¿Justo o Sucio? Cómo usar un Barómetro para Pronosticar el tiempo
Descubrir el pronóstico del tiempo en estos días es tan fácil como encender el televisor o revisar tu teléfono. Pero no siempre fue así. En los cientos de años anteriores a la televisión e incluso a la radio, la gente usaba dispositivos más rudimentarios para predecir lo que traerían los cielos en los próximos días.
Una de esas herramientas fue el barómetro. Una vez común en aviones, barcos y hogares comunes en todo el mundo, predice el tiempo que se aproxima midiendo los cambios en la presión del aire. Si bien los avances tecnológicos han reemplazado al humilde barómetro en los círculos meteorológicos, siguen siendo divertidos de tener en casa y saber leer.
En este artículo ofrecemos una introducción sobre la historia de los barómetros, cómo funcionan y cómo usarlos hoy para predecir el clima. Los barómetros le permiten sentirse más conectado con las fuerzas naturales que trabajan fuera de su ventana, y lo liberan de depender completamente de esas aplicaciones a menudo incorrectas y pronósticos locales (los estudios han demostrado que los meteorólogos locales aumentan las posibilidades de mal tiempo porque obtienen mejores calificaciones!).
Breve historia del Barómetro
Lo que comenzó como un experimento en 1640 para probar la existencia de vacíos naturales llevó al descubrimiento de la presión atmosférica. En 1643, Evangelista Torricelli llenó un tubo largo con mercurio, cerró el extremo y lo colocó en una cisterna abierta y poco profunda que también contenía mercurio. Cuando se abrió el tubo, el mercurio fluyó y llenó la cisterna, pero luego se detuvo alrededor de un cuarto del camino hacia abajo del tubo y no continuó derramándose. Algo tenía que estar empujando hacia abajo el mercurio en la cisterna para que se detuviera, y ese algo resultó ser la propia atmósfera, que anteriormente se creía que era ingrávida. Y así nació el primer barómetro.
Como se ve a la derecha, los miradores (espejos) a menudo se colocaban cerca de barómetros y termómetros, ¡ya que ayudaban a las personas a decidir qué ropa se iban a poner ese día!
En solo un par de décadas, el instrumento se puso a disposición de caballeros acomodados y científicos de la variedad profesional y amateur. Los trabajadores de la madera a finales del siglo XVII se enorgullecían de crear viviendas elaboradas para estos nuevos aparatos meteorológicos, y se convirtió en un signo popular de riqueza y nobleza mostrar un barómetro en su casa. Los fundadores de nuestro país estaban entre los que les gustaban; tanto Washington como Jefferson hacían grabaciones diarias de la presión del aire en sus diarios.
En 1840, se inventó el primer barómetro mecánico no líquido. Rápidamente se afianzó, no por las preocupaciones sobre el mercurio (como las que existen hoy en día), sino por la simplicidad de transportar estos dispositivos. Eran mucho más pequeños y, por lo tanto, más baratos, ya que los barómetros de mercurio tenían que medir al menos 3 pies de altura para que la presión del aire nivelara la presión del líquido, que es necesaria para que el instrumento funcione. En 1900, el barómetro de mercurio fue reemplazado en gran medida por estas versiones mecánicas, o aneroides, y los barómetros se hicieron más accesibles para el ciudadano común.
Hasta el siglo XVII, hacer pronósticos a partir de los datos obtenidos de los barómetros seguía siendo una ciencia muy imprecisa; todo lo que hacían era predecir tormentas cuando el mercurio caía rápidamente, y nadie entendía realmente la ciencia del clima y la presión atmosférica todavía. No fue hasta mediados de la década de 1800 que el capitán de mar inglés Almirante Fitzroy hizo algunos experimentos extensos con sus barómetros y creó las primeras tablas de pronóstico detalladas. Ahora se le atribuye el inicio de la industria de pronósticos meteorológicos y descubrió la importancia predictiva de la presión barométrica ascendente y descendente (a la que llegaremos en breve). Al mismo tiempo que Fitzroy trabajaba, meteorólogos y aficionados al clima de todo el mundo agregaban datos y conocimientos científicos sobre cómo funcionan y se mueven los sistemas meteorológicos intercambiando cartas con sus compañeros observadores.
