02 Meteorologia y Climatologia04

Hidrologa (2015978-3)2015 II

Profesor: Hernn Garzn Rodrguez I.C. M. Sc (c) Recursos Hidrulicos

1. Generalidades,

Meteorologa y Climatologa

1. Generalidades, Meteorologa y

Climatologa

Universidad Nacional de Colombia Sede BogotDepartamento de Ingeniera Civil y Agrcola

Hidrologa 2015 IIIng. Victor Hernn Garzn Rodrguez


Climatologa

Programa:

1. Fundamentos de Meteorologa y Climatologa

2. Circulacin Atmosfrica y Ocenica

3. Hidroclimatologa Colombiana

4. Observaciones Meteorolgicas

5. El Cambio Climtico

6. Conclusiones


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4. Observaciones Meteorolgicas

Observaciones Meteorolgicas1.

Generalidades, Meteorologa y

Climatologa

Para poder saber cul ser el estado de la atmosfera en un lugar dado y en un momento determinado y adems para describir o explicar el clima de una regin, los meteorlogos estudian la atmsfera; para ello se obtiene informacin meteorolgica de la superficie terrestre y de la atmsfera situada por encima de ella.



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Ciencia de la Atmsfera

Fuente: Modificado de OMM, 2001. Directivas de Orientacin: La Enseanza y Formacin Profesional del Personal en Meteorologa e Hidrologa Operativa. Volumen I. Meteorologa. Editores: I. F. Draghici, G. V. Necco, R. W. Riddaway J. T. Snow, C. Billard, L. A. Ogallo. Cuarta Edicin. OMM-NO. 258. Ginebra Suiza. 143 p.



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Mtodos de Medicin en Meteorologa

Apreciacin Visual

Observacin Instrumental



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Qu se mide?

Las observaciones meteorolgicas se realizan en la estacin meteorolgica, en la cual se encuentran todos los instrumentos necesarios, convenientemente distribuidos.

La red meteorolgica es el conjunto de estaciones meteorolgicas, en las que se observan, miden y/o registran los diferentes fenmenos y elementos meteorolgicos.

El resultado de la observacin es un valor numrico (por ej: 20.50C) o la descripcin y clasificacin de un fenmeno (por ejemplo, presencia de tempestad, viento fuerte, etc.).



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Las estaciones Meteorolgicas



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Problemas de Ubicacin



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Las Variables Meteorolgicas

Humedad Relativa

El SicrmetroEste instrumento se compone esencialmente de dos termmetros iguales, montados en un soporte metlico; uno de ellos (el termmetro seco) es un termmetro ordinario que indica la temperatura del aire en el momento de la observacin. El otro, que recibe el nombre de termmetro hmedo, es un termmetro similar al seco pero cuyo depsito est cubierto por una delgada tela de algodn, llamada comnmente muselina, la cual permanece humedecida.



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Humedad Relativa

El SicrmetroEl principio de funcionamiento del sicrmetro se basa en el hecho de que la evaporacin del agua de la muselina causa un descenso de temperatura. La diferencia entre la temperatura del termmetro seco y la del hmedo, que se conoce con el nombre de diferencia sicromtrica, depende de la humedad relativa del aire y de la velocidad de ste alrededor de la muselina.



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Temperatura

En las estaciones climatolgicas es necesario medir la temperatura del aire y del suelo.

Para la medicin de la temperatura del aire se utilizan el termmetro seco y los termmetros de mxima y mnima.

La temperatura del suelo se determina utilizando termmetros que han sido introducidos en la tierra a diferentes profundidades, razn por la cual reciben el nombre de geotermmetros.



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Temperatura

Se entiende por temperatura del aire en superficie, la temperatura del aire libre a una altura comprendida entre 1.25 y 2 metros sobre el nivel del suelo. Para obtener una lectura representativa de las temperaturas del aire, los termmetros deben estar protegidos de la radiacin del sol y al mismo tiempo estar convenientemente ventilados. Esto se ha conseguido instalndolos dentro de una caseta o abrigo meteorolgico.



