Cómo funciona el barómetro

Barómetro

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Barómetro. ¿Qué es? ¿Para qué sirve?

Un barómetro es un instrumento utilizado para medir la presión atmosférica. La presión atmosférica es la fuerza del aire sobre un punto preciso sobre la Tierra. La presión atmosférica equivale a la altura de una columna de agua de unos 10 m de altura.

El valor considerado standard de presión es 1013 hPa. La presión atmosférica varía de un lugar a otro en la Tierra. De hecho, cuanto más se asciende en altitud, más disminuye la presión. Dado que hay menos aire a gran altura que a baja altitud, hay menos moléculas de gas por unidad de volumen.

El aire frío tiene una densidad más alta que el aire caliente. Esto significa que para la misma cantidad de partículas, el aire frío ocupará menos volumen que el aire caliente.

Debido a esto, el aire frío tenderá a ser más pesado y se dirigirá hacia el suelo, mientras que el aire caliente tenderá a ser más ligero y se elevará hacia los aires.

El barómetro se utiliza para medir la presión que ejerce el aire sobre un territorio. Se utiliza sobretodo en meteorología y proporciona datos importantes sobre la evolución y la predicción del tiempo.

La presión atmosférica no es estable y oscila entre los 885 hPa entre los ciclones más profundos (bajas presiones) y los 1077 hPa sobre los anticiclones siberianos más potentes (altas presiones).

Una presión baja indica una depresión y, por lo tanto, mal tiempo. Del mismo modo, un aumento de la presión atmosférica suele indicar que vuelve el buen tiempo.

¿Cómo funciona un BARÓMETRO?

El barómetro aneroide que te presentamos está constituido por cápsulas metálicas de paredes delgadas, en cuyo interior se ha hecho el vacío (se ha extraído el aire). Al aumentar la presión atmosférica, actúa sobre las paredes y la aguja sube sobre la esfera graduada en milímetros o hPa. Al disminuir la presión, las cápsulas se dilatan y la aguja baja sobre el limbo.

Una tapa de vidrio cubre el aparato. La aguja dorada se mueve a mano con un botón exterior situado en el centro del cristal. Esta aguja dorada sirve como referencia. Al hacer la lectura se sitúa sobre la aguja negra. Así se sabe si la presión ha subido o bajado desde la última lectura, en el intervalo de tiempo transcurrido. Es conveniente hacer las lecturas en horas fijas y situar entonces la aguja dorada sobre la negra.

Reglas de predicción casera

Si la presión desciende lentamente, por debajo del nivel normal de referencia (unos 6 mm. cada 24 horas), la borrasca pasa lejos.

Si la presión desciende rápida ( 1 mm. cada hora), se acerca una profunda borrasca.

Si el barómetro sube lentamente por encima del valor normal, se afianza buen tiempo seco y de anticiclón.

Si el barómetro sube muy bruscamente, la mejoría puede ser pasajera, por tratarse del paso de una dorsal anticiclónica entre dos borrascas.

Las subidas de presión en zonas costeras o valles, donde el aire tiene mucha densidad incorporada, no siempre dan buen tiempo de cielo despejado y seco, ya que pueden formarse persistentes bancos de niebla. De esto saben mucho ciudades como Zaragoza, Lérida, Valladolid, Salamanca... o bien Pontevedra, Bilbao, Barcelona...

El refranero popular recoge el comportamiento del barómetro en expresiones como

"Cuando sube la presión, te puedes ir de excursión"

"Si la presión baja y viene mezquino, mejor quedarse en el casino"

"Si baja y viene borrasca, puedes quedarte en la tasca"

¿Cómo calibrar tu BARÓMETRO?

En este caso concreto, la presión atmosférica es de 1002 hectoPascales, lo que significa que el tiempo es variable.

Se trata de un mecanismo aneroide. No se necesitan pilas.

¡Muy fácil! En primer lugar, hay que averiguar la presión atmosférica de la localidad donde te encuentras. Puedes mirarlo en tu teléfono móvil o en alguna web del tiempo, o buscando directamente en internet “presión atmosférica de la localidad…..”. La presión atmosférica se expresa en hPa (hectoPascal) o mm (milímetros). Una vez obtenida, ajusta la presión correcta desde la parte posterior del barómetro, con un destornillador pequeño y con suavidad (máximo una vuelta de tornillo). ¡Y ya está a punto!

¿Qué provoca el cambio de tiempo ?

Intervienen muchos factores. Entre ellos, destaca la circulación atmosférica o del aire, que se mueve constantemente en forma de corrientes y masas de aire a distintas temperaturas. También existen otros, como la radiación solar, la presión atmosférica, los factores geográficos (latitud), las corrientes oceánicas, el relieve o la vegetación de una determinada zona. Todos estos factores interactúan y producen cambios que se traducen en los distintos fenómenos meteorológicos.

Circulación del aire

La circulación atmosférica es el movimiento del aire atmosférico a gran escala y el medio por el que la energía de distribuye en la Tierra (junto a la circulación oceánica).

La circulación atmosférica es variable de un año a otro, pero su funcionamiento básico es constante. La circulación atmosférica viene determinada por:

1. La diferencia constante de temperatura que existe entre el ecuador y los polos.

2. La rotación de la Tierra.

3. La presencia de masas continentales.

Aún así, en latitudes bajas la cantidad de energía recibida es mayor que la emitida (hay ganancia de energía), mientras que en latitudes altas la cantidad de energía emitida es mayor que la recibida (hay pérdida de energía). De este modo, si no hubiera transferencia de calor entre los trópicos y las regiones polares, los trópicos se calentarían más y más, y los polos estarían cada vez más fríos

Corrientes oceánicas

El Sol emite energía en forma de radiación electromagnética, calentando la Tierra. Sin embargo, la distribución del calor a lo largo de la superficie terrestre no es homogénea: las regiones ecuatoriales y tropicales reciben mucha mas energía solar que las latitudes medias y las regiones polares.

