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Título: |
Medición de Factores Abióticos. Importancia en la caracterización de
ambientes y su relación con los factores bióticos |
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Origen: |
Apunte explicativo sobre herramientas para al medición meteorológica |
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Autores: |
Lic. Aída E. Tricio,
Prof. Cecilia I. Fernández Díaz,
Prof. Horacio Walantus, Alumna Ma. Inés Sarlej |
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Especialidades: |
Biología |
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Ciudad: |
Posadas |
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E-mail: |
atricio@fceqyn.unam.edu.ar
/ cdiaz@fceqyn.unam.edu.ar |
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§
Para medir la humedad atmosférica
De acuerdo con Ricklefs (1998), podemos decir que: “La vida depende del
mundo físico y los seres vivientes también afectan ese mundo”.
La diferencia entre los sistemas biológicos y los sistemas físicos está
en que en los físicos las transformaciones de energía siguen las vías de menor resistencia
y tienden a igualar las variaciones del nivel energético en todo el sistema. En
tanto que en los sistemas biológicos el organismo o los organismos transforman
la energía de manera tal que se mantiene fuera de equilibrio con respecto al
medio físico.
En consecuencia, las condiciones físicas dentro del organismo difieren
espectacularmente con las de su entorno. Cuando los organismos se mueven,
superan la gravedad y trabajan contra la resistencia del mundo físico.
El mundo físico brinda el contexto para la vida y limita su expresión.
La capacidad de actuar contra las fuerzas externas distingue a los seres vivos
de los no vivos.”.
Si bien cuando hablemos de Factores Abióticos nos referiremos a factores
físicos y químicos, a saber: agua, suelo, aire, radiación solar (luz y
temperatura), acidez (pH ), nutrientes inorgánicos, entre otros.
Algunos de tales factores abióticos son factores meteorológicos, es
decir, aquellos elementos que caracterizan a la atmósfera y citado
cotidianamente como “tiempo atmosférico” o simplemente “tiempo”.
Son factores meteorológicos:
Ø Radiación
solar
Ø Temperatura
Ø Evaporación
Ø Precipitación
(lluvia, granizo, nieve)
Ø Humedad
relativa
Ø Fenómenos
eléctricos
Ø Presión
atmosférica
Ø Fenómenos
acústicos
Ø Vientos
Ø Fenómenos
ópticos
Ø Nubosidad;
entre otros.
No deberá confundir, meteorología con climatología. La meteorología es
la rama de la geofísica que estudia la atmósfera. En tanto que la climatología
es la rama de la geografía física, que estudia a los climas.
La diferencia entre ambas ciencias radica en que la Meteorología estudia
toda la atmósfera y la Climatología estudia a la atmósfera por su capa más
próxima a la Tierra, la troposfera. Además esta última se vale de datos tomados
y promediados en 30 años (como mínimo)
caracterizando el estado medio de la atmósfera en un punto de la
superficie terrestre.
1.
Reconocer las partes y funciones de los instrumentos
meteorológicos.
2.
Relacionar la importancia de los factores abióticos y la
distribución de los organismos en el planeta.
3.
Diferenciar entre meteorología y climatología; tiempo y
clima; factores abióticos y factores meteorológicos.
4.
Indagar la relación entre los factores abióticos, los
factores limitantes y los factores ecológicos.
Casilla, Garita o abrigo meteorológico: Es una
casilla de madera con puertas a 1,5 metros del suelo y alberga los siguientes
instrumentos de medición y registro: Higrógrafo, Termógrafo, Higrómetro,
Termómetro de máxima y Termómetro de mínima.
Ver
foto casilla
Termómetro de Mercurio: Se compone de un tubo capilar de
vidrio, unido a un depósito cilíndrico de la misma sustancia. Una escala
graduada sobre el mismo tubo indica los cambios de temperatura. Su
funcionamiento se basa en que el mercurio, por efecto de calor, se dilata
aumentando su volumen. Existen principalmente dos escalas para medir la
temperatura: Celsius y Fahrenheit.