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Temperatura



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Temperatura

La temperatura del aire es la que indica el termmetro seco del sicrmetro. Este termmetro est constituido por un depsito de vidrio esfrico o cilndrico, que se prolonga por un tubo capilar tambin de vidrio, cerrado en el otro extremo. Por el calor, el mercurio encerrado en el depsito pasa al tubo y hace subir la columna. En el interior del tubo de vidrio se encuentra una reglilla con graduaciones cada 0.2 grados celcius (C).

La temperatura se lee sobre la graduacin que corresponde al extremo de la columna de mercurio. La parte superior de la columna de mercurio es una superficie curva llamada menisco .



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Temperatura

El termmetro de mxima es untermmetro comn de mercurioen tubo de vidrio con unestrangulamiento (estrechamiento)cerca del hubo, de tal forma que cuando la temperatura baja, la columna no tiene la suficiente fuerza para pasar el estrangulamiento y su extremo libre queda en la posicin ms avanzada que haya ocupado durante el periodo, o sea marcando el valor de latemperatura ms alta que se haya presentado.



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Temperatura

El termmetro de mnima es un termmetro cuyo elemento sensible es alcohol y lleva en el interior de su tubo capilar un ndice de vidrio o esmalte, de coloroscuro, de unos dos centmetrosde longitud siempre sumergidoen alcohol.

Si la temperatura baja, el alcohol se contrae y el ndice es arrastrado hacia el depsito del instrumento. Cuando la temperatura sube, la columna de alcohol se alarga, pero el ndice permanece donde estaba, indicando cual ha sido la temperatura ms baja que se ha presentado.



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Precipitacin

Las precipitaciones llegan al suelo en forma de lluvia, llovizna, nieve, granizo, etc. La medida de las precipitaciones permite determinar la distribucin de las mismas en el tiempo y en el espacio. El objetivo fundamental de todo mtodo de medida de las lluvias es obtener una muestra que sea verdaderamente representativa de la precipitacin cada en la regin a que se refiere la medicin.

El pluvimetro y el Pluvigrafo son los instrumentos utilizados para medir y registrar, respectivamente, las cantidades de precipitacin.



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Precipitacin



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Presin Atmosfrica

BAROMETRO DE MERCURIO (Hg)Lo que se mide es la altura de una columna de mercurio cuyo peso es compensado por la presin de la atmsfera. El modelo ms frecuente (barmetro Fortin) est constituido por un tubo de vidrio cuyo extremo superior est sellado.BAROMETRO ANEROIDEEst constituido por una cmara en cuyo interior se ha hecho el vaco. Una de las paredes de la cmara acta como un diafragma que se deforma en respuesta a los cambios de presin exteriorHIPSOMETROEste instrumento se basa en el hecho que la temperatura de ebullicin de un cierto lquido depende de la presin atmosfrica. El aparato de medicin incluye una pequea cmara que contiene un fluido y un calefactor que lo mantiene en ebullicin.



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Presin Atmosfrica



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Viento

El viento es el movimiento natural del aire. Con el fin de que las observaciones realizadas en una red de estaciones puedan ser comparables entre s, se ha especificado que el viento en superficie debe ser el que se mide a una altura de 10 metros sobre el suelo, en terreno descubierto.

Se entiende por terreno descubierto aquel en que la distancia entre el instrumento y cualquier obstculo es mayor o igual a 10 veces la altura del obstculo.

Una observacin de viento est caracterizada por la direccin y la velocidad.



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Viento

La direccin del viento es aquella de donde sopla. Se expresa en grados, contados a partir del norte geogrfico, en el sentido de las manecillas del reloj. Las distintas direcciones del viento estn referidas a la rosa de los vientos que seala los puntos cardinales.

En las estaciones climatolgicas se observa la direccin del viento refirindola a una rosa de 8 direcciones.



