La observación meteorológica

Tema 1. La observación meteorológica. Variables meteorológicas e instrumentos de medida. Procedimientos básicos de observación.

La observación permite describir el estado de la atmósfera mediante medidas y estimaciones realizadas en un lugar y momento determinados. Este tema explica qué mide cada instrumento, cómo funciona y qué condiciones hacen que sus datos sean útiles y comparables.

Índice

1 Fundamentos de la observación

2 Medida de la presión atmosférica

3 Medida de la temperatura

4 Medida de la humedad

5 Medida de la precipitación

6 Medida de la evaporación

7 Medida del viento

8 Medida de la radiación e insolación

9 Medida de la visibilidad

10 Observación de nubes

11 Observaciones en altura y medida del ozono

12 Introducción a la teledetección

13 Referencias aeronáuticas

14 Introducción a los códigos SYNOP y METAR

1 Fundamentos de la observación

Las observaciones sirven para vigilar el tiempo, elaborar predicciones, apoyar la navegación aérea y estudiar el clima. Pueden ser manuales o automáticas, de superficie o de altura. La teledetección obtiene información a distancia mediante radiación electromagnética; una medida in situ se realiza dentro del propio medio observado.

Las características generales de los instrumentos de medida —exactitud, precisión, sensibilidad, resolución, errores e incertidumbre— se desarrollan en el Tema 9 de Física. En este tema se estudia su aplicación a la observación meteorológica.

1.1 Representatividad y escalas de observación

Una medida es representativa cuando describe adecuadamente la variable en la escala espacial y temporal de interés. Un termómetro junto a una pared soleada puede medir bien el aire de ese punto y, aun así, representar mal la temperatura del entorno.

La representatividad depende de la escala espacial del fenómeno que se pretende observar. De menor a mayor extensión, se distinguen:

• Microescala: fenómenos del entorno inmediato, como las variaciones junto a un edificio o sobre una superficie concreta.
• Topoescala o escala local: fenómenos ligados al relieve y al entorno de una localidad, como las diferencias entre un valle y una ladera.
• Mesoescala: fenómenos que abarcan áreas más amplias, como las brisas costeras o los sistemas de tormentas.
• Gran escala o escala sinóptica: sistemas que afectan a regiones extensas, como borrascas, anticiclones y frentes.
• Escala planetaria: grandes patrones de la circulación atmosférica a escala del globo.

La ubicación de una estación y la representatividad de sus medidas deben responder al fenómeno y a la escala que se quieren observar.

1.2 Homogeneidad y metadatos

Una serie es homogénea cuando sus variaciones reflejan cambios reales de la variable observada y no modificaciones artificiales del sistema de observación. El traslado de la estación, la sustitución del sensor, los cambios de procedimiento o de horario y las modificaciones del entorno, como la construcción de edificios u otros obstáculos, pueden introducir discontinuidades artificiales. Una tendencia climática real o la variabilidad natural no constituyen, por sí mismas, una inhomogeneidad artificial.

Los metadatos documentan cómo y dónde se obtuvieron los datos: emplazamiento, instrumental, cambios de sensor y exposición, horarios, mantenimiento y otras modificaciones relevantes de la estación. Deben conservarse con sus fechas para interpretar la serie y distinguir un cambio del sistema de observación de una variación atmosférica real.

En el registro de observaciones, un dato ausente debe identificarse como tal y no confundirse con un valor cero. Del mismo modo, un valor extremo no debe descartarse automáticamente, ya que puede corresponder a un fenómeno atmosférico real.

2 Medida de la presión atmosférica

La presión atmosférica es la fuerza por unidad de superficie ejercida por el aire. Puede interpretarse, de forma sencilla, como el peso de la columna de aire situada sobre una determinada superficie: cuanto mayor es la cantidad de aire que hay por encima, mayor es la presión. En meteorología se expresa habitualmente en hectopascales: 1 hPa = 100 Pa = 1 mbar. Por ello, la presión disminuye, en general, con la altura, ya que queda una menor columna de aire por encima. La presión de la estación meteorológica corresponde al nivel del barómetro.

2.1 Barómetro de mercurio

El barómetro de mercurio determina la presión atmosférica a partir de la altura de una columna de mercurio. La presión ejercida por la atmósfera sobre la cubeta sostiene la columna hasta que su peso queda equilibrado con dicha presión.

La relación hidrostática viene dada por:

$$p=\rho gh$$

donde $\rho$ es la densidad del mercurio, $g$ la aceleración de la gravedad y $h$ la altura de la columna.

Para obtener una lectura correcta, el barómetro debe estar perfectamente vertical y debe observarse adecuadamente el nivel del mercurio. También debe evitarse el error de paralaje, realizando la lectura con el ojo situado a la misma altura que el nivel que se está leyendo en la escala.

Durante mucho tiempo, el barómetro de mercurio fue un instrumento fundamental en los observatorios meteorológicos y se utilizó también como referencia para la comparación y calibración de otros barómetros. Su uso se ha reducido notablemente debido, entre otros motivos, a las restricciones sobre el mercurio establecidas por el Convenio de Minamata, adoptado en 2013.

2.1.1 Correcciones de la lectura de mercurio

Para normalizar la lectura de un barómetro de mercurio se consideran tres correcciones básicas:

Estas correcciones no deben confundirse con la reducción de la presión al nivel medio del mar, explicada en el apartado 2.5.

2.2 Barómetro aneroide

El barómetro aneroide mide la presión mediante una cápsula metálica parcialmente evacuada, denominada cápsula aneroide. Cuando cambia la presión atmosférica, la cápsula se deforma. Un sistema mecánico amplifica y transmite ese movimiento hasta una aguja que se desplaza sobre una escala graduada.

Al no contener líquido, estos barómetros pueden ser compactos y portátiles. El mismo principio se utiliza en altímetros barométricos mecánicos, en los que la presión atmosférica se transforma en una indicación de altitud.

2.3 Barógrafo

El barógrafo registra de forma continua la evolución de la presión atmosférica.

En los barógrafos mecánicos, varias cápsulas aneroides se deforman al cambiar la presión. Un sistema de palancas amplifica y transmite ese movimiento a una plumilla, que traza el registro sobre una banda de papel colocada en un tambor giratorio.

El registro obtenido permite conocer no solo el valor de la presión, sino también su tendencia: si aumenta o disminuye, cuánto lo hace y cómo evoluciona el cambio a lo largo del tiempo. También permite revisar la evolución de la presión entre observaciones puntuales.

2.4 Barómetro electrónico

Los barómetros electrónicos utilizan un transductor de presión que convierte la deformación producida por la presión atmosférica en una señal eléctrica.

En los sensores capacitivos, la deformación de una membrana modifica la capacidad eléctrica del sensor; en los piezorresistivos, modifica su resistencia. La electrónica del instrumento procesa esa señal y proporciona el valor de presión.

