El documento presenta información sobre la climatología en la franja desértica de Ilo, Perú. Se registraron datos meteorológicos como temperatura, humedad y punto de rocío en dos puntos de estudio, Las Lomas de Ilo y El Algarrobal, durante dos meses para analizar los parámetros climáticos y su influencia en el clima local. Se utilizaron sensores, un registrador de datos y software para medir y procesar la información meteorológica.
El suelo en los ecosistemas naturales y agrícolas.
CLIMATOLOGÍA EN LA FRANJA DESÉRTICA DE ILO-PERU (METEOROLÓGIA Y CLIMA)
1. CLIMATOLOGIA EN LA FRANJA
DESERTICA DE ILO-PERU
(METEOROLÓGIA Y CLIMA)
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA
INGENIERIA AMBIENTAL
LOPEZ HERRERA ANDREA SUSANA
MIRANDA QUILCA FERNANDO ANDRE
PERCCA MAMANI XIOMARA ESTEFANY
RAMOS CUTIPA DAVID
RENEE MAURICIO CONDORI APAZA
2. INTRODUCCION
La ciudad de Ilo, es conocida también como “Puerto de Ilo” se encuentra ubicada en las
coordenadas 17° 38' 15'‘ y 17° 20' 03'‘ de Latitud Sur, y 71° 21' 39'‘ y 71° 22' 00'‘ de
Longitud Oeste, en la costa sur del litoral peruano, al norte de la ciudad de Arequipa. Con
una extensión de 1523.44 Km2 y una altitud 5 a 200 m.s.n.m., divididos en sus tres
distritos de; Ilo, Algarrobal y Pacocha.
Las Lomas de Ilo y El Algarrobal nuestros puntos de estudio en la franja desértica de Ilo
tiene una temperatura media anual de 17.5 °C , el clima de Ilo es típicamente árido y
hace frio parte del año porque se encuentra ubicado frente a las aguas del mar de Grau.
Existe una abundante humedad atmosférica que da origen a la neblina o “camanchaca”
especialmente en la zona de lomas y la humedad oscila entre 74% a 85% y una
precipitación de 6mm al año.
Los vientos tienen una dirección predominante de sur a norte y una velocidad promedio
de 125 Km/h.
3. INTRODUCCION
En la actualidad el conocimiento y
comportamiento del clima, es de suma
importancia para la sociedad en general.
Puesto que mucho se habla del
calentamiento global, y como este nos
afecta. Por tal motivo surge el interés en
observar el comportamiento climático en la
ciudad de Ilo.
Es por ello que el grupo de investigación
de la carrera de Ingeniería Ambiental de
Universidad Nacional de Moquegua tuvo
como objetivo tomar datos
meteorológicos en dos puntos de
estudio : El algarrobal y en Las Lomas de
Ilo, para monitorear en tiempo real las
variables metrológicas de: temperatura,
humedad y punto de rocio. Por un lapso
de tiempo de dos meses (Octubre y
Noviembre de 2017).
4. Las mediciones de las variables meteorológicos
tienen gran importancia tanto en sector económicos,
social y en la salud. Muy en especial en la
climatología local.
Para el presente proyecto se conto con la
información histórica de SENAMHI así como la data
proporcionada por el Software BoxCar pro 4.3. y para
el procesamiento de datos así como elaboración
grafica Microsoft Excel.
5. OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Registrar los datos meteorológicos
en la Provincia de Ilo y la
influencia de estos parámetros en
el clima.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Realizar un registro de datos a
tiempo real.
Analizar el registro de datos
obtenidos.
6.
7. PARÁMETROS DE ESTUDIO
El conocer el estado del clima es importante para la realización de todas las actividades de los
seres humanos. Estas variables condicionan la formación de nubes y la ocurrencia de
precipitación en forma de lluvias, llovizna, nieve, atc. así como la condensación con la
consecuente aparición de neblina y punto de rocío.
8. TEMPERATURA
La temperatura es una de las variables
básicas del tiempo y clima. La
temperatura varía en diferentes escalas
de tiempo en un mismo lugar, en
periodos estaciónales, diarios, horarios,
etc. y varía también en el espacio.
La temperatura es una magnitud física
que indica la intensidad de calor o frío
de un cuerpo, de un objeto o del medio
ambiente.
9. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA TEMPERATURA
El principal factor que produce
cambios de la temperatura del
aire sobre el planeta es la
variación en el ángulo de
incidencia de los rayos solares,
que depende de la latitud. este
factor hace, por ejemplo, que las
zonas tropicales sean cálidas y que
la temperatura disminuya hacia
los polos.
