La observación en meteorología

Para poder conocer la situación meteorológica de todos los lugares del mundo, observar nuestro planeta es indispensable. Gracias a muchos instrumentos de observación podemos conocer e incluso predecir las condiciones meteorológicas de casi todos los rincones del planeta tierra.

Para poder conocer el estado de la meteorología se realizan medidas en miles de estaciones meteorológicas ubicadas no sólo en tierra firme, sino que también sobre el mar, a distintas alturas de la atmósfera e incluso en satélites desde el espacio exterior. ¿Cómo funcionan los aparatos que observan nuestro planeta y sus condiciones meteorológicas? ¿Qué importancia tienen de cara a la predicción del tiempo?

La observación en meteorología

Los aparatos de medida de las distintas variables meteorológicas como la presión, los vientos, la humedad, las precipitaciones, las temperaturas, etc. Están ubicados en posiciones fijas a lo largo de todo el planeta. Se ubican tanto en lugares en tierra firme, como pueden ser llanuras, montañas, valles, ciudades, como a lo largo de las rutas trazadas por barcos y aviones, aprovechando que todos ellos disponen de instrumentos meteorológicos a bordo.

El uso que puede darse a la información que proporcionan todas estas fuentes de observación es muy variado: desde el mero registro temporal en estaciones concretas, a la elaboración de predicciones meteorológicas. En cualquier caso, los centros meteorológicos centralizan la información por áreas, la procesan, controlan su calidad, y la distribuyen a los usuarios que puedan necesitarla para estudiar la atmósfera.

Cuando se realiza una comunicación al público sobre el resultado de la observación meteorológica se le denomina parte meteorológico. Por ello, al telediario se le llama «el parte«. El resultado de la observación meteorológica se puede mostrar tanto verbalmente como con representaciones. Normalmente, se emplea un mapa de la zona que se quiere observar y se representan en él las variables meteorológicas que se han observado y su evolución.

Con el conjunto de variables meteorológicas estudiadas, se pueden construir modelos que ayuden en su predicción. Para ello, se basan en patrones de funcionamiento y comportamiento de estas variables meteorológicas ante las condiciones ambientales y se analizan cómo pueden evolucionar a lo largo del tiempo. La predicción del tiempo es muy necesaria en la vida cotidiana para poder conocer el tiempo que hará al cabo de los días más próximos y poder actuar conforme al tiempo.

Los modelos de predicción meteorológica utilizan los datos obtenidos tras tantos años de registros para poder formular las características que componen el clima de una región. Como sabéis, no es lo mismo clima que meteorología. La meteorología hace referencia al estado de las variables meteorológicas en un determinado momento. Sin embargo, el clima es el conjunto de estas variables a lo largo de los años. Por ejemplo, un clima es polar, cuando las variables como la temperatura, las precipitaciones en forma de nieve, los vientos, etc. Forman un clima frío, en el que predominan las bajas temperaturas por debajo de cero grados.

Aparatos de observación meteorológica

Por supuesto, la base de todas las observaciones meteorológicas reside en los instrumentos meteorológicos que se utilizan para tomar las medidas. En esta tabla se resumen algunos de los instrumentos más utilizados:

Una estación meteorológica normalmente dispone de varios de estos instrumentos, incluso todos si es muy completa. Para que las medidas de las variables meteorológicas se puedan hacer correctamente, se deben realizar atendiendo a los criterios establecidos por la Organización Meteorológica Mundial. Estos criterios se basan en la correcta ubicación, orientación y condiciones del entorno que puedan afectar a los aparatos medidores y alterar los resultados obtenidos.

Para que los datos sean rigurosos, en el recinto de una estación meteorológica debe disponer de una garita, una especie de jaula de madera blanca situada a 1.5 m del suelo, dentro de la cual se ubican los termómetros, el higrómetro y el evaporímetro. Además, en muchos casos, las estaciones disponen de una torre meteorológica. Sobre ésta se sitúan aparatos de medida como termómetros, anemómetros y veletas, que nos informan sobre las condiciones meteorológicas a distintas alturas.

Satélites meteorológicos de observación

Como se ha mencionado antes y sin lugar a dudas, los satélites de observación son los más complejos, pero los que dan bueno resultados. La posición que ocupan los satélites, en órbita alrededor de la Tierra, les permite tener una visión privilegiada, mucho más amplia y de conjunto que la de cualquier aparato situado en la superficie terrestre.

