ELEMENTOS DE METEOROLOGIA AGRICOLA

ELEMENTOS DE METEOROLOGIA AGRICOLA

Prof. Ricardo Trezza

Temperatura y Calor

De los elementos del tiempo y el clima, la temperatura es uno de los más

conocidos, tanto por su efecto sobre los seres vivientes, como por la facilidad de su

medición, que se remonta a 1714 cuando Fahrenheit inventa el termómetro.

Todo cuerpo posee energía en forma de calor y éste es un estado de energía

inherente a la materia. Esa energía calórica o calor, se expresa en calorías (cal) o en

otra unidad de energía tal como los Joules (J). Sin embargo, la incomodidad de esta

unidad hizo necesario contar con un índice más práctico. Este índice es la temperatura,

definida como un valor numérico que es solamente un indicativo del estado de calor de

un cuerpo, expresado en grados. La temperatura no representa una medida del calor de un

cuerpo.

Para diferenciar los términos temperatura y calor es necesario considerar la

constitución molecular de los cuerpos. Es la energía cinética de las moléculas la que

produce el calor; por consiguiente el calor de un cuerpo será proporcional a la suma

total de la energía cinética de sus moléculas. Esto significa que un cuerpo tendrá más

calor cuanta más energía cinética tengan sus moléculas y cuanto mayor sea su masa.

En cambio la temperatura no es energía, sino una manera de caracterizarla, no

dependiendo del tamaño del cuerpo. Lo mencionado se representa en la Figura 1,

donde se comparan 4 recipientes con agua. En general, dado un cuerpo de masa M, a mayor

temperatura, mayor será la cantidad de calor que el cuerpo posee.

A B C D

T=20

o

C

T=20 o

C

T=20

o

C T=25 o

C

TA < TB TA = TB

Masa A = Masa B Masa A > Masa B

Calor A < Calor B Calor A > Calor B

Figura 1. Comparación entre temperatura, masa y calor

2

Unidades Utilizadas

Se utilizan unidades relativas y absolutas de temperatura . Las unidades relativas

son las que caracterizan la temperatura en grados Fahrenheit (o

F) y Centígrados (o

C).

Las absolutas son las escalas Kelvin y Rankine. El punto de fusión o formación del

hielo marca el 0 o

C ; el punto de ebullición marca los 100 o C . A una temperatura

de -273 o

C, las moléculas de un cuerpo cesan completamente de moverse, por lo que

se pierde todo el calor; este punto marca el cero en las escalas absolutas, es decir: -

273 o C

= 0

K = 0 R. En este curso consideraremos las temperaturas expresadas en grados

centígrados o en Kelvin. La conversión entre ambas escalas de temperatura es la siguiente:

T[K] = T[o

C] + 273,16 (1)

Clases de temperatura utilizadas en meteorología

1.- Temperatura del aire

a) Temperatura actual: es la lectura obtenida en un instante cualquiera a través de un

termómetro normal de mercurio u otro tipo de termómetro. Para el registro de la

temperatura actual se utiliza asimismo el termógrafo que permite obtener una gráfica

de temperatura vs. tiempo. En las estaciones automáticas, la temperatura se registra a través

de sensores denominados termopares; estos registros son acumulados continuamente en un

almacenador de datos (micro-computadora ó dataloger).

b) Temperatura del termómetro húmedo: es la temperatura medida con un termómetro

normal cuyo bulbo ha sido cubierto con una muselina humedecida. La diferencia entre

la temperatura del termómetro normal (seco) y el húmedo se denomina depresión del

bulbo húmedo, valor útil para estimar la humedad relativa del aire.

c) Temperatura máxima : es la máxima temperatura registrada en un período de

tiempo determinado, registrada a través del termómetro de máxima. El termómetro de

máxima es de mercurio y tiene un estrechamiento cerca del deposito, a semejanza de

un termómetro clínico. Cuando la temperatura sube, el mercurio se dilata y vence la

resistencia que opone el estrechamiento, en cambio cuando la temperatura baja, el

mercurio se contrae y la columna se rompe en el estrechamiento, quedando el extremo

de dicha columna marcando la temperatura máxima alcanzada.

