Agrometeorologia

Se puede decir que el objetivo de la agrometeorología es contribuir al desarrollo del agro con un mejor conocimiento de los efectos que ejerce el tiempo y clima en los sistemas de producción agraria (suelo-planta, ganado, etc..), lo que permite desarrollar planes y estrategias a corto, medio y largo plazo. Conocidos los datos del pasado en cierta región, a partir de esos datos históricos se puede programar las actividades futuras con mayor efectividad.

La predicción del tiempo, realizada a escala regional, es la herramienta fundamental para la planificación de labores agrícolas. Esto implica la disponibilidad de predicciones locales, utilizando técnicas de predicción numérica, junto con un profundo con conocimiento del medio. No obstante, la información distribuida habitualmente por los medios de comunicación tiene un carácter general y resulta a todas luces insuficiente cuando se trata de gestionar ciertas actividades, como el riego o el seguimiento de plagas o enfermedades.

Esto es debido a que las necesidades climatológicas y meteorológicas que se presentan en el sector agrícola difieren considerablemente de las de otras actividades. Sus características singulares se traducen en:

• Sus fuentes de información meteorológica, siendo necesario la obtención de datos representativos del área donde se desarrolla el cultivo o se realiza la producción animal. Para ello, suelen emplearseestaciones meteorológicas estratégicamente distribuidas por el área de interés, y que son capaces de medir variables relacionadas con el entorno productivo. Además de las tradicionales de precipitación, humedad relativa, y temperatura, se requiere la medición de otras variables tales como el viento a 2m , la radiación global neta, la temperatura del sub-suelo (a 5 y 50 cm) y la humedad de la superficie vegetal. La frecuencia a la que se debe realizar estas mediciones debe permitir el adecuado seguimiento de las condiciones medioambientales. El empleo de estaciones meteorológicas automáticas resulta apropiado para este fin.


• sus aplicaciones, que deben estar orientadas a la obtención de herramientas de gestión agrícola. Esto requiere el aunamiento del conocimiento técnico de agentes del sector meteorológico y climático con el de técnicos del sector agrario. Los modelos agrometeorológicos fusionan la información de las dos fuentes.

La información deberá adecuarse a la producción del sector en la región considerada, lo que conlleva el conocimiento de los usos del suelo, del grado de desarrollo de los cultivos, las necesidades bioclimáticas en producción animal, y en general, de la información relativa a cada momento en el proceso productivo. Por ejemplo, en primavera y en otoño, cuando se da la germinación de las semillas y la aplicación de fertilizantes, resulta de interés el conocer la temperatura y humedad del suelo, así como sus efectos sobre el cultivo y el buen fin de la aplicación. Asimismo, la gestión del riego implica una perfecto acople de la información de lluvia y evapotranspiración obtenida a través de las estaciones con el conocimiento de las necesidades de los cultivos en función de su estado fisiológico y de los objetivos de producción.

Imagen de daños por "mildew" en uvas . El empleo de información de las condiciones atmosféricas permite una adecuada gestión de las medidas preventivas. Fuente: American Phytopatological Society

La aplicación de modelos agrometeorológicos es particularmente importante en la gestión de la protección de cultivos, debido al elevado impacto de estas técnicas en el medio ambiente y al fuerte efecto de las variables del tiempo atmosférico en la influencia de insectos y patógenos. En la actualidad, la preocupación acerca del medio ambiente justifica sobradamente la necesidad de gestionar la aplicación de abonos y pesticidas de forma correcta. Estas aplicaciones deben realizarse bajo condiciones atmosféricas adecuadas con el fin de evitar contaminaciones masivas. Claro ejemplo de la aplicabilidad de esta información es el control que se realiza del mildew de la viña (Plasmopara vitícola), causante de pérdidas considerables en lugares donde el vino se desarrolla en condiciones de humedad.

