Normativa OMM

773
Guía de Instrumentos y Métodos de Observación Meteorológicos OMM-N° 8 Edición de 2008 Actualizada en 2010

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Normas De La Organizacion Mundial De Metereologia

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  • www.wmo.int

    Gua de Instrumentos y Mtodos de Observacin Meteorolgicos

    OMM-N 8

    P-O

    BS

    _111

    350

    Edicin de 2008 Actualizada en 2010

  • Gua

    de Instrumentos y Mtodos

    de Observacin Meteorolgicos

    OMM-N 8

    Edicin de 2008

    Actualizada en 2010

    2014

  • OMM-N 8

    Organizacin Meteorolgica Mundial, 2008

    La OMM se reserva el derecho de publicacin en forma impresa, electrnica o de otro tipo y en cualquieridioma. Pueden reproducirse pasajes breves de las publicaciones de la OMM sin autorizacin siempreque se indique claramente la fuente completa. La correspondencia editorial, as como todas las solicitudespara publicar, reproducir o traducir la presente publicacin (o artculos) parcial o totalmente deberndirigirse al:

    Presidente de la Junta de publicacionesOrganizacin Meteorolgica Mundial (OMM)7 bis, avenue de la Paix Tel.: +41 (0) 22 730 8403Case postale 2300 Fax.: +41 (0) 22 730 8040CH-1211 Genve 2, Suiza Correo electrnico: [email protected]

    NOTA

    Las denominaciones empleadas en las publicaciones de la OMM y la forma en que aparecen presentados los datosque contienen no entraan, de parte de la Organizacin, juicio alguno sobre la condicin jurdica de ninguno delos pases, territorios, ciudades o zonas citados o de sus autoridades, ni respecto de la delimitacin de sus fronteraso lmites.

    Las opiniones expresadas en las publicaciones de la OMM son las del autor y no reflejan necesariamente las de laOMM. La mencin de determinados productos o sociedades mercantiles no implica que la OMM los favorezca orecomiende con preferencia a otros anlogos que no se mencionan ni se anuncian.

    AGRADECIMIENTO

    La OMM quisiera agradecer la inestimable contribucin de la Agencia Estatal de Meteorologa (AEMET) en la elaboracin (traduccin, edicin y maquetacin) de esta publicacin en espaol.

    NOTA DE LA EDICIN

    METEOTERM, la base terminolgica de la OMM, puede consultarse en la pgina web: http://www.wmo.int/pages/prog/lsp/meteoterm_wmo_es.html. La lista de abreviaciones figura tambin en la siguiente direccin: http://www.wmo.int/pages/themes/acronyms/index_es.html.

  • Uno de los objetivos de la Organizacin Meteoro-lgica Mundial (OMM) consiste en coordinar lasactividades de sus 188 Miembros en lo relativo a laproduccin de datos e informacin sobre el tiempo,el clima y el agua, de acuerdo con normas acordadasinternacionalmente. Teniendo en cuenta esta cir-cunstancia, cada reunin del Congreso Meteoro-lgico Mundial adopta disposiciones integradas enun Reglamento Tcnico en el que se estipulan lasprcticas y los procedimientos meteorolgicos quedeben seguir los Estados y Territorios Miembros dela OMM. Ese Reglamento Tcnico se complementacon una serie de manuales y de guas en los que sedescriben con mayor detalle las prcticas, los pro-cedimientos y las especificaciones que los Miem-bros deben seguir y aplicar. Los manuales contienenprcticas obligatorias mientras que las guas, comola presente, comprenden prcticas recomendadas.

    La primera edicin de la Gua de Instrumentos y M-todos de Observacin Meteorolgicos se public en1954 y constaba de 12 captulos. Desde entonces,la normalizacin ha sido una de las principalespreocupaciones de las actividades de la Comisinde Instrumentos y Mtodos de Observacin(CIMO), y la CIMO ha revisado peridicamente elcontenido de la Gua, formulando recomendacio-nes, adiciones y enmiendas cuando ha sido posible.

    La presente edicin, la sptima, es una versin to-talmente revisada que incluye temas y captulosadicionales que reflejan los ltimos avances tec-nolgicos. Su finalidad, as como la de las edicionesanteriores, es proporcionar una orientacin com-pleta y actualizada de los medios ms eficaces parallevar a cabo observaciones y mediciones meteo-rolgicas. La presente edicin se prepar gracias ala colaboracin de 42 expertos procedentes de 17pases y fue adoptada por la decimocuarta reuninde la CIMO (Ginebra, diciembre de 2006).

    En la presente Gua se describen la mayora de ins-trumentos, sistemas y tcnicas utilizados regu-larmente, desde los ms sencillos hasta los mscomplejos y sofisticados, pero no se trata de abordarlos mtodos e instrumentos utilizados nicamen-

    te con fines de investigacin o experimentales.Adems, la Gua no pretende ser un manual de ins-trucciones detallado para uso de observadores ytcnicos, sino que est ms bien destinada a servirde base para la preparacin de manuales por partede los Servicios Meteorolgicos e Hidrolgicos Na-cionales (SMHN) o de otros usuarios interesadosque operan sistemas de observacin, con miras asatisfacer sus necesidades especficas. Sin embargo,tampoco se trata de especificar en detalle el diseode los instrumentos puesto que ello podra obs-taculizar su evolucin. En cambio, es preferiblecircunscribir la normalizacin a los requisitos esen-ciales de los instrumentos y limitar las recomenda-ciones a las caractersticas generalmente comunesde las diversas configuraciones de un sistema deinstrumentos o de medicin.

    Aunque la Gua est destinada fundamentalmentea los SMHN, muchas otras organizaciones e insti-tuciones educativas y de investigacin que realizanobservaciones meteorolgicas la han encontradotil, con lo cual tambin se han tenido en cuentasus necesidades en el momento de prepararla. Ade-ms, muchos fabricantes de instrumentos han re-conocido la utilidad de la Gua para la elaboraciny la produccin de instrumentos y sistemas espe-cialmente adaptados a las necesidades de los Miem-bros. Habida cuenta de la considerable demandade ejemplares de esta publicacin, se tom la deci-sin de ponerla a disposicin de todos los usuariosinteresados en el sitio web de la OMM.

    Por consiguiente, en nombre de la OMM, quisieraexpresar mi agradecimiento a todos los SMHN, co-misiones tcnicas, equipos de expertos e individuosque han contribuido a la presente publicacin.

    (M. Jarraud)Secretario General

    PREFACIO

  • NDICE

    Pgina

    PARTE I. MEDICIN DE VARIABLES METEOROLGICAS

    CAPTULO 1. Generalidades ................................................................................................... I.11

    CAPTULO 2. Medicin de la temperatura.............................................................................. I.21

    CAPTULO 3. Medicin de la presin atmosfrica .................................................................. I.31

    CAPTULO 4. Medicin de la humedad .................................................................................. I.41

    CAPTULO 5. Medicin del viento de superficie .................................................................... I.51

    CAPTULO 6. Medicin de la precipitacin ............................................................................ I.61

    CAPTULO 7. Medicin de la radiacin .................................................................................. I.71

    CAPTULO 8. Medicin de la duracin de la insolacin ........................................................ I.81

    CAPTULO 9. Medicin de la visibilidad................................................................................. I.91

    CAPTULO 10. Medicin de la evaporacin ............................................................................. I.101

    CAPTULO 11. Medicin de la humedad del suelo .................................................................. I.111

    CAPTULO 12. Medicin de la presin, la temperatura y la humedad en altitud.................... I.121

    CAPTULO 13. Medicin del viento en altitud ......................................................................... I.131

    CAPTULO 14. Observacin del tiempo presente y del tiempo pasado; estado del terreno .... I.141

    CAPTULO 15. Observacin de las nubes ................................................................................. I.151

    CAPTULO 16. Medicin del ozono .......................................................................................... I.161

    CAPTULO 17. Medicin de la composicin atmosfrica ......................................................... I.171

  • Pgina

    PARTE II. SISTEMAS DE OBSERVACIN

    CAPTULO 1. Mediciones de estaciones meteorolgicas automticas ................................... II.11

    CAPTULO 2. Mediciones y observaciones en estaciones meteorolgicas aeronuticas ........ II.21

    CAPTULO 3. Observaciones desde aeronaves ........................................................................ II.31

    CAPTULO 4. Observaciones marinas ..................................................................................... II.41

    CAPTULO 5. Tcnicas especiales de perfilamiento para la capa lmite y la troposfera ......... II.51

    CAPTULO 6. Mediciones con cohetes en la estratosfera y la mesosfera ............................... II.61

    CAPTULO 7. Localizacin de los focos de parsitos atmosfricos ......................................... II.71

    CAPTULO 8. Observaciones desde satlites ........................................................................... II.81

    CAPTULO 9. Mediciones por radar ........................................................................................ II.91

    CAPTULO 10. Tcnicas de globos ............................................................................................ II.101

    CAPTULO 11. Observaciones urbanas ..................................................................................... II.111

    CAPTULO 12. Mediciones meteorolgicas viarias ................................................................... II.121

    PARTE III. GARANTA DE LA CALIDAD Y GESTIN DE LOS SISTEMAS DE OBSERVACIN

    CAPTULO 1. Gestin de la calidad ........................................................................................ III.11

    CAPTULO 2. Muestreo de variables meteorolgicas .............................................................. III.21

    CAPTULO 3. Reduccin de datos ........................................................................................... III.31

    CAPTULO 4. Prueba, calibracin e intercomparacin ........................................................... III.41

    CAPTULO 5. Capacitacin de especialistas en instrumentos ................................................ III.51

    LISTA DE CONTRIBUIDORES A LA GUA ...................................................................................... Ap.11

    I.6 GUA DE INSTRUMENTOS Y MTODOS DE OBSERVACIN METEOROLGICOS

  • PARTE I

    MEDICIN DE VARIABLES METEOROLGICAS

  • NDICE I.1PARTE I. MEDICIN DE VARIABLES METEOROLGICAS

    NDICE

    Pgina

    CAPTULO 1. GENERALIDADES ................................................................................................. I.11

