OBJECTIUS

1. Saber llegir correctament un termòmetre de màximes i mínimes.
2. Interpretar els canvis de pressió atmosfèrica i d’humitat relativa.
3. Registrar les precipitacions i mantenir un pluviòmetre.
4. Fer un seguiment del temps atmosfèric i confeccionar gràfics de sèries temporals.
5. Interpretar el temps i fer previsions meteorològiques a partir de les variables atmosfèriques.

MATERIAL

– Estació meteorològica (opcional)
– Termòmetre de màximes i mínimes
– Baròmetre
– Higròmetre
– Pluviòmetre
– Taula de dades
– Paper mil·limetrat
– Retoladors de color vermell de mida de punta 0.8 i 0.2
– Retoladors de punta fina (mida 0.2) de colors negre, blau, verd i taronja.

PROTOCOL

Una estació meteorològica és una instal·lació constituïda per aparells que mesuren diverses variables atmosfèriques amb l’objectiu de registrar els canvis en el temps i poder realitzar prediccions. Comunament es tracta d’una caixa que evita la incidència de radiació solar directa i vent sobre els aparells alhora que permet una bona ventilació. D’aquesta manera, les dades recollides són vàlides per al seu ús científic. És possible que l’institut disposi d’una d’aquestes instal·lacions. Altrament, es poden instal·lar els aparells en algun espai suficientment ventilat que no rebi la llum directa del Sol.

Cada aparell de mesura té una funció específica, i és important saber fer-ne una lectura correcta:

Termòmetre (temperatura)

Per a determinar la temperatura ambiental en el moment de l’observació és necessari fer la lectura de l’alçada de l’extrem convex de la columna de mercuri d’un termòmetre (no s’ha de tocar el termòmetre per tal de no alterar la temperatura).

En el cas d’un termòmetre de màximes i mínimes, la lectura de la temperatura ambient en el moment de l’observació es pot realitzar en qualsevol dels dos capil·lars, però s’ha de tenir en compte que l’escala del capil·lar esquerre es troba invertida.

Per saber quina ha estat la temperatura màxima i quina ha estat la temperatura mínima assolides des que es van ajustar els topalls de control (a la figura anterior, en blau), cal realitzar la lectura de l’extrem de cada topall que més a prop es troba de la columna de mercuri. El topall esquerre indica la temperatura mínima assolida i el topall dret indica la temperatura màxima assolida. Després d’apuntar aquestes dues dades és necessari baixar els topalls amb l’imant fins al mercuri per tal que a la següent lectura es puguin registrar les dades de temperatures màxima i mínima al llarg d’aquest nou interval temporal.

Baròmetre (pressió atmosfèrica)

Per a determinar la pressió atmosfèrica s’utilitza un baròmetre, que mesura en mil·libars (mbar) o en hectopascals (hPa) la pressió que exerceix sobre nosaltres l’aire de l’atmosfera. La pressió atmosfèrica estàndard és de 1013 hPa (1013 mbar).

Una pressió atmosfèrica superior a 1013 hPa indica que ens trobem en una situació d’altes pressions (anticicló), mentre que si la pressió és inferior a 1013 hPa, la situació és de baixes pressions (cicló o depressió). Normalment les altes pressions s’associen a temps clars i assolellats, mentre que les depressions impliquen normalment temps coberts i ennuvolats.

Alguns baròmetres presenten una agulla manual per tal de recordar la pressió i així observar tendències per a predir el temps (si la pressió va baixant és d’esperar un empitjorament del temps).

Higròmetre (humitat relativa)

La humitat relativa es pot determinar per mitjà d’un higròmetre, que proporciona informació sobre la quantitat d’aigua en forma de vapor que conté l’aire en relació a la quantitat màxima que podria contenir a la temperatura a la que es troba l’aire (a més temperatura, l’aire té més capacitat de retenció d’aigua). És per això que l’higròmetre ens dona les dades en percentatge.