El conocimiento del medio es aplicable a otras muchas actividades, tales como estudios de erosión en superficies cultivables, planificación de labores, adopción de estrategias mediante la elección de cultivos, prevención de daños por heladas, etc..

fuente: http://www.euskonews.com/0204zbk/gaia20401es.html

Evapotranspiracion

En condiciones naturales evaporación y transpiración son fenómenos interdependientes. El concepto de Evapotranspiración se introdujo debido a la dificultad de discriminar evaporación y transpiración. 

La importancia cuantitativa de este proceso es muy grande. Como promedio global, el 57% de la precipitación anual es devuelta a la atmósfera por evapotranspiración alcanzando del 90% y hasta del 100% en zonas áridas y desiérticas. Las cantidades de agua que por este proceso vuelven a la atmósfera y la energía necesaria para ello, alcanzan cifras realmente notables. En un día cálido, es frecuente que en algunas zonas los valores de evapotranspiración oscilen entre 3-4 mm/día, lo que viene a equivaler a 30-40 Tm/Ha/día, requiriendo una energía del orden de 18-24M de KCal. 

La evapotranspiración tiene gran importancia, especialmente respecto al total de agua recibida por una zona, que muy frecuentemente, es del orden del 70% de ésta, llegando en algunos lugares al 90%. En la España peninsular, las pérdidas totales por evapotranspiración son unas 3 veces superiores a las pérdidas al mar por los ríos. 

Evapotranspiración es el resultado del proceso por el cual, el agua cambia de estado líquido a gaseoso, y directamente, o a través de las plantas, vuelve a la atmósfera en forma de vapor. 

El término sólo es aplicable correctamente a una determinada área de terreno cubierta por vegetación. Ante la ausencia de vegetación, sólo se puede hablar de evaporación. 

La evapotranspiración (ET) es el proceso por el cual el agua es transferida desde la superficie terrestre hacia la atmósfera. Incluye tanto la evaporación de agua en forma sólida como líquida directamente del suelo o desde las superficies vegetales vivas o muertas (rocío, escarcha, lluvia interceptada por la vegetación), como las pérdidas de agua a través de las superficies vegetales, particularmente las hojas. 

La evapotranspiración constituye la transferencia total de agua desde una superficie vegetada a la atmósfera. 

La evapotranspiración depende, entre otros, de dos factores muy variables y difíciles de medir: el contenido de humedad de suelo y el desarrollo vegetal de la planta. Por esta razón Thornthwaite (1948) introdujo el término de evapotranspiración potencial o pérdidas por evapotranspiración, en el doble supuesto de un desarrollo vegetal óptimo y una capacidad de campo permanentemente completa. 

En torno al concepto de evapotranspiración, existen algunos términos a tener en cuenta:

• Uso consuntivo del agua: cantidad de agua consumida en una zona, al satisfacer, total o parcialmente. Para el caso de demanda agrícola, los términos uso consuntivo y evapotranspiración pueden considerarse como sinónimos. 
• Demanda de agua para riego: estrechamente relacionada con el concepto de evapotranspiración, pero no son equivalente, pues tienen como base de cálculo la diferencia entre evapotranspiración potencial y evapotranspiración real. 

Tampoco son sinónimos uso consuntivo agrícola y demanda de agua para riego. Esta debe considerar las pérdidas por aplicación y conducción del agua además de las necesidades estrictas y aquel debe incluir la parte de precipitación que se pierde por evapotranspiración. 

La evapotranspiración es un componente fundamental del balance hidrológico y un factor clave en la interacción entre la superficie terrestre y la atmósfera. Su cuantificación se hace necesaria en contextos tan diferentes como la producción vegetal, la planificación y la gestión de recursos hídricos o estudios ambientales y ecológicos.

fuente: http://www.miliarium.com/Proyectos/EstudiosHidrogeologicos/Memoria/Evapotranspiracion/evapotranspiracion.asp

Velocidad del viento

Se llama dirección del viento el punto del horizonte de donde viene o sopla. El instrumento más antiguo para conocer la dirección de los vientos es la veleta que, con la ayuda de la rosa de los vientos, define la procedencia de los vientos, es decir, la dirección desde donde soplan. Para distinguir uno de otro se les aplica el nombre de los principales rumbos de la brújula. Los cuatro puntos principales corresponden a los cardinales: Norte (N), Sur (S), Este (E) y Oeste (W). Se consideran hasta 32 entre estos y los intermedios, aunque los primordiales y más usados son los siguientes con su equivalencia en grados del azimuth:

