Relación entre la temperatura, la humedad y la presión.

[David Met]

Tengo a prueba la estacion y he registrado varios dias,  los he graficado en excel y vi algo que realmente me llamo la atencion, (todavia no entiendo mucho del mundo meteorologico), las curvas de los valores de temp. presion seguian el mismo patron y el de humedad aparecia con la misma tendencia pero invertida, no se si se entende, en estos dias voy tratar de poner el grafico en el foro para que se entienda mas lo que digo.

Muy bien Ricber, felicitaciones por haberte dado cuenta. 

No es casualidad pero para entender esto hay que saber como se comporta estos 3 "elementos" entre si.

El aire se comporta al igual que el agua, en el sentido que cuando aumenta la temperatura, puede contener mas solución sin saturarse, pero cuando se enfría, y manteniendo la solución, se sobre satura. Vamos con un ejemplo:

Ponemos agua en un recipiente, le agregamos azúcar hasta que no se disuelva más. Cuando llegamos a esto, se dice que el agua está saturada. Ahora empezamos a calentar el agua saturada de azúcar y le empezamos a agregar más. Como podemos ver, el agua ahora absorbe más azúcar, quiere decir que cuando se calentó, la solución dejo de estar saturada. A medida que calentamos más el agua, hasta los 100ºC el agua puede contener X cantidad de azúcar. Una vez que llegamos a la saturación, el agua no absorbe más.
Si apagamos el fuego, el agua se empieza a enfriar, pero con la cantidad de azúcar que tiene y a medida que el agua se enfría se sobre satura, para la temperatura que tiene, tiene más azucar del que puede contener, por eso se dice y el agua está, sobre saturada. Por ejemplo:

100cc de agua a 10ºC se satura con 50gr de azúcar.

100cc de agua a 20ºC se satura con 60gr de azúcar.

100cc de agua a 100ºC se satura con 100gr de azúcar.

Si ahora enfriamos el agua que, está a 100ºC con 100gr de azúcar, a 20ºC vemos que la solución está sobre saturada.

Ahora para trasladar el ejemplo al aire, el agua sería el aire y el azúcar el agua  . Recordemos que la humedad es una medida que nos marca la cantidad de saturación del aire. Cuando decimos que está a 100% HR es que el aire está saturado, cuando decimos que hay 50% HR decimos que el aire no está saturado.

¿Qué tiene que ver todo esto con el gráfico?

El aire a medida que se calienta puede absorber o contener más agua sin llegar a la saturación, y como la humeda relativa (HR) nos marca en porcentaje de saturación vemos la relación de humedad o agua en el aire.

Durante el día el aire se calienta, pero el nivel de agua en el aire, disminuye o se mantiene constante, o puede aumentar muy poco en relación al aumento de la temperatura. Notamos que a medida que el aire se calienta, la humedad baja ¿por qué? Porque nos está indicando que el nivel de agua en el aire no cambió o disminuyó o apenas subió un poco con respecto a la hora anterior o al tiempo anterior. Por ejemplo:

10hs. T=20ºC HR=80%
11hs. T=22ºC HR=75%
12hs. T=25ºC HR=68%

Entre el tiempo de 10hs y las 11hs, podemos notar que la temperatura aumentó pero la humedad bajó, esto quiere decir que, el nivel de agua en el aire, se mantuvo o disminuyó (se secó por varias causas), lo mismo ocurre entre el tiempo de 11hs y 12hs.

18hs. T=29ºC HR=45%
19hs. T=27ºC HR=65%
20hs. T=27ºC HR=90%

Aquí vemos que entre las 18hs y las 19hs, la temperatura disminuyó y la HR aumentó, quiere decir que, el nivel de agua en el aire, se mantuvo o aumentó un poquito (también se puede dar el caso de que disminuya un poquito) pero vemos algo extraño entre las 19hs y las 20hs. La temperatura se mantuvo pero la humedad aumentó drásticamente, esto nos indica claramente, que el nivel del agua en el aire aumentó por cambio de masa de aire mas saturada, puede ser que el viento sopló del mar o de un río o porque llegó una masa de aire muy saturada.

En un día normal, la temperatura asciende, y la humedad desciende, y cuando la temperatura disminuye, la humedad aumenta.

Relación entre la temperatura y la presión

Como hay una relación entre la temperatura y la humedad, también lo hay entre la temperatura y la presión.

Cuando hay mas presión, quiere decir que hay mas masa de aire sobre el lugar, y como el sol entrega la misma cantidad de energía calórica, tiene que calentar mas masa de aire. Por ejemplo: Ponemos en un recipiente agua a calentar y la queremos llevar a 80ºC, aplicamos calor constante, al cabo de un cierto tiempo, el agua llega a los 80ºC, pero si le agregamos mas agua que está a 20ºC, el agua pasa de estar de los 80ºC a 65ºC porque ahora hay mas cantidad de agua que encima está mas fría. Y para llegar a los 80ºC con la misma cantidad de calor, le llevará mas tiempo. En definitiva para una misma cantidad de calor, el agua tardará mas en calentarse con más agua que con menos agua.