    1.1 Observaciones meteorolgicas .................................................................................... I.111.2 Sistemas de observacin meteorolgica ...................................................................... I.131.3 Requisitos generales que ha de cumplir una estacin meteorolgica ......................... I.131.4 Requisitos generales que han de cumplir los instrumentos ........................................ I.171.5 Normas y definiciones de medicin ............................................................................ I.181.6 Incertidumbre de las mediciones ................................................................................ I.110

    Anexo 1.A. Centros Regionales .............................................................................................. I.119

    Anexo 1.B. Clasificaciones de emplazamientos de las estaciones terrestres deobservacin en superficie ........................................................................................................ I.121

    Anexo 1.C. Descripcin de la exposicin en las estaciones ..................................................... I.132

    Anexo 1.D. Requisitos de incertidumbre de las mediciones operativas y rendimientode los instrumentos ................................................................................................................ I.134

    Referencias y bibliografa complementaria ............................................................................ I.140

    CAPTULO 2. MEDICIN DE LA TEMPERATURA ...................................................................... I.21

    2.1 Generalidades .............................................................................................................. I.212.2 Termmetros de lquido en cpsulas de vidrio ............................................................ I.242.3 Termgrafos mecnicos ............................................................................................... I.2112.4 Termmetros elctricos ................................................................................................ I.2122.5 Proteccin contra las radiaciones ................................................................................ I.217

    Anexo. Determinacin de los puntos fijos de la Escala Internacional de Temperatura de 1990 I.220

    Referencias y bibliografa complementaria ............................................................................ I.222

    CAPTULO 3. MEDICIN DE LA PRESIN ATMOSFRICA ....................................................... I.31

    3.1 Generalidades .............................................................................................................. I.313.2 Barmetros de mercurio .............................................................................................. I.333.3 Barmetros electrnicos .............................................................................................. I.383.4 Barmetros aneroides .................................................................................................. I.3123.5 Bargrafos .................................................................................................................... I.3133.6 Barmetros de tubo de Bourdon ................................................................................. I.3143.7 Variacin baromtrica ................................................................................................. I.3143.8 Requisitos generales de exposicin.............................................................................. I.3153.9 Exposicin del barmetro............................................................................................ I.3153.10 Comparacin, calibracin y mantenimiento .............................................................. I.3173.11 Ajuste de las lecturas del barmetro a otros niveles .................................................... I.3223.12 Tendencia de la presin y caracterstica de la tendencia de la presin ....................... I.323

    Anexo 3.A. Correccin de las lecturas del barmetro en condiciones normales ...................... I.324

    Anexo 3.B. Barmetros patrn regionales ............................................................................... I.327

    Referencias y bibliografa complementaria ............................................................................ I.328

  • I.2 PARTE I. MEDICIN DE VARIABLES METEOROLGICAS

    Pgina

    CAPTULO 4. MEDICIN DE LA HUMEDAD ............................................................................ I.41

    4.1 Generalidades .............................................................................................................. I.414.2 El psicrmetro ............................................................................................................. I.464.3 Higrmetro de cabello ................................................................................................. I.4134.4 Higrmetro de punto de roco con espejo enfriado .................................................... I.4164.5 Higrmetro de condensacin de cloruro de litio calentado (clula de punto

    de roco) ....................................................................................................................... I.4194.6 Higrmetros elctricos de resistencia y de capacitancia .............................................. I.4224.7 Higrmetros de absorcin de radiacin electromagntica .......................................... I.4234.8 Seguridad ..................................................................................................................... I.4244.9 Instrumentos de referencia y calibracin .................................................................... I.425

    Anexo 4.A. Definiciones y especificaciones del vapor de agua en la atmsfera ....................... I.429

    Anexo 4.B. Frmulas para el clculo de las mediciones de la humedad .................................. I.432

    Referencias y bibliografa complementaria ............................................................................ I.433

    CAPTULO 5. MEDICIN DEL VIENTO DE SUPERFICIE ........................................................... I.51

    5.1 Generalidades .............................................................................................................. I.515.2 Estimacin del viento .................................................................................................. I.545.3 Mtodos instrumentales simples ................................................................................. I.555.4 Anemmetros de cazoletas y de hlice ........................................................................ I.555.5 Veletas ......................................................................................................................... I.565.6 Otros sensores de viento ............................................................................................. I.575.7 Sensores y combinaciones de sensores para la medicin de las componentes ........... I.575.8 Mtodos de procesamiento de datos ........................................................................... I.575.9 Exposicin de los instrumentos de viento .................................................................. I.5105.10 Calibracin y mantenimiento ..................................................................................... I.513

    Anexo. Longitud de rugosidad eficaz ...................................................................................... I.514

    Referencias y bibliografa complementaria ............................................................................ I.516

    CAPTULO 6. MEDICIN DE LA PRECIPITACIN .................................................................... I.61

    6.1 Generalidades .............................................................................................................. I.616.2 Emplazamiento y exposicin ...................................................................................... I.636.3 Medidores de precipitacin no registradores ............................................................... I.646.4 Errores y correcciones en los medidores ...................................................................... I.666.5 Medidores de precipitacin registradores .................................................................... I.696.6 Medicin del roco, de la acumulacin de hielo y de la precipitacin de niebla ........ I.6136.7 Medicin de la cada de nieve y de la capa de nieve ................................................... I.616

    Anexo 6.A. Emplazamientos para la intercomparacin de la precipitacin ............................. I.620

    Anexo 6.B. Procedimientos que se sugieren para la correccin de las mediciones de laprecipitacin........................................................................................................................... I.621

    Anexo 6.C. Procedimiento normalizado para la calibracin en laboratorio de pluvimetrosde intensidad de lluvia por captacin ..................................................................................... I.622

    Referencias y bibliografa complementaria ............................................................................ I.625

  • NDICE I.3

    Pgina

    CAPTULO 7. MEDICIN DE LA RADIACIN ........................................................................... I.71

    7.1 Generalidades .............................................................................................................. I.717.2 Medicin de la radiacin solar directa ........................................................................ I.757.3 Medicin de la radiacin celeste global y difusa ......................................................... I.7127.4 Medicin de la radiacin total y de onda larga ........................................................... I.7227.5 Medicin de magnitudes de radiacin especiales ........................................................ I.7267.6 Medicin de la radiacin ultravioleta .......................................................................... I.728Anexo 7.A. Nomenclatura de las magnitudes radiomtricas y fotomtricas ............................ I.734

    Anexo 7.B. Magnitudes meteorolgicas, smbolos y definiciones de radiacin ....................... I.736

    Anexo 7.C. Requisitos que deben reunir los Centros radiomtricos mundiales, regionalesy nacionales ............................................................................................................................ I.738

    Anexo 7.D. Frmulas tiles .................................................................................................... I.741

    Anexo 7.E. Radiacin celeste difusa Correccin del efecto del anillo de sombra ................. I.743

    Referencias y bibliografa complementaria ............................................................................ I.744

    CAPTULO 8. MEDICIN DE LA DURACIN DE LA INSOLACIN ......................................... I.81

    8.1 Generalidades .............................................................................................................. I.818.2 Instrumentos y sensores .............................................................................................. I.848.3 Exposicin del heligrafo ............................................................................................ I.878.4 Fuentes generales de error ........................................................................................... I.888.5 Calibracin .................................................................................................................. I.888.6 Mantenimiento ........................................................................................................... I.810Anexo. Algoritmo para estimar la duracin de la insolacin a partir de mediciones dela irradiancia global directa ..................................................................................................... I.811

    Referencias y bibliografa complementaria ............................................................................ I.812

    CAPTULO 9. MEDICIN DE LA VISIBILIDAD .......................................................................... I.91

    9.1 Generalidades .............................................................................................................. I.919.2 Estimacin visual del alcance ptico meteorolgico ................................................... I.959.3 La medicin del alcance ptico meteorolgico con instrumentos ............................. I.98Referencias y bibliografa complementaria ............................................................................ I.915

    CAPTULO 10. MEDICIN DE LA EVAPORACIN .................................................................... I.101

    10.1 Generalidades .............................................................................................................. I.10110.2 Atmmetros ................................................................................................................. I.10210.3 Evapormetros de cubeta y tanques de evaporacin ................................................... I.10310.4 Evapotranspirmetros (lismetros) .............................................................................. I.10610.5 Estimacin de la evaporacin a partir de superficies naturales ................................... I.108Referencias y bibliografa complementaria ............................................................................ I.1011

    CAPTULO 11. MEDICIN DE LA HUMEDAD DEL SUELO ....................................................... I.111

    11.1 Generalidades .............................................................................................................. I.11111.2 Medicin gravimtrica directa del contenido hdrico del suelo .................................. I.11411.3 Contenido hdrico del suelo: mtodos indirectos ....................................................... I.11511.4 Instrumentacin para medir el potencial hdrico del suelo ........................................ I.11811.5 Teledeteccin de la humedad del suelo ....................................................................... I.111011.6 Seleccin del emplazamiento y tamao de la muestra ............................................... I.1111Referencias y bibliografa complementaria ............................................................................ I.1112

  • I.4 PARTE I. MEDICIN DE VARIABLES METEOROLGICAS

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    CAPTULO 12. MEDICIN DE LA PRESIN, LA TEMPERATURA YLA HUMEDAD EN ALTITUD....................................................................................................... I.121

    12.1 Generalidades .............................................................................................................. I.12112.2 Electrnica de las radiosondas ..................................................................................... I.12712.3 Sensores de temperatura .............................................................................................. I.12812.4 Sensores de presin ..................................................................................................... I.121112.5 Sensores de humedad relativa ..................................................................................... I.121412.6 Equipo de la estacin terrestre ..................................................................................... I.121712.7 Operaciones de radiosondas ........................................................................................ I.121812.8 Errores de las radiosondas ........................................................................................... I.122012.9 Comparacin, calibracin y mantenimiento .............................................................. I.123212.10 Clculos e informacin ............................................................................................... I.1236

    Anexo 12.A. Requisitos de incertidumbre (error tpico) de las mediciones en altitud enmeteorologa sinptica, interpretados para las mediciones convencionales en altitud ydel viento ............................................................................................................................... I.1238

