Temperatura y Medida en Meteorología

Concepto de Temperatura

Decimos que dos cuerpos están a la misma temperatura cuando, puestos en contacto, no existe ningún intercambio de calor (energía térmica) entre ellos. La propiedad física que caracteriza su estado termodinámico se llama entonces temperatura. Esta propiedad física macroscópica está relacionada con la energía cinética media de las partículas, propiedad microscópica que estudia la Mecánica Estadística.

Para medir la temperatura se ha de establecer un valor de referencia y un valor de intervalo de escala. Por convenio, se han establecido diversas escalas y también se utilizan diversos tipos de aparatos de medida que llamamos termómetros.

Tipos de Termómetros

Los termómetros se basan en la existencia de propiedades termométricas, es decir, propiedades fácilmente medibles que dependen linealmente de la temperatura de un cuerpo. Entre estas propiedades citamos:

• La dilatación de un líquido (es la más habitual).
• La variación de la resistencia eléctrica de un material.
• La variación de la presión de un gas a volumen constante.

En Meteorología se emplean sobre todo los termómetros de líquidos, ya sean de alcohol o mercurio. A su vez, los termómetros de líquido se clasifican en:

• Termómetros ordinarios.
• Termómetros de máxima.
• Termómetros de mínima.
• Termómetros de máxima y mínima.
• Termómetros-honda.

Los termógrafos llevan acoplado un sistema gráfico que registra en papel milimetrado la curva de variación de temperaturas.

Ecuador Térmico

El ecuador térmico es la línea que resulta de unir los puntos que alcanzan la temperatura máxima, meridiano a meridiano. No es una línea isoterma y no coincide con el ecuador geográfico.

Inversión Térmica

En las gráficas donde se registra la variación de temperatura con la altura, la tendencia general será mostrar una disminución de temperatura al aumentar la altura sobre el nivel del mar. Sin embargo, suelen presentarse intervalos de altura en los cuales la temperatura crece con la altura; en tales regiones decimos que se aprecia una inversión térmica.

Es frecuente en invierno la inversión matutina cerca del suelo, explicable por enfriamiento de la tierra por radiación nocturna, mientras que por encima el aire está relativamente más caliente. Las inversiones son regiones donde el aire es muy estable, impidiéndose movimientos verticales; las nubes quedan entonces atrapadas hasta una determinada altura (fenómeno del mar de nubes).

Diversas Formas de Propagación del Calor

• Conducción: Por contacto físico entre masas a diferente temperatura, contacto térmico.
• Convección: Por movimientos verticales de masas (atmosféricas u oceánicas) debidos a la diferencia de flotabilidad (peso aparente) que provocan las variaciones de temperatura.
• Advección: Por movimientos, predominantemente horizontales, de las masas fluidas (aire o agua) que provocan las corrientes atmosféricas u oceánicas.
• Radiación: Propagación por medio de ondas electromagnéticas.
• Difusión: Propagación del calor a escala microscópica entre masas fluidas en contacto.

Calor Específico y Capacidad de Almacenar Energía Térmica

Tipos de Barómetros Usados en Meteorología Náutica

Son de dos tipos: de mercurio y aneroides.

Los barómetros de mercurio (Hg) están basados directamente en el experimento de Viviani y Torricelli.

Los barómetros aneroides se fundamentan en el equilibrado de la presión atmosférica por medio de fuerzas elásticas. Los más habituales son los basados en la cápsula de Vidi, caja cilíndrica metálica en la que se realiza el vacío y que lleva incluido un resorte que soporta la presión de las paredes. Las paredes se deforman según la presión atmosférica exterior, y las oscilaciones son registradas tras su paso por un mecanismo amplificador.

Los barógrafos son barómetros que llevan incluido un mecanismo registrador gráfico en papel milimetrado y son de uso habitual en meteorología.

Instalación a Bordo

Para evitar el inconveniente de las vibraciones a bordo, se debe instalar el barómetro cerca de la línea de flotación del buque y cerca de su centro de gravedad. Debe protegerse de los rayos directos del sol, alejarse de focos térmicos del buque y, al realizar las medidas, aislarlo de las posibles rachas de viento.

Marea Barométrica

La presión presenta una oscilación semidiaria debida a la oscilación térmica diaria y su resonancia. Es especialmente alta en la región comprendida entre los trópicos, presentando una amplitud de hasta 3 mb. A bajas latitudes, es importante conocer y sustraer el efecto de la marea barométrica de las medidas de presión, ya que valores anómalos podrían indicar la presencia de un ciclón tropical.