10. CALENTAMIENTO DIFERENCIAL DE TIERRA Y AGUA
Las diferentes superficies absorben y reflejan cantidades diferentes de radiación solar, que a
su vez producen diferentes temperaturas en el aire sobre ellas. Pero el mayor contraste se da
entre las superficies de tierras y aguas: los suelos sólidos se calientan (enfrían) más
rápidamente y con temperaturas más altas (bajas) que las aguas, por lo tanto las variaciones
en la temperatura del aire son mayores sobre las superficies de tierras que de aguas.
11. CORRIENTES OCEÁNICAS
Las corrientes superficiales, se transfiere energía
desde los movimientos del aire al agua por fricción.
Entonces las corrientes están estrechamente
relacionadas con la circulación de la atmósfera, la
cual a su vez regula el desigual calentamiento sobre
la tierra.
Las corrientes oceánicas tienen un importante
efecto sobre el clima. A nivel global, la energía solar
que llega es igual a la que pierde la superficie, pero
esto no es así para latitudes individuales, ya que
hay una ganancia de energía en latitudes tropicales
y pérdida en latitudes altas. Así que los vientos y
corrientes oceánicas tienden a igualar el
desbalance de calor, transportándolo desde las
zonas de exceso a las de déficit.
12. ALTURA SOBRE EL NIVEL DEL MAR
La superficie también se calienta, haciendo que
en las tierras altas la disminución de temperatura
sea menor.
Con la altura también disminuye la presión y la
densidad del aire, haciendo que las capas más
altas de la troposfera tengan una menor
absorción y reflexión de la radiación solar. Esto
aumenta la intensidad de la radiación solar que
llega a las tierras altas, produciendo un rápido y
más intenso calentamiento durante el día, pero
en la noche la menor cantidad de partículas
atmosféricas hace que la radiación terrestre
escape al espacio con más facilidad, produciendo
una mayor disminución de temperatura durante
la noche.
13. UBICACIÓN GEOGRÁFICA
Las regiones costeras sienten el efecto moderador del mar: cuando el viento sopla
desde el mar hacia la costa, las regiones costeras tienen regímenes de temperatura
con amplitudes diarias y anuales menores que las regiones continentales a la
misma latitud. Si el viento sopla desde el continente hacia el mar en zonas costeras
el efecto no es notorio ya que el aire se mueve sobre una superficie común.
14. CUBIERTA DE NUBES Y ALBEDO
Las observaciones de satélites revelan que casi la mitad del planeta está
cubierto de nubes en cualquier instante, entonces la cobertura nubosa tiene
un efecto sobre la distribución de temperatura de un lugar.
Las nubes pueden tener un alto albedo y reflejar una gran cantidad de
radiación solar incidente, esto reduce la cantidad de radiación solar que llega a
la superficie, disminuyendo la temperatura de las capas bajas durante el día.
En la noche el efecto es opuesto, porque las nubes absorben la radiación
terrestre y la reemiten a la superficie, manteniendo una cantidad de calor
cerca de superficie, aumentando la temperatura respecto a noches
despejadas. El efecto de la cubierta de nubes es reducir la amplitud diaria de
temperatura de un lugar, disminuyendo los máximos en el día y aumentando
los mínimos en la noche.
15. Es la cantidad de agua presente en el aire por unidad de masa de aire seco. La
humedad absoluta y se refiere al peso del vapor de agua por unidad de volumen.
Se llama humedad absoluta al peso en gramos del vapor de agua contenido en 1
metro cúbico de aire. Se expresa en gm3 (con valores medios de 10 a 12 g/m3,
pero puede llegar hasta 40 g/m3)
HUMEDAD ABSOLUTA
Humedad del aire. Es la cantidad de vapor de agua
presente en el aire. Se puede expresar de forma
absoluta mediante la humedad absoluta, o de
forma relativa mediante la humedad relativa o
grado de humedad.
16. HUMEDAD RELATIVA
La humedad relativa es la proporción de vapor contenida en relación a la
necesaria para llegar al punto de saturación, expresada en porcentaje.
Cuando el aire se satura (humedad relativa igual al 100%) se llega al punto
de rocío
El estado de saturación se alcanza normalmente por enfriamiento del aire,
ya que el aire frío se satura con menor cantidad de vapor de agua que el
aire caliente. Así, por ejemplo, 1m³ de aire a 25 ºC de temperatura, cuyo
contenido en vapor de agua sea de 11 g, no está saturado; pero los 11 g lo
saturan a 10 ºC, y entonces la condensación ya es posible.
