Un sinfín de elementos produce modificaciones en el escudo protector de nuestro planeta: la atmósfera.
Mientras nuestra piel detecta una ráfaga de viento, nuestros oídos, el ruido que produce el aire al rozar distintas superficies; nuestra vista, el movimiento de las hojas que caen; nuestro olfato, el olor a ozono como anuncio de una tormenta y nuestro cuerpo detecta la humedad ambiente y la alta o baja presión atmosférica, observamos que no influye igual en cada individuo, dado que ante un mismo estímulo tenemos distintas reacciones.
Para evitar los distintos puntos de vista de un fenómeno, al que llamamos meteorológico, los elementos que deben tenerse en cuenta para medir son:
· duración de la luz solar
· temperatura del aire, el agua y el suelo
· presión atmosférica
· humedad
· velocidad y dirección del viento
· altura de las nubes
· cantidad de evaporación
· cantidad de lluvia y
· radiación electromagnética
Los instrumentos más utilizados para realizar estas mediciones son:
· Altómetro: También llamado evaporímetro, mide la cantidad de agua evaporada en la atmósfera durante un intervalo de tiempo dado. La unidad de medida es el mililitro (ml)
El evaporímetro de Piché sirve para controlar la evaporación potencial que es la cantidad de agua por unidad de área y por unidad de tiempo que se evapora en una pequeña superficie expuesta al aire libre.
Este aparato se instala dentro de la caseta meteorológica y consiste en un tubo de vidrio graduado, con el extremo inferior abierto por el que se evapora el agua a través de un papel secante circular de dos centímetros de diámetro.
Cada día, restando de la lectura actual la del día anterior, se obtiene la cantidad de agua evaporada en 24 horas. Durante el invierno se suspende su lectura debido a las bajas temperaturas y a la delgadez de las paredes de vidrio del equipo.
· Anemómetro: Se lo utiliza para medir la velocidad del viento (km/h ó m/seg.) y, en algunos tipos, también la dirección (en grados).
El tipo más corriente es el de cazoletas, consistente en 4 hemisferios huecos situados en los extremos de otros tantos brazos radiales que pueden girar en un plano horizontal.
La velocidad de rotación queda indicada en un cuadrante graduado, de modo que pueda leerse directamente la velocidad del viento. Cuando se le incluye un elemento que registra gráficamente la velocidad del viento, y a veces también su dirección, se lo denomina anemógrafo.
· Barómetro: Mide la presión atmosférica por medio de la variación de la columna de mercurio o el movimiento de la membrana metálica de un recipiente al vacío.
Se mide en mm de mercurio (mm Hg) o en milibares (mb) y en el Sistema Internacional de Unidades en hectopascales (hPa). Un hPa = un mb
· Bolómetro: Es un instrumento utilizado para recoger y medir la radiación emitida por un objeto en todas las longitudes de onda. En la práctica, la radiación a medir se hace caer en un «detector» provocando un aumento de temperatura que hace variar la resistencia eléctrica de un circuito, el cual, a su vez, está conectado con un instrumento de lectura.
Con este aparato es posible determinar la llamada magnitud bolométrica de una estrella, es decir: su luminosidad no sólo en la luz visible, sino a lo largo de todas las radiaciones, visibles o no, emitida por ella. Cuando grafica se lo llama Bológrafo.
Fue inventado por Langley en 1881. En lo esencial consiste en unos o varios alambres muy finos ennegrecidos gracias a un recubrimiento electrolítico con musgo de platino. Al recibir la radiación la resistencia eléctrica de los alambres varía a consecuencia del calentamiento. Esta variación se mide con auxilio de un puente de Wheatstone. Estando tapado el aparato se pone a cero el galvanómetro. Cuando recibe radiación, la desviación del galvanómetro es proporcional a la energía absorbida.
Para que la sensibilidad sea grande la masa calentada por la radiación debe ser pequeña y el coeficiente de temperatura del material ha de ser elevado. En algunos casos se utilizan materiales semiconductores en lugar del platino. Debido a su gran sensibilidad se utiliza especialmente en la medición de radiaciones provenientes de estrellas y planetas.
· Heliómetro: mide la intensidad lumínica solar, cuando lo hace con un medio gráfico se lo denomina Heliógrafo.
El Heliógrafo registra los intervalos de tiempo durante los cuales la radiación solar alcanza una intensidad suficiente como para producir sombras distintas.
El instrumento más común para la medida del número de horas de sol es el heliógrafo de Campbell-Stokes. Este instrumento consiste en una bola de vidrio macizo de unos 96 mm. de diámetro que actúa como lente y concentra los rayos solares sobre una cartulina que va quemando poco a poco.