d) Temperatura mínima : es la mínima temperatura registrada en determinado intervalo

de tiempo. Esta temperatura es registrada por el termómetro de mínima, que lleva

alcohol en vez de mercurio y va provisto de un índice de hierro que permanece

sumergido en el alcohol; cuando éste desciende, el borde del líquido arrastra consigo

el índice, pero cuando se dilata no se mueve, lo que permite registrar la temperatura

mínima. Los termómetros de máxima y mínima se colocan horizontales

3

Los termómetros se colocan dentro de una caseta meteorológica, ventilada y de

color blanco. En Venezuela es común utilizar un aparato denominado psicrómetro, el

cual posee dos o más termómetros . El psicrómetro tipo August consiste en un arreglo

de 4 termómetros : termómetro seco y húmedo , termómetros de máxima y mínima. El

tipo Assmann posee sólo termómetros seco y húmedo.

2. Temperatura del suelo

La temperatura del suelo se mide mediante termómetros enterrados a distintas

profundidades ; en Venezuela es común el uso de la llamada “Caja Lamont”,

compuesta de geotermómetros que miden la temperatura del suelo a 25 , 50, 75 y 100

cm. de profundidad. La temperatura a estas profundidades, afecta el desarrollo de las

raíces de las plantas por lo que es de utilidad en estudios agrometeorológicos.

Por la mala conductividad del suelo, el calor se concentra en su parte más

superficial, decreciendo con la profundidad hasta un metro medio cuando la temperatura

se hace aproximadamente constante. Posteriormente, a partir de cierta profundidad,

influye el calor interno de la tierra, que eleva la temperatura 1 o

C por cada 33

metros de profundidad.

Datos de temperatura utilizados en Venezuela

a ) Temperatura máxima y mínima : como se mencionó anteriormente, representa la

máxima y mínima temperatura ocurrida en un período de 24 horas. En la mayoría de

los casos , la temperatura máxima se alcanza de dos a tres horas después del

mediodía, y la temperatura mínima un poco después de la salida del sol.

b) Temperatura media diaria: es el promedio de 24 lecturas de temperatura practicadas

durante el día. Cuando no es posible realizar las 24 observaciones, o no se tiene la

banda del pluviógrafo, éstas se hacen en horas fijas, por ejemplo :

Servicio Horas de Lectura

Observatorio Cajigal 24 lecturas diarias

FAV Estaciones Sinópticas 02:00 08:00 14:00 20:00

FAV Estaciones Climatológicas 08:00 14:00 20:00

MARN Est. Climatológicas 08:00 19:00

MAT Estaciones Climatológicas Temperaturas máximas y mínimas

La temperatura media será, en cualquiera de los casos, el promedio de las

lecturas efectuadas. Por ejemplo, si se realizan 4 observaciones al día :

T = temp. 02:00 + temp. 08:00 + temp. 14:00 + temp. 20:00 4

4

donde :

T temperatura media

temp. 02:00 temperatura a las 2 a.m.

En el caso de que se realicen tres observaciones al día, Guevara (1987),

recomienda la siguiente fórmula :

T = 2 ( temp 08:00 ) + temp. 14:00 + temp. 20:00

4

En las estaciones donde se calculan temperaturas medias a partir de los valores

de temperatura máxima y mínima, estas se calculan de la siguiente forma:

T = temperatura máxima + temperatura mínima (2)

2

c) Temperatura media mensual : se obtiene sumando las temperatura media diaria de

cada uno de los días del mes, entre su número de días.

d) Temperatura media anual : promedio de las medias mensuales.

e) Temperatura normal : promedios mensuales o anuales, correspondiente a un período

de por lo menos 30 años, según la Organización Meteorológica Mundial . En nuestro

país, es frecuente la determinación de temperaturas normales con períodos de 10 años,

en los casos donde no se cuenta con un registro suficientemente largo.

f ) Oscilación térmica : es la diferencia entre la temperatura máxima y mínima

absoluta de un período determinado : día, mes o año.

Ejemplo 1

En la estación Valera, Estado Trujillo, la temperatura máxima para el 28 de

Enero de 1982 fue de 28,9 o

C y la temperatura mínima de 19,8 o

C . Estime la

temperatura media del aire.

- Utilizando

...