Estos sensores son habituales en las estaciones meteorológicas automáticas (EMA), ya que permiten realizar medidas frecuentes, registrar los datos de forma continua y transmitirlos automáticamente.

2.5 Reducción de la presión al nivel medio del mar

La presión atmosférica disminuye con la altura, ya que cuanto más elevado se encuentra un punto, menor es la columna de aire que tiene por encima. Por ello, las diferencias de presión entre estaciones pueden deberse tanto a las condiciones meteorológicas como a sus distintas elevaciones.

Para comparar las observaciones se utiliza la reducción de la presión al nivel medio del mar. Este procedimiento permite calcular qué presión correspondería a ese nivel a partir de la presión medida en la estación. Cuando la estación se encuentra por encima del nivel del mar, equivale a añadir la contribución del peso de una columna imaginaria de aire situada entre ambos niveles. El cálculo tiene en cuenta la elevación de la estación y una estimación de la temperatura de esa columna, que influye en su densidad.

La presión reducida permite elaborar mapas de presión e identificar borrascas y anticiclones sin que las diferencias de elevación dominen la comparación. Es un valor calculado: la presión de estación sigue siendo la correspondiente al nivel al que se realiza la medida.

3 Medida de la temperatura

3.1 Exposición del sensor

La temperatura del aire se mide con un sensor protegido de la radiación solar y de la precipitación, pero suficientemente ventilado para que el aire pueda circular a su alrededor. Estas mismas condiciones generales de exposición se aplican a los sensores de humedad.

Como referencia, la OMM sitúa los sensores de temperatura y humedad entre 1,25 y 2,0 m sobre un terreno natural representativo. En la observación convencional de AEMET es característica una altura próxima a 1,50 m. También debe evitarse la influencia de paredes, pavimentos y fuentes artificiales de calor.

3.1.1 Garita de Stevenson

La garita de Stevenson es un abrigo meteorológico de paredes formadas por persianas, superficie blanca y ventilación natural. Su diseño permite la circulación del aire al tiempo que protege los instrumentos de la radiación solar y de la precipitación.

En el hemisferio norte, la puerta suele orientarse hacia el norte para reducir la entrada directa de radiación solar cuando se abre.

3.1.2 Abrigo de platos

Las estaciones automáticas utilizan con frecuencia pantallas de platos que protegen el sensor de la radiación solar y la precipitación sin impedir la circulación del aire.

La ventilación puede ser natural, debida al propio movimiento del aire, o aspirada, cuando un sistema fuerza el paso de aire alrededor del sensor.

3.2 Concepto y tipos de termómetros

Un termómetro determina la temperatura a partir de alguna propiedad física que varía con ella.

En los termómetros de contacto, el elemento sensible intercambia calor con el medio hasta aproximarse al equilibrio térmico. La variación de la propiedad utilizada —por ejemplo, el volumen de un líquido o la resistencia eléctrica— se relaciona mediante una escala o calibración con un valor de temperatura.

Según su principio de funcionamiento, pueden distinguirse termómetros de dilatación de líquidos, bimetálicos y eléctricos. Entre estos últimos se encuentran las resistencias de platino, los termistores, los termopares y algunos sensores capacitivos.

Las denominaciones ordinario, de máxima y de mínima no hacen referencia al principio físico de medida, sino al tipo de lectura que proporciona o conserva el instrumento.

3.3 Termómetros de líquido en vidrio

Los termómetros de líquido en vidrio constan de un depósito o bulbo conectado a un tubo capilar muy estrecho.

Cuando aumenta la temperatura, el líquido se dilata y asciende por el capilar; cuando disminuye, se contrae y la columna desciende. La altura alcanzada por el líquido se lee sobre una escala graduada y permite determinar la temperatura.

3.3.1 Termómetro ordinario y bulbo seco

El termómetro ordinario indica la temperatura en el momento de la lectura y no conserva los valores máximos o mínimos alcanzados. Se utiliza principalmente en la observación manual.

En un psicrómetro, el termómetro de bulbo seco mide la temperatura del aire sin ningún elemento húmedo alrededor de su depósito. El término «seco» describe, por tanto, el estado del bulbo y no la humedad del ambiente.

En termómetros meteorológicos de vidrio son orientativos los intervalos de −38 a +50 °C para los de mercurio y de −70 a +45 °C para los de alcohol.

Aunque los termómetros de mercurio todavía se siguen utilizando en algunas instalaciones y aplicaciones, su empleo se ha reducido notablemente debido, entre otros motivos, a las restricciones establecidas por el Convenio de Minamata sobre el Mercurio, adoptado en 2013.

3.3.2 Bulbo húmedo y su relación con el bulbo seco

El termómetro de bulbo húmedo tiene su depósito rodeado por una mecha humedecida. La evaporación del agua extrae calor y hace que su temperatura descienda mientras el aire no esté saturado.

Comparando la temperatura del bulbo húmedo con la del bulbo seco puede determinarse la humedad del aire. Ambos termómetros forman conjuntamente un psicrómetro, que se desarrolla en el apartado 4.1.

3.3.3 Termómetro de máxima

El termómetro clásico de máxima contiene mercurio y presenta un estrechamiento en el capilar cerca del depósito.

Cuando la temperatura aumenta, la expansión del mercurio obliga al líquido a atravesar ese estrechamiento. Cuando posteriormente disminuye, la columna de mercurio se separa en ese punto y queda retenida la posición correspondiente a la temperatura máxima alcanzada.

Se instala casi horizontal, con el depósito ligeramente más bajo. Para prepararlo para una nueva observación, la columna se devuelve hacia el depósito mediante sacudidas controladas, siguiendo el procedimiento correspondiente al instrumento.

Se utiliza en la observación manual para conservar la temperatura máxima registrada entre dos lecturas. Un intervalo meteorológico orientativo es de −38 a +50 °C; el mercurio se congela cerca de −39 °C.

3.3.4 Termómetro de mínima

El termómetro de mínima suele contener alcohol e incorpora un pequeño índice en el interior del líquido.

Cuando la temperatura disminuye, el menisco del alcohol arrastra el índice por tensión superficial hacia el depósito. Cuando la temperatura vuelve a aumentar, el líquido circula alrededor del índice y este permanece en la posición correspondiente a la temperatura mínima alcanzada.

La lectura se realiza en el extremo del índice más alejado del depósito. El instrumento se instala horizontalmente y, para prepararlo para una nueva observación, se inclina hasta que el índice vuelve a entrar en contacto con el menisco.

Se utiliza para conservar la temperatura mínima alcanzada durante el intervalo de observación y resulta especialmente adecuado para ambientes fríos. Un intervalo orientativo es de −70 a +45 °C.