Termómetro de Máxima (Negretti): Registra automáticamente la mayor
temperatura habida durante un periodo dado. Es un termómetro de mercurio, en el
cual el tubo capilar, cerca del depósito posee un estrechamiento. Cuando la
temperatura baja el mercurio del depósito se contrae, cortándose el hilillo de
mercurio en el lugar del estrechamiento, ya que no actúa ninguna fuerza que
actúa del lado del capilar para obligar
al mercurio a volver al depósito. De esta manera el termómetro continúa marcando la más alta temperatura a
la que llegó. Se lo coloca en el abrigo meteorológico a una altura de 1,50m, su
posición es casi horizontal, con el depósito algo más bajo
Termómetro de Mínima (Rutherford): Se lo utiliza para conocer
la temperatura más baja de cada día. Es un termómetro en base a alcohol, su
tubo en vez de ser capilar, es lo suficientemente ancho como para permitir el
paso de un índice de esmalte. Se lo coloca en posición horizontal. Cuando la
temperatura se eleva, el alcohol pasa entre las paredes del tubo y el índice
sin desplazarlo. Cuando la temperatura disminuye, el índice es arrastrado por
la extremidad de la columna de alcohol; de esto resulta que el índice queda
marcando la más baja temperatura.
También es colocado en el abrigo meteorológico a 1,50m del suelo.
Termógrafo: Es un instrumento inscriptor que registra
continuamente la temperatura del aire. Consta de un tubo metálico, de sección
elíptica, lleno de alcohol. Este tubo tiene una curvatura y uno de sus extremos
fijos; cuando la temperatura se eleva el alcohol tiende a dilatarse y enderezar
el tubo. El movimiento del extremo libre, por medio de un juego de palancas, se
transmite amplificado a una pluma inscriptora.
Barómetro: Sirve para medir el valor de la presión atmosférica
en un momento dado. Se utiliza el barómetro de mercurio por ser el más exacto,
el tipo más empleado es el de Fortín.
El barómetro se compone de un tubo de vidrio de cerca de un metro de
altura, cerrado en uno de sus extremos y enteramente lleno de mercurio. El
mismo se dispone verticalmente con la extremidad abierta sumergida en una
cubeta, también llena de mercurio; el líquido desciende entonces en el tubo
hasta una cierta altura, arriba existe un vacío perfecto. La presión se mide
por los milímetros que separan los dos niveles de mercurio, en el tubo y en la
cubeta. El peso de la columna contrarresta la presión que ejerce la atmósfera.
El tubo de vidrio está protegido, en la parte superior posee dos
ventanas opuestas que permiten la observación. Sobre uno de los bordes de una
de las ventanas se halla grabada la escala en milímetros o milibares.
Barógrafo: Es un aparato registrador, muy semejante al
termógrafo. Lo único que varía es la parte sensible que en el caso del barógrafo, está compuesta por
un cierto número de cajitas de metal, en las cuales hay un gas nitrogenado muy
enrarecido. A fin de que esta presión no aplaste la cajita en el interior hay
un resorte metálico que mantiene separadas las dos caras. Para facilitar el
movimiento de las caras, el metal se halla acanalado con surcos concéntricos.
Cuando la presión aumenta las dos caras se acercan; y a la inversa cuando
disminuye se alejan.
Ver
foto barógrafo
Veleta: Se utiliza para observar la dirección del viento. Debe
ser muy móvil, para poder orientarse con el menor viento. El aparato deberá
estar perfectamente equilibrado y su eje de rotación en correcta posición
vertical. Debe estar colocada a 10 metros del suelo, libre de la influencia de
árboles, plantaciones, edificios que desvían la dirección. El instrumento se
compone de dos partes esenciales: a) Dos láminas verticales, formando entre
ellas un ángulo de unos 20º. Estas láminas son las que orientan la veleta. b)
una flecha situada en el plano de la bisectriz de las dos láminas. La flecha
indica el punto de donde procede el viento. Hay 16 direcciones establecidas.
