Pronóstico del clima basado en la escala de datos Zambretti

Transcripción

1 Pronóstico del clima basado en la escala de datos Zambretti Figura 1. Pronosticador Zambretti. Arriba: frente del instrumento. Abajo, el anverso mostrando las claves.

2 El Instrumento El pronosticador Zambretti se muestra en la figura 1. Se compone de 3 discos de plástico de radio descendente, dispuestos concéntricamente y fijados entre sí por medio de un remache. El disco grande por fuera A, tiene una corta escala calibrada en la dirección del viento, el centro del disco B, tiene un índice que debe alinearse adecuadamente con la escala de dirección del viento en A y en sí lleva una escala calibrada en unidades de presión barométrica (pulgadas de mercurio o milibares.). El disco interior C tiene un índice ajustable a la presión atmosférica en B y tres ventanas que permiten la selección de una lectura en base al aumento o disminución del barómetro en invierno o verano. A través de la ventana apropiada una carta alfabética es visible (impresa en el disco A ) y esta carta es la clave para el pronóstico que se puede leer en el anverso del instrumento. Una investigación preliminar del instrumento muestra que se basa en observaciones meteorológicas prácticas y la derivación de las mismas normas que son empíricas en dos sentidos: a) hay una base teórica que se utiliza para obtener las reglas, y b) no parece haber ninguna función matemática única (incluso de un tipo empírico) que se utilice para construir las reglas. c) en el hemisferio norte tiene una efectividad del 94% Escala de letras del pronóstico de Zambretti Las letras van de A a Z, mas cerca de la A, mejor tiempo y mas cerca de la Z, mal tiempo: A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z Condiciones muy buenas Buen tiempo Mejorando Bueno pero con tendencia a cambiar Bueno pero con posibles chaparrones Bastante bien. Mejorando Bastante bien pero con posibles chaparrones pronto Bastante bien pero despues lluvioso Chaparrones cercanos pero mejorando luego Variable Bastante bien pero probabilidad de lluvias Inestable. Luego mejorando Variable, probablemente mejorando Chaparrones aislados Lluvioso con tendencia a empeorar Inestable con probable lluvia Inestable, con intervalos de buen tiempo Inestable, luego lluvioso Inestable, chaparrones aislados Muy inestable con periodos de buen tiempo Lluvias aisladas pero empeorando. Lluvias aisladas a muy inestable Lluvia a intervalos cortos Muy inestable con lluvias Tormentas, probablemente mejorando Tormentas, muy lluvioso

3 Escala de datos Zambretti La presente escala de datos se transcribe de la original. La escala total está formada por 7 grupos de datos y los saltos de presión van de a 10 (1030, 1020, 1010, 1000, 990, 980 y 970). Los datos PD, PD, WD y ZL1 se repiten por cada grupo. Para obtener una lectura ubique el dato de presión a la izquierda o a la derecha de la tabla. La clave será el dato ZL2. Ver el apartado Escala de letras del pronóstico de Zambretti. P PD WD ZL2 Tendencia Presion Mb Derivacion o variación de presion Direccion del viento Letra de la Clave de Zambretti S, Steady (Constante) R, Rising (Subiendo) F, Falling (Bajando) W, (?) P PD PD WD ZL1 ZL2 P ZL2 P ZL S 0 N 1 A 1020 B 1010 E 1030 S 0 NE 2 A 1020 B 1010 E 1030 S 0 NW 3 A 1020 B 1010 K 1030 S 0 CALM 4 A 1020 B 1010 K 1030 S 0 E 5 B 1020 B 1010 K 1030 S 0 W 6 B 1020 B 1010 K 1030 S 0 SE 7 B 1020 E 1010 N 1030 S 0 SW 8 B 1020 E 1010 N 1030 S 0 S 10 B 1020 K 1010 N 1030 R S 2 N 1 A 1020 B 1010 B 1030 R S 2 NE 2 A 1020 B 1010 C 1030 R S 2 NW 3 A 1020 B 1010 C 1030 R S 2 CALM 4 A 1020 B 1010 C 1030 R S 2 E 5 A 1020 B 1010 C 1030 R S 2 W 6 B 1020 B 1010 F 1030 R S 2 SE 7 B 1020 B 1010 F 1030 R S 2 SW 8 B 1020 C 1010 F 1030 R S 2 S 10 B 1020 C 1010 G 1030 R W 1 N 1 A 1020 B 1010 C 1030 R W 1 NE 2 A 1020 B 1010 C 1030 R W 1 NW 3 A 1020 B 1010 F 1030 R W 1 CALM 4 A 1020 B 1010 F 1030 R W 1 E 5 B 1020 B 1010 F 1030 R W 1 W 6 B 1020 C 1010 F 1030 R W 1 SE 7 B 1020 C 1010 G 1030 R W 1 SW 8 B 1020 C 1010 G 1030 R W 1 S 10 B 1020 F 1010 G 1030 F W -1 N 1 B 1020 D 1010 H 1030 F W -1 NE 2 B 1020 D 1010 O 1030 F W -1 NW 3 B 1020 D 1010 O 1030 F W -1 CALM 4 B 1020 H 1010 O 1030 F W -1 E 5 B 1020 H 1010 O 1030 F W -1 W 6 D 1020 H 1010 R 1030 F W -1 SE 7 D 1020 H 1010 R 1030 F W -1 SW 8 D 1020 O 1010 R 1030 F W -1 S 10 H 1020 O 1010 U 1030 F S -2 N 1 B 1020 D 1010 O