Los satélites reciben la radiación electromagnética que emite y refleja la Tierra. La primera proviene de ella misma y la segunda proviene del Sol, pero se refleja en la superficie terrestre y en la atmósfera antes de alcanzar el satélite. Los satélites captan determinadas frecuencias de esta radiación, de distinta intensidad dependiendo de las condiciones atmosféricas, para posteriormente procesar los datos y elaborar las imágenes que se recibirán en las estaciones de tierra, donde serán interpretadas.

Los satélites meteorológicos pueden clasificarse en función de la órbita sobre la que se sitúan y según sus tipos:

Satélites geoestacionarios

Estos satélites van girando a la vez que lo hace la Tierra, por lo que solo van visualizando un punto fijo situado sobre el ecuador terrestre. Normalmente, estos satélites están situados a distancias muy grandes de la Tierra (a unos 40.000Km).

Las ventajas que ofrecen estos satélites son que, al estar tan alejados, su campo de visión es muy extenso, tanto como la cara del planeta completa. Además, también proporcionan información de una manera continua sobre una zona en concreto que se quiera observar y permite la evolución meteorológica en dicha zona.

Satélites polares

Los satélites polares son aquellos que orbitan mucho más cerca que los anteriores (entre 100 y 200km de altura) por lo que nos ofrecen una visión más cercana de nuestro planeta. El inconveniente es que, aunque nos ofrece imágenes con más resolución y más claras, son capaces de observar menos espacio.

Un satélite meteorológico cuenta con la instrumentación adecuada para captar información acerca de diversas propiedades del planeta Tierra, pero principalmente capta la radiación electromagnética de tipo visible e infrarrojo. A partir de esta información se elaboran dos tipos de imágenes de satélite, que reciben el nombre de la banda del espectro a la que corresponden. Si las imágenes recibidas se colocan unas tras otras, visualizándose como secuencia, podremos apreciar los movimientos de las nubes, tal y como el hombre del tiempo nos muestra a diario en televisión.

Tipos de observaciones

Dependiendo de la información recogida por los dos tipos de satélites meteorológicos podemos hacer mapas de observación con los dos tipos de imágenes que recogen los satélites: Primero, están las imágenes que se ven en el visible y, segundo, las que están en el infrarrojo.

Imágenes del visible (VIS)

Las imágenes visibles constituyen una imagen muy similar a la que percibiríamos si nos situásemos sobre el satélite, puesto que, al igual que harían nuestros ojos, el satélite capta la radiación solar tras reflejarse sobre las nubes, la tierra o el mar, dependiendo de la zona.

El brillo de la imagen depende de tres factores: la intensidad de la radiación solar, el ángulo de elevación del sol y la reflectividad del cuerpo observado. La reflectividad promedio (o albedo) del sistema Tierra-Atmósfera es del 30%, pero, tal y como vimos en el capítulo anterior, la nieve y algunas nubes son capaces de reflejar una gran cantidad de luz, por lo que en una imagen de satélite visible aparecerían más brillantes que, por ejemplo, el mar.

Aunque las nubes en general son buenos reflectores, su albedo depende del espesor y de la naturaleza de las partículas que las constituyen. Un cirro, por ejemplo, al ser una nube fina formada por cristalitos de hielo, apenas refleja la radiación solar, por lo que es difícil apreciarla en una imagen del visible (son casi transparentes).

Imágenes del infrarrojo (IR)

La intensidad de la radiación infrarroja que emite un cuerpo está relacionada directamente con su temperatura. Así, una nube alta y fría, como puede ser un cirro, aparecerá muy brillante en una imagen de este tipo. El desierto a mediodía, si no hay nubes por encima de él, se verá como una zona muy oscura en la imagen, debido a su elevada temperatura. Las imágenes infrarrojas se pueden realzar en color en función de la temperatura de emisión de la zona, facilitándose así la identificación de zonas muy frías, normalmente correspondientes a cimas de nubes de mucho desarrollo.

Las imágenes del infrarrojo impiden distinguir bien las nubes bajas y las nieblas, puesto que como su temperatura es parecida a la de la superficie donde se encuentran, podrían confundirse con ésta.

Las imágenes del infrarrojo se emplean sobre todo por las noches, puesto que no existe luz para que los satélites que captan imágenes del visible puedan capturar. Tenéis que pensar, que ya sea de día o de noche, los cuerpos emiten calor y, dependiendo de su temperatura, serán más blancos o más oscuros. Por ello, se emplean los dos tipos de observación para poder contrastar mejor la información y completarla al máximo.

Con esta información ya conocéis más sobre la meteorología y la importancia que tiene su observación de cara a la creación de modelos que ayuden en la predicción del tiempo.