    Anexo 12.B. Lmites de rendimiento para vientos en altitud y para temperatura,humedad relativa y altura geopotencial medidas por radiosonda............................................ I.1239

    Anexo 12.C. Directrices para organizar intercomparaciones de radiosondas y parael establecimiento de emplazamientos de prueba ................................................................... I.1244

    Referencias y bibliografa complementaria ............................................................................ I.1250

    CAPTULO 13. MEDICIN DEL VIENTO EN ALTITUD ............................................................. I.131

    13.1 Generalidades .............................................................................................................. I.13113.2 Sensores e instrumentos de medicin del viento en altitud ....................................... I.13513.3 Mtodos de medicin .................................................................................................. I.131113.4 Ubicacin del equipo en tierra .................................................................................... I.131413.5 Fuentes de error ........................................................................................................... I.131413.6 Comparacin, calibracin y mantenimiento .............................................................. I.131913.7 Correcciones ................................................................................................................ I.1321

    Referencias y bibliografa complementaria ............................................................................ I.1323

    CAPTULO 14. OBSERVACIONES DEL TIEMPO PRESENTE Y DEL TIEMPO PASADO;ESTADO DEL TERRENO .............................................................................................................. I.141

    14.1 Generalidades .............................................................................................................. I.14114.2 Observacin del tiempo presente y del tiempo pasado............................................... I.14214.3 Observacin del estado del terreno ............................................................................. I.14814.4 Observacin de fenmenos especiales ........................................................................ I.149

    Anexo. Criterios para determinar la intensidad de precipitacin dbil, moderada o fuerte ..... I.1410

    Referencias y bibliografa complementaria ............................................................................ I.1411

    CAPTULO 15. OBSERVACIN DE LAS NUBES .......................................................................... I.151

    15.1 Generalidades .............................................................................................................. I.15115.2 Estimacin y observacin de la nubosidad, la altura de la base de las nubes

    y el tipo de nubes por observadores humanos ............................................................ I.15315.3 Mediciones de la nubosidad con instrumentos ........................................................... I.15515.4 Medicin de la altura de la base de las nubes con instrumentos ................................ I.15715.5 Mediciones del tipo de nubes con instrumentos ........................................................ I.151215.6 Otras propiedades relacionadas con las nubes ............................................................ I.1512

    Referencias y bibliografa complementaria ............................................................................ I.1513

  • NDICE I.5

    Pgina

    CAPTULO 16. MEDICIN DEL OZONO ................................................................................... I.161

    16.1 Consideraciones generales ........................................................................................... I.16116.2 Mediciones del ozono superficial ................................................................................ I.16316.3 Mediciones del ozono total ......................................................................................... I.16516.4 Mediciones del perfil vertical de ozono....................................................................... I.161216.5 Correcciones de las medidas del ozono ....................................................................... I.161716.6 Observaciones desde aeronaves y satlites .................................................................. I.1618

    Anexo 16.A. Unidades de medida del ozono total y local ....................................................... I.1620

    Anexo 16.B. Teora de la medicin ......................................................................................... I.1622

    Referencias y bibliografa complementaria ............................................................................ I.1624

    CAPTULO 17. MEDICIN DE LA COMPOSICIN ATMOSFRICA .......................................... I.171

    17.1 Generalidades .............................................................................................................. I.17117.2 Medicin de las variables especficas ........................................................................... I.17117.3 Garanta de la calidad .................................................................................................. I.1711

    Referencias y bibliografa complementaria ............................................................................ I.1713

  • I.6 PARTE I. MEDICIN DE VARIABLES METEOROLGICAS

  • CAPTULO 1. GENERALIDADES I.1-1

    1.1 OBSERVACIONESMETEOROLGICAS

    1.1.1 Generalidades

    Las observaciones meteorolgicas (as como las am-bientales y geofsicas afines) se realizan por diversasrazones. Se utilizan para la preparacin en tiemporeal de anlisis meteorolgicos, predicciones y avi-sos de tiempo violento, para el estudio del clima,para las operaciones locales sensibles a las condi-ciones meteorolgicas (por ejemplo, operacioneslocales de vuelo en aerdromos o trabajos de cons-truccin en instalaciones terrestres y martimas),para la hidrologa y la meteorologa agrcola, y confines de investigacin meteorolgica y climato-lgica. El objeto de la Gua de Instrumentos y Mtodosde Observacin Meteorolgicos es apoyar esas activida-des proporcionando asesoramiento sobre prcticasidneas para realizar mediciones y observacionesmeteorolgicas.

    Por supuesto, existen muchas otras fuentes de ase-soramiento complementario, y los usuarios debe-ran remitirse a las referencias que figuran al finalde cada captulo para consultar una amplia biblio-grafa de la teora y la prctica de los instrumentosy mtodos de observacin. Las referencias abarcanasimismo material sobre prcticas nacionales,normas nacionales e internacionales, y bibliografaespecfica. Tambin comprenden una lista de infor-mes sobre conferencias tcnicas, instrumentaciny comparaciones internacionales de instrumentospublicados por la Organizacin MeteorolgicaMundial (OMM) para la Comisin de Instrumentosy Mtodos de Observacin (CIMO). Muchos otrosmanuales y guas publicados por la OMM tratansobre aplicaciones particulares de las observacionesmeteorolgicas (vanse especialmente los relativosal Sistema Mundial de Observacin (OMM, 2010by 2010d), meteorologa aeronutica (OMM, 1990),hidrologa (OMM, 2008), meteorologa agrcola(OMM, 2010a) y climatologa (OMM, 1983).

    La garanta de la calidad y el mantenimiento sonespecialmente importantes para las mediciones coninstrumentos. A lo largo de esta Gua se formulanmuchas recomendaciones con el fin de satisfacerlos requisitos de rendimiento establecidos. En par-ticular, la parte III est dedicada a la garanta y la

    CAPTULO 1

    GENERALIDADES

    gestin de la calidad de los sistemas de observacin.A este respecto, se reconoce que la gestin de lacalidad y la formacin profesional de especialistasen instrumentos son tareas de suma importancia.Por lo tanto, siguiendo la recomendacin de laCIMO1, varias asociaciones regionales de la OMMhan establecido Centros Regionales de Instru-mentos (CRI) para mantener los niveles de calidady proporcionar asesoramiento en lo concernientea las mediciones meteorolgicas. En el anexo 1.Afiguran sus atribuciones y los lugares donde se en-cuentran. Asimismo, atendiendo a la recomendacinde la Comisin Tcnica Mixta OMM/COI sobre Ocea-nografa y Meteorologa Marina (CMOMM)2 (OMM,2009), se ha creado una red de Centros Regionalesde Instrumentos Marinos (CRIM) cuya misin esdesempear funciones similares en lo que respectaa la meteorologa marina y otras mediciones ocea-nogrficas afines. Sus atribuciones y sus localiza-ciones se indican en el anexo 4.A del captulo 4 dela parte II.

    Las definiciones y normas establecidas en la pre-sente Gua (vase la seccin 1.5.1) siempre sernconformes a las normas adoptadas a nivel inter-nacional. Los documentos fundamentales de refe-rencia son el Vocabulario meteorolgico internacional(OMM, 1992) y el International Vocabulary of Basicand General Terms in Metrology (Vocabulario interna-cional de trminos fundamentales y generales demetrologa) (ISO, 2008).

    1.1.2 Representatividad

    La representatividad de una observacin es el gradode exactitud con el que describe el valor de unavariable necesaria para una finalidad especfica. Porlo tanto, no constituye una calidad fija de unaobservacin, sino que se deriva de una evaluacinconjunta de la instrumentacin, el intervalo demedicin y la exposicin teniendo en cuenta lasnecesidades de una aplicacin en particular. Por

    1 Formulada por la Comisin de Instrumentos y Mtodos deObservacin en su novena reunin (1985) mediante la Reco-mendacin 19 (CIMO-IX).

    2 Formulada por la Comisin Tcnica Mixta OMM/COI sobreOceanografa y Meteorologa Marina (CMOMM) en su tercerareunin (2009) mediante la Recomendacin 1 (CMOMM-III).

  • I.1-2 PARTE I. MEDICIN DE VARIABLES METEOROLGICAS

    ejemplo, las observaciones sinpticas normalmentedeberan ser representativas de un rea de hasta100 km en torno a la estacin, mientras que en elcaso de aplicaciones de pequea escala o local ladimensin del rea que se tiene en cuenta puedeser de 10 km o menos.

    Concretamente, las aplicaciones tienen sus propiasescalas temporales y espaciales a la hora de realizartareas de promediado y de trabajar con la densidadde las estaciones y con la resolucin de los fen-menos, es decir, preferiblemente, son pequeaspara la meteorologa agrcola y grandes para las pre-dicciones mundiales a largo plazo. Las escalasutilizadas en prediccin estn estrechamente rela-cionadas con las escalas temporales de los fenme-nos; as pues, para las predicciones meteorolgicasa ms corto plazo se requieren observaciones msfrecuentes desde una red ms densa en una zonalimitada, con el fin de detectar cualquier fenmenode pequea escala y su rpido desarrollo. Remi-tindose a diversas fuentes (OMM, 2001; 2010d;Orlanski, 1975), las escalas meteorolgicas horizon-tales pueden clasificarse de la manera siguiente, conuna incertidumbre de factor dos:a) microescala (menos de 100 m) para la meteo-

    rologa agrcola; por ejemplo, evaporacin;b) topoescala o escala local (100 m a 3 km); por

    ejemplo, contaminacin del aire, tornados;c) mesoescala (3 km a 100 km); por ejemplo, tor-

    mentas, brisa de mar y de montaa;d) gran escala (100 km a 3 000 km); por ejemplo,

    frentes, diversos ciclones, formaciones denubes;

    e) escala planetaria (ms de 3 000 km); por ejem-plo, ondas largas en la troposfera superior.