Entre el 35% i el 65% d’humitat relativa es considera que l’aire és confortable. Per sota del 35%, l’aire és massa sec i ens pot ressecar les fosses nasal i la gola. Per sobre del 65%, la sensació de fred a l’hivern és major i la sensació de xafogor a l’estiu és intensa. En temps de pluja, la humitat ambiental sempre és elevada, perquè es produeix evaporació de l’aigua de la pluja, però sobretot depèn del vent. A Catalunya, la humitat és més elevada si buja el vent de Llevant, perquè prové del mar i arrossega humitat. En canvi, el vent de Ponent acostuma a ser sec perquè prové de l’interior de la Península Ibèrica.

Pluviòmetre (precipitació)

La precipitació es mesura en litres d’aigua de pluja caiguda per metre quadrat (l/m2) (o en mil·límetres per metre quadrat (mm/m2), perquè un litre vessat en un metre quadrat eleva 1 mm el nivell d’aigua). Per a registrar la precipitació s’utilitza un pluviòmetre, que essencialment és un recipient en el que s’acumula l’aigua i ve acompanyat d’una escala en mm/m2 per fer-ne la lectura.

Després d’una pluja cal registrar la precipitació ràpidament per a evitar que l’evaporació de l’aigua faci disminuir-ne el nivell abans de fer la lectura. La lectura s’ha de fer amb cura, com si es tractés d’una proveta, posant els ulls a l’alçada de la superfície de l’aigua i considerant el nivell de la part convexa d’aquesta superfície. Després de registrar la dada cal buidar el pluviòmetre i comprovar que està net.

En dies de pluja intensa o continuada és possible que el pluviòmetre s’ompli d’aigua i sigui incapaç de registrar tota la pluja. És per això que caldrà considerar prendre mesures freqüents (i anar buidant el pluviòmetre) i sumar els volums registrats per a determinar la precipitació total en l’interval de temps que ens interessa estudiar.

Potser també ens interessa, en cas d’aiguats, saber la quantitat de pluja caiguda en només mitja hora. Aleshores registrarem cada mitja hora el volum d’aigua i buidarem tot seguit el pluviòmetre, i repetirem el procés mentre duri l’aiguat.

Estat del cel

Per saber si el dia és clar o no, només cal aixecar el cap i mirar el cel. Podem registrar-ho fàcilment si utilitzem icones (que podem dibuixar, o associar-hi una lletra i apuntar la lletra).

  Sol        (S) Variable     (V) Cobert (C) Pluja   (P) Tempesta (T) Neu   (N) Boira (B)

Evidentment, al llarg d’un únic dia és molt possible que canviï l’estat del cel. És per això que és important registrar l’hora de l’observació i, fins i tot, realitzar diverses observacions al llarg del dia. Cal evitar, però, fer una “mitjana” del dia perquè la dada podria esdevenir molt subjectiva.

Data i hora

El temps canvia de manera constant i, per tant, cal recollir dades periòdiques per tal de controlar adequadament aquest canvi. Les estacions meteorològiques automàtiques recullen constantment dades de les diferents variables, però en el registre manual és necessari buscar un equilibri entre la freqüència de dades que ens cal per assolir els nostres objectius científics i la nostra disponibilitat horària i el temps que podem dedicar al registre de les dades.

En la majoria dels casos, una lectura diària és suficient, però és important que sigui sempre a la mateixa hora per tal de poder comparar les diferents dades. Hem de tenir molt clars els nostres objectius de recerca per tal de dissenyar correctament la nostra metodologia de treball. Així, si el que volem és registrar la variació de la temperatura al llarg del dia, caldrà prendre mesures de temperatura cada hora. En canvi, si el que volem és conèixer la temperatura màxima i mínima assolides en una setmana, només caldrà que registrem aquestes dades l‘últim dia de la setmana.

A efectes pràctics, a l’institut, pot ser molt convenient realitzar un únic registre diari a l’hora de l’esbarjo, cada dia a la mateixa hora.