Además, la Tierra también emite radiación hacia el espacio, pero la cantidad de energía emitida por la Tierra tampoco es homogénea, ya que depende de la temperatura de la superficie. Las regiones tropicales, que están más calientes, emiten más energía que las regiones polares, que están más frías.

Presión atmosférica hPa

Aproximadamente la presión atmosférica desciende un milímetro cada 11 metros. Es decir, si trasladamos el barómetro del portal a la azotea de una casa de 55 metros, la presión descendería 5 mm. Por este motivo es muy importante consultar a un observatorio meteorológico la presión media del lugar donde vas a instalar el barómetro.

Los elementos que componen nuestros barómetros

La energía de las corrientes marinas es la fuente de energía renovable transportada por las olas del mar, las mareas, las corrientes marinas, la salinidad y las diferencias de temperatura del océano. Consiste en aprovechar su energía para producir energía eléctrica y alimentar viviendas, transporte e industria. Todavía es una fuente muy poco utilizada pero en el futuro podría ser importante. Es una fuente renovable y mucho más constante que la energía eólica y energía solar.

¿Cómo se produce la energía marina?

Dentro de las energías marinas, existen tecnologías claramente diferenciadas, en función del tipo de aprovechamiento energético. A continuación, ¿cómo se manifiesta la energía marina?:

• Energía de las corrientes: consiste en el aprovechamiento de la energía cinética contenida en las corrientes marinas. El proceso de captación se basa en convertidores de energía cinética similares a los aerogeneradores empleando en este caso instalaciones submarinas.

• Energía de las olas: la energía derivada del movimiento ondulatorio de la superficie del agua del mar. El oleaje es una consecuencia del rozamiento del aire sobre la superficie del mar, por lo que resulta muy irregular. Ello ha llevado al desarrollo de múltiples dispositivos o convertidores de energías del mar según el principio de captación del dispositivo: columna de agua oscilante (OWC), cuerpos flotantes, sistemas de rebosamiento y/o impacto, etc.

• Energía de las mareas o Maremotriz: se basa en aprovechar el ascenso y descenso del agua del mar producido por la acción gravitatoria del Sol y la Luna. El proceso se basa en el almacenamiento de agua en un embalse que permite la entrada de agua o caudal al turbinar, en una bahía, cala, río o estuario para la generación eléctrica.

• Energía Maremotérmica: se fundamenta en el aprovechamiento de la energía térmica del mar basado en la diferencia de temperaturas entre la superficie del mar y las aguas profundas. Las plantas maremotérmicas transforman la energía térmica en energía eléctrica utilizando el ciclo termodinámico denominado “ciclo de Rankine” para producir energía eléctrica cuyo foco caliente es el agua de la superficie del mar y el foco frío el agua de las profundidades.

• Energía Azul: es la energía obtenida por la diferencia en la concentración de sal entre el agua de mar y el agua de los ríos mediante los procesos de osmosis.

HISTORIA DEL BARÓMETRO

Evangelista Torricelli (Faenza, 15.10.1608- Florence,25.10.1647)

La creación del barómetro constituye uno de los acontecimientos fundamentales de la física moderna. No sólo pone en evidencia la presión del aire, sino que permite refutar uno de los prejuicios más arraigados del pensamiento clásico: la imposibilidad del vacío.

En 1643, Evangelista Torricelli, discípulo de Galileo, encarga a su amigo Viviani llevar a cabo un experimento: llena con mercurio un largo tubo de vidrio herméticamente sellado y lo vuelca en una cubeta llena de mercurio. El mercurio del tubo se vacía en el recipiente, pero se mantiene dentro de él una columna de 76 cm.

Arriba, donde antes se encontraba el mercurio, hay entonces un vacío. Torricelli saca la conclusión de que las capas de aire ejercen, por su propio peso, una verdadera presión sobre el mercurio de la cubeta y que esta presión mantiene la columna de mercurio en suspensión en el tubo.

El 19 de septiembre de 1648 Blaise Pascal realiza un experimento en el Puy de Dôme (Francia) por medio de dos « Tubos de Torricelli » ubicados uno en la cima del Puy y el otro más abajo, en el valle.

La diferencia del nivel del mercurio entre ambos tubos (más de 8 milímetros) establece sin lugar a dudas que la altura del mercurio suspendido en el tubo de Torricelli varía con la altitud. Y, que la razón de la suspensión del mercurio es la gravedad y la presión del aire. El vacío se crea en el tubo cuando el nivel del mercurio baja.

Además, se da cuenta de unas ligeras variaciones diarias de la altura del mercurio en la columna, y concluye que se deben a variaciones en la presión atmosférica. Torricelli acababa de comprobar la presión del aire y, al mismo tiempo, de inventar el instrumento que permite medirla, el barómetro de mercurio (o de cubeta).

Después de las experiencias de Torricelli en 1643, de Pascal en el Puy du Dôme en 1648 y de Otto de Guericke de Magdebourg (experiencia de los hemisferios en 1654), los barómetros de mercurio de tubo fueron construidos en serie. En 1666, un constructor inglés Thomas Hooke inventó el primer barómetro a aguja, llamado también barómetro circular y sirvió de modelo a todos los barómetros de salon del XVIII. Se crearon modelos absolutamente preciosos con esculturas y decoraciones convirtiéndolo en un objeto a la vez útil y decorativo.

Evolución del barómetro a lo largo de los siglos