    En la seccin 1.6 se trata de las incertidumbresrequeridas y alcanzables de los sistemas de instru-mentos. Las incertidumbres alcanzables especifi-cadas pueden obtenerse utilizando sistemas deinstrumentos adecuados y manejados de maneracorrecta, pero, en la prctica, no siempre se consi-guen. Las prcticas de observacin idneas requie-ren aptitudes, formacin, equipo y apoyo, de losque no siempre se dispone en la cuanta suficiente.Los intervalos con los que deberan efectuarse lasmediciones varan en funcin de la aplicacin, asaber, minutos para la aviacin, horas para laagricultura y das para las descripciones climticas.Las disposiciones sobre el almacenamiento de datospretenden conseguir un equilibrio entre la capaci-dad disponible y las necesidades de los usuarios.

    Es difcil lograr una buena exposicin que sea re-presentativa en escalas de entre unos pocos metros

    y 100 km (vase la seccin 1.3). Los errores debidosa una exposicin no representativa pueden ser mu-cho mayores que los previstos para el sistema deinstrumentos aislado. Una estacin situada en unacolina o en la costa probablemente no sea represen-tativa en gran escala o en mesoescala. Sin embargo,con el tiempo, incluso en estaciones no represen-tativas, la homogeneidad de las observacionespuede permitir a los usuarios emplear eficazmentelos datos de esas estaciones para efectuar estudiosclimticos.

    En el anexo 1.B se examina ms detalladamente larepresentatividad de los emplazamientos a la vezque se ofrecen directrices sobre la clasificacin delos emplazamientos para las estaciones de observa-cin de superficie situadas en tierra con el fin deindicar su representatividad para la medicin dediferentes variables.

    1.1.3 Metadatos

    La finalidad de la presente Gua y de las publica-ciones afines de la OMM consiste en garantizar lafiabilidad de las observaciones mediante lanormalizacin. Sin embargo, los recursos y las cir-cunstancias locales pueden dar lugar a desviacionescon respecto a las normas acordadas en materia deinstrumentacin y exposicin. Un ejemplo tpicoes el de las regiones sujetas a nevadas copiosas,donde los instrumentos se instalan a mayor altitudde la habitual de modo que puedan ser tiles tantoen invierno como en verano.

    A menudo, los usuarios de las observaciones meteo-rolgicas deben conocer la exposicin real, el tipoy la condicin del equipo y su funcionamiento, ytal vez las circunstancias de las observaciones. Hoyen da, esto es particularmente importante en elestudio del clima, en el que deben examinarse loshistoriales detallados de las estaciones. Hay quemantener metadatos (datos sobre datos) de todaslas cuestiones relacionadas con el establecimientoy el mantenimiento de la estacin que se espe-cifican en la seccin 1.3, y de los cambios que seproducen, inclusive el historial de la calibracin ydel mantenimiento y los cambios en la exposiciny de personal (OMM, 2003). Los metadatos sonimportantes sobre todo para los elementos parti-cularmente sensibles a la exposicin, como la pre-cipitacin, el viento y la temperatura. Una formaespecialmente importante de metadatos es lainformacin sobre la existencia, la disponibilidady la calidad de datos meteorolgicos y los metadatossobre ellos.

  • CAPTULO 1. GENERALIDADES I.1-3

    1.2 SISTEMAS DE OBSERVACINMETEOROLGICA

    Los requisitos de los datos de observacin puedensatisfacerse utilizando sistemas de medicin in situo teledeteccin (incluso a bordo de vehculos espa-ciales), segn la capacidad de los diversos sistemasde teledeteccin para medir los elementos nece-sarios. En OMM (2010d) se especifican los requisitosen trminos de escala mundial, regional y nacional,y segn el mbito de aplicacin. El Sistema Mundialde Observacin, concebido para satisfacer estos re-quisitos, se compone del subsistema de superficiey del subsistema espacial. El subsistema de super-ficie comprende una amplia variedad de tipos deestaciones segn las aplicaciones particulares (porejemplo, estacin sinptica de superficie, estacinde observacin en altitud, estacin climatolgica,etc.). El subsistema espacial comprende varios veh-culos espaciales con misiones de observacin a bor-do y el segmento terrestre asociado para el mando,el control y la recepcin de datos. Los prrafos ycaptulos siguientes de la presente Gua tratan delsubsistema de superficie y, en menor medida, delsubsistema espacial. Para obtener ciertas observacio-nes meteorolgicas mediante sistemas automati-zados, por ejemplo, el tiempo presente, es necesarioadoptar un mtodo basado en el empleo de sensoresmltiples, en el que se aplica un algoritmo paracalcular el resultado de los datos que ofrecen variossensores.

    1.3 REQUISITOS GENERALES QUE HA DECUMPLIR UNA ESTACINMETEOROLGICA

    En OMM (2010d) se indican en forma pormeno-rizada los requisitos de los elementos que han deobservarse segn el tipo de estacin y la red de ob-servacin. En esta seccin se examinan los requi-sitos de observacin de una estacin climatolgicacaracterstica o una estacin de la red sinptica desuperficie.

    En una estacin que realiza observaciones de su-perficie se observan los siguientes elementos (loscaptulos se refieren a la parte I de esta Gua):

    Tiempo presente (captulo 14)Tiempo pasado (captulo 14)Direccin y

    velocidad del viento (captulo 5)Nubosidad (captulo 15)Tipo de nubes (captulo 15)

    Altura de la basede las nubes (captulo 15)

    Visibilidad (captulo 9)Temperatura (captulo 2)Humedad relativa (captulo 4)Presin atmosfrica (captulo 3)Precipitacin (captulo 6)Capa de nieve (captulo 6)Insolacin y/o

    radiacin solar (captulos 7 y 8)Temperatura del suelo (captulo 2)Evaporacin (captulo 10)

    Existen instrumentos que pueden medir todos estoselementos, salvo el tipo de nubes. Sin embargo,con la tecnologa actual, los instrumentos para ob-servar el tiempo presente y pasado, la nubosidad yla altura de las nubes y la capa de nieve no permitenhacer las observaciones de toda la gama de los fe-nmenos como las puede efectuar un observadorhumano.

    Algunas estaciones meteorolgicas realizan medi-ciones en altura (captulos 12 y 13 de la parte I),mediciones de la humedad del suelo (captulo 11de la parte I), del ozono (captulo 16 de la parte I)y de la composicin de la atmsfera (captulo 17de la parte I), y en algunas se recurre a sistemas deinstrumentos especiales que se describen en laparte II de esta Gua.

    Los detalles de los mtodos de observacin y losinstrumentos apropiados se recogen en los captu-los siguientes de esta Gua.

    1.3.1 Estaciones meteorolgicasautomticas

    La mayora de los elementos requeridos para finessinpticos, climatolgicos o aeronuticos puedenmedirse con instrumentos automticos (captulo 1de la parte II).

    A medida que aumenta la capacidad de los sistemasautomticos, tambin lo hace constantemente laproporcin de estaciones meteorolgicas meramen-te automticas con respecto a las estaciones meteo-rolgicas dotadas de personal/observadores (coninstrumentos automticos o sin elIos). Las orienta-ciones que se dan en los siguientes prrafos sobreel emplazamiento y la exposicin, los cambios deinstrumentos, y la inspeccin y el mantenimientose aplican igualmente a las estaciones meteorol-gicas automticas y a las estaciones meteorolgicasdotadas de personal.

  • I.1-4 PARTE I. MEDICIN DE VARIABLES METEOROLGICAS

    1.3.2 Observadores

    Los observadores meteorolgicos son necesariospor varias razones, como las que se enumeran acontinuacin:a) para efectuar observaciones sinpticas y/o

    climatolgicas con la exactitud y representa-tividad adecuadas utilizando los instrumentosapropiados;

    b) para mantener los instrumentos, la documenta-cin de metadatos y los emplazamientos deobservacin en buen estado;

    c) para codificar y enviar las observaciones (a faltade sistemas automticos de codificacin y co-municacin);

    d) para mantener dispositivos de registro in situ,en particular el cambio de mapas, cuando seproporcionen;

    e) para hacer o cotejar registros semanales y/omensuales de datos climatolgicos cuando nose disponga de sistemas automticos o estossean inadecuados;

    f) para proporcionar observaciones suplementa-rias o de reserva cuando el equipo automticono haga observaciones de todos los elementosrequeridos o cuando est fuera de servicio;

    g) para responder a las consultas efectuadas porel pblico y los especialistas.

    Los observadores deberan estar especializados otener un diploma de un Servicio Meteorolgico queacredite su competencia para efectuar observa-ciones con arreglo a las normas exigidas. Deberanser capaces de interpretar las instrucciones sobre eluso de instrumentos y las tcnicas manuales apli-cables a sus propios sistemas particulares de obser-vacin. Las orientaciones sobre los requisitos deformacin en instrumentos de los observadoresfiguran en el captulo 5 de la parte III.

    1.3.3 Emplazamiento y exposicin

    1.3.3.1 Eleccin del emplazamiento

    Las estaciones meteorolgicas de observacin estnconcebidas de modo que se puedan efectuar me-diciones (u observaciones) representativas segn eltipo de la estacin de que se trate. Por tanto, unaestacin de la red sinptica debera hacer observa-ciones que se ajusten a los requisitos de la escalasinptica, en tanto que una estacin de observacinmeteorolgica aeronutica debera hacer observacio-nes que describan las condiciones especficas delemplazamiento local (aerdromo). Cuando lasestaciones se utilizan con diversos fines, por ejemplo,

    aeronuticos, sinpticos y climatolgicos, los requi-sitos ms estrictos determinarn la ubicacin precisade un emplazamiento de observacin y sus sensoresasociados. En OMM (1993) figura un estudio deta-llado sobre el emplazamiento y la exposicin.