Cuando los termómetros de máxima y mínima se instalan juntos, el de mínima se coloca horizontalmente y el de máxima ligeramente inclinado, con el depósito algo más bajo.

3.4 Termómetro bimetálico y termógrafo

El termómetro bimetálico utiliza dos láminas de metales diferentes unidas entre sí. Como ambos metales se dilatan de forma distinta al variar la temperatura, el conjunto se curva.

Ese movimiento puede transmitirse a una aguja indicadora. En un termógrafo bimetálico, se transmite mediante un sistema mecánico a una plumilla que registra continuamente la temperatura sobre una banda de papel situada en un tambor giratorio.

El registro permite seguir la evolución de la temperatura a lo largo del tiempo e identificar máximas, mínimas y variaciones durante el día. Las escalas de los instrumentos meteorológicos pueden abarcar aproximadamente de −40 a +50 °C, dependiendo del modelo.

3.5 Termómetros eléctricos

Los termómetros eléctricos utilizan un elemento sensible cuya respuesta eléctrica varía con la temperatura. El instrumento mide esa variación y, mediante una calibración, la convierte en un valor de temperatura.

Estos sensores facilitan el registro continuo y la transmisión automática de los datos. Los valores máximos y mínimos pueden obtenerse directamente del registro, sin necesidad de mecanismos de retención como los utilizados en los termómetros clásicos.

3.5.1 Termómetro de resistencia de platino Pt100

La resistencia eléctrica del platino aumenta con la temperatura. Una Pt100 tiene 100 Ω a 0 °C. El elemento sensible puede ser de película delgada o de hilo bobinado y suele alojarse en una sonda protectora.

Es habitual en estaciones automáticas para medir la temperatura del aire o del suelo, por su estabilidad y exactitud. Como tecnología puede cubrir aproximadamente de −200 a +850 °C, aunque una sonda meteorológica trabaja en un intervalo mucho menor. Algunas radiosondas también utilizan una resistencia de platino miniaturizada.

3.5.2 Termistor

Es un semiconductor cuya resistencia cambia con la temperatura. En los NTC, la resistencia disminuye al calentarse. Su pequeño tamaño permite una respuesta rápida, útil en sondas electrónicas y en muchas radiosondas. Un intervalo orientativo de uso general es de −40 a +125 °C, aunque los diseños para radiosondeo pueden medir temperaturas inferiores.

3.5.3 Termopar

Un termopar está formado por conductores de dos metales diferentes. La diferencia de temperatura entre sus uniones genera una tensión eléctrica: es el efecto Seebeck.

A partir de esa tensión puede determinarse la temperatura. Los termopares se utilizan principalmente en aplicaciones industriales, medidas a altas temperaturas e investigación.

Por ejemplo, un termopar tipo K puede cubrir aproximadamente desde −200 hasta +1250 °C. No son habituales para la medida rutinaria de la temperatura del aire en estaciones meteorológicas.

3.5.4 Sensor capacitivo de temperatura

En un sensor capacitivo de temperatura, la capacidad eléctrica del elemento sensible varía con la temperatura. El circuito electrónico mide esa variación y la transforma en una lectura térmica.

Este principio se ha utilizado, por ejemplo, en radiosondas como la Vaisala RS92, mediante un sensor capacitivo de hilo.

4 Medida de la humedad

La humedad del aire puede expresarse de distintas formas. Una de las más utilizadas es la humedad relativa, que compara la presión parcial del vapor de agua presente en el aire con la presión de vapor saturante a la misma temperatura. Se expresa en porcentaje.

Una humedad relativa del 100 % indica que el aire está saturado a esa temperatura.

La presión de vapor saturante aumenta con la temperatura. Por ello, al calentarse el aire sin añadir vapor de agua, la humedad relativa suele disminuir; al enfriarse, aumenta hasta alcanzar la saturación.

El punto de rocío es la temperatura a la que el aire alcanzaría la saturación al enfriarse sin modificar apreciablemente su contenido de vapor de agua. Si continúa el enfriamiento, puede producirse condensación.

4.1 El psicrómetro

El psicrómetro está formado por dos termómetros: uno de bulbo seco, que mide la temperatura del aire, y otro de bulbo húmedo, cuyo depósito se mantiene humedecido mediante una mecha.

El agua de la mecha se evapora y, al hacerlo, extrae calor del bulbo húmedo, haciendo que su temperatura disminuya. La intensidad de este enfriamiento depende de la humedad del aire.

Cuando el aire está seco, la evaporación es más intensa y el bulbo húmedo se enfría más. Cuando el aire tiene una humedad elevada, se evapora menos agua y las temperaturas de ambos termómetros son más parecidas. Si el aire está saturado, idealmente ambas temperaturas coinciden.

El psicrómetro es un instrumento clásico de observación manual. Para obtener medidas fiables necesita una mecha limpia, agua adecuada y suficiente ventilación alrededor de los termómetros.

4.1.1 Interpretación de las lecturas

La diferencia entre las temperaturas indicadas por los termómetros seco y húmedo recibe el nombre de depresión psicrométrica.

El enfriamiento del bulbo húmedo se debe a la evaporación del agua de la mecha. Para que el agua líquida pase a vapor necesita energía, que toma en forma de calor del propio bulbo y del aire que lo rodea. Como consecuencia, el bulbo húmedo se enfría.

La cantidad de agua que puede evaporarse depende de cuánto vapor de agua contiene ya el aire. Cuando el aire está seco, contiene relativamente poco vapor y admite con facilidad más vapor de agua. La evaporación de la mecha es entonces más intensa, se extrae más calor y la temperatura del bulbo húmedo desciende más.

Cuando el aire presenta una humedad elevada, ya contiene una cantidad importante de vapor de agua y la evaporación es menor. El bulbo húmedo se enfría poco y su temperatura queda próxima a la del bulbo seco.

Si el aire está saturado, no puede incorporar más vapor de agua en esas condiciones y, idealmente, no se produce evaporación neta. Por ello, las temperaturas de los bulbos seco y húmedo coinciden.

Así, una depresión psicrométrica pequeña indica una humedad relativa elevada, mientras que una depresión grande corresponde, en condiciones equivalentes, a un aire más seco.

Por ejemplo, si el termómetro seco marca 23 °C, una temperatura de bulbo húmedo de 22,5 °C indica un aire mucho más húmedo y próximo a la saturación que una temperatura de bulbo húmedo de 16 °C.

4.2 Psicrómetro de Assmann

El aspiropsicrómetro de Assmann se utiliza para determinar la humedad relativa del aire. Es un psicrómetro portátil que utiliza ventilación forzada.

Dispone de termómetros de bulbo seco y húmedo protegidos frente a la radiación. Un sistema de aspiración hace circular aire alrededor de ambos termómetros, de modo que la medida no depende únicamente del movimiento natural del aire.

