Els aparells meteorològics: el termòmetre de màximes i mínimes

Per a què serveix?
Un termòmetre de màximes i mínimes és un aparell que mesura la temperatura màxima (la més alta) i la temperatura mínima (la més baixa) de l’aire en un determinat interval de temps, normalment un dia.

term_max_min_complet_2

Termòmetre de màxima i mínima de mercuri

Com funciona?
El termòmetre té un tub capil·lar (és a dir, molt estret) en forma de U acabat en dos bulbs (o dipòsits).
Tradicionalment conté:

  • alcohol: líquid que es dilata (o contreu) segons la temperatura i que desplaça al…
  • mercuri, líquid molt dens (que en aquest tipus de termòmetre no es dilata) i que empeny els…
  • índexs metàl·lics:
    • cap amunt a la columna de les màximes (dreta) si la temperatura augmenta;
    • cap amunt a la columna de les mínimes (esquerra) si la temperatura baixa.
term_max_min_glicerina

Termòmetre de màxima i mínima d’alcohol (vermell) i glicerina (transparent)

D’un temps ençà, s’ha substituït el mercuri dels termòmetres per un altre líquid d’origen orgànic (glicerina o altres) per qüestions de salut i de seguretat. És important que aquest líquid tingui una densitat el més diferent possible de la del alcohol per tal d’evitar que es barregin entre ells.

Explicació del funcionament. Si la temperatura ambiental augmenta, l’alcohol contingut al dipòsit de la columna esquerra es dilata i empeny el mercuri (o glicerina) de manera que puja per la columna de la dreta (màximes) i empeny alhora l’índex metàl·lic fins a una determinada altura (la màxima); quan la temperatura baixa, l’alcohol es contreu i el mercuri, que el segueix, descendeix a la columna de la dreta i puja per la de l’esquerra (mínimes) tot empenyent l’índex metàl·lic cap amunt (temperatura mínima). Donat que els índexs metàl·lics no es mouen per si sols, quedaran en la posició més alta a les dues columnes:

  • a la dreta (màximes), temperatura més alta (màxima) a la que ha arribat.
  • a l’esquerra (mínimes), temperatura més baixa (mínima) a la que ha arribat.

Com ho mesurem?

Preparació de l’aparell.

  1. Situem el termòmetre en un indret ben ventilat i a l’ombra (l’indret ideal és dins una caseta meteorològica).
  2. Amb l’imant fem baixar els índexs metàl·lics fins a tocar el mercuri (o glicerina) a les dues columnes.

Lectura de les temperatures màximes i mínimes.

  • Temperatura màxima: hem de llegir la temperatura indicada a la part inferior de l’índex metàl·lic de la columna de la dreta.
  • Temperatura mínima: hem de llegir la temperatura indicada a la part inferior de l’índex metàl·lic de la columna de l’esquerra. Atenció! Cal no equivocar-se en la lectura de les mínimes. L’escala graduada d’aquesta columna està invertida respecte a la posició habitual dels termòmetres: com més amunt, més fred indica.

En quines unitats es mesura?

Mesurem la temperatura en ºC (graus centígrads o Celsius).

Altres unitats de temperatura són:

Unitat Conversió a º Celsius
ºF (graus Farenheit)  C=(F-32)·5/9
ºK (graus Kelvin)  C=K-273,15

Altres termòmetre de màxima i mínima

Termòmetres de màxima i mínima de precisióterm_max_min_precisio

 Són termòmetres separats, un per la temperatura màxima  i l’altre per la mínima. Les seves graduacions solen ser de 0,5ºC.

Funcionen de forma diferent als convencionals. El tub capil·lar del termòmetre de màximes presenta un estrenyiment a prop del dipòsit que fa que el mercuri no pugui tornar enrere quan es contreu. D’aquesta manera ens indica la temperatura màxima. El de mínimes funciona d’una forma semblant però conté alcohol. Aquests termòmetres s’han de col·locar en posició gairebé horitzontal.