Anemómetro: Mide la velocidad del viento. El más utilizado es el
llamado molinete de Robinson. Este aparato se compone de tres brazos
horizontales que forman ángulos de 120º, ellos están fijos sobre un eje
vertical que pueden girar libremente. En las extremidades de los tres brazos
existen conos huecos, cuyas cavidades están dirigidas en el mismo sentido. En
un instante los dos conos casi se oponen al viento, uno con la parte cóncava y
otro con la convexa. La presión es mayor sobre el cono que tiene la parte
cóncava, por lo que gira con sus partes convexas hacia adelante. Lo más
frecuente es que se utilice como un anemógrafo.
Ver foto anemómetro
Para medir la humedad atmosférica:
Psicrómetro: se utiliza para determinar la humedad relativa del
aire o la tensión de vapor. El psicrómetro está compuesto de dos termómetros
comunes de mercurio, uno de los cuales tiene su bulbo envuelto en una fina
muselina que por medio de una mecha de algodón, se halla en contacto con un
vasito de agua, por lo que dicho termómetro se halla rodeada por una película
de agua, por lo que se llama termómetro húmedo. Al otro se le da en el nombre
de termómetro seco. Ambos se colocan a 1,50 m de altura del suelo en una
casilla meteorológica y separados 10 cm entre sí. Para determinar la tensión de
vapor se debe anotar temperatura bulbo seco, temperatura bulbo húmedo y
diferencias entre ellos; y luego consultar con una tabla psicrométrica.
Higrógrafo: Es un instrumento registrador que inscribe
continuamente la humedad relativa del aire. La parte sensible del aparato está
constituida por un haz de cabellos desengrasados, que se alarga cuando aumenta
la humedad del aire y se acorta cuando la humedad disminuye. Tiene grabadas
verticalmente las horas del día, y horizontalmente están marcados valores de 0
a 100.
Pluviómetro: Recibe el nombre de pluviómetro el instrumento
destinado a medir la cantidad de lluvia. Consta de dos partes principales: a)
un cilindro metálico receptor; b) una probeta graduada. El cilindro tiene una
longitud de 45,5 cm y un diámetro de 17,5 cm. En la parte superior tiene una
boca receptora. El agua de lluvia cae a través de la boca receptora por medio
de un embudo, es recibida en un recipiente colector, donde queda almacenada
hasta la hora de observación. Para medir la lluvia se vierte en una probeta
graduada en milímetros y décimos de milímetros. La boca del pluviómetro debe
hallarse en posición horizontal y a 1,50 metros del suelo. Este instrumento
debe colocarse siempre en un lugar abierto, lejos de árboles, casas, cercos.
Ver foto pluviómetro
Pluviógrafo: Son aparatos registradores, que además de medir la
cantidad de lluvia, indican la intensidad de la caída. Se entiende por
intensidad los milímetros caídos en una unidad de tiempo, por ejemplo en un
minuto, una hora. El pluviógrafo mas conocido es el de Hellmann. Es un
pluviómetro en el cual el agua de lluvia recogida se dirige a un recipiente
dotado de un flotador; este está sólidamente unido a una pluma inscriptora que
actúa sobre una faja de papel reticulado. La faja está colocada sobre un
cilindro metálico que por medio de un reloj da una vuelta por día. En el eje de
las abcisas indica las 24 horas del día y el eje de las ordenadas los milímetros
de lluvia, de 0 a 10. El valor de las ordenadas llega a 10 milímetros, porque
al alcanzar dicha cantidad en el recipiente este por medio de un sifón vacía
automáticamente, y luego el flotador comienza a funcionar nuevamente.
Planta de Evaporación: Es utilizada para analizar el
efecto de la evaporación correlacionando la medida de la variación del nivel de
la superficie evaporante, con la medida de la temperatura del agua y el
recorrido del viento. Está constituida por anemómetro, flotador, tanque y base,
medidor atmosférico y pluviómetro.
Heliógrafos: Registra las horas que brilla el sol, la duración de
la insolación y no su intensidad calorífica. Los más conocidos son el de
Campbell y el de Jordan. El de Campbell consiste esencialmente en una esfera de
cristal que, al actuar como una lente, quema una faja de cartulina mientras
brilla el sol. El de Jordan es más sensible. En el haz de rayos solares que
penetra en un semicilindro oscuro y va impresionando un papel sensible a la luz
solar; el aparato consta de dos semicilindros, uno para la mañana y otro para
la tarde. En ambos instrumentos la longitud del trazo quemado o impresionado
indica las horas y minutos que ha brillado el sol durante el día.