Una vez que se inventó el telégrafo, y este intercambio de información se hizo mucho más fácil, el pronóstico del tiempo realmente despegó. Las observaciones y los datos meteorológicos podían transmitirse rápidamente y, por lo tanto, graficarse y analizarse. Los pronósticos poco a poco se hicieron más precisos, y observando cómo la capacidad de predecir tormentas y heladas salvaba vidas y ayudaba al comercio, la agricultura y el ejército, el gobierno fundó la Oficina Meteorológica (ahora el Servicio Meteorológico Nacional) en 1870. Cientos de estaciones meteorológicas de la Oficina Meteorológica en todo el país se basaron en lecturas de barómetros, termómetros, higrómetros (medición de la humedad), así como en observaciones desde el campo y en el mar, para ofrecer pronósticos a agricultores, marineros y ciudadanos comunes.
Los meteorólogos continuaron utilizando barómetros tradicionales hasta mediados de la década de 1900.
No fue hasta mediados del siglo XX que las computadoras comenzaron a usarse en el pronóstico del tiempo, y el uso de herramientas de monitoreo tradicionales como el barómetro realmente disminuyó. Si bien las lecturas de presión siguen siendo obviamente una parte importante de los pronósticos, se realizan digitalmente en lugar del análisis manual de las lecturas.
Mientras que los barómetros «analógicos» ya no son empleados por meteorólogos profesionales, saber cómo usarlos es una gran habilidad. Y el primer paso para obtener ese conocimiento es comprender qué es la presión atmosférica en realidad.
¿Qué es la presión atmosférica?
La presión de aire disminuye a medida que aumenta la altitud.
presión Atmosférica o presión barométrica — es simplemente el peso del aire a nivel del suelo. Es un poco más fácil de entender cuando piensas en el concepto de presión de agua primero. A medida que se profundiza en el agua, la presión aumenta. Esto se debe a que a medida que desciendes, el peso acumulado del agua sobre ti aumenta. En 1 pie de agua, tienes el peso de ese pie de agua presionándote. En 2 pies de agua, tiene el peso de un pie extra de agua presionándolo. Es bastante lógico, en realidad.
Ahora, piense en la tierra como el fondo del océano atmosférico. Como ha demostrado Torricelli, el aire no es ingrávido. La presión barométrica es el peso del aire desde la parte superior de la atmósfera hasta usted. Comprensiblemente, la presión es menor a medida que aumenta la elevación, hay menos aire encima de ti.
La presión atmosférica generalmente se mide en pulgadas de mercurio (en Estados Unidos, es decir, en milibares en países métricos), que se remonta cientos de años al barómetro de mercurio de Torricelli, que en forma básica todavía se usaba hasta la última década más o menos. Con el líquido peligroso ahora prohibido en la mayoría de los lugares, y los barómetros más modernos que se están afianzando, la medición está empezando a ser reemplazada por lo que se llama hectopascales. Es básicamente una medida de libras por pulgada cuadrada, que es más precisa de lo que realmente está sucediendo con el aire. De cualquier manera, en cualquier barómetro de consumo que vea hoy, su medición será en pulgadas o milibares.
Ahora que sabemos qué es la presión, veamos cómo afecta a nuestro clima. O más exactamente, cómo el clima afecta la presión del aire.
Cómo afecta el clima a la presión del aire
Una de las cosas que ves con más frecuencia en los pronósticos meteorológicos son los grandes signos «H» y «L» que se mueven a través de un mapa. Se trata de grandes franjas, por lo general de cientos de millas de ancho, de alta o baja presión. No hay ningún número que indique alto o bajo; es simplemente un término relativo: un área de alta presión es más alta que lo que está a su alrededor.
Un área de alta presión, es decir, una fuerza más descendente, empuja el aire hacia abajo. A medida que el aire desciende, se calienta, lo que inhibe la formación de nubes y sistemas de tormentas. Por lo tanto, la alta presión casi siempre es un signo de buen tiempo o buen tiempo.
El aire, sin embargo, quiere subir. Así que una vez que golpea un área de baja presión, donde la fuerza descendente no es tan grande, tendrá esa oportunidad. A medida que el aire se eleva, se enfría, lo que se condensa y forma precipitación. Por lo tanto, la baja presión está asociada con el mal tiempo («pobre» es, por supuesto, un término relativo, ¡a algunas personas les gustan mucho las tormentas y la lluvia!).
Para que pueda imaginar un mosaico de franjas de alta y baja presión en un mapa. Estos son creados por el viento, la rotación del planeta, el sol, todo tipo de factores que están completamente fuera del control o predicción humana. Pero lo que sí sabemos es el tipo de clima que presagian estas diferencias en la presión del aire.
