El pasado viernes 28 de junio tuvimos la suerte de visitar las instalaciones del Grupo Óptica Atmósferica de la UVa (GOA-UVa) de la mano de Roberto Román.
Este grupo universitario se basa en el estudio de la atmósfera (compuesta por gases, aerosoles, y nubes). En concreto, ellos se centran en el estudio de los aerosoles y, para ello, utilizan diferentes herramientas y métodos. En este artículo hablaremos de cuatro instrumentos que el GOA usa en su día a día para desempeñar su labor.
Entrada de la Facultad de Ciencias de la UVa. Fotografía de Lucas Pérez.
Fotómetro
Los fotómetros solares (sun photometers) se usan para medir la intensidad con la que llega la radiación solar a la Tierra en un punto exacto (donde se encuentre situado el sol). Comparando los valores recibidos con la radiación que debería llegar pueden calcular cuánta radiación se ha perdido por el camino. Cuanto mayor sea esta cantidad, significa que hay un mayor número de partículas (aerosoles), que se encuentran entre el Sol y el fotómetro, y obstaculizan la llegada de esta radiación.
Fotómetro. Fotografía de Lucas Pérez.
Algunos datos que podemos saber según la radiación que llega son los siguientes:
- Si se pierde la misma radiación de todos los colores significa que las partículas son grandes, de forma que atenúa igual todos los colores.
- Si se pierde mucha radiación azul y poca roja significa que las partículas son finas, ya que atenúan más la radiación de longitud de onda más corta.
Estos fotómetros se calibran una vez al año por intercomparación con parámetros que manda la red AERONET (AErosol RObotic NETwork), que es una red establecida por la NASA y PHOTONS (PHOtométrie pour le Traitement Opérationnel de Normalisation Satellitaire). En el mundo hay más de 500 fotómetros en total, y este grupo, GOA-UVa, se encarga de unos 60 fotómetros.
También han intentado realizar los mismos estudios pero con la luz de la Luna en vez de con la luz solar. Aunque conocer la radiación que llega desde la Luna es más complejo, ya que esta refleja la luz del sol en vez de emitir la suya propia, los esfuerzos del grupo de los últimos años han hecho que se puedan estimar con precisión los aerosoles también por la noche.
Piranómetro
Piranómetro. Fotografía de Lucas Pérez.
El piranómetro también mide la radiación que llega del Sol, pero a diferencia del fotómetro la mide desde todas las direcciones, algo más similar a lo que recibimos nosotros. En cambio, el fotómetro mide a un punto concreto del cielo que es, normalmente, en la dirección del sol. Este instrumento tiene una forma un tanto peculiar, muchos le conocen como “el huevo frito”.
Ceilómetro
En inglés “ceil” significa “techo” y no está nada mal traido, pues este instrumento mide la altura de las nubes. De hecho, los últimos modelos también son capaces de medir aerosoles.
Exterior de un ceilómetro. Fotografía de Lucas Pérez.
Se trata de un Lidar y tiene un funcionamiento parecido a un sensor de ultrasonidos, con dos cajas o compartimentos, cuyas funciones son:
- Caja 1: envía luz láser al cielo y cuando llega a las nubes, “choca” y “rebota”, de forma que vuelve contra el suelo.
- Caja 2: recibe la energía que envió la caja 1 tras rebotar en la nube.
Conociendo el tiempo que se tarda en recibir la energía (midiendo el tiempo transcurrido desde lanzar la luz láser hasta recibirla) podemos calcular a qué altura está, conociendo su velocidad.
Hay un pequeño inconveniente usando este instrumento y es que si las nubes están muy bajas no las detectará correctamente, pues los dos compartimentos no están en el mismo eje y necesitan, al menos 200 metros de altura libre de nubes, para enviar y recibir correctamente la energía.
Conocer la altura a la que se encuentra una nube nos permite:
- Saber qué tipo de nube es.
- Saber si va a entrar un frente.
- Conocer la previsión meteorológica.
Cámaras de cielo
Cámara de cielo. Fotografía de Lucas Pérez.
Estos instrumentos sirven para hacer, literalmente, fotos hacia el cielo. También sirve para sacar información de los aerosoles. Cada cámara de estas tiene incorporado:
- Una lente ojo de pez con cúpula, precisamente para proteger a la lente de la lluvia y otros reveses meteorológicos.
- Un sistema de calefacción en la caja para evitar gotas de agua y hielo sobre la cúpula, con sensor de humedad y temperatura.
Cámara de cielo abierta. Fotografía de Lucas Pérez.
Estas cámaras se usan, mayormente, en el proyecto Presente de este mismo grupo, del que hablamos en este artículo.
Agradecimientos
Queremos agradecer a Roberto Román por enseñarnos las instalaciones de GOA-UVa y ayudarnos con la publicación de este artículo.