Esta ventilación controlada permite obtener medidas más reproducibles. Para utilizarlo correctamente deben mantenerse limpia la mecha, disponible el suministro de agua y adecuada la aspiración, además de esperar a que las lecturas se estabilicen.

Se utiliza en observaciones portátiles, campañas de medida y comprobaciones de otros higrómetros.

4.3 Higrómetro de cabellos

El higrómetro de cabellos aprovecha la capacidad del cabello desengrasado para variar ligeramente su longitud al cambiar la humedad del aire.

Un mecanismo amplifica esa variación y la transmite a una aguja que se desplaza sobre una escala de humedad relativa.

Cuando el movimiento se transmite a una plumilla que registra continuamente la humedad sobre un tambor giratorio, el instrumento se denomina higrógrafo.

Estos instrumentos se han utilizado tradicionalmente en observatorios meteorológicos para realizar lecturas directas y registrar la evolución de la humedad.

4.4 Higrómetro capacitivo

El higrómetro capacitivo utiliza un material sensible capaz de absorber y liberar vapor de agua.

Los cambios de humedad modifican las propiedades eléctricas del sensor y, en particular, su capacidad eléctrica. La electrónica del instrumento detecta esa variación y la convierte en un valor de humedad relativa.

Estos sensores son habituales en estaciones meteorológicas automáticas y en radiosondas, ya que tienen un tamaño reducido y permiten registrar y transmitir los datos de forma automática.

Para mantener la calidad de las medidas requieren una calibración adecuada y protección frente a contaminantes que puedan alterar el material sensible.

4.5 Higrómetro resistivo

El higrómetro resistivo también utiliza un material sensible a la humedad, pero en este caso la propiedad que cambia es su resistencia eléctrica.

La electrónica mide esa variación y la relaciona con la humedad del aire. Como la respuesta del sensor también puede verse afectada por la temperatura, esta debe tenerse en cuenta durante la medida.

Se utiliza en equipos electrónicos de control ambiental, climatización y registradores de datos. En estaciones meteorológicas y radiosondas son más frecuentes los sensores capacitivos.

4.6 Higrómetro de espejo enfriado

El higrómetro de espejo enfriado determina el punto de rocío enfriando progresivamente una superficie pulida.

Un sistema óptico detecta el momento en que comienza a formarse condensación sobre el espejo. La temperatura de la superficie en ese instante corresponde al punto de rocío.

Si el vapor se deposita directamente en forma de hielo, la temperatura obtenida corresponde al punto de escarcha.

Por su precisión, este tipo de instrumento puede utilizarse como referencia para la calibración de otros sensores de humedad. Se emplea principalmente en laboratorios y campañas especializadas y requiere mantener limpia la superficie del espejo.

5 Medida de la precipitación

La cantidad de precipitación se expresa como altura de agua acumulada sobre una superficie horizontal. La precipitación sólida se expresa como agua equivalente una vez fundida; la profundidad de nieve no equivale directamente a esa cantidad.

Una precipitación de 1 mm equivale a 1 L de agua por cada metro cuadrado de superficie:

$$1 mm = 1 L/m^{2}$$

Por tanto, el volumen V de agua en litros se obtiene multiplicando la precipitación P en milímetros por la superficie A en metros cuadrados:

$$V (L) = P (mm) \cdot A (m^{2})$$

Ejemplo. 10 mm sobre 2 m² representan 20 L.

Además de la cantidad acumulada, puede interesar la intensidad de precipitación, que indica cuánto precipita por unidad de tiempo y suele expresarse en mm/h.

Ejemplo. 5 mm en 15 minutos equivalen a una intensidad media de 20 mm/h.

Para realizar una medida representativa, la boca del pluviómetro debe mantenerse horizontal y libre de obstrucciones. La instalación debe reducir en lo posible los efectos del viento, las salpicaduras y las pérdidas por evaporación.

En la observación climatológica convencional española es característico el pluviómetro Hellmann, cuya boca tiene una superficie de captación de 200 cm², equivalente a un diámetro de aproximadamente 16 cm. Tradicionalmente se instala con el borde de la boca a unos 1,50 m sobre el suelo. Con una boca de 200 cm², 20 cm³ de agua recogida equivalen a 1 mm de precipitación. Estas cifras son propias de esta configuración y no constituyen una norma universal para todos los pluviómetros.

El viento constituye una de las principales fuentes de error, ya que puede desviar gotas y, especialmente, copos de nieve antes de que entren en el colector, provocando una subcaptación. Por ello, en determinadas instalaciones pueden utilizarse protecciones frente al viento, especialmente cuando se mide precipitación sólida.

La altura de instalación puede variar según el tipo de instrumento, la red y las condiciones del emplazamiento. En zonas con nieve, la boca debe quedar por encima de la acumulación esperada.

Día pluviométrico de AEMET: En la observación climatológica convencional de AEMET, el día pluviométrico comprende desde las 07 UTC de un día hasta las 07 UTC del siguiente. Por tanto, no debe confundirse con un acumulado comprendido entre las 00 y las 24 UTC. Se trata de una convención utilizada por AEMET y no de una definición universal aplicable a todas las redes meteorológicas.

5.1 Pluviómetro manual

El pluviómetro manual recoge la precipitación a través de una boca de área conocida y la conduce hasta un recipiente colector.

La cantidad recogida se mide posteriormente y se convierte en altura de precipitación teniendo en cuenta el área de captación. En muchos modelos, la probeta utilizada para la lectura está graduada directamente en milímetros de precipitación, por lo que no es necesario realizar la conversión manualmente.

Es un instrumento sencillo y robusto, adecuado para observaciones manuales y redes climatológicas en las que la precipitación se mide a intervalos determinados.

5.2 Pluviómetro de balancín

El pluviómetro de balancín utiliza dos pequeñas cubetas montadas sobre un mecanismo basculante.

El agua recogida por el colector cae sobre una de ellas. Cuando alcanza una cantidad determinada, la cubeta bascula, se vacía y sitúa la otra bajo el conducto de entrada. Cada vuelco representa una cantidad conocida de precipitación y genera una señal eléctrica.

Contando los vuelcos se obtiene la precipitación acumulada. Además, cuanto menor es el tiempo entre vuelcos, mayor es la intensidad de la lluvia.

Este sistema es habitual en estaciones automáticas, ya que permite registrar la precipitación de forma continua. Sin embargo, puede presentar errores durante lluvias muy intensas y dificultades para medir precipitación sólida si el instrumento no dispone del acondicionamiento adecuado.

5.3 Pluviómetro de pesada

El pluviómetro de pesada determina la precipitación midiendo continuamente el aumento de masa del recipiente colector.