Un barómetro que tiene una lectura alta, es decir, alta presión, y es estable, indica buen clima. Estás en medio de un sistema de alta presión. Un barómetro que está cayendo indica que un sistema de baja presión se está moviendo, y puede esperar un clima más pobre. Lo malo que se vuelve el clima es el resultado de lo grande que es la diferencia entre el sistema de alta presión y el de baja presión. Cuanto mayor es la diferencia, más volatilidad hay en la atmósfera y más fuerte es la tormenta. Cuanto menor sea la diferencia, menor será la probabilidad de ver lluvia o tormentas.
Bien, ya sabes sobre la presión del aire y cómo se ve afectada por el clima. Ahora podemos aprender sobre los tipos de barómetros y cómo usarlos para predecir el clima.
Tipos de barómetros
A través de los años, se han utilizado varios tipos de barómetros para ayudar a los meteorólogos y marineros por igual. Echemos un vistazo brevemente a ellos y a cómo funcionan:
Mercurio: Como sabemos, este fue el primer barómetro inventado. Utiliza una cisterna de mercurio abierta junto con un tubo cerrado de al menos 30 pulgadas de altura. El aire presiona el mercurio abierto, lo que eleva o reduce el nivel de mercurio en el tubo. Debido al uso de una sustancia peligrosa, no se pueden encontrar nuevos modelos en el mercado hoy en día. Hay versiones modernas que tienen básicamente el mismo mecanismo, pero no usan mercurio ni una piscina abierta, sino una cantidad fija de gas encerrada en el tubo. En última instancia, estos no son tan precisos como las versiones modernas.
Aneroide: Inventado en 1844, el barómetro aneroide es un dispositivo no líquido. Utiliza una pequeña caja de metal, llamada célula aneroide, hecha de una aleación de berilio y cobre. Los cambios en la presión de aire hacen que la caja se expanda o contraiga, lo que acciona palancas mecánicas que luego se muestran en la cara del barómetro. Estos son a menudo los hermosos dispositivos que imaginan ver en barcos viejos y estaciones meteorológicas, y todavía se usan hoy en día en muchos casos.
Electrónica: Como con todas las herramientas en nuestra era moderna, los barómetros utilizados en la navegación y la meteorología modernas son en su mayoría electrónicos. Cómo funcionan es un poco difícil de entender, así que tuve que pedirle al meteorólogo y profesor Jon Van de Grift que me lo diera de la manera más sencilla posible: «Los sensores barométricos electrónicos proporcionan al usuario una estimación de la elevación sobre el nivel del mar. Estos incorporan una galga extensométrica, que es un cable delgado que cambia su resistencia eléctrica como resultado de la presión atmosférica que actúa sobre un diafragma envuelto a su alrededor. El cambio de voltaje resultante puede ser amplificado y leído por un convertidor, y eventualmente mostrado al usuario.»
¿Qué Tipo Debe Comprar?
Para mi sorpresa, encontrar un barómetro fue increíblemente desafiante. Simplemente no hay muchas opciones.
La primera opción, y la mejor para el verdadero meteorólogo, es encontrar una estación meteorológica digital, que probablemente incluirá un barómetro, así como otras lecturas como temperatura y humedad. A veces puede obtenerlos en tiendas de cajas grandes, tiendas de artículos deportivos e incluso en viveros/tiendas de flores, pero es probable que se limite a solo 1 o 2 modelos para elegir. Tu mejor apuesta es comprar uno en línea, como este. Tiene un sensor que se cuelga afuera que luego envía las mediciones a un lector digital.
La otra opción, además de comprar una antigüedad, es obtener un barómetro aneroide de aspecto atractivo de un minorista en línea. Busqué una por toda la ciudad, y no pude conseguir nada. Y eso es en Denver, no es como si fuera un pueblo pequeño. Terminé recibiendo este modelo de Fischer. Los barómetros aneroides funcionan muy bien y se ven muy bien en una pared como una pieza de decoración masculina. No importa si están dentro o fuera, pero debes saber que algunas cosas afectarán las lecturas, como la proximidad a las rejillas de ventilación de calefacción o refrigeración, así como el uso de aires acondicionados o humidificadores.
Cómo usar un Barómetro para Pronosticar el clima
Ahora que conoces la ciencia, ser capaz de pronosticar el clima es en realidad bastante simple. Y si bien hay algunas diferencias en el uso de un barómetro aneroide o digital, los principios para medir y analizar la presión son los mismos.