    Por ejemplo, las siguientes consideraciones se apli-can a la eleccin del emplazamiento y a los re-quisitos de exposicin de los instrumentos de unaestacin sinptica o climatolgica tpica en una redregional o nacional:a) Los instrumentos exteriores deberan instalarse

    en terreno llano, a poder ser de una dimensinno inferior a 25 metros por 25 metros cuandohaya muchas instalaciones, pero en los casosen los que haya relativamente pocas instalacio-nes (como en la figura 1.1) el terreno puede sermucho ms pequeo, por ejemplo de 10 me-tros por 7 metros (el recinto). El terreno deberaestar cubierto de hierba corta o de una superficierepresentativa de la localidad, rodeada de unacerca o estacas para impedir la entrada de perso-nas no autorizadas. En el recinto, se reserva unaparcela de unos 2 metros por 2 metros para lasobservaciones referentes al estado del suelo ysu temperatura a profundidades iguales o infe-riores a 20 cm (captulo 2 de la parte I) (las tem-peraturas del suelo a profundidades superioresa los 20 cm pueden medirse fuera de esta par-cela). La figura 1.1 muestra un ejemplo de ladistribucin de dicha estacin (tomado deOMM, 2010b).

    b) No debera haber laderas empinadas en lasproximidades, y el emplazamiento no deberaencontrarse en una hondonada. Si no se cum-plen estas condiciones, las observaciones pue-den presentar peculiaridades de importancianicamente local.

    c) El emplazamiento debera estar suficientemen-te alejado de rboles, edificios, muros u otrosobstculos. La distancia entre cualquiera de esosobstculos (incluidas las vallas) y el pluvime-tro no debera ser inferior aI doble de la alturadel objeto por encima del borde del aparato, ypreferentemente debera cuadruplicar la altura.

    d) El registrador de luz solar, el pluvimetro y elanemmetro han de exponerse de manera quesatisfagan sus requisitos, y, preferentemente,en el mismo lugar que los dems instrumentos.

    e) Cabe sealar que el recinto tal vez no sea elmejor lugar para estimar la velocidad y direc-cin del viento, por lo que quizs convengaelegir un punto de observacin ms expuestoal viento.

    f) Los emplazamientos muy abiertos, que sonadecuados para la mayora de los instrumentos,resultan inapropiados para los pluvimetros.

  • CAPTULO 1. GENERALIDADES I.1-5

    En tales lugares, la captacin del agua de lluviaes reducida, salvo en condiciones de vientosdbiles, y se necesita algn tipo de proteccin.

    g) Cuando haya rboles o edificios a cierta distan-cia del entorno del recinto de instrumentos queimpidan divisar con suficiente amplitud el ho-rizonte, deberan elegirse otros puntos para lasobservaciones de luz solar o radiacin.

    h) El lugar desde donde se realice la observacinde las nubes y de la visibilidad debera ser loms despejado posible y permitir la visin msamplia posible del cielo y del paraje circun-dante.

    i) En las estaciones costeras, conviene que desdela estacin pueda dominarse el mar abierto. Sinembargo, no debera estar demasiado cerca delborde de un acantilado porque los remolinosde viento que este provoque afectarn a lasmediciones de la precipitacin y el viento.

    j) El mejor lugar para realizar observaciones denubes y visibilidad durante la noche es un em-plazamiento no afectado por luces extraas.

    Es obvio que algunas de las consideraciones antessealadas son en cierto modo contradictorias yrequieren soluciones intermedias. En los captulossiguientes se ofrece informacin pormenorizadasobre los instrumentos y mediciones especficos.

    1.3.3.2 Coordenadas de la estacin

    La posicin de una estacin indicada en el modelodel geoide terrestre 1996 (EGM96) del Sistema Geo-dsico Mundial 1984 (WGS-84) debe conocerse yregistrarse con precisin3. Las coordenadas de unaestacin son:a) la latitud en grados, minutos y segundos en-

    teros;b) la longitud en grados, minutos y segundos en-

    teros;

    Cup-counteranemometeron slender2 m pole

    Thermometerscreen

    1.5 m

    1.5 m

    1.5 m 1.5 m

    1.5 m

    1.5 m

    100 cmSoil thermometer

    Raingauge 1

    2 m

    Raingauge 2Recordingraingauge

    3 m 1.5 m

    Soil thermometer

    Concrete slab Grass minimum thermometer

    Soil thermometers

    20 cm 10 cm 5cm

    Bare-soil minimumthermometer

    Bare patch to be kept weeded

    Sunshinerecorderon 2 mpillar

    1.4 m

    1.5 m

    1.5 m

    5 m1.25 m

    1 m

    1 m

    2 m

    2 m75 m1 m

    Min.therm

    60 cm

    30 cm

    North

    South

    West East

    Figura 1.1. Disposicin de una estacin de observacin en elhemisferio norte que muestra las distancias

    3 Para una explicacin sobre el WGS-84 y las cuestionesrelativas al registro, vase OACI, 2002.

    Norte

    Oes

    te Este

    Sur

    1,5 m

    1,5 m1,5 m

    1,5 m

    1,5 m 1,5 m

    1,5 m

    1,5 m

    1,5 m

    1,4 m

    1,25 m

    Anemmetrode cazoletassobre poste

    delgado de 2 m

    Garita determmetros

    Termmetro de suelo

    Pluvimetro 1

    PluvigrafoPluvimetro 2

    Termmetro de suelo

    ForjadoTerm.

    mnimaTermmetro de mnimasobre hierba

    Heligrafosobre pilar

    de 2 m

    Termmetros de suelo

    Termmetro de mnimasobre suelo desnudo

    Bloque desnudo que debemantenerse hmedo

  • I.1-6 PARTE I. MEDICIN DE VARIABLES METEOROLGICAS

    c) la altura de la estacin sobre el nivel medio delmar4, es decir, la elevacin de la estacin, enmetros hasta el segundo decimal.

    Estas coordenadas se refieren a la parcela desde laque se efectan las observaciones y pueden ser dis-tintas de las de la ciudad, el pueblo o el aerdromoque dan el nombre a la estacin.

    La elevacin de la estacin se define como la alturasobre el nivel medio del mar del terreno en que seencuentra el pluvimetro o, cuando no lo hubiere,del terreno situado bajo la garita del termmetro.Si no hay pluvimetro ni garita, la elevacin vienedada por el nivel medio del terreno en las proxi-midades de esta estacin. Si la estacin proporcionadatos sobre la presin, la elevacin a la cual serefiere la presin de la estacin ha de especificarsepor separado. Se trata del nivel de referencia al quese refieren los informes baromtricos en la estacin;esos valores baromtricos se denominan presinen la estacin, y se sobrentiende que se refieren alnivel indicado para dar continuidad a los registrosde presin (OMM, 2010e).

    Si la estacin se encuentra en un aerdromo, hande especificarse otras elevaciones (vase el captu-lo 2 de la parte II, y OMM, 1990). En OMM (1992)se dan definiciones de medidas de la altura y delnivel medio del mar.

    1.3.4 Cambios de instrumentos yhomogeneidad

    Las caractersticas de un emplazamiento de obser-vacin cambian generalmente con el transcurso deltiempo; por ejemplo, debido al crecimiento derboles o a la construccin de edificios en terrenosadyacentes. Los emplazamientos deberan elegirsede manera que se reduzcan al mnimo estos efectos,cuando sea posible. Debera mantenerse y actuali-zarse regularmente la documentacin relativa a losrasgos geogrficos y a la exposicin del emplaza-miento, que constituira parte de los metadatos(vase el anexo 1.C y OMM, 2003).

    Es particularmente importante minimizar los efec-tos de los cambios de instrumentos y/o de loscambios de emplazamiento de instrumentos espe-cficos. Aunque se conozcan bien las caractersticasestticas de los nuevos instrumentos, cuando estosse utilizan operativamente pueden introducir cam-bios aparentes en la climatologa del emplazamien-to. Para obviar esta eventualidad, las observacionesrealizadas con nuevos instrumentos deberancompararse durante un amplio perodo (al menosun ao; vase la Gua de prcticas climatolgicas(OMM, 1983)) antes de abandonar el sistema demedicin previo. Lo mismo se aplica en caso deun cambio de emplazamiento. Si este procedimien-to no puede aplicarse en todos los emplazamientos,es esencial realizar comparaciones en emplaza-mientos representativos seleccionados, para tratarde deducir cambios en los datos de medicin quepueden deberse a una nueva tecnologa o a cambiosforzados de emplazamiento.

    1.3.5 Inspeccin y mantenimiento

    1.3.5.1 Inspeccin de las estaciones

    Todas las estaciones sinpticas terrestres y las esta-ciones climatolgicas principales deberan inspec-cionarse al menos una vez cada dos aos. Lasestaciones meteorolgicas agrcolas y las estacionesespeciales deberan inspeccionarse a intervalossuficientemente cortos para garantizar el mante-nimiento de una elevada calidad de las observa-ciones, as como el correcto funcionamiento de losinstrumentos.

    El principal objetivo de dichas inspecciones es cer-ciorarse de que:a) el emplazamiento y la exposicin de los instru-

    mentos sean conocidos, aceptables y estn debi-damente documentados;

    b) los instrumentos sean del tipo autorizado, estnen buen estado y sean contrastados regular-mente con sus instrumentos patrn, segnproceda;

    c) exista uniformidad en los mtodos de obser-vacin y en los procedimientos para el clculode magnitudes derivadas de las observaciones;

    d) los observadores sean competentes para realizarsus tareas;

    e) los metadatos estn actualizados.

    En la seccin 1.5 se ofrece ms informacin sobrela normalizacin de instrumentos.

    4 La definicin de nivel medio del mar (NMM) figura enOMM, 1992. El nivel de referencia predeterminado del NMMdeber ser un geoide bien definido, como el modelo delgeoide terrestre 1996 (EGM96) del Sistema Geodsico Mun-dial 1984 (WGS-84) [Geoide: superficie equipotencial delcampo gravitatorio terrestre que mejor se ajusta, en el sen-tido de los mnimos cuadrados, al NMM mundial].

  • CAPTULO 1. GENERALIDADES I.1-7

    1.3.5.2 Mantenimiento

    El emplazamiento y los instrumentos de observa-cin deberan recibir un mantenimiento regularpara evitar un deterioro significativo de la calidadde las observaciones entre las distintas inspeccionesde las estaciones. Los programas de mantenimientoperidico (preventivo) comprenden el cuidado re-gular de los emplazamientos de observacin (porejemplo, corte de la hierba y limpieza de las super-ficies de los instrumentos expuestos), as como laverificacin de los instrumentos automticos reco-mendada por los fabricantes. Las verificacionesrutinarias del control de la calidad realizadas en laestacin o en un punto central deberan estar pen-sadas para detectar las averas del equipo lo antesposible. Segn el tipo de avera y de estacin, elequipo debera sustituirse o repararse con arreglo alas prioridades y a la periodicidad convenidas.Como parte de los metadatos, es especialmenteimportante llevar un registro de las averas de losinstrumentos y de los cambios de exposicin, ytomar medidas correctivas cuando los datos se uti-licen con fines climatolgicos.