Una balanza o célula de carga detecta el incremento de peso producido a medida que se acumula la precipitación. Conociendo el área de la boca, esa masa puede convertirse en altura de agua equivalente.

Su principal ventaja es que permite obtener un registro continuo sin depender de vuelcos discretos como en el pluviómetro de balancín. Con el acondicionamiento adecuado puede medir tanto precipitación líquida como sólida.

5.4 Pluviógrafo de flotador y sifón

El pluviógrafo de flotador y sifón registra de forma continua la evolución de la lluvia.

El agua recogida entra en un depósito y eleva un flotador. El movimiento del flotador se transmite a una plumilla que dibuja el nivel acumulado sobre una banda colocada en un tambor giratorio.

Cuando el agua alcanza un determinado nivel, un sifón vacía rápidamente el depósito y la plumilla vuelve al inicio de la escala, comenzando un nuevo ciclo.

El registro obtenido se denomina pluviograma. Su pendiente permite conocer cómo varía la intensidad de la lluvia: una subida rápida indica precipitación intensa, mientras que una pendiente suave corresponde a una precipitación más débil.

5.5 Pluviómetro totalizador

El pluviómetro totalizador está diseñado para acumular precipitación durante períodos prolongados.

Una boca de área conocida conduce el agua hacia un depósito de gran capacidad. En cada visita se mide la cantidad acumulada y se convierte en altura de precipitación.

Se utiliza especialmente en lugares remotos o de acceso poco frecuente, donde no resulta práctico realizar observaciones diarias. Su principal limitación es que proporciona únicamente la precipitación total acumulada durante el período y no permite conocer por sí solo cuándo precipitó ni cómo varió su intensidad.

5.6 Disdrómetro

El disdrómetro estudia las características individuales de las partículas de precipitación, como su tamaño y su velocidad de caída.

En los disdrómetros ópticos, las gotas, copos u otras partículas atraviesan un haz de luz. La modificación de la señal permite estimar características como su tamaño y velocidad.

A partir de esta información puede estudiarse la distribución de tamaños de las partículas, estimar la intensidad de la precipitación y ayudar a distinguir distintos tipos de precipitación.

Estos instrumentos se utilizan principalmente en observación automática especializada e investigación meteorológica.

6 Medida de la evaporación

La evaporación es el proceso por el que el agua pasa del estado líquido al vapor desde una superficie. En meteorología suele expresarse como una altura de agua evaporada, normalmente en milímetros durante un determinado intervalo de tiempo.

La intensidad de la evaporación depende principalmente de la energía disponible, la temperatura, la humedad del aire y el viento. Un ambiente cálido, seco y ventilado favorece la evaporación, mientras que una humedad elevada y una ventilación débil tienden a reducirla.

La evaporación no debe confundirse con la evapotranspiración, que incluye tanto la evaporación desde el suelo y otras superficies como la transpiración de las plantas. Los evaporímetros proporcionan una medida o estimación de la capacidad evaporante bajo unas condiciones concretas de exposición, pero no miden directamente la evapotranspiración real de un terreno. AEMET utiliza también la evapotranspiración potencial como variable en sus balances hídricos.

6.1 Evaporímetro de Piché

El evaporímetro de Piché consiste en un tubo graduado lleno de agua, colocado verticalmente con su extremo abierto hacia abajo. Este extremo se cierra mediante un disco de papel secante sujeto con una pinza.

El agua mantiene húmedo el papel y se evapora desde su superficie. A medida que se produce la evaporación, desciende el nivel de agua en el tubo. La diferencia entre dos lecturas permite conocer la cantidad evaporada durante ese intervalo.

El instrumento se instala habitualmente en el interior de la garita meteorológica. Por ello, su lectura representa la capacidad evaporante del aire en esas condiciones de exposición y depende especialmente de la temperatura, la humedad y la ventilación dentro de la garita. No debe interpretarse directamente como la evaporación de una superficie natural de agua, de un suelo o de un cultivo. AEMET ha utilizado históricamente este instrumento para obtener valores diarios de evaporación mediante la diferencia de nivel entre lecturas consecutivas.

6.2 Tanque evaporimétrico

El tanque evaporimétrico consiste en un recipiente abierto que contiene agua y está expuesto directamente a las condiciones atmosféricas. La evaporación se determina a partir del descenso del nivel del agua, teniendo en cuenta la precipitación y cualquier cantidad de agua añadida o retirada.

A diferencia del evaporímetro de Piché, el tanque está expuesto al aire libre y reproduce mejor el comportamiento de una superficie libre de agua. Su medida sigue dependiendo de las características del propio tanque y de su entorno, por lo que no equivale directamente a la evaporación de un lago ni a la evapotranspiración de un cultivo.

6.2.1 Tanque evaporimétrico Clase A

El tanque Clase A es uno de los modelos de referencia más conocidos. Es circular, tiene aproximadamente 120,7 cm de diámetro y 25 cm de profundidad, y se instala horizontalmente sobre una plataforma situada unos 15 cm sobre el suelo.

El nivel del agua se mantiene normalmente entre 5 y 7,5 cm por debajo del borde. El descenso del nivel permite determinar la evaporación producida durante el intervalo de observación.

La medida está influida por factores como la radiación solar, la temperatura y humedad del aire y el viento. Por ello, cuando se utiliza la evaporación del tanque para estimar la evapotranspiración de referencia, es necesario aplicar una corrección que tenga en cuenta las características del tanque y de su entorno.

7 Medida del viento

7.1 Velocidad y dirección del viento

La altura de referencia para medir el viento en superficie es de 10 m sobre el terreno, en un emplazamiento abierto y representativo. La presencia de edificios, árboles u otros obstáculos puede modificar tanto la velocidad como la dirección del flujo y alterar la medida.

Como criterio práctico para considerar un terreno suficientemente abierto, la OMM (Organización Meteorológica Mundial) utiliza como referencia una separación mínima de unas 10 veces la altura del obstáculo (10H). Así, un obstáculo de 5 m debería encontrarse, como referencia, al menos a unos 50 m del sensor. Esta relación no garantiza por sí sola una exposición perfecta, por lo que la OMM también emplea una clasificación del emplazamiento que tiene en cuenta el efecto real del entorno y de los obstáculos sobre la medida.

La velocidad del viento se expresa habitualmente en m/s, km/h o nudos; 1 nudo equivale aproximadamente a 1,85 km/h. La dirección meteorológica indica de dónde procede el viento y se expresa en grados medidos desde el norte verdadero en sentido horario: norte 0° o 360°, este 90°, sur 180° y oeste 270°. Por tanto, un viento de 270° procede del oeste y se dirige hacia el este.