4 1030 F S -2 NE 2 B 1020 H 1010 O 1030 F S -2 NW 3 B 1020 H 1010 O 1030 F S -2 CALM 4 B 1020 H 1010 R 1030 F S -2 E 5 D 1020 H 1010 R 1030 F S -2 W 6 D 1020 O 1010 R 1030 F S -2 SE 7 D 1020 O 1010 R 1030 F S -2 SW 8 H 1020 O 1010 U 1030 F S -2 S 10 H 1020 R 1010 U P PD PD WD ZL1 ZL2 P ZL2 P ZL2 P ZL S 0 N 1 N 990 P 980 S 970 X 1000 S 0 NE 2 N 990 P 980 W 970 X 1000 S 0 NW 3 N 990 P 980 W 970 X 1000 S 0 CALM 4 N 990 S 980 W 970 X 1000 S 0 E 5 N 990 S 980 W 970 X 1000 S 0 W 6 P 990 S 980 W 970 X 1000 S 0 SE 7 P 990 W 980 X 970 X 1000 S 0 SW 8 P 990 W 980 X 970 Z 1000 S 0 S 10 S 990 W 980 X 970 Z 1000 R S 2 N 1 F 990 I 980 J 970 M 1000 R S 2 NE 2 F 990 F 980 L 970 M 1000 R S 2 NW 3 G 990 I 980 L 970 M 1000 R S 2 CALM 4 G 990 I 980 L 970 Q 1000 R S 2 E 5 G 990 I 980 L 970 Q 1000 R S 2 W 6 G 990 J 980 M 970 Q 1000 R S 2 SE 7 I 990 J 980 M 970 Q 1000 R S 2 SW 8 I 990 L 980 M 970 T 1000 R S 2 S 10 J 990 L 980 M 970 T 1000 R W 1 N 1 G 990 I 980 L 970 M 1000 R W 1 NE 2 G 990 I 980 L 970 Q 1000 R W 1 NW 3 G 990 J 980 M 970 Q 1000 R W 1 CALM 4 G 990 J 980 M 970 Q 1000 R W 1 E 5 G 990 J 980 M 970 Q 1000 R W 1 W 6 I 990 J 980 M 970 T 1000 R W 1 SE 7 I 990 L 980 M 970 T 1000 R W 1 SW 8 J 990 L 980 M 970 T 1000 R W 1 S 10 J 990 M 980 Q 970 Y 1000 F W -1 N 1 R 990 V 980 X 970 Z 1000 F W -1 NE 2 R 990 R 980 X 970 Z 1000 F W -1 NW 3 R 990 V 980 X 970 Z 1000 F W -1 CALM 4 U 990 V 980 X 970 Z 1000 F W -1 E 5 U 990 V 980 X 970 Z 1000 F W -1 W 6 U 990 X 980 X 970 Z 1000 F W -1 SE 7 U 990 X 980 Z 970 Z 1000 F W -1 SW 8 V 990 X 980 Z 970 Z 1000 F W -1 S 10 V 990 X 980 Z 970 Z 1000 F S -2 N 1 R 990 V 980 X 970 Z 1000 F S -2 NE 2 U 990 U 980 X 970 Z 1000 F S -2 NW 3 U 990 X 980 X 970 Z 1000 F S -2 CALM 4 U 990 X 980 X 970 Z 1000 F S -2 E 5 U 990 X 980 X 970 Z 1000 F S -2 W 6 V 990 X 980 Z 970 Z 1000 F S -2 SE 7 V 990 X 980 Z 970 Z 1000 F S -2 SW 8 V 990 X 980 Z 970 Z 1000 F S -2 S 10 X 990 Z 980 Z 970 Z