NNE Norte Noreste 22,50º

NE Noreste 45,00º

ENE Este Nordeste 67,50º

E Este 90,00º

ESE Este Sudeste 112,50º

SE Sudeste 135,00º

SSE Sur Sudeste 157,00º

S Sur 180,00º

SSW Sur Sudoeste 202,50º

SW Sudoeste 225,00º

WSW Oeste Sudeste 247,50º

W Oeste 270,00º

WNW Oeste Noroeste 292,50º

NW Noroeste 315,00º

NNW Norte Noroeste 337,50º

N Norte 360,00º

Rosa de los vientos

La dirección del viento depende de la distribución y evolución de los centros isobáricos; se desplaza de los centros de alta presión (anticiclones) y su fuerza es tanto mayor cuanto mayor es el gradiente de presiones.

La determinación de la dirección y velocidad del viento se realiza a partir del estudio de la distribución de la presión atmosférica en la geografía terrestre, es decir a partir de los mapas isobáricos, donde existen dos principios generales:

• El viento va siempre desde los anticiclones a las borrascas.
• Su velocidad se calcula en función de los juntas o separadas que estén las isobaras en el mapa. Cuanto más juntas estén las isobaras, más fuerza tendrá el viento y cuanto más separadas, menos.

Velocidad del viento

El viento produce energía porque está siempre en movimiento. Se estima que la energía contenida en los vientos es aproximadamente el 2% del total de la energía solar que alcanza la tierra. El contenido energético del viento depende de su velocidad.

Cerca del suelo, la velocidad es baja, aumentando rápidamente con la altura. Cuanto más accidentada sea la superficie del terreno, más frenará ésta al viento. Es por ello que sopla con menos velocidad en las depresiones terrestres y más sobre las colinas. No obstante, el viento sopla con más fuerza sobre el mar que en la tierra.

Otras fuerzas que mueven el viento o lo afectan son la fuerza de gradiente de presión, el efecto Coriolis, las fuerzas de flotabilidad y de fricción y la configuración del relieve. Cuando entre dos masas de aire adyacentes existe una diferencia de densidad, el aire tiende a fluir desde las regiones de mayor presión a las de menor presión. En un planeta sometido a rotación, este flujo de aire se verá influenciado, acelerado, elevado o transformado por el efecto de Coriolis en cualquier parte de la superficie terrestre en la que nos encontremos. La creencia de que el efecto de Coriolis no actúa en el ecuador es un error: lo que sucede es que los vientos van disminuyendo de velocidad a medida que se acercan a la zona de convergencia intertropical y esa disminución de velocidad queda automáticamente compensada por una ganancia en altura del aire en toda la zona ecuatorial. A su vez, esa ganancia en altura da origen a la formación de nubes de gran desarrollo vertical y a lluvias intensas y prolongadas, ampliamente repartidas en la zona de convergencia intertropical, en especial en la zona ecuatorial. La fricción superficial con el suelo genera irregularidades en estos principios afectando al régimen de vientos.

fuente: http://www.ecured.cu/Velocidad_del_viento

Evaporación

La evaporación es el proceso por el cual las moléculas en estado líquido (por ejemplo, el agua) se hacen gaseosas espontáneamente (ej.: vapor de agua). Es lo opuesto a la condensación. Generalmente, la evaporación puede verse por la desaparición gradual del líquido cuando se expone a un volumen significativo de gas.

Por término medio, las moléculas no tienen bastante energía para escaparse del líquido, porque de lo contrario el líquido se convertiría en vapor rápidamente. Cuando las moléculas chocan, se transfieren la energía de una a otra en grados variantes según el modo en que chocan.