En la observación sinóptica habitual, la velocidad media del viento se calcula sobre un período de 10 minutos. La racha máxima corresponde al mayor valor de velocidad media durante un intervalo corto de 3 segundos encontrado dentro del período de observación considerado. Por tanto, los 3 segundos son el intervalo de promedio utilizado para medirla, no necesariamente la duración total del episodio de viento fuerte ni el período completo durante el que se busca el máximo.

La racha máxima y el viento medio describen aspectos diferentes: el viento medio representa las condiciones predominantes durante el intervalo, mientras que la racha refleja los aumentos breves y más intensos de velocidad.

7.2 Anemómetro de cazoletas o Robinson

El viento ejerce distinta fuerza sobre las caras cóncavas y convexas de las cazoletas y hace girar el conjunto. La frecuencia de giro se convierte, mediante calibración, en velocidad del viento. Se combina con una veleta para la dirección. Es habitual en estaciones de superficie y en medidas de recurso eólico.

7.3 Veleta

La fuerza del aire sobre la cola hace girar la veleta hasta alinearla con el flujo. La posición angular del eje se lee en una escala o mediante un sensor eléctrico y permite indicar de dónde viene el viento. En estaciones de superficie se combina con un anemómetro para observar dirección y velocidad.

7.4 Anemómetro de hélice

El viento hace girar una hélice y su frecuencia de rotación se convierte en velocidad mediante una calibración. En los conjuntos con veleta, esta mantiene la hélice orientada con el flujo. Se utilizan en estaciones de superficie para obtener velocidad y dirección.

7.5 Anemómetro ultrasónico

Envía pulsos de sonido entre pares de transductores. El sonido tarda menos en viajar a favor del viento que en contra; la diferencia entre ambos tiempos permite calcular la componente del viento en ese trayecto. Varios pares proporcionan las distintas componentes. No tiene partes móviles. Se usa en estaciones automáticas y, en versiones tridimensionales, en estudios de turbulencia.

7.6 Anemómetro de hilo caliente

El aire enfría un hilo calentado eléctricamente. Ese enfriamiento cambia su resistencia o la potencia necesaria para mantenerlo a temperatura constante; una calibración relaciona la respuesta con la velocidad del flujo. Se emplea sobre todo en laboratorio e investigación de flujos y turbulencia.

7.7 Tubo de Pitot

Una toma frontal frena el aire y mide la presión total; otras tomas permiten conocer la presión estática. Su diferencia es la presión dinámica, a partir de la cual se calcula la velocidad teniendo en cuenta la densidad del aire. Es habitual en aviación para medir la velocidad respecto al aire y en conductos de ventilación.

8 Medida de la radiación e insolación

La exposición de los instrumentos requiere un horizonte suficientemente despejado, evitando sombras y obstáculos. Deben mantenerse la correcta nivelación cuando corresponda y la limpieza de cúpulas y superficies ópticas.

8.1 Magnitudes que no deben confundirse

La irradiancia es potencia radiante por unidad de superficie y se expresa en W/m². Al integrar esa potencia durante un intervalo se obtiene energía por unidad de superficie, por ejemplo en J/m² o MJ/m². La insolación, en cambio, es una duración y se expresa normalmente en horas.

La radiación solar directa llega de la dirección del Sol. La difusa llega después de haber sido dispersada en la atmósfera. La radiación global sobre una superficie horizontal es la suma de la difusa y la componente horizontal de la directa.

$$G = D + {I}_{n} \cdot \cos \theta$$

G es la irradiancia global horizontal, D la difusa horizontal, Iₙ la directa normal y θ el ángulo cenital solar. La radiación terrestre corresponde principalmente a la emisión de onda larga de la superficie y la atmósfera.

8.2 Piranómetro

Mide la irradiancia solar global sobre el plano receptor. En los modelos de termopila, una superficie negra absorbe la radiación y se calienta; varios termopares convierten la diferencia de temperatura respecto al cuerpo del instrumento en una tensión eléctrica. Una calibración la transforma en W/m². La cúpula protege el detector y deja pasar la radiación solar. Con un dispositivo que oculte el disco solar puede medir la difusa. Se utiliza en estaciones radiométricas, estudios de clima y energía solar.

8.3 Pirheliómetro

Mide irradiancia solar directa sobre un plano perpendicular a los rayos. Un tubo limita el campo de visión y dirige el haz hacia el detector; en los modelos de termopila, su calentamiento produce una tensión proporcional a la irradiancia. Debe seguir al Sol y se emplea en observatorios solares y estaciones de referencia radiométrica.

Ejemplo de instalación radiométrica. La siguiente fotografía muestra varios instrumentos montados sobre un seguidor solar.

8.4 Pirgeómetro

Mide radiación de onda larga, principalmente infrarroja, procedente del hemisferio al que está orientado. Una ventana con filtro deja pasar la onda larga y rechaza la mayor parte de la radiación solar. La termopila responde al intercambio radiativo neto; para obtener la irradiancia incidente se tiene en cuenta también la temperatura del propio instrumento y su emisión. Se utiliza para estudiar los intercambios de radiación entre superficie y atmósfera.

8.5 Radiómetro neto

Combina detectores orientados hacia arriba y hacia abajo para medir los flujos radiativos entrantes y salientes y obtener su diferencia. Los equipos de cuatro componentes emplean dos piranómetros y dos pirgeómetros para separar onda corta y larga. Es útil en estudios del balance energético y de la evapotranspiración.

8.6 Medida de la duración de la insolación

La duración de la insolación es el tiempo durante el que el Sol proporciona una irradiancia solar directa normal superior a 120 W/m². Por tanto, no mide simplemente el tiempo que el Sol permanece sobre el horizonte, sino el tiempo durante el que la radiación solar directa es suficientemente intensa como para considerarse sol efectivo.

Así, un día puede tener muchas horas de luz astronómica pero una insolación mucho menor si existen nubes, niebla u otros fenómenos que atenúen la radiación solar directa.

8.6.1 Heliógrafo de Campbell-Stokes

El heliógrafo de Campbell-Stokes concentra la radiación mediante una esfera de vidrio y quema una banda de registro. La longitud de las marcas permite estimar las horas de sol. Influyen el estado de la banda, la humedad, el ajuste y las condiciones de radiación, por lo que su respuesta no reproduce de forma perfecta un umbral fijo. Es característico de las series climatológicas convencionales de horas de sol.

8.6.2 Registrador electrónico de insolación

Emplea sensores ópticos para detectar la radiación solar directa y acumula el tiempo durante el que supera el umbral de insolación. Algunos modelos comparan detectores iluminados y sombreados para separar la componente directa de la difusa. Se usa en estaciones automáticas para obtener las horas de sol sin leer una banda de papel.