Ver foto heliógrafo
Pirheliómetro: Son instrumentos destinados a medir la intensidad
calorífica de la radiación solar directa que incide en forma perpendicular a
una superficie receptora. Son de dos tipos: de Pouillet y el de Abbot. El
primero consta de una caja metálica cilíndrica llena de agua y dentro de ella
un termómetro. La cara externa superior está ennegrecida con negro de humo. A
fin de exponer esa cara normalmente a rayos solares, sobre el mismo eje de la
caja cilíndrica se halla un disco con las mismas dimensiones. Los rayos solares
inciden sobre la caja cilíndrica cuando el disco recoge íntegramente su sombra.
Para realizar la observación se lee la temperatura del instrumento; luego se
expone a la acción de los rayos solares durante cierto tiempo y se vuelve a
leer la temperatura. El pirheliómetro de Abbot tiene solo un valor histórico.
Piranómetros: Son instrumentos que miden la intensidad calorífica
de la radiación solar total recibida sobre una superficie receptora horizontal.
Piranómtero de Robitzsch: Este instrumento está constituido
por una superficie receptora, formada por tres láminas (las laterales, blancas
y la central negra), una cúpula de cuarzo que protege a las láminas de la
lluvia, vientos; y solo permite el paso de la radiación solar y un mecanismo
registrador. Obedece al siguiente principio, la radiación total al incidir
sobre las láminas determina un calentamiento y posterior dilatación de las
mismas; que luego se transmite al mecanismo registrador. Se obtiene así un
gráfico que permite conocer las calorías recibidas por centímetro cuadrado en
un momento dado.
Meteorología: Es la rama de la geofísica que tiene por objeto el estudio detallado de la envoltura gaseosa
de la Tierra, o sea la atmósfera. Le corresponde establecer las característica,
magnitudes, propiedades y movimientos de la atmósfera terrestre y estudiar los
fenómenos físicos que en ella se producen.
Climatología: La climatología o tratado de los climas, es una rama
de la geografía física, y estudia las capas atmosféricas en inmediato contacto
con la superficie terrestre. Se basa en observaciones practicadas con
regularidad durante muchos años, se ha convenido fijar en 30 años.
Clima: La climatología se basa en datos promedios resultantes de
muchos años de observación y registro; el clima corresponde solo a las capas de
la atmósfera en contacto inmediato con la tierra.
El tiempo es estudiado por la meteorología, el clima por la
climatología.
Tiempo: Es el estado atmosférico reinante durante un lapso por lo
general breve o en un instante determinado. Siempre es un estado atmosférico
transitorio, para un tiempo y un lugar o región determinada.
Elementos del tiempo: Los fenómenos meteorológicos que conjuntamente
caracterizan al tiempo, aisladamente constituyen los elementos del tiempo.
Ellos son:
- radiación solar - humedad atmosférica
- temperatura - nubosidad
- presión atmosférica - precipitaciones acuosas (lluvia, nieve,
granizo)
- viento - fenómenos eléctricos
- evaporación - fenómenos ópticos, acústicos.
En las estaciones meteorológicas por medio de instrumentos adecuados o apreciaciones personales ajustadas a escalas preestablecidas se procede a valorar y registrar los distintos aspectos del tiempo.
Ø
De Fina, Armando L. & Ravelo, Andrés C.
"Climatología y fenología agrícola" Editorial EUDEBA (1973).
Ø
Material de Divulgación Estación Meteorológica Cerro Azul.
Ø
Apuntes de Cátedra: visita a la Estación Meteorológica del
Aeropuerto General San Martín de
Posadas. Año 1990. Autores Lic. Aida Tricio, Lic. Graciela Camarero y Cecilia
Fernández Díaz, Auxiliar ad-honorem de investigación.
Ø
Manual de Instrumental para Meteorología e Hidrología.
TELEMET. SIAP
Agradecimiento al Meteorólogo José Olinuk de la Estación Experimental
Agropecuaria INTA, Cerro Azul por la lectura y corrección de este apunte.