    En OMM (2010b) figura ms informacin sobre lainspeccin y gestin de estaciones.

    1.4 REQUISITOS GENERALES QUE HANDE CUMPLIR LOS INSTRUMENTOS

    1.4.1 Caractersticas convenientes

    Los requisitos ms importantes que han de satisfa-cer los instrumentos meteorolgicos son los si-guientes:a) incertidumbre, segn el requisito especificado

    para la variable de que se trate;b) fiabilidad y estabilidad;c) facilidad de funcionamiento, calibracin y

    mantenimiento;d) sencillez de diseo que sea coherente con los

    requisitos;e) durabilidad;f) nivel de costo aceptable de los instrumentos,

    los bienes fungibles y las piezas de recambio.

    Con respecto a los dos primeros requisitos, es im-portante que un instrumento pueda mantener laincertidumbre conocida durante un largo perodo.Esto es mucho mejor que disponer de una elevadaincertidumbre inicial que no puede mantenersedurante mucho tiempo en condiciones operativas.

    Las calibraciones iniciales de los instrumentosrevelarn, en general, desviaciones del resultadoideal, por lo que ser preciso efectuar correccionesen los datos observados durante las operacionesnormales. Es importante conservar las correccionescon los instrumentos en el emplazamiento de ob-servacin y dar a los observadores indicacionesclaras sobre su uso.

    La sencillez, la robustez y la facilidad de funciona-miento y mantenimiento son importantes, ya quela mayora de los instrumentos meteorolgicos seutilizan continuamente, ao tras ao, y puedenestar situados lejos de las instalaciones de repara-cin adecuadas. Una construccin robusta resultaespecialmente conveniente en los instrumentosque estn total o parcialmente expuestos a la intem-perie. A menudo, si se renen estas caractersticas,ser posible reducir los gastos generales para propor-cionar buenas observaciones, compensndose asel costo inicial.

    1.4.2 Instrumentos registradores

    En muchos de los instrumentos registradores utili-zados en meteorologa, el movimiento del elemen-to de deteccin es amplificado por palancas quemueven una pluma sobre una banda de papel ado-sada a un tambor accionado, a su vez, por un apara-to de relojera. Estos registradores deberan estar loms exentos posible de friccin, no solamente enlos cojinetes, sino tambin entre la pluma y elpapel. Se debera disponer de algn medio paraajustar la presin de la pluma sobre el papel, aunquedicha presin debera reducirse al mnimo quepermita lograr un trazo continuo legible. En losregistradores accionados por un aparato de relojeradebera disponerse tambin de medios para registrarlas horas. Al disear instrumentos registradores parautilizarlos en climas fros hay que cuidar espe-cialmente de que su funcionamiento no resulteafectado adversamente por fros extremos y por lahumedad, y de que los observadores puedan realizarlos procedimientos habituales (registro de las horas,etc.), aunque lleven guantes.

    Los instrumentos registradores deberan compararsefrecuentemente con instrumentos de lectura directa.

    Cada vez es mayor el nmero de instrumentos queutilizan registros electrnicos en cinta magnticao en microcircuitos de semiconductores. Muchasde las consideraciones especificadas para los coji-netes, la friccin y el funcionamiento con tiempofro se aplican tambin a los componentes mec-nicos de estos instrumentos.

  • I.1-8 PARTE I. MEDICIN DE VARIABLES METEOROLGICAS

    1.5 NORMAS Y DEFINICIONES DEMEDICIN

    1.5.1 Definiciones de los patrones demedicin

    Con los trminos patrn y otros similares seconocen los diversos instrumentos, mtodos yescalas utilizados para conocer la incertidumbre delas mediciones. El International Vocabulary of Basicand General Terms in Metrology (Vocabulario interna-cional de metrologa Conceptos fundamentales y

    generales, y trminos asociados) contiene una no-menclatura para los patrones de medicin, que fueelaborada simultneamente por la Oficina Interna-cional de Pesas y Medidas (BIPM), la ComisinElectrotcnica Internacional (IEC), la FederacinInternacional de Qumica Clnica y Laboratorios M-dicos (IFCC), la Organizacin Internacional de Nor-malizacin (ISO), la Unin Internacional de QumicaPura y Aplicada (IUPAC), la Unin Internacional deFsica Pura y Aplicada (IUPAP) y la Organizacin In-ternacional de Metrologa Legal (OIML), y publicadapor la ISO. La versin actual es la JCGM 200:2008,que puede consultarse en http://www.bipm.org/en/publications/guides/vim.html. A continuacin figu-ran algunas definiciones:

    Patrn de medicin: realizacin de la definicin deuna magnitud dada, con un valor determinado yuna incertidumbre de medicin asociada, utilizadacomo referencia.

    Ejemplo 1: Patrn de medicin msico de 1 kgcon una incertidumbre tipo aso-ciada de 3 g.

    Ejemplo 2: Resistor patrn de medicin de100 con una incertidumbre tipoasociada de 1 .

    Patrn de medicin internacional: patrn reconocidopor los signatarios de un acuerdo internacional parauna utilizacin mundial.

    Ejemplo 1: El prototipo internacional del kilo-gramo.

    Patrn de medicin nacional (patrn nacional): patrnreconocido por las autoridades nacionales paraservir, en un estado o economa, como base paraasignar valores de cantidad a otros patrones de me-dicin de la magnitud de que se trate.

    Patrn de medicin primario (patrn primario): patrnestablecido aplicando un procedimiento de medicinde referencia primario, o creado como un objeto,elegido por consenso.

    Ejemplo 1: Patrn primario de concentracinde cantidad de una sustancia pre-parado mediante la disolucin deuna cantidad de sustancia cono-cida de un componente qumicoen un volumen de solucin cono-cido.

    Ejemplo 2: Patrn primario de presin basadoen mediciones separadas de fuerzay de rea.

    Patrn de medicin secundario (patrn secundario):

    patrn establecido mediante una calibracin res-pecto de un patrn primario de la misma magnitud.

    Patrn de medicin de referencia (patrn de referencia):

    patrn concebido para la calibracin de otros pa-trones de magnitud de un tipo determinado en unaorganizacin dada y en un emplazamiento dado.

    Patrn de medicin de trabajo (patrn de trabajo):patrn utilizado habitualmente para calibrar overificar instrumentos de medicin o sistemas demedicin.

    Notas:

    1) Un patrn de trabajo se calibra normalmente respecto de

    un patrn de referencia.

    2) Un patrn de trabajo utilizado con fines de verificacin

    tambin suele denominarse patrn de verificacin o patrn

    de control.

    Patrn de transferencia: patrn utilizado como in-termediario para comparar patrones.

    Nota: Cuando el intermediario no es un patrn debera utili-

    zarse el trmino dispositivo de transferencia.

    Dispositivo de medicin de transferencia (dispositivo

    de transferencia): dispositivo utilizado como inter-mediario para comparar patrones.

    Nota: A veces, los patrones pueden utilizarse como dispositivos

    de transferencia.

    Patrn itinerante: patrn, a veces de una construc-cin especial, destinado al transporte entre diferen-tes lugares.

  • CAPTULO 1. GENERALIDADES I.1-9

    Patrn colectivo: serie de medidas materiales o ins-trumentos de medicin similares que cumplen, me-diante su uso combinado, la funcin de un patrn.

    Ejemplo: La Referencia Radiomtrica Mundial.

    Notas:

    1) Normalmente, un patrn colectivo suele estar destinado a

    proporcionar un solo valor de una magnitud.

    2) El valor proporcionado por un patrn colectivo es una me-

    dia apropiada de los valores proporcionados por cada uno de

    los instrumentos.

    Trazabilidad: propiedad del resultado de una medi-cin o del valor de un patrn que permite relacio-narlo con referencias especificadas, generalmentepatrones nacionales e internacionales, a travs deuna cadena ininterrumpida de comparaciones,todas con incertidumbres especificadas.

    Trazabilidad metrolgica: propiedad de un resultadode medida por la cual el resultado puede relacio-narse con una referencia mediante una cadena inin-terrumpida y documentada de calibraciones, cadauna de las cuales contribuye a la incertidumbre demedida.

    Calibracin: operacin que, en condiciones especi-ficadas, determina, en una primera etapa, la rela-cin entre los valores y las incertidumbres de lasmediciones que proporcionan los patrones de me-dicin y las indicaciones correspondientes con lasincertidumbres de medicin asociadas y, en unasegunda etapa, utiliza esta informacin para esta-blecer una relacin que permita obtener un resul-tado de medicin a partir de una indicacin.

    Notas:

    1) Una calibracin puede expresarse mediante un enunciado,

    una funcin de calibracin, un diagrama de calibracin, una

    curva de calibracin o una tabla de calibracin. En ciertos casos,

    puede consistir en una correccin aditiva o multiplicativa de la

    indicacin con una incertidumbre de medicin asociada.

    2) La calibracin no debera confundirse con la operacin de

    ajuste de un sistema de medicin, a la que, a menudo, se denomi-

    na errneamente autocalibracin, ni con la verificacin de la

    calibracin.

    1.5.2 Procedimientos denormalizacin

    Con objeto de controlar eficazmente la normaliza-cin de los instrumentos meteorolgicos a escalanacional e internacional, la OMM ha adoptado unsistema de patrones nacionales y regionales. Lasubicaciones de los patrones regionales para la

    presin y la radiacin se indican en el captulo 3de la parte I (anexo 3.B) y en el captulo 7 de laparte I (anexo 7.C), respectivamente. En general,los patrones regionales son designados por las aso-ciaciones regionales, y los patrones nacionales, porcada uno de los Miembros. Salvo que se especifiqueotra cosa, los instrumentos designados como patro-nes regionales y nacionales deberan compararsemediante patrones itinerantes, al menos una vezcada cinco aos. No es indispensable que los instru-mentos utilizados como patrones itinerantes ten-gan la incertidumbre de los patrones primarios osecundarios; sin embargo, deberan ser lo suficiente-mente robustos como para soportar el transportesin que cambie su calibracin.