Termòmetre clínic
termometre_clinicÉs el termòmetre que ens indica la temperatura del nostre cos i serveix per a comprovar si tenim febre (tradicionalment > 37ºC). En realitat és un termòmetre de màxima de mercuri molt semblant al que acabem d’explicar. També té un estrenyiment que fa que el mercuri no retorni al dipòsit quan es contreu. Per fer-lo baixar cal sacsejar amb força l’aparell. Les graduacions són de 0,1 ºC i el rang de temperatures correspon a les del cos humà: 35 º C a 42 º C. Aquest tipus de termòmetres s’han anat substituint per altres de tipus digital per motius de salut i seguretat.

Referències i enllaços

Resum meteorològic: abril 2015

Dades meteorològiques extretes de l’estació digital Davis Vantage del Camp d’Aprenentatge:

presseguer

Flor de presseguer

Temperatura mitjana: 13,0 ºC
Temperatura màxima absoluta: 24,1 ºC el dia 14
Temperatura mínima absoluta: 0,4 ºC el dia 9
Pluja acumulada: 10,8 l/m2
Pluja màxima en un dia: 6,0 l/m2 el dia 26
Cop de vent màxim: 48,3 km/h el dia 7
Direcció predominant del vent: E

El tret més destacable de l’abril ha estat l’escassa precipitació, tant pel que fa pel nombre de dies de pluja (7) com pels valors recollits (màxim en un sol dia: 6 l/m2). Les temperatures han estat força suaus, en conjunt.

Dades del mes
Més informació meteorològica a la pàgina del temps del bloc

Resum meteorològic: març 2015

Dades meteorològiques extretes de l’estació digital Davis Vantage del Camp d’Aprenentatge:

Cirrocúmuls

Temperatura mitjana: 10,8 ºC
Temperatura màxima absoluta: 24,3 ºC el dia 30
Temperatura mínima absoluta: -0,1 ºC el dia 6
Pluja acumulada: 39,5 l/m2
Pluja màxima en un dia: 18,4 l/m2 el dia 21
Cop de vent màxim: 59,5 km/h el dia 19
Direcció predominant del vent: E

Del mes de març podem destacar unes temperatures relativament altes a final de mes i una pluviositat més aviat escassa.

Dades del mes
Més informació meteorològica a la pàgina del temps del bloc

Els aparells meteorològics: el psicròmetre

Per a què serveix?
Un psicròmetre és un aparell que  mesura la humitat relativa de l’aire.

Com funciona?
El psicròmetre consta de dos termòmetres de precisió mitjana (amb graduacions de 0,5ºC), col·locats l’un al costat de l’altre:psicrometre_mural

  • El termòmetre sec: és un termòmetre convencional que mesura la temperatura de l’aire.
  • El termòmetre humit: al seu bulb s’hi troba una gasa permanentment mullada que absorbeix l’aigua d’un dipòsit ple d’aigua destil·lada.
    La temperatura que marca depèn de la quantitat d’aigua que s’evapora al seu bulb, que serà major o menor en funció de la humitat que conté l’aire del seu voltant. Per exemple:

    • Si l’aire és molt sec (conté poc vapor d’aigua) s’evaporarà molta aigua de la gasa i, per tant, prendrà molta calor al termòmetre humit que marcarà una temperatura notablement més baixa que la del termòmetre sec.
    • Si l’aire és molt humit (conté molt vapor d’aigua) s’evaporarà molt poca aigua de la gasa i, per tant, prendrà molt poca calor al termòmetre humit que marcarà una temperatura gairebé igual a la del termòmetre sec

D’altra banda, com que la quantitat de vapor d’aigua que pot contenir una massa d’aire depèn de la seva temperatura (a més temperatura, més vapor d’aigua), el valor d’humitat relativa variarà també en funció d’aquest paràmetre.

Per tal de tenir presents totes aquestes variables disposem d’unes taules psicromètriques que faciliten el càlcul de la humitat relativa de l’aire basat en la diferència dels dos termòmetres i de la temperatura de l’aire en el moment en que es fa la mesura.

