ESTACIONES METEOROLÓGICAS AUTOMÁTICAS (EMA)

Transcripción

1 ESTACIONES METEOROLÓGICAS AUTOMÁTICAS (EMA) Las estaciones meteorológicas automáticas son aquellas que poseen distintos sensores que miden las diversasvariables meteorológicas produciendo automáticamente un registro de datos. El mencionado registro se actualiza a períodos que en algunos casos pueden ser definidos por el usuario y que pueden variar desde un minuto a varias horas. A partir de los datos obtenidos por los sensores que están instalados en estas estaciones, se van formando sucesivamente las series de datos, minuto a minuto, horarios, diarios, semanales, mensuales y anuales. Estas estaciones se están instalando en la actualidad. COMPOSICIÓN Las EMA s pueden variar su composición de acuerdo al objetivo propuesto para su uso sin embargo, normalmente consiste en una estructura modular: Mástil (Su medida varía según las necesidades) Sensores meteorológicos Una caja contenedora del data logger, batería recargable y telemetría (opcional) Paneles solares o generador eólico 1. SENSORES METEOROLÓGICOS: Los sensores remplazan a los instrumentos manuales de una estación meteorológica convencional. Alguno de ellos se verá a continuación: Las medidas de temperatura en las estaciones automáticas se realizan a diversos períodos de tiempo mediante sensores conocidos como: a. Termopares: se basan en la fuerza electromotriz generada por una aleación al calentarse (ejemplo de aleaciones utilizadas son Níquel-Cromo (Ni-Cr), Níquel-Aluminio (Ni-Al), Níquel-Cromo-Silicio (Ni-Cr-Si), Níquel-Silicio (Ni-Si)). b. Termistores: se basan en la variación de la resistencia eléctrica de ciertas sustancias (por ejemplo, el Platino (Pt)) con la temperatura. Ambos sensores son precisos y suelen instalarse en un abrigo protector ventilado natural o artificialmente. En estas estaciones, la humedad del aire se mide por distintos tipos de sensores en los que la humedad provoca una determinada señal eléctrica. Los sensores que se utilizan son: de tipo termopar o termistores, de tipo capacitivo, que se basan en que la humedad atmosférica varía la capacitancia del sensor y esa variación es la que determinan los valores de la medición electrónicamente; los llamados sensores de espejo, que miden el punto de rocío en base a que una superficie es enfriada hasta formar rocío en ella o los sensores como los de cloruro de litio (ClLi) que miden la temperatura del punto de rocío basándose en la alteración que 1

2 sufren las propiedades eléctricas de ciertos materiales altamente higroscópicos, como el ClLi, con la humedad del aire. También existen humectómetros automáticos con distintos tipos de sensores, en ellos varía alguna propiedad eléctrica, como la resistencia, cuando sobre ellos hay depositada agua proveniente de la lluvia o del rocío, los sensores de humedad son ubicados en las mismas pantallas protectoras que el sensor de temperatura. Existen distintos tipos de sensores medidores del viento suelen ser de tipo electrónico. Ellos son: a. Veleta: Es un aparato construido para indicar con precisión la dirección del viento. b. Cazoletas: Permite medir la velocidad del viento. Las cazoletas y veleta del mismo tipo que los tradicionales, pero en este caso generan una señal de tipo eléctrico proporcional a la magnitud medida que va quedando registrada. c. Anemómetros de tipo térmico, basados en la medida de las pérdidas de calor de un sensor calentado y expuesto al aire circundante. d. Anemómetros sónicos, el principio bajo el que opera el sensor es la variación de la velocidad del sonido con la velocidad del viento, consiste en un emisor y un receptor de ultrasonidos montados en un bastidor a una distancia constante. El instrumento medidor de la precipitación es un pluviómetros automáticos suelen ser también de pesada o de balancín o cangilón. La señal de salida es de tipo eléctrico, cuando una de las cubetas se llena hace el contacto al volcar, mientras que la cubeta contraria continúa cargándose hasta que al llenarse cae haciendo el contacto. Así sucesivamente, con lo que fácilmente se registra la evolución de la precipitación, dado que cada contacto tiene un valor fijo que es la cantidad de agua contenida en la cubeta. Para medir la presión atmosférica se utilizan sensores de presión, normalmente de membrana, con registro automático de los datos. 2

3 2. CAJA PROTECTORA En ella se ubican la data looger, la batería recargable y telemetría (opcional) a. DATA LOOGER: El registro de los datos de una variable emite una señal eléctrica de salida, la misma puede conectarse a indicadores digitales, equipos de almacenamiento de datos "data loggers" y sistema telemáticos. A continuación se observa un data logger: b. BATERÍA RECARGABLE o PILA También se las conoce como acumulador es un grupo de una o más celdas electroquímicas secundarias. Las mencionadas celdas es un dispositivo capaz de obtener energía eléctrica a partir de reacciones químicas, o bien, de producir reacciones químicas a través de la introducción de energía eléctrica Batería de ácido plomo. 12V 7.0 Ah 3. FUENTE DE ENERGÍA Las primeras EMA s se colocaban donde la electricidad y líneas de comunicación estaban disponibles. Actualmente, las tecnologías de paneles solares, generador eólico y teléfono celular hacen posible las EMA s inalámbricas. El uso de las últimas tecnologías sumo a la configuración un regulador y una o más baterías recargables Paneles solares Generador eólico 3

4 4. VISUALIZACIÓN La visualización de los datos registrados se realiza a través de una consola como, por ejemplo, la que se observa a continuación. En ella también se pueden visualizar gráficos de la evolución de las variables meteorológicas medidas. La reunión de los sensores de medición como los expuestos anteriormente y otros con un sistema integrado de comunicación, almacenamiento y visualización de datos conforman la estación meteorológica automática (EMA). A continuación se observa una estación meteorológica convencional (izquierda) y una automática (derecha). A continuación se observarán diversas estaciones automáticas 4

5 ESTACIONES METEOROLÓGICAS AUTOMÁTICAS PORTATILES (EMAP) También existen estaciones meteorológicas automáticas portátiles. Se encuentran preparadas para ser transportadas y armadas en cualquier lugar. Su configuración y funcionamiento es idéntico a una EMA no portátil Un ejemplo de las mencionadas estaciones es la de marca Davis. A continuación se observa la estación Vantage Vue de Davis S.A. que se compone de la estación propiamente dicha, con trípode y valija para transportarla. ESTACIÓN METEOROLÓGICA DE BOLSILLO Estas estaciones están preparadas para registrar y almacenar variables meteorológicas. De acuerdo a la marca y modelo registrará diversas variables y tendrá distintas capacidades de almacenamiento. A continuación se indican algunas variables: Velocidad del viento Dirección del viento (Con soporte opcional) Temperatura del aire Sensación térmica Humedad relativa Temperatura del punto de rocío Temperatura de bulbo húmedo Presión barométrica Altitud, etc Tienen un tamaño pequeño que puede transportarse en un bolsillo. Poseen una pantalla donde se visualiza la información registrada de cada variable, así como en algunos casos también, gráficos y además contienen Reloj y Calendario