    Anlogamente, los instrumentos utilizados en laprctica en un Servicio deberan compararse peri-dicamente, directa o indirectamente, con los patro-nes nacionales. Las comparaciones de instrumentosdentro de un Servicio deberan realizarse, en lamedida de lo posible, en el momento en que losinstrumentos se envan a una estacin y, posterior-mente, durante cada una de las inspeccionesperidicas de la estacin, tal y como se recomiendaen la seccin 1.3.5. Los instrumentos patrn port-tiles utilizados por los inspectores deberan verifi-carse con los instrumentos patrn del Servicio antesy despus de cada gira de inspeccin.

    Deberan efectuarse comparaciones entre ins-trumentos operativos de diferentes diseos (oprincipios de funcionamiento), para garantizar lahomogeneidad de las mediciones en el espacio yen el tiempo (vase la seccin 1.3.4).

    1.5.3 Smbolos, unidades y constantes

    1.5.3.1 Smbolos y unidades

    Las mediciones efectuadas con instrumentos pro-porcionan valores numricos. La finalidad de estasmediciones consiste en obtener magnitudes fsicaso meteorolgicas que representen las condicionesde la atmsfera local. Para las actividades meteoro-lgicas, las lecturas de los instrumentos representanvariables, tales como la presin atmosfrica, latemperatura del aire o la velocidad del viento.Habitualmente, una variable con el smbolo a serepresenta como a = {a}[a], en donde {a} constituyeel valor numrico y [a] el smbolo de la unidad.Los principios generales relativos a las magnitudes,las unidades y los smbolos se especifican en ISO(1993) y en IUPAP (1987). Se debera utilizar el Sis-tema Internacional de Unidades (SI) como sistema

  • I.1-10 PARTE I. MEDICIN DE VARIABLES METEOROLGICAS

    de unidades para la evaluacin de los elementosmeteorolgicos incluidos en los informes desti-nados al intercambio internacional. La OficinaInternacional de Pesas y Medidas (BIPM) (1998) seencarga de publicar y actualizar este sistema. ElInstituto Nacional de Normas y Tecnologa (NIST)(1995) y la ISO (1993) publican guas para lautilizacin del SI. Las variables que no hayan sidodefinidas como un smbolo internacional por elSistema Internacional de Magnitudes pero que seutilizan comnmente en la meteorologa, puedenencontrarse en las International Meteorological Tables(Tablas meteorolgicas internacionales) (OMM, 1966)y en los captulos correspondientes de la presenteGua.

    En las observaciones meteorolgicas deberan uti-lizarse las siguientes unidades:a) presin atmosfrica, p, en hectopascales (hPa)5;b) temperatura, t, en grados Celsius (C), o T, en

    kelvin (K);

    Nota: Las escalas de temperatura Celsius y Kelvin deberan

    adaptarse a la definicin exacta de la Escala Internacional

    de Temperatura (para 2004: ITS-90, vase BIPM, 1990).

    c) velocidad del viento, tanto en las observacionesde superficie como en altitud, en metros porsegundo (m s1);

    d) direccin del viento en grados dextrorsum (enel sentido de las agujas del reloj) a partir delnorte o en la escala 0-36, donde 36 es el vientodel norte y 09 el viento del este ();

    e) humedad relativa, U, en porcentaje (%);f) precipitacin (cantidad total) en milmetros

    (mm) o en kilogramos por metro cuadrado(kg m2)6;

    g) intensidad de la precipitacin, Ri, en milmetros

    por hora (mm h1) o en kilogramos por metrocuadrado por segundo (kg m2 s1)7;

    h) equivalente en agua de la nieve en kilogramospor metro cuadrado (kg m2);

    i) evaporacin en milmetros (mm);j) visibilidad en metros (m);

    k) irradiancia en vatios por metro cuadrado y ex-posicin radiante en julios por metro cuadrado(W m2, J m2);

    l) duracin de la insolacin en horas (h);m) altura de las nubes en metros (m);n) nubosidad en octas;o) geopotencial, utilizado en las observaciones en

    altitud, en metros geopotenciales tipo (m).

    Nota: La altura, el nivel o la altitud se presentan con respecto

    a una referencia bien definida. Las referencias habituales son el

    nivel medio del mar (NMM), la altitud de la estacin o la aero-

    nave a 1 013,2 hPa.

    EI metro geopotencial tipo se define como 0,980 665del metro dinmico; para los niveles de la tropos-fera, el geopotencial se aproxima en valor numricoa la altura expresada en metros.

    1.5.3.2 Constantes

    Se han adoptado las siguientes constantes para usometeorolgico:a) temperatura absoluta del punto normal de

    hielo T0 = 273,15 K (t = 0,00 C);b) temperatura absoluta del punto triple del agua

    T = 273,16 K (t = 0,01 C), segn se define enla ITS-90;

    c) gravedad normal tipo (gn) = 9,806 65 m s2;

    d) densidad del mercurio a 0 C = 1,359 51104 kg m3.

    Los valores de otras constantes se indican en OMM(1966; 1988).

    1.6 INCERTIDUMBRE DE LASMEDICIONES

    1.6.1 Mediciones meteorolgicas

    1.6.1.1 Generalidades

    Esta seccin trata de las definiciones que correspon-den a la evaluacin de la exactitud y a la medicinde las incertidumbres en las mediciones fsicas, yconcluye con las especificaciones de las incertidum-bres requeridas y alcanzables en meteorologa. Enprimer lugar, se examinan algunas cuestiones quesurgen particularmente en las mediciones meteoro-lgicas.

    El termino medicin se define minuciosamente enla seccin 1.6.2, pero en la mayor parte de estaGua se utiliza en un sentido menos estricto con el

    5 La unidad pascal es la principal unidad derivada del SIpara indicar la magnitud de la presin. La unidad y smbolobar es una unidad que no pertenece al SI; en cualquierdocumento donde se emplee, esta unidad (bar) deber de-finirse en relacin con el SI. Se recomienda dejar de utilizarla.Por definicin, 1 mbar (milibar) 1 hPa (hectopascal).

    6 Suponiendo que 1 mm sea igual a 1 kg m2 independiente-mente de la temperatura.

    7 Recomendacin 3 (CSB-XII), anexo 1, adoptada mediantela Resolucin 4 (EC-LIII).

  • CAPTULO 1. GENERALIDADES I.1-11

    significado de proceso de medicin o su resultado,que tambin puede denominarse observacin.Una muestra es una sola medicin, en general, unade una serie de lecturas puntuales o instantneasde un sistema de sensores, de la que se obtiene unvalor medio o suavizado para hacer una observa-cin. En los captulos 2 y 3 de la parte III se ofreceun enfoque ms terico de este aspecto.

    Los trminos exactitud, error e incertidumbre se defi-nen minuciosamente en la seccin 1.6.2, en la quese explica que la exactitud es un trmino cualitativocuya expresin numrica es la incertidumbre. Estaconstituye una prctica idnea y es la que se haadoptado en la presente Gua. Anteriormente, seproceda al uso comn y menos preciso de exacti-tud como en una exactitud de x, que deberaleerse una incertidumbre de x.

    1.6.1.2 Fuentes y estimaciones de error

    Las fuentes de error en las diversas medicionesmeteorolgicas se tratan en forma detallada en lossiguientes captulos de la Gua pero, en general,pueden considerarse como la acumulacin produ-cida a travs de la cadena de trazabilidad y de lascondiciones de medicin.

    Como ejemplo para analizar la manera en que sur-gen los errores conviene tomar la temperatura delaire, pero tambin se puede adaptar fcilmente elsiguiente razonamiento a la presin, al viento y aotras magnitudes meteorolgicas. En lo que res-pecta a la temperatura, las fuentes de error en unamedicin individual son las siguientes:a) Errores en los patrones internacionales, na-

    cionales y de trabajo, y en las comparacionesrealizadas entre ellos. Pueden considerarse des-deables para aplicaciones meteorolgicas.

    b) Errores en las comparaciones entre los patronesde trabajo, itinerantes y/o de verificacin y losinstrumentos de campo utilizados en el labo-ratorio o en los baos Iquidos sobre el terreno(si as se establece la trazabilidad). Son pequeossi el mtodo es idneo (por ejemplo, con unaincertidumbre de 0,1 K en el nivel de confian-za del 95 por ciento, incluidos los errores men-cionados en el prrafo a)), pero pueden muybien ser mayores, segn las aptitudes del opera-dor y la calidad del equipo.

    c) No linealidad, deriva, repetibilidad y reprodu-cibilidad en el termmetro sobre el terreno ysu transductor (segn el tipo de elemento determmetro).

    d) Grado de eficacia de la transferencia de calorentre el elemento del termmetro y el aire en la

    garita meteorolgica, que debera garantizarque el elemento se encuentra en equilibrio tr-mico con el aire (relacionado con la constantede tiempo o el coeficiente de retardo del siste-ma). En una garita ventilada y de diseo apro-piado este error ser muy pequeo, pero enotros casos puede ser grande.

    e) Grado de eficacia de la garita meteorolgica,que debera garantizar que el aire de la garitase encuentre a la misma temperatura que el aireinmediatamente circundante. Cuando el dise-o de la garita es adecuado, este error es pe-queo, pero la diferencia entre una garita eficazy otra ineficaz puede ser de 3 C o ms, en al-gunas circunstancias.

    f) Exposicin, que debera garantizar que la garitase encuentre a una temperatura representativade la regin que se ha de vigilar. Las fuentes ysumideros de calor prximos (edificios u otrassuperficies no representativas que rodeen oestn por debajo de la garita) y la topografa(montculos y lmites de separacin entre su-perficies de tierra y agua) pueden dar lugar aerrores importantes. Los metadatos de la esta-cin deberan ofrecer una descripcin adecuadade la exposicin que se actualice peridica-mente (vase el anexo 1.C) para informar a losusuarios de datos acerca de los posibles erroresde exposicin.

