Se le atribuye al reverendo John Campanius Holm la primera observación meteorológica sistemática en la América colonial. Fue capellán en la colonia Swedes Fort, cerca de la desembocadura del río Delaware. Holm registró observaciones diarias sin instrumentos durante 1644 y 1645. Mientras que durante el siglo XVII se documentaron numerosos otros relatos de fenómenos meteorológicos en la costa este. El presidente George Washington mantuvo un diario meteorológico detallado a finales del siglo XVIII en Mount Vernon, Virginia. El número de observadores meteorológicos rutinarios aumentó significativamente durante el siglo XIX. En 1807, el Dr. BS Barton de la Universidad de Pensilvania solicitó a los miembros de toda la Unión de la Sociedad Linneana de Filadelfia que mantuvieran sitios de observación meteorológica instrumentados para establecer un historial climatológico. A principios del siglo XX, numerosas estaciones de observación se trasladaron de granjas a distritos residenciales de ciudades, donde se disponía de servicio para enviar por correo los formularios de observación. En 1926, ya existían más de 5000 lugares de observación en todo Estados Unidos, las Indias Occidentales y el Caribe. En 1939, la Oficina de Aeronáutica de la Marina de los EE. UU. comenzó a desarrollar activamente estaciones meteorológicas automatizadas . [5]
En los Estados Unidos, la FAA exige la toma de observaciones meteorológicas en los aeropuertos más grandes por razones de seguridad. Para facilitar la compra de una estación meteorológica aeroportuaria automatizada , como ASOS, la FAA permite que se utilicen dólares federales para la instalación de estaciones meteorológicas certificadas en los aeropuertos. [8] Las observaciones aeroportuarias se transmiten luego a todo el mundo utilizando el código de observación METAR . Los informes METAR suelen proceder de aeropuertos o estaciones de observación meteorológica permanentes. Los informes se generan una vez por hora; sin embargo, si las condiciones cambian significativamente, pueden actualizarse en informes especiales llamados SPECI. [9] [10] [11] [12]
Datos reportados
Las observaciones meteorológicas de superficie pueden incluir los siguientes elementos:
El identificador de estación o identificador de ubicación consta de cuatro caracteres para las observaciones METAR, [13] donde el primero representa la región del mundo en la que se encuentra la estación. Por ejemplo, la primera letra para las áreas dentro y alrededor del Océano Pacífico es P, y para Europa es E. El segundo carácter puede representar el país o estado en el que se encuentra la ubicación. Para Hawái, las primeras dos letras son "PH", mientras que para Gran Bretaña, las primeras dos letras del identificador de estación son "EG". Canadá y los Estados Unidos continentales son una excepción, donde las primeras letras C y K representan las regiones, respectivamente. Las dos o tres letras finales normalmente representan el nombre de la ubicación o el aeropuerto.
Visibilidad , medida en metros para la mayoría de los sitios en todo el mundo, excepto en los Estados Unidos, donde se informan las millas terrestres. [14]
Visibilidad de la pista , medida en metros en muchos lugares del mundo, o en pies dentro de los Estados Unidos. [14]
La temperatura es una medida de la energía cinética de una muestra de materia. La temperatura es la propiedad física única que determina la dirección del flujo de calor entre dos objetos colocados en contacto térmico. Si no se produce flujo de calor, los dos objetos tienen la misma temperatura; [15] de lo contrario, el calor fluye del objeto más caliente al objeto más frío. La temperatura, dentro de la meteorología , se mide con termómetros expuestos al aire pero protegidos de la exposición solar directa. [16] En la mayor parte del mundo, la escala de grados Celsius se utiliza para la mayoría de los propósitos de medición de temperatura. Sin embargo, Estados Unidos es el último país importante en el que la escala de temperatura de grados Fahrenheit es utilizada por la mayoría de los legos, la industria, la meteorología popular y el gobierno. [14] A pesar de esto, los informes METAR de los Estados Unidos también informan la temperatura (y el punto de rocío, ver más abajo) en grados Celsius.