Com ho mesurem?

Preparació de l’aparell.

1. Omplim el dipòsit amb aigua destil·lada i hi introduïm la gasa de manera que quedi ben xopa.
2. Deixem el psicròmetre a l’aire lliure, en un lloc ventilat  però protegit del sol i de la pluja.
3. Hem d’esperar una bona estona a que la gasa quedi ben xopa.

Lectura de la humitat relativa de l’aire

1. Mesurem la temperatura del termòmetre sec i l’anotem.
2. Mesurem la temperatura del termòmetre humit i també l’anotem.
3. Calculem la diferència dels dos valors anteriors.
4. Consultem la taula psicromètrica per obtenir el valor d’humitat relativa de l’aire.

Exemple:
La mesura del termòmetre sec és de  20 ºC
La mesura del termòmetre humit és de  18,5 ºC
La diferència de temperatures és de 1,5 ºC
Si consultem la taula psicromètrica obtenim una humitat relativa de l’aire de 86%

En quines unitats es mesura?

La humitat relativa s’expressa en tants per cents o percentatge (%)

Interpretació dels valors d’humitat

Trobareu aquesta informació a l’article de divulgació sobre l’higròmetre.

Altres models de psicròmetre

El psicròmetre de carraca o psicròmetre de camp

psicròmetre de campPresenta la mateixa estructura i funcionament que el psicròmetre convencional (també anomenat, mural). Les diferències que el converteixen en un aparell fàcilment transportable i de ràpid ús són:

  • Els termòmetres són més petits i estrets (ocupa menys espai).
  • L’aigua del dipòsit s’omple en el moment de la lectura; també es mulla  la gasa.
  • Té un mànec plegable que serveix per fer voltar l’aparell a gran velocitat de manera que afavorim l’evaporació de l’aigua de la gasa per tal d’obtenir una lectura ràpida.

El psicròmetre d’Asmann o d’aspiració

psicròmetre AsmannAquest psicròmetre, a diferència dels anteriors, és molt més precís i psicrometro asmann mecanismeserveix per a calibrar altres psicròmetres o higròmetres.

Els seus termòmetres tenen una precisió de 0,2 ºC i es realitza una ventilació forçada d’aire que facilita i accelera l’evaporació de l’aigua del termòmetre humit.

 

 

El taller: construïm un psicròmetre

Web que explica com construir fàcilment un psicròmetre (Oxford Univeristy Press/ en castellà)

Referències i enllaços

Resum meteorològic: febrer 2015

Dades meteorològiques extretes de l’estació digital Davis Vantage del Camp d’Aprenentatge:ametller

Temperatura mitjana: 6,5 ºC
Temperatura màxima absoluta: 19,3 ºC el dia 23
Temperatura mínima absoluta: -4,2 ºC el dia 6
Pluja acumulada: 10 l/m2
Pluja màxima en un dia: 6,2 l/m2 el dia 4
Cop de vent màxim: 53,1 km/h el dia 24
Direcció predominant del vent: E

Del mes de febrer destaquem uns primers deu dies una mica freds i l’escassedat de precipitacions, que tanmateix correspon a la normalitat en aquesta època de l’any.

Dades del mes
Més informació meteorològica a la pàgina del temps del bloc

Resum meteorològic: gener 2015

Dades meteorològiques extretes de l’estació digital Davis Vantage del Camp d’Aprenentatge:

  • Temperatura mitjana: 6,4ºC Gimcana 1-
  • Temperatura màxima absoluta: 18,5ºC el dia 10
  • Temperatura mínima absoluta: -1,8ºC el dia 18
  • Pluja acumulada: 12,5 l/m2
  • Pluja màxima en un dia:  6,8 l/m2 el dia19
  • Cop de vent màxim: 82,1 km/h el dia 30
  • Direcció predominant del vent: E

Els fenòmens meteorològics més destacables de gener han estat l’episodi de fort vent dels darrers dies i unes temperatures relativament baixes sobretot si les comparem amb les del gener de l’any passat (mitjana gener 2014: 8,4ºC // mitjana gener 2015: 6,4ºC), tot i que entren en el que és habitual a la Rierada per aquesta època.

