Arxiu d'etiquetes: meteorologia

Anemòmetres

Publicat el per
Respon

Per a què serveixen?
Els anemòmetres són un aparells molt utilitzats en meteorologia que serveixen per mesurar la velocitat del vent.

La primera invenció d’un anemòmetre s’atribueix a l’italià Leon Battista Alberti cap a l’any 1450, que era un tipus d’anemòmetre de pressió. Més endavant, l’any 1846, l’anglès Thomas Romney Robinson va dissenyar el primer anemòmetre de cassoletes.

Conèixer la velocitat del vent és molt important, no només per a les prediccions meteorològiques, sinó també per a la seguretat en la navegació aèria, marítima i els desplaçaments terrestres amb vehicles.

Tipus d’anemòmetres
Hi ha dos tipus principals d’anemòmetres:

  • Els que mesuren la velocitat del vent: basats principalment en mecanismes que giren segons la velocitat del vent i que, convenientment calibrats, ens indiquen la seva velocitat.
  • Els que mesuren la pressió del vent: detecten la força del vent exercida sobre una superfície plana que normalment sofreix un desplaçament segons la força que té el vent.

Anemòmetres que mesuren la velocitat del vent:

Anemòmetre de cassoletesanemometre_cassoletes
Consta de 3 semiesferes buides (cassoletes) unides a un eix vertical formant entre sí angles de 120º. Quan el vent bufa, les fa girar amb més o menys rapidesa en funció de la seva velocitat. Un dispositiu mecànic o electrònic transforma el moviment de rotació en un sistema d’indicació de la velocitat del vent (agulla sobre una escala graduada, pantalla, etc).
Aquest tipus d’anemòmetre presenta l’avantatge que no cal orientar-lo segons la direcció del vent. Té l’inconvenient que no és massa precís quan els vents són fluixos.

Anemòmetre de molinet o d’hèlix
anemometre_helixPresenta una hèlix que gira segons la velocitat del vent unida a un eix horitzontal; també té, a l’altre extrem, una cua (o timó) que resulta imprescindible per a orientar correctament l’aparell de cara a la direcció d’on ve el vent. De la mateixa forma que el de cassoletes, té un mecanisme que transforma el moviment de rotació de l’eix en algun sistema d’indicació de velocitat.

Anemòmetre de fil calent
anemometre_fil_calentEs basa en els canvis de temperatura que experimenta un fil conductor molt prim de tungstè quan és exposat al vent. Com més velocitat té el vent més es refreda el fil; les variacions de temperatura comporten canvis en la resistència elèctrica del filament que són calibrats i mesurats de forma electrònica, donant, finalment, una expressió de velocitat del vent. Són aparells molt precisos.

Anemòmetre d’ultrasons
anemometre_ultrasonsConsten d’uns aparells emissors i receptors d’ultrasons separats entre si per uns 20 cm. L’emissor emet una ona ultrasònica (la freqüència de la qual pot ser modificada en funció de la velocitat del vent – efecte Doppler-) que és captada pel receptor. Les variacions de freqüència són calibrades electrònicament i expressades com a velocitats del vent.
És un aparell força precís que, a més, presenta l’avantatge de no tenir parts mòbils.

Anemòmetres que mesuren la pressió del vent:

Anemòmetres de placa plana
anemometre_bolaConsisteix en una placa plana rectangular penjada verticalment sobre un eix i que pot oscil·lar segons la força del vent. Com més amunt arriba la placa, més velocitat té el vent.
Una altra versió d’aquest tipus d’anemòmetre substitueix la placa per una bola. Són aparells de mesura no massa precisos i que cal orientar segons la direcció del vent.

Taller: construcció d’un anemòmetre

Referències i enllaços

Els aparells meteorològics: el termòmetre de màximes i mínimes

Publicat el per
Respon

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 2014

Publicat el per
Respon

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

Publicat el per
Respon

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

Els aparells meteorològics: l’higròmetre

Publicat el per
1

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