Los líquidos que no parecen evaporarse visiblemente a una temperatura dada en un gas determinado (p.ej., el aceite de cocina a temperatura ambiente) poseen moléculas que no tienden a transferirse la energía de una a otra como para darle "la velocidad de escape" (la energía calórica) necesaria para convertirse en vapor. Sin embargo, estos líquidos se evaporan, pero el proceso es mucho más lento y considerablemente menos visible.

La evaporación es una parte esencial del ciclo del agua. La energía solar provoca la evaporación del agua de los océanos, lagos, humedad del suelo y otras fuentes de agua. En hidrología, la evaporación y la transpiración (que implica la evaporación dentro del estoma de la planta) reciben el nombre conjunto de evapotranspiración.

fuente: http://www.ciclohidrologico.com/evaporacin

Precipitación

En meteorología, la precipitación es cualquier forma de hidrometeoro que cae de la atmósfera y llega a la superficie terrestre. Este fenómeno incluye lluvia, llovizna, nieve, aguanieve, granizo, pero no virga, neblina ni rocío, que son formas de condensación y no de precipitación. La cantidad de precipitación sobre un punto de la superficie terrestre es llamadapluviosidad, o monto pluviométrico.

La precipitación es una parte importante del ciclo hidrológico, llevando agua dulce a la parte emergida de la corteza terrestre y, por ende, favoreciendo la vida en nuestro planeta, tanto de animales como de vegetales, que requieren aguapara vivir. La precipitación se genera en las nubes, cuando alcanzan un punto de saturación; en este punto las gotas de agua aumentan de tamaño hasta alcanzar una masa en que se precipitan por la fuerza de gravedad. Es posible inseminar nubes para inducir la precipitación rociando un polvo fino o un químico apropiado (como el nitrato de plata) dentro de la nube, acelerando la formación de gotas de agua e incrementando la probabilidad de precipitación, aunque estas pruebas no han sido satisfactorias.

Si bien la lluvia es la más frecuente de las precipitaciones, no deben olvidarse los otros tipos: la nevada y el granizo. Cada una de estas precipitaciones puede a su vez clasificarse en diversos tipos.

fuente: www.ciclohidrologico.com/precipitacin

Humedad Relativa

La cantidad de vapor de agua contenida en el aire, en cualquier momento determinado, normalmente es menor que el necesario para saturar el aire. La humedad relativa es el porcentaje de la humedad de saturación, que se calcula normalmente en relación con la densidad de vapor de saturación. La unidad mas común de densidad de vapor es el gm/m3. Por ejemplo, si la densidad de vapor actual es de 10 g/m3 a 20°C comparada con ladensidad de vapor de saturación a esa temperatura de 17,3 g/m3 , entonces la humedad relativa es  Calcular ¡Atención! Existen peligros y posibles malentendidos sobre estas definiciones comunes de la humedad relativa. La humedad relativa es la cantidad de humedad en el aire, comparado con la que el aire puede "mantener" a esa temperatura. Cuando el aire no puede "mantener" toda la humedad, entonces se condensa como rocío. ¿Cual es el Problema? Presión de Vapor de Saturación Punto de Rocio Calcular la Humedad Relativa

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Punto de Rocío Si se enfría gradualmente el aire mientras mantenemos constante el contenido de humedad, la humedad relativa se elevará hasta alcanzar el 100%. Esta temperatura a la cual el contenido de humedad en el airesaturará el aire, se llama punto de rocío. Si el aire se enfría aún mas, parte de la humedad se condensará. Humedad Relativa Presión de Vapor de Saturación Calcular el Punto de Rocío

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Ajuste Empírico de la Densidad de Vapor Saturado en comparación con la Temperatura Celsio Es posible realizar lo que parece ser un buen ajuste de la densidad de vapor saturado de agua durante toda la curva hasta el punto de ebullición. Pero para el objeto de calcular la humedad relativa, los valores cerca del punto de ebullición no son importantes y se le ha dado demasiado énfasis en el ajuste empírico de arriba. El comportamiento de la densidad de vapor de agua, es una función no lineal, pero se puede hacer un cálculo apropiado de la densidad de vapor saturado a partir de un ajuste empírico de la curva de densidad de vapor. Si para el ajuste se usan solamente los valores hasta 40°C, se obtiene un ajuste mas preciso de los datos en la región de temperaturas donde mas interesa la humedad relativa. Este es el ajuste que se ha usado en elcálculo de la humedad relativa de abajo, pero cerca del punto de ebullición se refleja significativamente subestimado. La presión de vapor saturado alcanza 760 mmHg a 100°C, el punto de ebullición estándar. La presión de vapor saturado es aproximadamente paralelo a la densidad de vapor saturado; se incluyen los valores numéricos en la tabla de densidad de vapor.