Dades del mes
Més informació meteorològica a la pàgina del temps del bloc

Resum meteorològic 2014

Dades obtingudes de l’estació meteorològica automàtica Davis Vantage del Camp d’Aprenentatge.

Podeu descarregar en aquest enllaç el full de càlcul original.
Trobareu més informació meteorològica a la pàgina del temps del web i a “Divulgació” del menú superior.

Resum meteorològic: desembre 2014

Dades meteorològiques extretes de l’estació digital Davis Vantage del Camp d’Aprenentatge:

  • Temperatura mitjana: 6,9ºC
    gebrada

    Esbarzer gebrat

  • Temperatura màxima absoluta: 16,4 ºC el dia 12
  • Temperatura mínima absoluta: -3,1 ºC el dia 29
  • Pluja acumulada: 18,2 l/m2
  • Pluja màxima en un dia: 9,6 l/m2 el dia 15
  • Cop de vent màxim: 49,9 km/h el dia 9
  • Direcció predominant del vent: Est

En aquest desembre cal destacar les temperatures força baixes dels darrers dies del mes així com l’elevada amplitud tèrmica d’alguns dies que ha estat superior als 14 ºC causada per la presència d’un potent anticicló. Com a exemple, el dia 29 la temperatura màxima va ser de 11,4ºC mentre que la mínima  va baixar als -3,1ºC; així doncs, l’amplitud tèrmica va ser de 14,5ºC.

Podeu trobar més informació meteorològica i totes les dades del mes a la pàgina del temps del bloc

Resum meteorològic: novembre 2014

Dades meteorològiques extretes de l’estació digital Davis Vantage del Camp d’Aprenentatge:

  • Temperatura mitjana: 12,6ºC

    Salt d’aigua, el 30 de novembre Foto de @Andreu_G

  • Temperatura màxima absoluta: 21,6 ºC el dia 1
  • Temperatura mínima absoluta: 3,2 ºC el dia 19
  • Pluja acumulada: 93,4 l/m2
  • Pluja màxima en un dia: 28,8 l/m2 el dia 29
  • Cop de vent màxim: 49,9 km/h el dia 15
  • Direcció predominant del vent: Est

En aquest novembre cal destacar la llevantada dels darrers 4 dies del més, amb pluges acumulades superiors als 67 l/m2 , i la suavitat de les temperatures dels darrers 10 dies (un estiuet de Sant Martí endarrerit).

Podeu trobar més informació meteorològica i totes les dades del mes a la pàgina del temps del bloc.

Els aparells meteorològics: l’higròmetre

Per a què serveix?
Un higròmetre és un aparell que  mesura la humitat relativa de l’aire.higrometre_br

Com ho hem de mesurar?
Cal deixar l’aparell a l’aire lliure però protegit de la pluja. La lectura és directa: observem el que marca l’agulla indicadora tenint en compte el valor de les graduacions (“ratlletes”) més petites (a l’higròmetre de la imatge, la humitat relativa passa un pèl del 80 %; la graduació és en increments de l’1%).
Fixeu-vos que el valor mínim és del 10% i que els espais de separació entre els valors més baixos (per exemple entre el 10 i l’11%) és bastant més ample que la que hi ha entre els valors més elevats (per exemple, entre el 99 i el 100%).
L’higròmetre no és un instrument massa exacte. Cal calibrar-lo amb un aparell més precís. Per fer-ho, cal girar amb un tornavís un cargol que trobareu a la part posterior de l’aparell fins a ajustar-lo al valor real.

En quines unitats es mesura?
La humitat relativa s’expressa en tants per cents o percentatge (%)

Com funciona?
Dins l’aparell hi ha un fil especial (catgut) o bé un cabell tensat que quan l’ambient és humit s’estira una mica i quan és sec s’encongeix també una mica. Aquestes petites variacions de longitud són augmentades per un mecanisme que fa girar l’agulla indicadora.

