Meteorología. Desde los modernos satélites y radares meteorológicos, que proporcionan imágenes espaciales a partir de las cuales pueden extraerse los valores de, por ejemplo, la temperatura, la humedad o la cantidad de precipitación, hasta otros instrumentos más convencionales como el psicrómetro (que mide la humedad), el evaporímetro (la evaporación), el nivómetro (la cantidad de nieve), el nefoscopio (para medir la velocidad y dirección de las nubes), etc.
Daniel Gabriel FAHRENHEIT
Daniel Gabriel FAHRENHEIT (1686-1736) fue un físico alemán de quien toma su nombre la escala Fahrenheit de temperatura.
Fue autor de numerosos inventos entre los que cabe destacar los termómetros de alcohol (1709) y de mercurio (1714).
Robert HOOKE
Robert Hooke (1635-1703) fue un científico inglés. Se le considera uno de los científicos más importantes de la historia así como un gran genio.
Como inventor destaca por la invención del primer barómetro, higrómetro y anemómetro.
Evangelista TORRICELLI
Evangelista Torricelli (1608-1647) fue un físico y matemático italiano.
En 1643 descubrió el principio del barómetro, que demostraba la existencia de la presión atmosférica. También realizó importantes mejoras en el telescopio y en el microscopio.
Guillaume AMONTONS
Guillaume Amontons (1663-1705) fue un físico e inventor francés que se interesó por la mejora de los instrumentos que se usaban en los experimentos físicos.
En 1687 presentó un higrómetro que él mismo había inventado.
La garita meteorológica (también denominada "abrigo meteorológico") es una especie de "armario" destinado a proteger de la radiación solar y de la intemperie los instrumentos meteorológicos que alberga.
La garita tiene rejillas para mantener una cierta ventilación, está orientada mirando al norte y normalmente se coloca a una altura de un metro y medio por encima del suelo.
Los instrumentos que suele haber en el interior de una garita son los siguientes: psicrómetro, evaporímetro, termómetros de máxima y de mínima, y termohigrógrafo.
Reglas "caseras" de predicción del tiempo basadas en el comportamiento del barómetro.
Una forma sencilla de saber qué tiempo va a hacer es observar el comportamiento del barómetro:
* Si la presión baja lentamente, vendrá mal tiempo de larga duración.
* Si la presión baja rápidamente, vendrá muy mal tiempo pero de corta duración.
* Si la presión sube lentamente, se afianza una situación de buen tiempo.
* Si la presión sube rápidamente, mejora el tiempo pero solo de forma pasajera.
Escalas de temperatura:
Existen varias escalas de medida de la temperatura. En el Sistema Internacional se utiliza la escala Kelvin o escala absoluta y su unidad de medida es el Kelvin (K).
Fuera del ámbito científico la escala más utilizada es la Celsius (antes llamada centígrada) y su unidad de medida es el grado Celsius (ºC). En 1948 la Conferencia General de Pesas y Medidas rechazó la denominación de "grado centígrado" aunque, a día de hoy, su uso sigue estando muy extendido.
Una escala muy utilizada en algunos países, como los Estados Unidos, es la Fahrenheit, con el grado Fahrenheit (ºF) como su unidad de medida.
Para pasar de grados Celsius a Kelvin hay que sumar 273,15. Para pasar de grados Celsius a grados Fahrenheit hay que multiplicar la temperatura en Celsius por 1,8 y sumarle 32.
El agua se congela a 0 ºC (a 32 ºF) y hierve a 100 ºC (a 212 ºF). Las escalas Celsius y Fahrenheit coinciden a -40 grados: -40 ºC = -40 ºF.
Si un día visitas un observatorio meteorológico de AEMET, ¿dónde debes buscar cada instrumento meteorológico?
* Termómetro: en el jardín exterior del edificio del observatorio, dentro de la garita meteorológica.
* Barómetro: en una habitación del interior del edificio del observatorio.
* Anemómetro: en lo alto de una torre o en la azotea del edificio del observatorio, a unos diez metros sobre el suelo.
* Pluviómetro: sobre el suelo del jardín exterior del edificio del observatorio, fuera de la garita meteorológica y en un lugar libre de obstáculos.
¿SABÍAS QUE...?
* Las veletas solían estar en la punta de los campanarios de las iglesias y normalmente estaban hechas de cobre y cubiertas con una capa de oro. El papa Nicolás I pidió que se colocara un gallo en la parte más alta para representar la triple negación de Pedro ante Jesús. Con el paso del tiempo se fue extendiendo esta costumbre y todas las veletas que se construían llevaban un gallo en la parte superior.
* Fahrenheit fijó como "cero" de su escala termométrica la temperatura más fría que fue capaz de medir en vida (correspondiente a la temperatura más baja registrada durante el invierno de 1708-1709 en la que hoy es la ciudad polaca de Gdansk).
* En España se prohibió la fabricación de termómetros de mercurio en julio de 2007 por su efecto contaminante.
¿SABÍAS QUE...?
* En algunos higrómetros se utiliza como elemento sensor de humedad el cabello rubio de mujer por ser este tipo de pelo especialmente sensible a los cambios de humedad.
* La máxima cantidad de lluvia registrada en España durante 24 horas ha sido los 817 litros medidos por Juan Canet en la estación de Oliva (Valencia) en 1987. Esa cantidad excedía la capacidad del pluviómetro utilizado para las medidas por lo que fue preciso vaciar varias veces el depósito del instrumento durante el torrencial aguacero para evitar que el pluviómetro se desbordara.
* La cantidad de precipitación puede expresarse tanto en litros como en milímetros por metro cuadrado de superficie aunque, en este último caso, en meteorología, se habla simplemente de “milímetros de precipitación”.