La longitud de los diversos tramos carbonizados nos determina las horas de sol brillante (sol efectivo) al cabo del día. La banda de registro se coloca de forma apropiada sobre un soporte curvado, concéntrico a la esfera. Las bandas son de duración diaria y se utilizan tres formas diferentes según la época del año.
· Higrómetro: Instrumento que se utiliza para medir la humedad ambiente. Generalmente el órgano sensible está constituido por materiales orgánicos que cambian de longitud o de volumen al variar la humedad del ambiente en que se hallan.
Para ello se utilizan cabellos, membranas animales, ciertos tipos de madera, fibras textiles y algunos materiales artificiales. También se lo llama Hidrómetro. La unidad de medida se señala en porcentaje (%)
El más empleado es el Higrómetro de cabellos. El órgano sensible lo constituye un haz de cabellos de mujer, generalmente rubios, que han sido previamente sometidos a un tratamiento especial encaminado a eliminar la grasa de los mismos. Cuando la humedad aumenta los cabellos absorben el vapor de agua y aumentan de longitud y viceversa.
Los cambios de longitud se amplifican mediante un sistema de palancas que mueven un índice sobre una escala graduada previamente mediante un higrostato.
Estos aparatos han de protegerse de las temperaturas extremas y de los ambientes muy secos, que alteran las propiedades de los cabellos.
El Higrómetro de condensación se basa en el hecho de que el vapor de agua se condensa sobre los cuerpos fríos. Manteniendo fría una cápsula (por ej. con éter en el higrómetro Regnault), y haciendo pasar el vapor de agua por ella, éste se condensa; midiendo la temperatura a que esto se produce y conociendo la temperatura ambiente podemos determinar la humedad.
Otro tipo es el que emplea la propiedad de algunos materiales de variar su resistencia eléctrica al variar la humedad. Se utilizan electrodos metálicos recubiertos de sales con dicha propiedad, lo que permite estimar las variaciones de la humedad. Se funda en la variación de la conductividad del cloruro de litio con la humedad ambiente, La medición se lleva a cabo con una conexión adecuada en forma de puente y el instrumento aprecia los cambios con bastante rapidez.
El higrómetro químico es aquel cuyo funcionamiento se basa en la afinidad que existe entre el agua y el ácido sulfúrico. Es un dispositivo en el cual circula un volumen de aire determinado en contacto con una cierta cantidad del citado ácido. El aumento de peso que experimenta la solución de sulfúrico indica la cantidad de agua presente en el volumen de aire estudiado. Cuando proporciona un registro continuo de la humedad relativa del aire se lo llama higrógrafo.
· Piranómetro: aparato para medir la radiación solar global y la solar de onda corta que incide sobre una superficie plana.
La unidad se indica en calorías por cm2 (cal.cm2.mm). Si lo hace graficando se llama piranógrafo. Es de gran importancia cuantificar la energía que llega del sol, para ello se utilizan equipos especialmente diseñados.
Normalmente se dispone de dos equipos: uno recoge la radiación global y el otro la radiación difusa. El equipo que recoge la radiación difusa dispone de un parasol para evitar que el sol dé directamente en la célula captora captando sólo la radiación que le entra por los lados.
· Pluviómetro: Aparato (también llamado udómetro) que sirve para recoger y medir en milímetros la precipitación (incluso sólida) que cae sobre una superficie concreta (por ej. 1 m2) en un tiempo dado (generalmente en un día o un número determinado de horas).
El agua recogida en el depósito se introduce en una probeta graduada, y se determina entonces la cantidad de lluvia caída, es decir, la altura en mm de la capa de agua que se habría podido formar sobre una superficie horizontal e impermeable, de no evaporarse nada.
Si el aparato se coloca en un lugar protegido o se instalan dispositivos especiales, podrá corregirse o debilitarse la influencia perturbadora del viento, pero no descartarse por completo.
Los pluviómetros que registran las cantidades de precipitaciones se denominan pluviógrafos o hietógrafos.
· Termómetro: Es un elemento que se utiliza para medir la temperatura. El termómetro ordinario consta esencialmente de un depósito de vidrio de paredes muy delgadas, para que las variaciones de calor se transmitan con rapidez al líquido contenido en su interior. Dicho depósito se prolonga en un tubo capilar delgado, por el que asciende el líquido, al dilatarse indicando la temperatura.
Hay distintos tipos de termómetros: de cinta de acero, mercurio, alcohol con colorante y sensor infrarrojo, etc. Cuando registran automáticamente las variaciones de temperatura se los denomina termógrafos.
Estaciones Meteorológicas 