La parte posterior de un barómetro aneroide. Los orificios en la parte superior del soporte de plástico permiten que el aire fluya a través de él. El pequeño tornillo en el borde inferior derecho es lo que se utiliza para calibrar el dispositivo; Tuve que usar un destornillador pequeño para anteojos para hacerlo.
Configurar su barómetro es fácil. Para una versión aneroide, debe calibrarla manualmente. Todo esto significa usar un destornillador pequeño para ajustar la manecilla (como en un reloj) para que coincida con la presión barométrica actual en su ubicación (uso weather.gov). Una vez que hayas hecho eso, todo está listo.
Los barómetros digitales, generalmente incluidos como parte de una estación meteorológica amateur más completa, hacen esa parte por usted.
Como ya aprendimos, las mediciones del barómetro serán en pulgadas o milibares. Las lecturas generalmente estarán entre 28 y 31 pulgadas, generalmente medidas al centésimo decimal. Sin embargo, saber solo el número en sí mismo no es tan útil. Lo que importa es en qué dirección se mueve la aguja. Es el cambio en la presión barométrica lo que ayuda a pronosticar el clima. Esto significa que los números estáticos sin indicación de aumento o caída generalmente no son muy útiles.
Por lo tanto, para obtener predicciones precisas, debe echar un vistazo al barómetro cada pocas horas y ver cómo cambia el número. Tenga en cuenta que los cambios parecerán minúsculos; en las pocas semanas que he tenido mi barómetro ha estado entre las 30.00 y las 30.30 todo el tiempo, generalmente solo en movimiento .05-.1 en cualquier dirección en un día dado.
En un barómetro aneroide, tendrás dos manos. Uno mostrará la lectura de presión barométrica, y el otro es un dial manual que se alinea con la lectura de presión cada vez que toma una medición. El propósito de la manecilla manual es que pueda ver rápida y fácilmente en qué dirección se ha movido la aguja y cuán lejos se encuentra entre las lecturas:
Ajuste el dial de un barómetro aneroide cada vez que realice una lectura para alinear la manecilla manual con la manecilla de medición.
Luego, la próxima vez que realice una lectura, podrá ver rápidamente en qué dirección se ha movido la aguja de medición. La lectura actual aquí es de aproximadamente 30.18 pulgadas.
Los barómetros aneroides también suelen tener términos legos como» Tormentoso «y» Seco». La idea es que las lecturas del barómetro a ciertos niveles presagiarán esas condiciones climáticas. Desafortunadamente, esos términos realmente solo funcionan a nivel del mar. Aquí en Denver, a una milla sobre el nivel del mar, casi no valen nada. No importa para mí, se suman al atractivo decorativo del barómetro.
En un barómetro digital, lo más probable es que tenga indicaciones de «subida» o «bajada», y tal vez incluso un gráfico, llamado barógrafo, que muestra lecturas y tendencias anteriores. Esto será más útil y preciso para el verdadero meteorólogo aficionado. En lugar de tener que trazar o recordar lecturas anteriores, el dispositivo lo hace por usted.
Puede ver la lectura del barómetro en la esquina inferior izquierda de esta estación meteorológica digital. Incluye un gráfico, llamado barógrafo, que muestra tendencias y movimientos de presión.
A continuación se muestra un gráfico básico que muestra las lecturas del barómetro y sus patrones meteorológicos correlacionados para ayudarlo a comenzar. Tenga en cuenta que cada ubicación es diferente y que hay varias cosas que afectan a una lectura barométrica, incluida la temperatura, la elevación, la humedad, etc. En un lugar atmosféricamente volátil como Denver, con las montañas afectando rápidamente a los sistemas climáticos, algunas tormentas se forman demasiado rápido para ser detectadas. ¡Esa es la naturaleza del clima! También tenga en cuenta que los barómetros solo le ayudarán a pronosticar para las próximas 24-48 horas más o menos. Dado que los sistemas de presión duran días y a veces semanas, puede pasar un tiempo antes de que note una diferencia sustancial en sus lecturas.
Estas son lecturas para el nivel del mar. Puede usar esta calculadora para ajustar su altura. En mi experiencia, más que los números en sí, las tendencias al alza y a la baja son más importantes. Llegará a encontrar el cómo y los puntos bajos de la presión atmosférica en su área, y pronto podrá no confiar en el gráfico.
Después de unas semanas de tomar lecturas, conocerá bastante bien el clima local y podrá determinar qué es alto, qué es bajo,qué es sorprendente, etc. ¡Salgan y hagan pronósticos!