Interpretació dels valors d’humitat
Podem considerar diferents rangs d’humitat ambiental.

0 – 20 % Molt sec A Catalunya, difícilment arribem a aquests valors.
20 – 50 % Sec Ambient sec, normalment assolellat; bona visibilitat. La roba estesa s’eixuga ràpidament. A vegades ens “passa el corrent” en tocar certs objectes . Si parlem molt, se’ns queda la boca seca.
50 – 75% Normal Humitat normal. Visibilitat regular. El valor mitjà d’humitat a Catalunya és del 65%.
75 – 99 % Humit Ambient humit; visibilitat dolenta. Costa molt d’eixugar la roba estesa. El cabell (sobretot si és llarg) se’ns esbulla. Algunes persones noten dolor.
100 % Saturat  El vapor d’aigua es precipita en forma de petites gotes tot formant la rosada o la gebrada, segons la temperatura. Es pot produir boira. Visibilitat pèssima. La roba estesa no s’eixugarà mai.

Altres higròmetres curiosos

El frare que prediu el tempshigrometre_frare_br
El frare predictor del temps està construït en cartolina i ens indica amb un bastonet el temps que farà mostrat en una columna tot pujant o baixant el braç.  Si el pronòstic és de pluja, fins i tot es cobreix el cap amb la caputxa.

Com ho sap el frare el  temps que farà? El frare és en realitat un higròmetre i ens indica la humitat relativa de l’aire. En general s’associa el temps sec amb un temps bo i assolellat, mentre que la humitat elevada ens indica possibilitat de cels ennuvolats o pluges.

Les “wetterhaus” o casetes del temps
casa_del_temps_humitat_brSón més típiques al centre d’Europa (Alemanya, Suïssa) que no pas al nostre país. Són higròmetres de cabell que enlloc de mostrar la humitat amb l’agulla indicadora fan girar dos ninos sobre un eix central de tal manera que surt de la casa un o l’altre en funció de la humitat ambiental.
Si surt la noia (màniga curta) ens indica bon temps; si surt el noi (barret i paraigua a la mà) ens indica temps plujós. Si estan tots dos al llindar de la porta, que sembla que no es decideixin a sortir cap dels dos, temps variable.

Les figuretes que canvien de color
Hi ha unes figuretes que es solen vendre com a record que tenen la propietat de canviar figura_clorur_cobalt_brde color en funció de la humitat ambiental. Com ja hem vist en els dos casos anteriors, també són predictores del temps i es basen en la humitat relativa de l’aire.
Si la figureta es veu de color blau ens indica bon temps (humitat baixa). Si es torna de color rosat ens indica mal temps (humitat elevada).
Aquí el mecanisme no es basa en l’higròmetre de cabell sinó en una substància, el clorur de cobalt hidratat, que canvia de color si absorbeix més o menys aigua de l’ambient

El branquilló de fusta
vareta_higrometrica_brAlguns tipus de fusta, com ara el bedoll, tenen la propietat d’absorbir la humitat de l’aire i canviar de forma en les seves parts més primes com poden ser els branquillons. Es solen col·locar a l’exterior de les cases i tenen la funció de predir el temps. És un estri originari dels indis nadius americans.

  • Si el branquilló es corba cap amunt (temps sec): bon temps.
  • Si el branquilló roman horitzontal o es corba cap avall (temps humit): mal temps, pluges a la vista.

Els cabells…

humitat_cabells_brCom ja bé sabeu, els cabells són un bon indicador de la humitat de l’aire, sobretot si els porteu llargs.
Fixeu-vos en la melena de la noia del dibuix i penseu perquè fa un pronòstic d’humitat alta.

 

 

El taller: construïm un higròmetre de cabell

En aquest web (en anglès) trobareu com poder-vos construir un higròmetre de cabell.

Referències i enllaços