9 Medida de la visibilidad

La visibilidad indica hasta qué distancia pueden distinguirse y reconocerse objetos a través de la atmósfera. Se reduce cuando existen gotas o partículas en suspensión, como ocurre con la niebla, la precipitación, el polvo o los aerosoles.

Estas partículas disminuyen el contraste de los objetos porque parte de la luz es dispersada en otras direcciones y parte es absorbida. El efecto conjunto de ambos procesos se denomina extinción atmosférica: cuanto mayor es la extinción, menor es la visibilidad.

La transmisión de la luz a lo largo de un trayecto puede expresarse mediante:

$$T = e^(-\sigma L)$$

donde T es la fracción de luz transmitida, σ el coeficiente de extinción y L la longitud recorrida.

El alcance óptico meteorológico (MOR) caracteriza instrumentalmente la transparencia de la atmósfera. Se define como la distancia a la que, en una atmósfera homogénea, la transmisión de un haz luminoso se reduce al 5 % de su valor inicial. Cuanto mayor es la extinción, menor es el MOR.

El alcance visual en pista (RVR) es una magnitud específica de la meteorología aeronáutica. Expresa la distancia a la que un piloto situado sobre el eje de una pista puede ver las señales o luces que la delimitan. Su determinación no depende únicamente de la transparencia de la atmósfera, sino también de factores como la intensidad de las luces de pista y la luminancia del fondo.

9.1 Transmisómetro

El transmisómetro mide directamente cuánto se atenúa un haz de luz al atravesar una determinada distancia de atmósfera.

Consta de un emisor y un receptor separados por una distancia conocida. El emisor produce un haz de luz y el receptor mide qué fracción de esa luz consigue atravesar el trayecto.

Si la atmósfera es limpia, llega al receptor una proporción elevada de la luz emitida. Si existen niebla, precipitación o aerosoles, aumenta la extinción y llega una cantidad menor de luz.

Los transmisómetros se utilizan especialmente en aeródromos y pueden formar parte de los sistemas empleados para determinar el alcance visual en pista (RVR).

9.2 Sensor de dispersión o escaterómetro

El sensor de dispersión determina la transparencia de la atmósfera mediante la luz desviada por las partículas presentes en el aire.

Un emisor ilumina un pequeño volumen de aire y un receptor, situado formando un determinado ángulo respecto al haz, mide la luz que las gotas y otras partículas dispersan hacia él.

Cuando aumenta la cantidad de partículas en suspensión, cambia la cantidad de luz dispersada. A partir de esta señal y de la calibración del instrumento puede estimarse la extinción atmosférica.

La diferencia fundamental respecto al transmisómetro es que este mide directamente la atenuación de la luz a lo largo de un trayecto, mientras que el escaterómetro mide la luz dispersada en un pequeño volumen de aire para estimar esa extinción.

Su diseño compacto facilita su instalación en estaciones automáticas, aeródromos y sistemas de vigilancia meteorológica de carreteras.

9.3 Luminancímetro

La luminancia describe la luminosidad aparente de una superficie o del fondo observado en una dirección determinada. Se expresa en candelas por metro cuadrado (cd/m²).

El luminancímetro dispone de un sistema óptico que selecciona una determinada zona del campo de visión y de un fotodetector que mide la luz procedente de ella. Su respuesta se adapta aproximadamente a la sensibilidad del ojo humano y permite determinar la luminancia del fondo.

El luminancímetro no mide por sí solo la visibilidad. En los sistemas utilizados para determinar el RVR proporciona información sobre la luminancia de fondo, que se combina con la extinción atmosférica y con las características de las luces de pista.

10 Observación de nubes

La observación de nubes comprende tres aspectos principales: la cantidad de cielo cubierto, la altura de la base y el tipo de nube. Son características distintas: una capa puede cubrir gran parte del cielo y encontrarse a gran altura, mientras que una nube baja puede ocupar solo una pequeña zona.

La nubosidad se expresa tradicionalmente en octas, dividiendo la bóveda celeste en ocho partes: 0 octas corresponde a cielo despejado y 8 octas a cielo cubierto.

La observación visual requiere una vista amplia y representativa del cielo. Las capas inferiores pueden ocultar otras situadas por encima.

10.1 Observación visual y métodos clásicos

La cantidad y el tipo de nubes se han determinado tradicionalmente mediante observación visual. La altura de la base puede estimarse mediante referencias conocidas o con métodos específicos.

10.1.1 Globo de velocidad de ascenso conocida

Se libera un globo cuya velocidad de ascenso es aproximadamente conocida y se mide el tiempo que tarda en desaparecer dentro de la nube.

La altura de la base puede estimarse mediante:

$$h \approx v\cdot t$$

donde h es la altura, v la velocidad de ascenso y t el tiempo transcurrido.

10.2 Nefobasímetro o ceilómetro

Los modelos actuales suelen emitir pulsos láser verticales y detectar la luz retrodispersada por las gotas de agua, cristales de hielo y otras partículas. El tiempo que tarda la señal en regresar permite calcular la altura:

$$h = c\cdot \Delta t/2$$

donde c es la velocidad de la luz y Δt el tiempo de ida y vuelta de la señal.

El ceilómetro puede detectar varias capas si la señal atraviesa las inferiores, aunque una nube baja y espesa puede impedir observar las superiores. Además, mide únicamente una estrecha columna de atmósfera sobre el instrumento, no toda la bóveda celeste.

Se utiliza habitualmente en aeródromos y estaciones automáticas, especialmente para la observación de bases nubosas.

11 Observaciones en altura y medida del ozono

Las observaciones en altura permiten conocer cómo varían las condiciones atmosféricas con la altitud. En este apartado se presentan de forma introductoria; se desarrollan con mayor detalle en el tema 8.

11.1 Observaciones en altura

11.1.1 Radiosonda

La radiosonda es un pequeño equipo transportado por un globo que mide y transmite por radio distintas variables atmosféricas durante el ascenso.

Proporciona perfiles verticales de temperatura y humedad. Su posición se determina mediante un sistema global de navegación por satélite (GNSS), como GPS o Galileo. A partir de su desplazamiento pueden calcularse la dirección y la velocidad del viento a distintas alturas.

Según el modelo, la presión puede medirse mediante un sensor o calcularse a partir de la altura y de los demás datos del sondeo. Para la temperatura se emplean distintos tipos de sensores, como termistores, resistencias de platino o sensores capacitivos, descritos en el apartado 3.5. La humedad suele medirse mediante sensores capacitivos de polímero, tratados en el apartado 4.4.

11.1.2 Teodolito y seguimiento de globos

Antes de la generalización del seguimiento por GNSS, el movimiento de los globos podía determinarse mediante un teodolito.

El instrumento permite medir sucesivamente el azimut y el ángulo de elevación del globo. Conociendo o estimando su velocidad de ascenso, puede reconstruirse su desplazamiento y obtenerse la dirección y velocidad del viento a distintas alturas.