18. ¿Por qué es importante controlar la humedad relativa?
La humedad en el aire del interior de un recinto tiene un impacto, de manera directa o indirecta,
sobre la salud de las personas. A continuación, algunas de las consecuencias que se derivan de
un exceso de humedad:
• Influye en la sensación térmica (temperatura de sensación).
• Propicia el medio idóneo para la aparición de hongos (como, por ejemplo, el moho), y ácaros
del polvo domésticos, causantes de dolencias alérgicas y malos olores.
• Incrementa la emisión de productos químicos (formaldehído, entre otros) de los materiales.
Si, por el contrario, nos encontramos con una humedad baja:
Sensación de sequedad e irritación (tanto de la piel como de las membranas mucosas) en
algunos de los ocupantes.
Para evitar problemas de salud derivados de una humedad excesiva o deficiente, se debe
procurar que la humedad relativa se sitúe entre el 40% y el 60% (nunca sobrepasar el 70%), de
manera que se imposibilite el riesgo de condensación (cabe recordar que el agua de los circuitos
de ventilación y climatización son el medio ideal para la proliferación de hongos y otros agentes
microbiológicos).
19. FORMACIÓN DEL VAPOR DE AGUA CONTENIDO EN LA
ATMÓSFERA
La evaporación directa de los océanos, mares, ríos o
lagos.
La evaporación del agua existente en el suelo en
forma de rocío o escarcha.
La transpiración que las plantas realizan a través de
las estomas (Abertura microscópica en la epidermis de
las partes verdes de los vegetales superiores que
permite el intercambio de gases y líquidos con el
exterior) de las hojas.
20. IMPORTANCIA DE LA HUMEDAD
Afecta al balance de radiación (efecto invernadero) Se denomina efecto invernadero al
fenómeno por el cual determinados gases, que son componentes de la atmósfera planetaria,
retienen parte de la energía que la superficie planetaria emite por haber sido calentada por
la radiación estelar.
Comporta un almacenamiento y una transferencia de calor latente. El calor latente es la
energía requerida por una cantidad de sustancia para cambiar de fase, de sólido a líquido
(calor de fusión) o de líquido a gaseoso (calor de vaporización)
Es el origen de los fenómenos de condensación. Condensación, cambio de estado de la
materia que se encuentra en forma gaseosa a forma líquida. Es el proceso inverso a la
vaporizacón. y sublimación La sublimación (del latín sublimare) o volatilización, es el proceso
que consiste en el cambio de estado de la materia sólida al estado gaseoso sin pasar por el
estado líquido (nubes e hidrometeoros).
Es uno de los elementos que condicionan el confort climático.
21. PUNTO DE ROCIO
El punto de rocío o temperatura de rocío es la
temperatura a la que empieza a condensarse el
vapor de agua contenido en el aire, produciendo
rocío, neblina o, en caso de que la temperatura sea
lo suficientemente baja, escarcha.
22. MATERIALES y EQUIPOS
• Sensores
• Registrador de temperatura para la
intemperie
• Sondas de humedad del suelo ECH20
• Sensor de humedad de las hojas MFG
• Registrador de datos
• Termohigrómetro
• GPS
• Bolsas Plásticas
• Laptop
Especificaciones de sensores:
Para la obtención de las medidas reales de temperatura, humedad
relativa durante los dos meses de monitoreo e interpretar los datos
de los parámetros seleccionados y realizar los cálculos necesarios.
Hicimos uso de una herramienta de software que primero unifica
el tiempo, los diferentes formatos y la periodicidad de los datos.
23. SENSOR DE TEMPERATURA
PARA INTEMPERIE
Hay una inmensa variedad de sensores
en el mercado.
El sensor utilizado para la medición de la
temperatura para los dos puntos de
estudio es el modelo Termohigrómetro
Hobo H8 pro para temperatura y
humedad relativa, el termohigrómetro
se programa y se lee en el ordenador
con la ayuda de un software opcional
(Box Car 3.7 o Box Car 4.3) tiempo de
comienzo, modo de la memoria e
intervalo de exploración).
temperatura Humedad rleativa
Rango -30 - +50°c 0-100%
precisión -0.2 - +23°c (12bit) +- 3%
-0.4 23°c (8bit)
0.02 – 23° (12bit)
0.38 – 23°c (8bit)
Constante temporal <15min Típica 10 min
Memoria 65291 puntos en total (8bit)
1,9 millones de valores de medición
Intervalo de Exposicion 0.5 segundos a 9 horas (Programable)
Condiciones ambientales -30 – 50°c
0 – 100% Hr (No Condensada)
dimensiones 102x81x51mm (alto x ancho x profundo)
peso 105g
24. SONDAS DE HUMEDAD PARA
SUELO ECH20
Sensor de humedad del suelo usado para
obtener una medida fiable de cuanto de sea o
de húmeda tenemos el suelo.