El punto de rocío es la temperatura a la que debe enfriarse una determinada porción de aire, a presión atmosférica constante , para que el vapor de agua se condense en agua. El agua condensada se llama rocío . El punto de rocío es un punto de saturación . Cuando la temperatura del punto de rocío cae por debajo del punto de congelación, se denomina punto de escarcha , ya que el vapor de agua ya no crea rocío sino que crea escarcha o escarcha por deposición . [17] El punto de rocío está asociado con la humedad relativa . Una humedad relativa alta indica que el punto de rocío está más cerca de la temperatura actual del aire. Si la humedad relativa es del 100%, el punto de rocío es igual a la temperatura actual. Dado un punto de rocío constante, un aumento de la temperatura conducirá a una disminución de la humedad relativa. A una presión barométrica dada, independientemente de la temperatura, el punto de rocío determina la humedad específica del aire. El punto de rocío es una estadística importante para los pilotos de aviación general , ya que se utiliza para calcular la probabilidad dey niebla en el carburador . Cuando se utiliza con la temperatura del aire, se puede utilizar una fórmula para estimar la altura de las nubes cumuliformes o convectivas. [18]
El viento se determina utilizando anemómetros y veletas , o aerovanes , ubicados a una altura estándar de 10 metros (33 pies) sobre el nivel del suelo (AGL). La velocidad media del viento se mide utilizando un promedio de dos minutos en los Estados Unidos, [19] y un promedio de 10 minutos en otros lugares. [20] La dirección del viento se mide utilizando grados, donde el norte representa 0 o 360 grados, con valores que aumentan desde 0 en el sentido de las agujas del reloj desde el norte. Las ráfagas de viento se informan cuando hay una variación de la velocidad del viento de más de 10 nudos (5,1 m/s) entre picos y pausas durante el período de muestreo. [19]
La presión a nivel del mar (SLP) es la presión a nivel del mar o (cuando se mide a una determinada altura sobre la tierra) la presión de la estación reducida al nivel del mar suponiendo una capa isotérmica a la temperatura de la estación. Esta es la presión que normalmente se indica en los informes meteorológicos de radio, televisión, periódicos o Internet. Cuando los barómetros domésticos se configuran para que coincidan con los informes meteorológicos locales, miden la presión reducida al nivel del mar, no la presión atmosférica local real. La reducción al nivel del mar significa que el rango normal de fluctuaciones de la presión es el mismo para todos. Las presiones que se consideran alta o baja presión no dependen de la ubicación geográfica. Esto hace que las isobaras en un mapa meteorológico sean herramientas significativas y útiles. [21]
El tiempo presente , que presenta restricciones a la visibilidad o presencia de truenos o borrascas , se informa en observaciones para indicar a la aviación cualquier posible amenaza durante los aterrizajes y despegues de los aeropuertos. Los tipos incluidos en las observaciones meteorológicas de superficie incluyen precipitación, oscurecimientos, otros fenómenos meteorológicos como remolinos de polvo/arena bien desarrollados, borrascas, actividad tornádica, tormentas de arena, ceniza volcánica y tormentas de polvo. [23]
La intensidad de las precipitaciones se mide principalmente por razones meteorológicas, pero también puede ser un motivo de preocupación para la aviación, ya que las precipitaciones intensas pueden limitar la visibilidad. Además, la intensidad de la lluvia helada puede determinar el riesgo que supone para los pilotos volar cerca de determinados lugares, ya que puede suponer un peligro durante el vuelo al depositar hielo en las alas de las aeronaves, lo que puede ser perjudicial para el vuelo. [24]
La cantidad de precipitación durante las últimas 1, 3, 6 o 24 horas es de especial interés para los meteorólogos a la hora de verificar las cantidades previstas de precipitación y determinar las climatologías de las estaciones.
La cantidad de nieve caída durante las últimas 6 horas se toma por razones meteorológicas y climatológicas. Sin embargo, también se puede informar cada hora mediante las observaciones "SNOINCR" para proporcionar a los técnicos del aeródromo información sobre la frecuencia con la que se debe retirar la nieve de las pistas y calles de rodaje.
