Centro de Ciencias de la Atmósfera. Área de Instrumentación Meteorológica. Avances en la instrumentación meteorológica

Transcripción

1 Centro de Ciencias de la Atmósfera Área de Instrumentación Meteorológica Avances en la instrumentación meteorológica

2 Bienvenidos El obje>vo de esta plá>ca consiste en explicar en forma sencilla los principios de la meteorológia, mostrar los instrumentos que se u>lizan para medir las variables atmosféricas, la evolución que han tenido dichos instrumentos así como tener una idea de la aplicación de los datos obtenidos por una estación meteorológica.

3 Funciones del Área Investigacion, diseño y desarrollo de prototipos Asesoría, apoyo y colaboración con investigadores y académicos internos y externos Mantenimiento preventivo y correctivo Formación de personal especializado Vinculación con el interior y exterior de la UNAM En aspectos relacionados con instrumentación para la investigación atmosférica.

4 Otras actividades Publicación de los diseños desarrollados en el área en revistas nacionales e internacionales, enfocadas a la ingeniería y nuevas tecnologías. Presentación de los prototipos en congresos y seminarios. Organización e impartición de cursos internos y externos sobre temas referentes a estaciones meteorológicas, dataloggers, instrumentación meteorológica etc. Convenios de colaboración con otras instituciones académicas. Participación en exposiciones y eventos organizados por la U.N.A.M.

5 Integrantes del área de instrumentación Sección mecánica Ing. Alfredo Rodríguez Manjarrez. Sr. David Mendoza Chino. Laboratorio de electrónica Ing. Manuel García Espinosa Ing. Wilfrido Gutiérrez López Ing. Miguel Angel Robles Roldán

6 Estudiantes Servicio Social Roberto Tinajero (Ing. en computación) Eduardo Rosales (Ing. en electrónica). Prácticas Profesionales Rubén Chan (Ing. en computación). José Parra Trewartha (Ing en mecatrónica). Tesis Conrado Rivera Informe laboral sobra la planeación, diseño, manufactura y supervisión de módulos electrónicos para la industria privada Titulación por experiencia profesional. Ing. en electrónica. David Gómez Flóres : Diseño y desarrollo de un sistema de captura, manejo y monitoreo de datos meteorológicos en tiempo real Ing. en computación

7 Que es la meteorología? La meteorología es la rama de la física que aborda los fenómenos que ocurren en la atmósfera. ü Temperatura ü Viento ü Humedad ü Lluvia ü Presión barométrica ü Radiación

8 Diferencia entre tiempo meteorológico y clima El tiempo refleja la actividad de los fenómenos meteorológicos durante un período corto (pocos días). El tiempo medio para un período más largo (varios años) se conoce como clima. La climatología es la rama de la meteorología que se ocupa de estudiar la evolución de las condiciones medias de la atmósfera en periodos relativamente largos, incluyendo cambios que ocurren en periodos de décadas (variabilidad decadal) o de siglos (variabilidad secular).

9 Que es la instrumentación meteorológica? Es todo aquel sensor o instrumento capaz de medir un fenómeno atmosférico como es la temperatura, humedad, viento etc. Un conjunto de sensores o instrumentos forman una estación meteorológica. El organismo que se encarga de regular este tipo de instrumentación es la Organización Meteorológica Mundial (W.M.O. por sus siglas en ingles), el cual depende de la O.N.U.

10 Una estación meteorológica es una instalación destinada a realizar mediciones y observaciones puntuales de los diferentes parámetros meteorológicos utilizando los instrumentos adecuados para así poder establecer el comportamiento atmosférico. Estos datos se utilizan tanto para la elaboración de predicciones meteorológicas a partir de modelos numéricos, como para estudios climáticos.