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Viento



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Radiacin Solar

Los rayos del sol que llegan a la tierra pueden traspasar la atmsfera y caer en forma directa al suelo; por esta razn se llama radiacin solar directa.

Cuando hay nubes, polvo y otras clases de impurezas en la atmsfera, los rayos solares son obligados a pasar a travs de esos obstculos y no llegan en forma directa al suelo. Esta radiacin recibe el nombre de radiacin solar difusa.

La suma de la radiacin solar directa ms la difusa se denomina radiacin global o total.

El instrumento empleado para registrar continuamente la radiacin total es el Actingrafo de Robitzche.



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Radiacin Solar



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Evaporacin

La evaporacin es el proceso por medio del cual el aguacambia del estado lquido al devapor.

La evaporacin de una superficie puede expresarse como la cantidad de agua que vuelve a la atmsfera en forma de vapor en la unidad de tiempo. La unidad de altura es el milmetro y la de tiempo es el da, por lo tanto, la evaporacin tiene como unidad el milmetro por da (mm./da).



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Evaporacin



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Insolacin



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Estacin Automtica



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Los Satlites Meteorolgicos

Un satlite meteorolgico cuenta con la instrumentacin adecuada para captar informacin acerca de diversas propiedades del planeta Tierra, pero principalmente capta la radiacin electromagntica de tipo visible e infrarrojo.



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Imgenes visibles (VIS): Las imgenes visibles constituyen una imagen muy similar a la que percibiramos si nos situsemos sobre el satlite, puesto que, al igual que haran nuestros ojos, el satlite capta la radiacin solar tras reflejarse sobre las nubes, la tierra o el mar, dependiendo de la zona.



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Imgenes Infrarojas (IR): La intensidad de la radiacin infrarroja que emite un cuerpo est relacionada directamente con su temperatura. El desierto a medio da, si no hay nubes por encima de l, se ver como una zona muy oscura en la imagen, debido a su elevada temperatura. Las imgenes infrarrojas se pueden realzar en color en funcin de la temperatura de emisin de la zona, facilitndose as la identificacin de zonas muy fras, normalmente correspondientes a cimas de nubes de mucho desarrollo.



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Las redes Meteorolgicas



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La red Meteorolgica del IDEAM

Las estaciones del IDEAM se agrupan en redes hidrometeorolgicas, cuya clasificacin responde a la actividad que impacta o el elemento observado o medido. Las principales redes hidrometeorolgicas son:

Red Hidrolgica Red Climatolgica Red Pluviomtrica.



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Las estaciones se clasifican segn los instrumentos de medicin con los que cuentan en: Limnimtrica (LM) Limnigrfica (LG) Mareogrfica (MM) Agrometeorolgica (AM) Climatolgica Ordinaria (CO) Climatolgica Principal (CP) Meteorolgica Especial (ME) Radiosonda (RS) Sinptica Secundaria (SS) Sinptica Principal (SP) Pluvimetro (PM) Pluvigrafo (PG)



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La red Meteorolgica del IDEAM Red Hidrolgica



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La red Meteorolgica del IDEAM Red Climatolgica



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La red Meteorolgica del IDEAM Red Pluviomtrica



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La red Meteorolgica del IDEAM Horas de las Observaciones

Se llama hora oficial de observacin a la hora fijada por el IDEAM para realizar las observaciones meteorolgicas. Para las estaciones climatolgicas las horas oficiales de observacin son las 07:00,13:00 y 19:00 HLC. (Hora Legal Colombiana), es decir las 7 de la maana, la 1 de la tarde y las 7 de la noche, para los elementos de temperatura y humedad relativa; en el caso de los parmetrosprecipitacin, evaporacin y recorrido del viento, las lecturas solamente se realizan a las 7 de la maana.



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Fuentes de Informacin Meteorolgica



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Fuentes de Informacin Meteorolgica

Estaciones meteorolgicas del IDEAM

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