La temperatura del aire también dependerá de la nubosidad que hay o sin nubosidad, ya que las nubes, rebotan la radiación del sol hacia la atmósfera y al espacio exterior.

Si se entendió lo anterior, vemos que, cuanto mas presión, mas frío estará el aire y cuanto menos presión, mas estará caliente el aire. Pero es la temperatura quien determinará la variación de presión, porque a medida que el aire aumente, se elevará, por consiguiente, habrá menos masa de aire y al haber menos masa de aire, habrá menos presión. Un punto a tener en cuenta, es que la presión, no solo varía por la temperatura, también depende de otros factores.

Bueno, espero no haberlos aburrido.

[Ricber]

Hola David, garcias por la explicacion, no fue aburrido para nada fue muy aclaratoria.
Bueno aqui pongo el grafico que prometi

Son datos medidos entre las 18hs del 2 de abril y la 19hs del 6 de abril, como se ve se es tal cual  lo explicaste vos.
La variacion de la temperatura no se aprecia bien pero alcanza a notarse, el tema es que todavia no la instale afuera, (la tengo adentro de mi "laboratorio " pegada a una ventana) eso hace que la temperatura no tenga tanta variacion, en este fin de samana la voy a instalar afuera como debe ser.
Con respecto a los valores reales de la presion puede ser que todavia falte algo de calibracion (algo que sigue a prueba ).
Bueno, de a poco seguimos avanzando 8)
Saludos y Felices Pascuas, aunque igual voy a estar conectado.

[David Met]

Muy lindo gráfico. 

El sensor de presión, es muy sensible a la temperatura, ten en cuenta esto para hacer la corrección por temperatura a la hora de sensar la presión.

Felices pascua para ti también. (esta noche a partir de las 20hs trabajo así que de seguro estamos conectados al mismo tiempo)

Saludos.

[David Met]

Saqué dos par de fotos a las fajas del termohigrografo. Este instrumento lo que hace es graficar la humedad y la temperatura. El recorrido del tambor donde está situado la faja, completa una vuelta en un día, por lo que cada hora, corresponde a una hora. Esta faja se coloca a las 9 de la mañana y se saca a las 9 de la mañana del día siguiente.

Como podrán observar, algunas fajas se colocan una hora atrasado a propósito, en vez de colocarlo en el horario de las 9, se lo coloca en el horario de las 8 por seguridad porque el tambor es girado por un sistema de relojería.

Las rayas que ven cada 6 horas, son topes que el observador debe hacer.

Vamos con la primer imagen.



Podemos apreciar que a medida que la temperatura sube (gráfico inferior) la humedad baja (gráfico superior). El primer top, marca las tres de la tarde y podemos observar que la temperatura sigue subiendo hasta las cuatro de la tarde para mantenerse constante por una hora mas y luego empieza a descender. Notese que la humedad, en la temperatura máxima, empieza a subir y a bajar, pero cuando la temperatura empieza a descender, notamos un incremento abrupto de la humedad. EL segundo top nos marca las 9 de la noche y vemos que la temperatura aún sigue descendiendo y la humedad aumentando. Luego la humedad varia a lo largo de toda la noche, aumentando y disminuyendo, en cambio al temperatura se mantiene constante y después desciende. El tercer top, nos marca las 3 de la mañana y vemos que la temperatura sigue descendiendo hasta las seis y media y empieza a aumentar y en el momento de que sube la temperatura, la humedad empieza a descender.

Vemos la misma gráfica pero un poquito mas de cerca.



Ahora vemos otra faja (de otro día, por supuesto) y vemos lo parecido que es.

[Martinboni420]

Si se entendió lo anterior, vemos que, cuanto mas presión, mas frío estará el aire y cuanto menos presión, mas estará caliente el aire.

Buenas! Me surgió una duda con respecto a esto. Según el video del experimento de la niebla en la botella, cuanto más presión hay, más caliente está el aire... ¿Por qué en este caso es al revés? Estoy perdido 

[David Met]

En el caso del experimento con la botella; la cantidad de masa que hay dentro de la botella, es la misma.
Lo que intenté explicar en los mensajes anteriores; es que, por la misma cantidad de energía calórica, se tardará mas en calentar un volumen de aire con más presión (por haber más moléculas de aire) que el mismo volumen con menos presión.

En la botella, lo que se intenta hacer, es calentar el aire dentro reduciendo el volúmen. Por eso, al reducir el volumen, aumenta la presión; y al no haber otro medio para calentar el aire, parece que es al revés.

Aquí hay que separar dos cosas.
Por un lado, lo que le pasa a una masa de aire cuando es sometido a un aumento de presión en un sistema adiabático y segundo (o por el otro lado) que le pasa a una masa de aire cuando se lo calienta por medio de convección, radiación y/o conducción.

En un sistema adiabático, o sea, sin intercambio de calor; cuando a una masa de aire constante se le reduce el volumen; esto produce un aumento de presión y un aumento de calor.