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fuente: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/kinetic/relhum.html

Tanque de evaporación

El tanque evaporimétrico o tanque de evaporación mide la evaporación efectiva, es decir, la cantidad de agua que una masa líquida al aire libre pierde a través de su superficie por haberse convertido en vapor, durante un cierto periodo de tiempo.

El tanque de evaporación, propiamente dicho, es el tanque de tierra, clase "A", adoptado por el INM.

Dado que en los fenómenos de evaporación influyem entre otros, principalmenbte, el recorrido del viento, la temperatura, la humedad, la insolación, etc.  un tanque debe instalarse en una estación al lado de un anemómetro de recorrido y un pluviómetro y, dentro del tanque, un termómetro de extremas.

El tanque de evaporación es un recipiente circular de chapa galvanizada o de acero inoxidable, colocado sobre una tarima de madera que tenga aberturas para una buena ventilación. Le acompañan, como accesorios principales: el sistema medidor compuesto de un pozo tranquilizante y un tornillo con gancho (tornillo limnimétrico), enroscado en su armadura y apoyado sobre el pozo tranquilizante. Su diámetro es de 1.20 m. y su altura de 25 cms.

Una vez elegida la ubicación del tanque, se coloca en su interior el pozo tranquilizador y se le llena de agua limpia hasta el nivel que lleva marcada el tanque (a 5 cm y 7,5 cm de su borde superior. En la superficie del agua se coloca un termómetro de extremas provisto de un flotador para que no se hunda, pero de tal modo que haya al menos 1 centímetro de agua entre el termómetro y el nivel del agua. El pluviómetro se instalará al lado del tanque, a 1,50 m del suelo, pero siempre que este a menos de unos dos metros de  distancia del tanque. El anemómetro de recorrido se coloca en una esquina de la tarima, con sus cazoletas a 60 cm. del suelo.

fuente: http://foro.tiempo.com/el-tanque-de-evaporacion-tipo-a-t55901.0.html

Veleta

Una imagen CGI representando una antigua estación meteo.

De esta ingeniosa idea tomaron sin duda origen nuestras veletas o giraldillas en forma de cometa, de gallo, etc. Antiguamente eran en forma de estatuas destinadas a conocer la dirección de los vientos.Una veleta es un dispositivo giratorio que consta de una placa que gira libremente, un señalador que indica la dirección del viento y una cruz horizontal que indica los puntos cardinales. El motivo puede ser muy variado (figuras de animales, antropomorfas, entre otros).

El lado de una veleta es tal que el peso está distribuido equitativamente a cada lado del eje pivotante así el puntero pueda moverse libremente en su eje, pero el área de superficie está dividida desigualmente. El lado con el área superficial de mayor envergadura es soplada LEJOS de la dirección del viento, así el lado menor, con el puntero, es pivotado para ponerse de cara HACIA la dirección del viento. Por ejemplo, en un "viento noreste" (un viento que sopla DESDE el punto cardinal noreste) el puntero apuntará hacia el punto cardinal noreste. La mayoría de las veletas tienen marcadores direccionales por debajo de la flecha, alineados con los puntos cardinales principales.

Las veletas con figuras caprichosas no siempre muestran la real dirección de un viento muy leve. Esto se debe a que las figuras no logran el necesario equilibrio de diseño: un área de superficie desigual pero equilibrada en peso.

