Strumenti meteorologici, Schemi e mappe concettuali di Scienze e tecnologie applicate

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INTRODUZIONE AI PRINCIPALI STRUMENTI METEOROLOGICI

Contenuto della lezione

-^ Struttura dei sensori più comuni per la misura di:PrecipitazioneTemperaturaUmiditàPressione RadiazioneRadiazione Intensità e direzione del vento-^ Struttura di una stazione meteorologica

L’altezza di precipitazione

1 si definisce come

l’altezza della lama d’acqua che

coprirebbe

una^ superficie

orizzontale,

qualora

tutta^ l’acqua

raccolta

dalla

superficie fosse trattenuta, così da formare uno strato di spessore uniforme

Quando si parla di altezza di precipitazione è dunque necessario specificaresempre^ l’intervallo di tempo

in cui la precipitazione è caduta.

Gli^ strumenti

utilizzati

per^ la^ misura

delle^ precipitazioni

raccolgono

ovviamente

Misura delle precipitazioni (u.m. mm)

Gli^ strumenti

utilizzati

per^ la^ misura

delle^ precipitazioni

raccolgono

ovviamente

soltanto l’acqua caduta su una superficie molto ridotta. La principale caratteristicadelle misure di precipitazione tradizionali è quindi di essere

misure puntuali

Nota: 1 mm di lama d’acqua su 1 m

2 equivale ad 1 litro (1000 cm

3 ).

1 con precipitazione si indicano gli afflussi meteorici sia liquidi (pioggia) che solidi (neve,nevischio, grandine).

Misura delle precipitazioni Un^ pluviometro

è un recipiente cilindrico, nella cui bocca, dispostaorizzontalmente

1 , è sistemato un imbuto raccoglitore.Lo scopo dell’imbuto è quello di ridurre il più possibile le perdite per evaporazione.per evaporazione.^ Volume = superficie * altezza 1 gli strumenti devono essere dotati di bolla di livello per una facile e precisa messa in opera. Per studiidrologici particolari, tuttavia, si utilizza, a volte, un'apertura parallela alla pendenza del terreno.

Pluviografo a bascula

Descriviamo qui il

pluviografo a bascula

(in inglese:

tipping bucket

Nel pluviografo a bascula l’acqua proveniente dall’imbuto finisce ora nell’uno oranell’altro di una coppia di piccoli recipienti, solidali ad una base basculante attornoad un perno.Man mano che il recipiente si riempie il baricentro del sistema basculante sisposta. Una volta raggiunto un certo grado di riempimento il sistema si ribalta.Durante il moto del sistema si ha una perdita d’acqua, che in occasione di precipitazioni intense può raggiungere il 5%.precipitazioni intense può raggiungere il 5%.

Errori nella misura delle precipitazioni

Processi fisici che determinanogli errori sistematici di misuratramite pluviometro Nella parte superiore della figurasono riportate

le^ variabili climatiche

più importanti, al centro le^ variabili strumentali

, in

basso i^ processi fisici

, come la deformazione del campo di vento (a sinistra), l’evaporazione e(a sinistra), l’evaporazione e l’adesione (a destra).Ciascun processo èrappresentato tramite unalegenda: la doppia linea continuavuota indica la deformazione delcampo di vento, la lineatratteggiata l’evaporazione, ladoppia linea continua pienaindica l’adesione (bagnatura –wetting).

Strumenti tradizionali

Termometri a liquido

(mercurio, alcool)

Tubo

Scala Celsius (centesimale)

Termometro a minima e massima

Tubo capillare Bulbo

Scala Celsius (centesimale)

Strumenti tradizionali^ Termometri a lamina bimetallica

Standard strumentali

I sensori devono essere collocati su terreno erboso, lontano daalberi, edifici e altri ostacoli, ad un’altezza da terra compresa tra1.5 e 2 mI sensori di temperatura devo avere un

campo di misura

compreso tra + 60 e –

°C

Devono avere una

risoluzione

e una^ precisione

di 0.1°C (0.

°C per

gli strumenti a massima e minima)I sensori devono essere alloggiati all’interno di appositi

schermi

che devono garantire al contempo un’adeguata ventilazione

e

protezione dalla radiazione solare

incidente e riflessa.

Sistemi di schermatura per sensori termo-igrometrici

Igrometri:-Ad assorbimento-A deformazione

Strumenti tradizionali

Sensori automatici

• Sono più precisi, semplici, affidabili e didimensioni più contenute.- Sono autonomi.- Vanno collegati ad appositi strumenti per lalettura e archiviazione dei valori misurati(display, data-logger) Si basano sulla misura di grandezze fisiche comela resistività elettrica, che variano in funzionedell’umidità relativaSpesso sono integrati in sonde termo-igrometriche, che combinano la misurazione ditemperatura e umidità relativa.

Misura della pressione dell’aria (u.m. mbar) - barometri Pressione standard = 1013.25 mbar (livello del mare, 45

°^ Lat., 15

°C)

Strumenti tradizionali: -A liquido-Metallici

Strumenti tradizionali Barometro aneroide (o metallico

)