Organització del treball i registre de dades

Els aparells de mesura es troben ja instal·lats a l’espai més adequat per que els alumnes puguin prendre les dades de forma autònoma a l’hora de l’esbarjo .

1) Formeu equips de treball. El millor és formar 8 equips per classe d’uns 3 o 4 alumnes per equip (4 equips per grup de desdoblament de laboratori). Cada equip recollirà les dades diàriament al llarg de 15 dies (excepte els caps de setmana, és clar!), de manera que conjuntament obtindreu una sèrie temporal de dades al llarg de quatre mesos.

2) Distribuïu amb el professor les 16 setmanes entre els 8 equip (haureu de treballar juntament amb equips d’altres classes). Caldrà omplir la següent taula:

3) Quan us toqui registrar les dades fareu ús de la següent fitxa, que omplireu adequadament (cada alumne de l’equip ha de tenir la seva pròpia fitxa):

4) Cada equip ha de registrar les dades meteorològiques al llarg de les dues setmanes que li corresponguin (excepte que s’indiqui el contrari, a l’hora de l’esbarjo). L’últim divendres, cal avisar als membres del següent equip.

Representació gràfica de les dades

5) Una vegada completada la vostra taula de registre cal confeccionar els gràfics ajudant-vos de la següent plantilla (no cal esperar a que tots els equips disposin de les seves dades):

a. Escriu les dates corresponents en format DD/MM sota els dies de la setmana. Escriu també el teu nom i cognom i el teu grup classe.

b. Representa amb una línia vermella contínua de gruix 0.8 les temperatures màximes.

c. Representa amb una línia vermella contínua de gruix 0.2 les temperatures mínimes.

d. Representa amb una línia vermella discontínua de gruix 0.2 les temperatures de l’ambient en el moment de la recollida de dades (sobre la línia cal indicar amb lletra petita l’hora a la que s’ha fet la lectura al llarg de tots els dies).

e. Representa mitjançant barres verticals de color blau la precipitació diària acumulada.

f. Representa amb una línia verda contínua de gruix 0.2 les humitats relatives.

g. Representa amb una línia negra contínua de gruix 0.2 les pressions atmosfèriques (ves en compte a l’hora d’utilitzar l’escala de pressió: cada mil·límetre equival a 8 hPa).

h. Indica per a cadascun dels dies l’estat del cel. En comptes d’indicar l’estat del cel amb una lletra, pots imprimir el següent document i retallar les icones per a enganxar-les al full del gràfic (per sobre o per sota del gràfic de pressió atmosfèrica):

i. Calcula la temperatura mitjana diària i representa les dades al gràfic  mitjançant una línia fina contínua de color taronja.

Interpretació de les dades

6) Quin dia es va assolir la temperatura màxima absoluta? I la temperatura mínima absoluta?

7) Quin dia es va assolir la màxima amplitud tèrmica? I la mínima?

8) Compara les corbes de temperatura mitjana (línia taronja contínua) i temperatura ambient (línia vermella discontínua). Observes algun patró regular? Quin és? Com l’interpretes? Justifica les teves respostes.

9) Si s’han produït precipitacions, existeix alguna tendència en les temperatures en dies de pluja respecte dels dies sense precipitacions? Descriu aquestes tendències i interpreta’n les causes.

10) Quin és el percentatge de dies de pluja? Quina és la precipitació acumulada al llarg de tot el període estudiat?

11) Observes algun patró regular entre les variacions de la humitat relativa i de les temperatures? I en relació a les precipitacions? Descriu aquests patrons i interpreta’ls.

12) Observes algun patró regular entre les variacions de la pressió atmosfèrica i de l’estat del cel? I en relació a les precipitacions? Descriu aquests patrons i interpreta’ls.

13) A partir de les interpretacions anteriors, series capaç de realitzar prediccions del temps a partir de noves dades meteorològiques? Explica de manera justificada en què et basaries per fer aquestes prediccions.

Comparteix