Las Sondas de humedad del suelo ECH2O son
sondas capacitivas (FDR) que miden la
permisividad dieléctrica del suelo para calcular
el contenido volumétrico de agua (VWC).
Aplicaciones: Estudios de balance de agua,
movimiento de agua en el suelo,
monitorización de la humedad del suelo,
programación de riegos en agricultura.
25. SENSOR DE HUMEDAD DE HOJAS
MFG
Mide la humedad de las hojas con un sensor
resistente designado a reproducir exactamente la
hoja. Rango: 0 (secas) a 15 (húmedas). Compatible
con las estaciones WatchDog Serie 2000 (Full o
Mini), Micro Estaciones Serie 1000 y Pups
El sensor de tipo resistencia imita la humedad en
la vegetación de 0 (seca) a 15 (mojado). Hasta dos
sensores por registrador de datos.
27. LAS LOMAS DE ILO
Ubicación: lomas de Ilo
Hora de instalación: 2.12 pm
Hora de inicio: 2:30 pm
Coordenadas: s 17°24´15.9” w 70°17´23.2”
Altitud: 524 msnm
Temperatura: 19.5 °C
Humedad: 56%
28.
29. EL ALGARROBAL
Ubicación: Distrito de El Algarrobal
Hora de instalación: 10 am
Hora de inicio: 10:30 am
Coordenadas: s 17°39´41.7” w 71°29´34.1”
Altitud: 708 msnm
Temperatura: 30 °C
Humedad: 36%
Profundidad: 5cm
30.
31. METODOLOGIA
• Se planteó una metodológica basada tanto en trabajo de campo como en el análisis de la base de datos
de los sensores.
• Análisis de la ubicación de los puntos a monitorear
Consistió en la visita de los puntos estratégicos, con el fin de evaluar si la ubicación era la adecuada y
segura para la colocación de los sensores y poder realzar la toma de datos meteorológicos.
Condiciones específicas por instrumento
Se debe ubicar el sensor en un lugar plano libre de obstáculos. La boca del sensor se debe de mantener a
5 cm de profundidad del suelo.
Condiciones de los alrededores del sitio
Colocar los sensores en un lugar libre de obstáculos como árboles, paredes, edificios, etc. y si existiese tal
obstáculo colocarlo a una distancia de 3.5 m., la distancia del sitio de la medida al obstáculo debe ser por
lo menos (2 x 3.5) = 7.0 m. y preferiblemente de (4 x 3.5 =) 14.0 m. si el terreno donde se realizara tiene
hierbas, estas deben ser de hierba corta.
32. METODOLOGIA
• Comparación de datos meteorológicos
Con el ánimo de verificar los datos obtenidos de una estación
meteorologica, y ver la variabilidad de temperatura con el
pasar de los años y verificar si son similares a los datos
obtenidos en la actualidad. Se utilizó los datos de referencia
de la fuente senamhi.
• Para el registro de datos meteorológicos se usó el Software
Boxcar Pro 4.3
Para el ingreso de información de las estaciones
meteorológicas, se procede de la siguiente forma:
33. Se abre el Programa BoxCar Pro 4.3 con la finalidad de realizar la exportación de los datos recolectados
de los sensores, que tienen formato “*.dtf”` a archivos con el formato “*.txt” de Excel, que será el
formato con el que trabajamos.
Seleccionamos los parámetros tal cual se muestran en las imágenes superiores, las mismas que están en el Sistema Internacional de
Unidades (SI):
− Temperature (ºC) – Temperatura de suelo expresada en ºC
− Dew Point (ºC) – Punto de condensación expresado en ºC
− RH (%) – Humedad relativa expresada en %
METODOLOGIA
34. Importante:
Al menos la primera vez, verificar que cada parámetro seleccionado corresponda al Nº de serie de
sensor que se indica en este mismo cuadro.
- Luego hacemos clic en la pestaña “Exportar”, y seleccionamos la opción “Personalizada”
(Custom).