11 Clasificación de estaciones meteorológicas Manuales { Instrumentos Manuales { Personal continuo ESTACIONES Semiautomáticas { Instumentos analógicos { Sensores con graficador Con sistema de adquisición de datos Automáticas Instrumentos digitales Alimentación propia : Panel Solar, Batería

12 Partes principales que componen una estación manual y/o semiautomática Sensores meteorológicos manuales Garita meteorológica Sensores con registradores mecánicos

13 Partes principales que componen una estación automática Sensores con señal eléctrica o digital. Cerebro o unidad de control Sistema de energía autónomo

14 Principales sensores usados en una estación meteorológica Termómetro Higrómetro Veleta Anemómetro Barómetro Pluviómetro Piranómetro; radiación global Sensor de radiación ultra violeta

15 Termómetro Es el sensor encargado de medir la temperatura ambiental. La temperatura debe leerse a la sombra y se da en unidades de C. Termómetro tipo mercurio Termograficador mecánico Termómetro eléctrico

16 Higrómetro Es el encargado de medir la humedad que se encuentra contenida en la atmósfera. Se mide en % Psicrómetro mecánico Higrógrafo de cabello Higrómetro eléctrico

17 Sistema de viento La Veleta se encarga de medir la dirección del viento de donde proviene. Se mide en grados o en puntos cardinales El anemómetro mide la velocidad del viento. Su unidad de medición son los metros/segundo, aunque a veces se usan los kilómetros/hora Sistema eléctrico Sistemas mecánicos Sistema tridimensional

18 Barómetro Es el encargado de medir la presión barómetrica o atmosférica. Se mide en milibares. Barómetro de mercurio Barógrafo Barómetro eléctrico

19 Pluviómetro Su función es la de medir la cantidad de lluvia que cae en una zona determinada (precipitación pluvial). Su unidad es en milímetros. Un milímetro representa un litro por metro cuadrado Para campo Tipo vaso Pluviógrafo Pluviómetros eléctricos Para barco o boya

20 Piranómetro El piranómetro mide la radiación solar global. Su unidad son los Watts por metro cuadrado La radiacíon global comprende la banda de luz visible ( nanómetros). Actinógrafo Piranómetros eléctricos

21 Otros sensores radiométricos El sensor ultravioleta mide el espectro invisible UVA ( nm) y UVB ( nm). Se mide en indices (0-16). La luz ultravioleta es la causante de quemaduras en la piel. El pirgeómetro mide el espectro infrarrojo invisible (800-2,500 nm). El actinógrafo mide las horas sol. El radiómetro mide la radiación neta Sensor UV Pirgeómetro Actinógrafo Radiómetro neto

22 Ejemplo de estación manual o semiautomática Arreglo de una estación

23 Ejemplo de estación automática comercial Estacion Marca Davis Modelo Vantage Pro 2

24 Cerebro de la estación automática Es el encargado de monitorear los sensores, procesar la información recibida, y posteriormente almacenar la información. A dicho sistema se le conoce como "sistema de adquisición de datos".

25 Sistema de energía autónomo Es el encargado de proporcionar energía eléctrica a la estación meteorológica, de forma ininterrumpida. Se compone de los siguientes elementos: Celda solar Batería recargable Regulador de carga

26 Ejemplo de datos recopilados

27 Medición de la capa límite planetaria A esta capa se le asigna de modo convencional una altura de 600 a 800 m, pero puede oscilar entre unas decenas de metros a uno o dos km. En ella predomina la mezcla turbulenta del aire, generada por el roce permanente con la superficie rugosa del suelo y por la elevación convectiva de burbujas de aire al calentarse. Durante el día, el aporte de calor y la consiguiente mezcla vertical del aire incrementan el grosor de la capa límite, que alcanza su máxima altura a primeras horas de la tarde; por el contrario, durante la noche el enfriamiento del suelo impide la turbulencia y el espesor de aquélla se reduce.

28 Medición de la capa límite planetaria

29 Tethersonda meteorológica diseñada en el C.C.A. Usada para mediciones de la capa límite planetaria. Composición del sistema

30 Sonda de medición

31 Tethersonda meteorológica diseñada en el C.C.A. Usada para mediciones de la capa límite planetaria.

32 Pantalla de adquisión de datos en la computadora

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35 Fin de la presentación Área de Instrumentación Meteorológica Muchas gracias por su asistencia