Para obtener una lectura precisa, la veleta debe estar localizada bien por arriba del suelo, alejada de edificios, árboles, y otros objetos que interfieran con la verdadera dirección del viento. La dirección del viento cambiante puede ser significativa cuando se coordina con otras condiciones aparentes del firmamento, habilitando al usuario para hacer predicciones sencillas de corto alcance.

fuente: definicion.de/veleta/

Heliofania

La heliofanía representa la duración del brillo solar u horas de sol, y está ligada al hecho de que el instrumento utilizado para su medición, heliofanografo
, que registra el tiempo en que recibe la radiación solar directa. La ocurrencia de nubosidad determina que la radiación recibida por el instrumento sea radiación solar difusa, interrumpiéndose el registro. Por lo tanto, si bien hay energía incidente disponible, la concentración o densidad de la misma no es suficiente para ser registrada.En agricultura, la heliofanía está dada por la ubicación de una determinada zona geográfica. Si a esta se le acompaña de un mapa textual de suelos, permitirá medir la potencialidad de un cultivo a instalar pues la textura del suelo puede variar cada 50 metros. Hoy en día la tecnología permite brindar resultados muy halagadores y útiles en el área agrícola. 

fuente: bibing.us.es/.../7+++++++++3.+ANTECEDENTES%252F3.2+Heliofania+y+bandas+h...

Estado Líquidos

Estado líquido

Los líquidos, al igual que los sólidos, tienen volumen constante. En los líquidos las partículas están unidas por unas fuerzas de atracción menores que en los sólidos, por esta razón las partículas de un líquido pueden trasladarse con libertad. El número de partículas por unidad de volumen es muy alto, por ello son muy frecuentes las colisiones y fricciones entre ellas. Así se explica que los líquidos no tengan forma fija y adopten la forma del recipiente que los contiene. También se explican propiedades como la fluidez o la viscosidad. En los líquidos el movimiento es desordenado, pero existen asociaciones de varias partículas que, como si fueran una, se mueven al unísono. Al aumentar la temperatura aumenta la movilidad de las partículas (su energía). fuente: www.liquidos.

Ley combinada

 

"El volumen ocupado por una masa gaseosa, es inversamente proporcional a las presiones y directamente proporcional a las temperaturas absolutas que soportan"

quimicaenaccion.wikispaces.com

 

Observa la siguiente imagen a través de la cual se comprueba el enunciado de la presente ley:

http://ddbquimica.blogspot.com/2011/05/ley-de-los-gases.html

Activiblog: Escribe en tu cuaderno de trabajo un análisis o comentario en función de los cambios presentados en la imagen.

 

De acuerdo con el enunciado, se puede establecer la siguiente expresión matemática:

V1 . P1 = V2 . P2

                                                                T1            T2

En donde:

 

          V= Volumen

          P= Presión

          T= Temperatura

 

Observa en los siguientes ejemplos la aplicación de dicha expresión:

 

1. Una masa gaseosa ocupa u volumen de 2,5 litros a 12 °C y 2 atm de presión. ¿Cuál es el volumen del gas si la temperatura aumenta a 38°C y la presión se incrementa hasta 2,5 atm?

· Primer paso: identificar los datos que brinda el enunciado.

V1= 2,5 L

T1= 12 °C

P1= 2 atm

T2= 38 °C

P2= 2,5 atm

· Segundo paso: Conocer la incognita.

V2= ?

· Tercer paso: Despejar V2 de la expresión V1 . P1 = V2 . P2 , quedando así:

                                                                                 T1            T2

V2= V1 . P1 . T2

                                                                       T1 . P2

· Cuarto paso: Transformar las unidades de temperatura (°C) a Kelvin.

                        T1: K= °C + 273                                     T2: K= °C + 273

                        K= 12 + 273= 285 K                              K= 38 + 273= 311 K

· Quinto Paso: Sustituir los datos en la expresión y efectuar los calculos matemáticos.

V2= 2,5 L . 2 atm . 311 K

                                                                  285 K . 2,5 atm

Se cancelan las unidades de presión y temperatura (atm y K), se obtiene el resultado.

V2= 2,18 L

fuente: http://www.educaplus.org/game/ley-combinada-de-los-gases