5 Datos de la escala. Observaciones generales 1) La dirección del viento tiene un efecto menor en la letra de la previsión, excepto tal vez por viento sur. 2) Por sobre los 1020 mb las diferencias de presión entre invierno y verano resultan en un cambio de sólo 2 letras en la revisión 3) Debajo de los 1020 mb la tasa de cambio de la presión tiene un efecto importante de alrededor de 12 a 14 letras y un cambio moderado de alrededor de 2 letras en los estimados de invierno / verano. 4) La letra es N, cuando la presión es 1000 mb estable y sin viento. 5) Cuando la presión es estable la pendiente de la gráfica es de -0.4 letra / mb, siendo A=1 y Z=26. 6) Un aumento o descenso de la presión da como resultado una variación de 7.5 letras por sobre / bajo la que se espera cuando la presión es constante. Obteniendo la función matemática que describe al pronosticador Zambretti La observación del pronóstico Zambretti muestra que se deriva de tres series separadas, una para cada una de las condiciones: barómetro subiendo, constante o bajando. Esto se muestra en las tablas 1a,1b y 1c Tabla 1a Barómetro Descendiendo Nro. de Letra de pronóstico pronóstico Texto Presion 1 A Condiciones muy buenas B Buen tiempo D Bueno pero con tendencia a cambiar H Bastante bien pero despues lluvioso O Lluvioso con tendencia a empeorar R Inestable, luego lluvioso U Lluvias aisladas pero empeorando V Lluvias aisladas a muy inestable X Muy inestable con lluvias 985 Tabla 1b Barometro Constante Nro. de Letra de pronóstico pronóstico Texto Presion 1 A Condiciones muy buenas B Buen tiempo E Bueno pero con posibles chaparrones K Bastante bien pero probabilidad de lluvias N Chaparrones aislados P Inestable con probable lluvia S Inestable, chaparrones aislados W Lluvia a intervalos cortos 981

6 9 X Muy inestable con lluvias Z Tormentas, muy lluvioso 960 Tabla 1c Barometro Subiendo (Rising) Nro. de Letra de pronóstico pronóstico Texto Presion 1 A Condiciones muy buenas B Buen tiempo C Mejorando F Bastante bien. Mejorando G Bastante bien pero con posibles chaparrones pronto I Chaparrones cercanos pero mejorando luego J Variable L Inestable. Luego mejorando M Variable, probablemente mejorando Q Inestable, con intervalos de buen tiempo T Muy inestable con periodos de buen tiempo Y Tormentas, probablemente mejorando Z Tormentas, muy lluvioso 947

7 Figura 2. Diagramas de número de pronóstico contra la presión atmosférica en MB para un barómetro en descenso, (arriba), un barómetro constante (en el centro), y para uno subiendo (abajo). La figura 2, muestra los gráficos de los datos de la tabla 1 y la línea de regresión lineal para cada conjunto de datos. En consecuencia, las ecuaciones con intersecciones en números enteros y que resumen los resultados son los siguientes: Para un barómetro descendiendo: Zf = P (1) Para un barómetro constante: Zs = P (2) Para un barómetro creciendo: Zr = P (3) El rango de los valores de Zf, tiene un valor máximo de 9, por lo que si sumamos 9 a Zs y, de manera similar como Zs tiene un valor máximo de 10, se añade 19 al Zr para que, ahora Zs = P y Z = P, podemos escribir una nueva tabla de previsión de la siguiente manera:

8 Tabla 2 Nro. de Letra de pronóstico pronóstico Texto Presion 1 A Condiciones muy buenas B Buen tiempo D Bueno pero con tendencia a cambiar H Bastante bien pero despues lluvioso O Lluvioso con tendencia a empeorar R Inestable, luego lluvioso U Lluvias aisladas pero empeorando V Lluvias aisladas a muy inestable X Muy inestable con lluvias A Condiciones muy buenas B Buen tiempo E Bueno pero con posibles chaparrones K Bastante bien pero probabilidad de lluvias N Chaparrones aislados P Inestable con probable lluvia S Inestable, chaparrones aislados W Lluvia a intervalos cortos X Muy inestable con lluvias Z Tormentas, muy lluvioso A Condiciones muy buenas B Buen tiempo C Mejorando F Bastante bien. Mejorando G Bastante bien pero con posibles chaparrones pronto I Chaparrones cercanos pero mejorando luego J Variable L Inestable. Luego mejorando M Variable, probablemente mejorando Q Inestable, con intervalos de buen tiempo T Muy inestable con periodos de buen tiempo Y Tormentas, probablemente mejorando Z Tormentas, muy lluvioso 947 y las ecuaciones revisadas, utilizando números enteros para proporcionar el equivalente de 3 lugares decimales, son: Para barómetro en descenso: Z = 130-P/81 (4) Para barómetro estable: Z = 147-5P/376 (5) Para barómetro subiendo: Z = 179-2P/129 (6)

9 Mientras que la ecuación correcta se utiliza para el cálculo de Z en función de si la presión está aumentando, cayendo o es constante, y siempre que la presión no se encuentre fuera de los rangos de la tabla 2, se obtiene un valor de Z, que cuando se utiliza para consultar el pronóstico en la Tabla 2 se da un resultado correcto. Se observará que algunas previsiones se repiten en esta tabla y esto resulta en un poco desperdicio de espacio de memoria EEPROM si la tabla se almacena utilizando tal dispositivo. Esta desventaja puede ser compensada por conveniencia. Ajustes por dirección del viento y estaciones Hasta este momento no hemos tenido en cuenta la dirección del viento, ni la estación en la que se realizan las mediciones. El Pronosticador Zambretti hace hacer algunos ajustes para estos casos. Los vientos del norte se estiman generalmente por el Pronosticador de mejorar las perspectivas climáticas por uno hasta 1 unidad de predicción y una resta del valor de Z en la tabla 2 sera necesaria para tener en cuenta de los vientos del norte. Del mismo modo, se estima que el viento del sur empeora las perspectivas climáticas en hasta 2 unidades Z, y un ajuste similar a la previsión de la tabla 2 se podrían hacer fácilmente. (N del T.: en el hemisferio norte, los vientos del norte son frescos y traen buen tiempo, en el sur es lo contrario. Este es un punto importante a considerar en el cálculo del pronosticador) El Pronosticador hace un ajuste para las mediciones de invierno o verano. Un invierno con presión descendiente generalmente resulta en un valor de Z inferior en 1 unidad en comparación con una caída de presión de verano. Del mismo modo cuando sube la presión en verano, mejora las perspectivas de 1 unidad más que la misma variación en Invierno. La modificación del valor de Z en consecuencia sería relativamente sencilla, en una etapa postprocesamiento, siguiendo los lineamientos de cálculo principal. Conclusiones Para obtener un pronosticador automático Zambretti basado en un barómetro electrónico, se deberán tener en cuenta los siguientes datos a grabar en el firmware del dispositivo: A) La determinación del tiempo entre variaciones de presión. B) Sobre la base de A), seleccionar la ecuación adecuada (4), (5) o (6) C) Medición correcta de la presión D) Aplicar la ecuación apropiada desde B) para obtener el valor de Z E) Modificar Z de acuerdo a la dirección del viento si está disponible, F) Modificar Z de acuerdo a la estación, G) Usar el valor Z modificado para buscar el pronóstico en la EEPROM y enviarlo a la salida.