11.2 Medida del ozono

El ozono atmosférico puede observarse de dos formas principales: midiendo la cantidad total de ozono de toda la columna atmosférica o determinando cómo varía su concentración con la altura.

11.2.1 Espectrofotómetro Dobson

El espectrofotómetro Dobson mide el ozono total de la columna atmosférica aprovechando que el ozono absorbe determinadas longitudes de onda de la radiación ultravioleta con distinta intensidad.

Comparando la radiación recibida en diferentes bandas puede determinarse la cantidad total de ozono, que se expresa habitualmente en unidades Dobson (DU).

11.2.2 Espectrofotómetro Brewer

El espectrofotómetro Brewer utiliza un principio similar: mide la radiación ultravioleta en varias longitudes de onda y aprovecha la absorción diferencial producida por el ozono para determinar su cantidad total en la columna atmosférica.

Tanto el Dobson como el Brewer realizan observaciones desde la superficie y proporcionan principalmente ozono total, no su distribución vertical.

11.2.3 Ozonosonda

La ozonosonda permite obtener un perfil vertical de ozono durante el ascenso de un globo.

En las ozonosondas electroquímicas, una pequeña bomba hace circular aire por una célula donde el ozono participa en una reacción química que genera una corriente eléctrica. La intensidad de esa corriente permite determinar la concentración de ozono a diferentes alturas.

A diferencia de los espectrofotómetros Dobson y Brewer, la ozonosonda muestra cómo se distribuye el ozono verticalmente en la atmósfera, en lugar de proporcionar únicamente el contenido total de la columna.

12 Introducción a la teledetección

La teledetección permite obtener información de la atmósfera sin entrar en contacto directo con ella, a partir de la radiación electromagnética emitida, reflejada o dispersada.

Los sistemas pueden ser pasivos, cuando reciben radiación procedente de la Tierra, la atmósfera o el Sol, o activos, cuando emiten su propia señal y analizan la parte que regresa al instrumento.

Los satélites meteorológicos, el radar y los sistemas de detección de rayos se desarrollan con mayor detalle en el tema 16.

12.1 Satélites meteorológicos

Los satélites meteorológicos incorporan radiómetros que miden la radiación procedente de la Tierra y de la atmósfera en distintas regiones del espectro electromagnético.

En los canales visibles se observa principalmente la radiación solar reflejada, por lo que necesitan iluminación del Sol. Los canales infrarrojos detectan la radiación térmica emitida y pueden utilizarse tanto de día como de noche.

Las distintas bandas proporcionan información sobre las nubes, la temperatura de la superficie y de las capas nubosas, y la distribución de humedad en la atmósfera.

Los denominados canales de vapor de agua son especialmente sensibles a la radiación absorbida y emitida por el vapor de agua en determinadas capas atmosféricas, por lo que permiten estudiar la distribución y el movimiento de estructuras húmedas y secas en niveles medios y altos.

12.2 Radar meteorológico

El radar meteorológico es un sistema de teledetección activo. Emite pulsos de microondas hacia la atmósfera y recibe la parte de la señal que es retrodispersada por las gotas de agua, copos de nieve, granizo y otras partículas.

El tiempo que tarda el eco en regresar permite conocer la distancia a la precipitación, mientras que la intensidad de la señal recibida aporta información sobre su intensidad y características.

La capacidad de los blancos para devolver la señal se expresa mediante el factor de reflectividad Z, cuyas unidades son mm⁶/m³. Habitualmente se representa en una escala logarítmica denominada dBZ: en general, valores mayores indican ecos más intensos.

Los radares Doppler pueden determinar además la velocidad radial, es decir, la componente del movimiento de los blancos hacia el radar o alejándose de él.

12.3 Detector de rayos

Las descargas eléctricas atmosféricas generan impulsos electromagnéticos que pueden detectarse a distancia mediante antenas.

Una red formada por varias estaciones puede comparar los tiempos de llegada de una misma señal y determinar la posición de la descarga. Al combinar las observaciones de distintos detectores pueden localizarse numerosos rayos sobre grandes áreas.

Algunos sistemas, como las redes Lightning Mapping Array (LMA), detectan emisiones electromagnéticas producidas durante el desarrollo de la descarga y permiten reconstruir en tres dimensiones la evolución de sus canales dentro y fuera de las nubes.

13 Referencias aeronáuticas

Ejemplo. Si una pista tiene una elevación de 600 m y un avión está 400 m por encima, su altura respecto a la pista es 400 m y su altitud es 1000 m. La altitud indicada por un altímetro barométrico no siempre coincide con la altitud geométrica real.

14 Introducción a los códigos SYNOP y METAR

Las observaciones meteorológicas se comunican mediante mensajes normalizados que permiten intercambiar e interpretar los datos de forma coherente. SYNOP y METAR transmiten información meteorológica observada, aunque responden a finalidades y formatos diferentes.

En este apartado se presentan únicamente sus características generales. La estructura, codificación e interpretación detallada de los mensajes SYNOP y METAR se desarrolla en el tema de teoría específica dedicado a su codificación.

14.1 SYNOP

SYNOP es una clave de la OMM (Organización Meteorológica Mundial) utilizada para comunicar observaciones meteorológicas de superficie procedentes de estaciones terrestres. Puede incluir información sobre presión, temperatura, humedad, viento, visibilidad, nubosidad, precipitación y tiempo presente, entre otras variables.

Su finalidad es describir de forma normalizada el estado de la atmósfera en una estación y facilitar la comparación de observaciones realizadas en distintos lugares y horas de referencia. Estos datos se utilizan en el análisis sinóptico, la vigilancia meteorológica y la predicción del tiempo.

La clave SYNOP tradicional codifica la información principalmente mediante grupos numéricos.

14.2 METAR

METAR es un informe meteorológico ordinario de aeródromo destinado principalmente a las operaciones aeronáuticas.

Describe las condiciones meteorológicas observadas en el aeródromo e incluye información como viento, visibilidad, tiempo significativo, nubosidad, temperatura, punto de rocío y QNH. Cuando corresponde, también puede informar del alcance visual en pista (RVR).

Se emite de forma periódica, habitualmente cada media hora o cada hora según el servicio establecido. Su información permite conocer las condiciones que afectan a operaciones como el despegue, la aproximación y el aterrizaje.

El METAR es fundamentalmente un mensaje de observación. Puede incorporar un breve pronóstico de tendencia cuando esté previsto. El pronóstico meteorológico específico de aeródromo se comunica mediante el TAF (Terminal Aerodrome Forecast).

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Parte de la información técnica relativa a procedimientos, instrumental y sistemas de observación meteorológica se ha elaborado a partir de documentación pública de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET). Fuente: AEMET.