La profundidad de la nieve se mide por razones meteorológicas y climatológicas una vez al día. Sin embargo, durante los períodos de nevadas, se mide cada seis horas para determinar la cantidad de nevada reciente. [25]
Ejemplo de una observación meteorológica de superficie METAR
Las estaciones meteorológicas personales, mantenidas por ciudadanos en lugar de funcionarios gubernamentales, no utilizan el código METAR. El software permite transmitir información a varios sitios, como el Weather Underground a nivel mundial [3] o el CWOP dentro de los Estados Unidos [27], que luego pueden ser utilizados por las organizaciones meteorológicas correspondientes para diagnosticar condiciones en tiempo real o para usarse dentro de modelos de pronóstico del tiempo.
Uso de mapas meteorológicos
Modelo de estación utilizado en mapas meteorológicos de superficie
Los datos recopilados por las ubicaciones terrestres codificadas en METAR se transmiten a todo el mundo a través de líneas telefónicas o tecnología inalámbrica. Dentro de las organizaciones meteorológicas de muchas naciones, estos datos luego se trazan en un mapa meteorológico utilizando el modelo de estación . Un modelo de estación es una ilustración simbólica que muestra el clima que ocurre en una estación de informe determinada . [28] Los meteorólogos crearon el modelo de estación para trazar una serie de elementos meteorológicos en un espacio pequeño en los mapas meteorológicos . [29] Los mapas llenos de gráficos de modelos de estación densos pueden ser difíciles de leer, pero permiten a los meteorólogos, pilotos y marineros ver patrones climáticos importantes.
Los mapas meteorológicos se utilizan para mostrar información rápidamente mostrando el análisis de varias cantidades meteorológicas en varios niveles de la atmósfera, en este caso la capa superficial. [30] Los mapas que contienen modelos de estaciones ayudan en el dibujo de isotermas , que identifican más fácilmente los gradientes de temperatura, [31] y pueden ayudar en la ubicación de los frentes meteorológicos . Las líneas de corriente bidimensionales basadas en las velocidades del viento muestran áreas de convergencia y divergencia en el campo del viento, que son útiles para determinar la ubicación de las características dentro del patrón del viento. Un tipo popular de mapa meteorológico de superficie es el análisis meteorológico de superficie , que traza isobaras para representar áreas de alta presión y baja presión .
Informes de barcos y boyas
Diferentes formas y tamaños de boyas.
Durante más de un siglo, los informes de los océanos del mundo se han recibido en tiempo real por razones de seguridad y para ayudar con el pronóstico meteorológico general. Los informes se codifican utilizando el código sinóptico y se transmiten por radio o satélite a organizaciones meteorológicas de todo el mundo. [32] Los informes de boyas están automatizados y son mantenidos por el país que amarró la boya en esa ubicación. Las boyas amarradas más grandes se utilizan cerca de la costa, mientras que las boyas a la deriva más pequeñas se utilizan más lejos en el mar. [33]
El clima (del griego antiguo klima ) se define comúnmente como el tiempo promedio durante un largo período de tiempo. [35] El período promedio estándar es de 30 años para una ubicación individual, [4] pero se pueden usar otros períodos. El clima incluye estadísticas distintas del promedio, como las magnitudes de las variaciones de un día a otro o de un año a otro. La definición del glosario del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) es:
El clima, en sentido estricto, suele definirse como el "tiempo medio" o, más rigurosamente, como la descripción estadística en términos de la media y la variabilidad de magnitudes relevantes a lo largo de un período de tiempo que va desde meses hasta miles o millones de años. El período clásico es de 30 años, según la definición de la Organización Meteorológica Mundial ( OMM ). Estas magnitudes son, en la mayoría de los casos, variables superficiales como la temperatura, la precipitación y el viento. El clima, en un sentido más amplio, es el estado, incluida una descripción estadística, del sistema climático. [36]
La principal diferencia entre el clima y el tiempo cotidiano se resume mejor con la frase popular "El clima es lo que esperas, el tiempo es lo que obtienes". [37] A lo largo de la historia, existen diversas variables estáticas que determinan el clima, entre ellas: latitud, altitud, proporción de tierra y agua y proximidad a océanos y montañas. El grado de cobertura vegetal afecta la absorción del calor solar, la retención de agua y las precipitaciones a nivel regional.
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