METODOLOGIA
38. TEMPERATURA Y PUNTO DE ROCIO
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0
5
10
15
20
25
30
35
PUNTODEROCIO
TEMPERATURA(°C)
Axis Title
Temperatura y Punto de Rocio
Temperatura Punto de Rocio
El siguiente grafico muestra la relación entre la Temperatura y Punto de Roció, y se puede observar como la T° tiende a
incrementarse conforme va acercándose al mes de Diciembre, el punto de roció tiende a disminuir.
PUNTO DE ESTUDIO N°1: LOMAS DE ILO
39.
40. TEMPERATURA Y HR (%)
-10
0
10
20
30
40
50
60
0
5
10
15
20
25
30
35
HR(%)
TEMPERATURA(°C)
Axis Title
Temperatura y HR (%)
HR (%) Temperatura
Se aprecia claramente la relación de proporcionalidad inversa de ambos parámetros: cada vez que la temperatura
sube la humedad relativa baja y viceversa.
Cuando la humedad relativa es alta, el sudor no se evapora con facilidad y el cuerpo no puede enfriarse
adecuadamente.
41.
42. PUNTO DE ROCIO Y HR(%)
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
-10
0
10
20
30
40
50
60
PUNTODEROCIO
HR(%)
Axis Title
Punto de Rocio y HR (%)
HR (%) Punto de Rocio
El siguiente grafico muestra la relación directa entre la Punto de Rocio y la HR, ya que cuando existe un
incremento de la Humedad entonces el punto de rocio también sube ya que hay mayor condensación del aire.
La temperatura a la cual el aire debe descender, quedando saturado por enfriamiento sin adición de vapor de
agua y a presión constante (proceso isobárico). Cualquier disminución posterior de temperatura (enfriamiento)
produce condensación, así se forma la niebla y el roció.
54. MESES T (°C)
PUNTO DE
ROCIO (°C)
RH (%)
OCTUBRE 26 -35 5
NOVIEMBRE 29 -41 0
-50.00
-45.00
-40.00
-35.00
-30.00
-25.00
-20.00
-15.00
-10.00
-5.00
0.00
-5.00
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
2-Oct-17
3-Oct-17
4-Oct-17
5-Oct-17
6-Oct-17
7-Oct-17
8-Oct-17
9-Oct-17
10-Oct-17
11-Oct-17
12-Oct-17
13-Oct-17
14-Oct-17
15-Oct-17
16-Oct-17
17-Oct-17
18-Oct-17
19-Oct-17
20-Oct-17
21-Oct-17
22-Oct-17
23-Oct-17
24-Oct-17
25-Oct-17
26-Oct-17
27-Oct-17
28-Oct-17
29-Oct-17
30-Oct-17
31-Oct-17
1-Nov-17
2-Nov-17
3-Nov-17
4-Nov-17
5-Nov-17
6-Nov-17
7-Nov-17
8-Nov-17
9-Nov-17
10-Nov-17
11-Nov-17
12-Nov-17
13-Nov-17
14-Nov-17
15-Nov-17
16-Nov-17
17-Nov-17
18-Nov-17
19-Nov-17
20-Nov-17
21-Nov-17
22-Nov-17
23-Nov-17
24-Nov-17
25-Nov-17
26-Nov-17
27-Nov-17
28-Nov-17
29-Nov-17
30-Nov-17
HR%
T°C
DIAS
OCTUBRE - NOVIEMBRE 2017
RH (%) Temperatura (°C) Punto de Rocio (°C)
Algunas series muestran variabilidad extrema y otras contienen datos que al
parecer no corresponden al comportamiento esperado.
La diferencia del comportamiento general hace dudar de si el
emplazamiento de las puntos de monitoreo son los adecuados o si los
sensores no ha registrado confiablemente.
55. COMPARACIÓN DE DATOS
MESES T °C
PUNTO
ROCIO °C
HR %
Oct-15 19 17 88
Nov-15 21 19 88
MESES T° C
PUNTO
ROCIO °C
HR %
Oct-16 20 18 87
Nov-16 21 19 86
MESES T °C
PUNTO DE
ROCIO (°C)
RH (%)
OCT- 17 26 -35 5
NOV - 17 29 -41 0
56. 0
5
10
15
20
25
30
0
5
10
15
20
25
PUNTOROCIO°C
T°C
DIAS
RELACION TEMPERATURA Y PUNTO ROCIO
OCT, NOV - 2016
Punto Rocio °C Temperatura °C
En la gráfica podemos apreciar que la relación del punto de rocío está directamente relaciona con la
temperatura del aire, debido que al descender la temperatura el vapor de agua empieza a
condensarse.