    En todos los apartados anteriores surgen erroressistemticos y errores aleatorios. Es posible reducirlos efectos de las fuentes de error d) a f) si las ope-raciones se llevan a cabo cuidadosamente y sedispone de un terreno propicio para el emplaza-miento; de lo contrario, estas fuentes pueden darlugar a un error general muy grande. Sin embargo,a veces no se tienen en cuenta al examinar los erro-res, como si la calibracin del sensor en un labora-torio pudiera definir completamente el error total.

    En meteorologa es difcil establecer el valor verda-dero (Linacre, 1992). Comparando sobre el terrenoinstrumentos bien diseados pueden determinarselas caractersticas de los instrumentos para dar unabuena estimacin de la incertidumbre derivada delos apartados a) a e) anteriores. Si se ha documen-tado debidamente la exposicin de la estacin, losefectos de la exposicin imperfecta pueden corregir-se sistemticamente para algunos parmetros (porejemplo, para el viento; vase OMM, 2002) y paraotros deberan estimarse.

    Si la regin cuenta con suficientes estaciones fia-bles, un procedimiento operativo eficaz de controlde calidad lo constituye la comparacin de losdatos de la estacin con los campos analizados

  • I.1-12 PARTE I. MEDICIN DE VARIABLES METEOROLGICAS

    numricamente que utilizan datos de las estacionesvecinas. Las diferencias entre las observaciones in-dividuales en la estacin y los valores interpoladosdel campo analizado se deben a los errores en elcampo, as como a la calidad del funcionamientode la estacin. Sin embargo, durante un perododado, el error medio en cada punto del campo ana-lizado puede ser considerado cero si las estacionescircundantes son adecuadas para efectuar un buenanlisis. En ese caso, es posible calcular las desvia-ciones media y tpica de las diferencias entre la es-tacin y el campo analizado y pueden considerarsecomo los errores en el sistema de medicin de laestacin (incluidos los efectos de exposicin). Laincertidumbre en la estimacin del valor mediodurante un largo perodo puede resultar, pues, muyreducida (si las circunstancias en la estacin nocambian), lo cual sirve de base para estudiar el cam-bio climtico.

    1.6.2 Definiciones de mediciones y suserrores

    La siguiente terminologa relativa a la exactitud delas mediciones se ha extrado de ISO (2008), quecontiene numerosas definiciones aplicables a lasprcticas de las observaciones meteorolgicas. ISO(1995) da orientaciones prcticas sumamente tilesy detalladas sobre el clculo y la expresin de laincertidumbre en las mediciones.

    Medicin: serie de operaciones cuyo objetivo esdeterminar el valor de una magnitud.

    Nota: Las operaciones pueden realizarse automticamente.

    Resultado de una medicin: valor atribuido a un me-surando (la magnitud fsica que se mide), obtenidopor medicin.

    Notas:

    1) Cuando se da un resultado, debera precisarse si se refiere a

    la indicacin, al resultado incorrecto o al resultado correcto, y

    si se han promediado varios valores.

    2) La especificacin completa de los resultados de una

    medicin comprende informacin sobre la incertidumbre de la

    medicin.

    Resultado correcto: resultado de una medicin des-pus de corregir el error sistemtico.

    Valor (de una cantidad): magnitud de determinadacantidad expresada generalmente como una uni-dad de medicin multiplicada por un nmero.

    Ejemplo: Longitud de una varilla: 5,34 m.

    Valor verdadero (de una cantidad): valor coherentecon la definicin de determinada cantidad.

    =

    Notas:

    1) Valor que se obtendra con una medicin perfecta.

    2) Los valores verdaderos son, por su propia naturaleza, inde-

    terminados.

    Exactitud (de medicin): grado de concordancia entreel resultado de una medicin y un valor verdaderodel mesurando.

    Notas:

    1) La exactitud es un concepto cualitativo.

    2) El trmino precisin no debera utilizarse en lugar de exac-

    titud.

    Repetibilidad (de resultados de mediciones): grado deconcordancia entre los resultados de medicionessucesivas del mismo mesurando realizadas en lasmismas condiciones de medicin.

    Notas:

    1) Estas condiciones se denominan condiciones de repetibilidad.

    2) Las condiciones de repetibilidad comprenden:

    a) el mismo procedimiento de medicin;

    b) el mismo observador;

    c) el mismo instrumento de medicin, usado en las mismas

    condiciones (incluidas las meteorolgicas);

    d) el mismo lugar;

    e) repeticin durante un perodo breve.

    3) La repetibilidad puede expresarse cuantitativamente en fun-

    cin de las caractersticas de dispersin de los resultados.

    Reproducibilidad (de resultados de mediciones): gradode concordancia entre los resultados de medicionesdel mismo mesurando realizadas en distintas con-diciones de medicin.

    Notas:

    1) Para que la especificacin de reproducibilidad sea vlida

    hay que especificar las condiciones que han cambiado.

    2) Tales condiciones pueden comprender lo siguiente:

    a) el principio de medicin;

    b) el mtodo de medicin;

    c) el observador;

    d) el instrumento de medicin;

    e) el patrn de referencia;

    f) el lugar;

    g) las condiciones de utilizacin (incluidas las meteorolgicas);

    h) el tiempo.

    3) La reproducibilidad puede expresarse cuantitativamente en

    funcin de las caractersticas de dispersin de los resultados.

    4) En este caso, por resultado se entiende, generalmente, los

    resultados corregidos.

  • CAPTULO 1. GENERALIDADES I.1-13

    Incertidumbre de medicin (incertidumbre): parmetrono negativo que caracteriza la dispersin de losvalores atribuidos al mesurando, sobre la base dela informacin utilizada.

    Notas:

    1) La incertidumbre de medicin comprende componentes

    que surgen de efectos sistemticos, tales como los componentes

    asociados con las correcciones y los valores asignados a los pa-

    trones de medicin, as como con la incertidumbre relativa a

    las definiciones. A veces, no se corrigen los efectos sistemticos

    estimados, sino que se incorporan componentes asociados a la

    incertidumbre.

    2) El parmetro puede ser, por ejemplo, una desviacin tpica

    denominada incertidumbre tpica (o un determinado mltiplo

    de ella) o bien la semianchura de un intervalo con una probabi-

    lidad de cobertura determinada.

    3) La incertidumbre de medicin comprende, en general,

    muchos componentes. Algunos de ellos pueden estudiarse

    mediante una evaluacin de tipo A de la incertidumbre a partir

    de la distribucin estadstica de los valores de series de medi-

    ciones y pueden caracterizarse por desviaciones tpicas. Los

    dems componentes, que pueden evaluarse mediante una eva-

    luacin de tipo B de la incertidumbre, tambin pueden caracte-

    rizarse por desviaciones tpicas, evaluadas a partir de funciones

    de densidad de probabilidad basadas en la experiencia o en

    otra informacin.

    4) En general, se sobrentiende que en una determinada infor-

    macin la incertidumbre de medicin est asociada con un valor

    determinado asignado a un mesurando. Una modificacin de

    este valor da lugar a una modificacin de la incertidumbre

    asociada.

    Error (de medicin): resultado de una medicinmenos un valor verdadero del mesurando.

    Nota: Como no puede determinarse un valor verdadero, en la

    prctica, se utiliza un valor verdadero convencional.

    Desviacin: el valor menos su valor verdadero con-vencional.

    Error aleatorio: resultado de una medicin menosla media que resultara de un nmero infinito demediciones del mismo mesurando realizadas encondiciones de repetibilidad.

    Notas:

    1) Error aleatorio es igual a error menos error sistemtico.

    2) Como solo puede tomarse un nmero finito de mediciones,

    nicamente es posible determinar una estimacin del error

    aleatorio.

    Error sistemtico: media que resultara de un nmeroinfinito de mediciones del mismo mesurando,

    realizadas en condiciones de repetibilidad, menosun valor verdadero del mesurando.

    Notas:

    1) Error sistemtico es igual a error menos error aleatorio.

    2) Al igual que ocurre con el valor verdadero, el error sistem-

    tico y sus causas no pueden conocerse totalmente.

    Correccin: valor aadido algebraicamente al resul-tado no corregido de una medicin para compensarun error sistemtico.

    1.6.3 Caractersticas de losinstrumentos

    Se han extrado de ISO (2008) otras propiedadesde instrumentos que es preciso conocer para evaluarsu incertidumbre.

    Sensibilidad: cambio en la respuesta de un instru-mento de medicin dividido por el correspondientecambio en el estmulo.

    Nota: La sensibilidad puede depender del valor delestmulo.

    Discriminacin: capacidad de un instrumento demedicin para responder a pequeos cambios enel valor del estmulo.

    Resolucin: expresin cuantitativa de la capacidadde un dispositivo de indicacin para distinguir sig-nificativamente entre valores situados muy cercade la cantidad indicada.

    Histresis: propiedad de un instrumento de medi-cin segn la cual su respuesta a determinadoestmulo depende de la secuencia de los estmulosprecedentes.

    Estabilidad (de un instrumento): capacidad de un ins-trumento para mantener constantes sus caracters-ticas metrolgicas en el tiempo.

    Deriva: variacin lenta con el tiempo de una ca-racterstica metrolgica de un instrumento de me-dicin.

    Tiempo de respuesta: intervalo entre el instante enque un estmulo est sometido a determinadocambio repentino y el instante en que la respuestaalcanza los lmites especificados, y se mantiene enellos, en torno a su valor estable definitivo.

  • I.1-14 PARTE I. MEDICIN DE VARIABLES METEOROLGICAS

    En meteorologa se utilizan frecuentemente otrasdefiniciones, como las siguientes:

    Especificaciones de tiempo de respuesta: con frecuenciase da el tiempo correspondiente al 90 por cientodel cambio instantneo. El tiempo correspondienteal 50 por ciento del cambio instantneo se deno-mina a veces semitiempo.

    Clculo del tiempo de respuesta: en la mayora de lossistemas sencillos, la respuesta ante un cambio ins-tantneo es:

    Y = A(1 et/) (1.1)

    donde Y es el cambio despus del tiempo transcu-rrido t ; A es la amplitud del cambio instantneoaplicado; t es el tiempo transcurrido a partir delcambio instantneo; y es una variable caracters-tica del sistema que tiene la dim