La presión atmosférica sobre una superficie dada es la fuerza que la atmósfera ejerce, en razón de su peso, por unidad de superficie. Por consiguiente es igual al peso de una columna vertical de aire de base igual a la unidad de superficie, que se extiende desde el nivel del suelo hasta el límite superior de la atmósfera.

Para fines meteorológicos la presión atmosférica se mide generalmente con barómetros de mercurio o barómetros aneroides.

UNIDADES DE PRESION ATMOSFERICA
En la proximidad de la superficie terrestre la presión atmosférica vale aproximadamente un bar, siendo:
   
                            1 bar = 10EXP5newtons/metro 2


Debido a las ligeras variaciones que se producen en el transcurso del día, se utiliza una unidad más pequeña que es el milibar. Las escalas de los barómetros deberían estar graduadas todas en milibares, siendo:

                             1 milibar = 10EXP-3 bar

Muchos barómetros están graduados en milímetros o en pulgadas de mercurio. Pero cuando se deduce claramente que las medidas se hacen en condiciones normales, se pueden utilizar las expresiones abreviadas "milímetros de mercurio" o "pulgadas de mercurio", para designar estas unidades.

En condiciones normales, una columna de mercurio de 760 mm de altura verdadera ejerce una presión de 1013,250 mb. Por lo tanto se pueden aplicar los siguientes factores de conversión:

a) 1 milibar = 0,750062 mm de mercurio normal (Hg)
b) 1 mm de Hg = 1,333224 milibares

Si se tiene en cuenta que una pulgada es igual a 25,4 mm., se obtienen los siguientes factores de conversión:

a) 1 milibar = 0,0295300 pulgadas de mercurio (Hg)
b) 1 pulgada de mercurio (Hg) = 33,8639 milibares
c) 1 mm de mercurio (Hg) = 0,03937008 pulgadas de mercurio

EL BAROMETRO DE MERCURIO
El principio en que se basa el barómetro de mercurio consiste en que la presión de la atmósfera se equilibra con el peso de una columna de mercurio. En general, la altura de la columna de mercurio se mide sobre una escala graduada en unidades de presión.

Los dos tipos principales de barómetros de mercurio son el barómetro de cubeta fija (llamado frecuentemente barómetro Kew) y el barómetro Fortín.

La altura que hay que medir es la distancia entre el extremo superior de la columna de mercurio y el nivel de la superficie de mercurio contenido en la cubeta. Ahora bien, toda variación de la altura de la columna de mercurio, va acompañada de un cambio del nivel del mercurio de la cubeta. Por esta causa sucede que:

* En los barómetros de tipo Kwe, la escala grabada sobre el instrumento está ideada para compensar las variaciones de nivel del mercurio en la cubeta.

* En los barómetros tipo Fortín, el nivel del mercurio en la cubeta puede equilibrarse de modo que la superficie del mismo se ponga en contacto con un índice de marfil, cuya punta coincide con el plano horizontal del cero de la escala.

CONDICIONES NORMALES
La altura de la columna de mercurio no depende solamente de la presión atmosférica. También varía por la influencia de otros factores, especialmente la temperatura y la gravedad. Por lo tanto es necesario especificar las condiciones normales en que deberá ser leído el barómetro para obtener medidas exactas de presión.

El valor de 0ºC es la temperatura normal a que hay que reducir las lecturas barométricas para referir la densidad real del mercurio a la temperatura observada, a la densidad normal del mercurio a 0ºC. Se toma, por tanto, como densidad normal del mercurio a 0ºC, 13595,1 kg/m. cúbico.

Las presiones calculadas teniendo en cuenta el valor local de la aceleración de la gravedad, deben reducirse al nivel normal de esta aceleración. El valor de gravedad normal, se considera una constante convencional y es:  9,80665 m/segundo al cuadrado.

REDUCCION DE LAS LECTURAS BAROMETRICAS A CONDICIONES NORMALES
Para que las lecturas barométricas hechas a diferentes horas y en distintos lugares sean comparables entre sí, hay que aplicar las siguientes correcciones:

1- Corrección instrumental
2- Corrección por variación de gravedad
3- Corrección por temperatura

LECTURA DE LOS BAROMETROS DE MERCURIO
El método que se debe seguir para efectuar una lectura correcta en los barómetros de mercurio sigue este proceso:

a) Leer la temperatura del termómetro unido al barómetro. Esta lectura ha de ser hecha lo más rápidamente posible para evitar la radiación de calor que se desprende del cuerpo del observador

b) Golpear ligeramente el instrumento con el dedo, a fin de estabilizar la superficie del mercurio.

c) Leer la escala.

LOS BAROMETROS ANEROIDES
Aunque su funcionamiento sea menos seguro, los barómetros aneroides tienen la ventaja sobre los de mercurio su solidez y su fácil traslado de un lugar a otro.

Las dos partes esenciales de un barómetro aneroide son una cápsula metálica cerrada en su interior, en la cual se ha hecho completamente el vacío y un fuerte resorte para evitar que la caja de aplaste a causa de la presión atmosférica exterior.

En todo momento se establecerá un equilibrio entre la fuerza debida al resorte y la de la presión atmosférica exterior. La cápsula aneroide puede ser de un material (como el cobre o acero) que tenga tal elasticidad que la cápsula misma pueda servir de muelle.

Los barómetros aneroides deben ser contrastados con uno de mercurio. La lectura de este tipo de barómetros pasa antes por golpearle ligeramente con el dedo para anular el efecto de la histéresis (la aguja indicadora queda momentáneamente bloqueada debido a los resortes que la unen a la cápsula interior). En la medida de lo posible las mediciones deberán ser hechas con la aproximación de una décima de milibar.

En general el barómetro aneroide deberá ser regulado de forma que indique la presión al nivel al que se encuentra. Los errores instrumentales son casi inexistentes: Para la temperatura se estima generalmente que el aparato está suficientemente compensado y por otro lado no es necesario realizar ninguna conversión por efecto de la gravedad.

REDUCCION DE LA PRESION A LOS NIVELES TIPO
Con el fin de poder comparar las observaciones barométricas hechas en estaciones diferentes, es necesario que las presiones estén reducidas a un mismo nivel. En la mayoría de los países la presión atmosférica se reduce al nivel medio del mar.

Para las estaciones que no se encuentran al nivel medio del mar, es necesario considerar una columna de aire vertical ficticia, de sección igual a la unidad de superficie, y que va del punto cero del barómetro al nivel medio del mar. El aumento de presión resultante del paso de esta columna de aire ficticio depende:

- de la altura de la columna, que es igual a la altitud de la cubeta del barómetro sobre el nivel medio del mar;

- del valor medio de la aceleración de la gravedad en la columna;

- de la densidad del aire en la columna. esta depende a su vez de la temperatura media y del contenido de vapor de agua en el aire de la misma.

EMPLAZAMIENTO DE LOS BAROMETROS
Es muy importante elegir el sitio donde ha de instalarse el barómetro. Es particularmente necesario que el instrumento esté instalado en un sitio bien iluminado, de una habitación que este hacia el lado del norte, y cuya temperatura varíe poco o muy lentamente; el barómetro ha de estar sólidamente colgado, en posición vertical, bien nivelado con respecto a paredes y suelo y sin que le puedan alcanzar choques o movimientos importantes

Categoría: Observación y medida de la Presión Atmosférica
Autor: meteocoll
Fecha: 20.11.04
Lugar: Collbató