Equipo estación terrestre de viento en altura

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El diseño detallado del equipo terrestre de una
estación de radiosonda dependerá del tipo de
radiosonda que se utilice. Sin embargo, la estación de
tierra contendrá siempre los elementos siguientes:
Una antena y un
receptor radioeléctrico
para recibir las señales
procedentes de la
radiosonda.
Un equipo para
descodificar la modulación
de las señales de la
radiosonda y convertirlas
en unidades
meteorológicas.
Un equipo para presentar las
mediciones meteorológicas
al operador de manera que
puedan transmitirse a los
usuarios los mensajes
requeridos.
EQUIPO DE LA ESTACION TERRESTRE

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Correcciones de control inmediatamente antes del uso: En vista de la importancia de esta fase de la
operación de las radiosondas, la Comisión de Instrumentos y Métodos de Observación recomienda que: a) el rendimiento de
los sensores de presión, temperatura y humedad relativa de las radiosondas debería verificarse en un entorno controlado,
como una cabina de calibración o un equipo de comprobación de la línea de base antes de los lanzamientos; b) la
comprobación de la línea de base tendría que efectuarse, en lo posible, de forma automática, a fin de eliminar la posibilidad
de errores de los operadores; c) las observaciones de temperatura y humedad relativa en las estaciones inmediatamente
antes de los lanzamientos se tendrían que verificar también, comparándolas con las observaciones normalizadas de
temperatura y humedad relativa de superficie; d) los sensores utilizados como referencia deberían ser como mínimo tan
exactos como los de la radiosonda, y calibrarse periódicamente con arreglo a las instrucciones del fabricante.
Métodos de despliegue: Las radiosondas son transportadas, generalmente, por globos, y se elevan a una
velocidad comprendida entre 5 y 8 m s–1, según la especificación y las características del globo utilizado. Esas velocidades
de ascenso permiten completar con puntualidad las mediciones: unos 40 minutos para alcanzar 16 kilómetros, y unos 90
minutos para llegar a altitudes superiores a 30 kilómetros, con lo que la información puede transmitirse rápidamente a los
centros de predicción. Los diseños y el emplazamiento de los sensores de temperatura y humedad relativa en la radiosonda
están destinados generalmente a proporcionar una ventilación adecuada para una velocidad de ascenso del orden de 6 m s–
1. La radiosonda transmite información a una estación de tierra, que se encuentra generalmente en un lugar fijo. Sin
embargo, con los avances de la tecnología moderna, los equipos de tierra de radiosonda totalmente automáticos tienen
ahora muy pequeñas dimensiones, por lo que se despliegan fácilmente como sistemas móviles en barcos, o en pequeñas
camionetas o remolques en tierra.
OPERACIONES DE RADIOSONDA

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Procedimientos para el lanzamiento de radiosondas: Una vez preparada la radiosonda para el lanzamiento,
deberían comprobarse las mediciones meteorológicas con las mediciones en superficie, bien en una cámara de calibración
interna o en el exterior, comparándolas con observaciones de superficie en un abrigo ventilado. Esto es necesario porque la
radiosonda puede haber sufrido daños durante el transporte desde la fábrica, podría haber fallos de fabricación, o podrían
haberse producido cambios en las calibraciones del sensor durante el almacenamiento. Las radiosondas cuyas mediciones
tengan errores superiores a los límites especificados en el contrato de compra deberían devolverse al fabricante, para que
sean sustituidas. Generalmente, las radiosondas se lanzan a mano o utilizando un medio auxiliar desde un hangar o abrigo.
Suspensión de la radiosonda durante el vuelo: La radiosonda no debe suspenderse demasiado cerca del
globo durante el vuelo, porque el globo es fuente de contaminación para las mediciones de temperatura y humedad
relativa.
Seguridad pública: El diseño de la radiosonda habrá de corresponder a la reglamentación vigente sobre la
seguridad del tránsito aéreo en cuanto a tamaño, peso y densidad, con lo que la radiosonda no debería causar daños
importantes en caso de colisión con una aeronave o de ser absorbida por el motor de esta.
Es importante que las radiosondas sean inocuas para el medio ambiente después de que vuelvan a la tierra o caigan en el
mar, tanto si son recogidas por una persona o por un animal, como si se dejan descomponerse.

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ERRORES DE RADIOSONDA
Tipos de error y referencias posibles
Los errores en las
mediciones por radiosonda
pueden dividirse en tres
categorías :
Errores sistemáticos
característicos del
tipo de radiosonda en
general
Error de la sonda, que representa la variación de los
errores que persisten a través de capas espesas en la
vertical para determinado tipo de radiosonda de un vuelo
al siguiente
Errores aleatorios en las distintas observaciones,
que producen la dispersión superpuesta al error
de la sonda a lo largo de un ascenso.

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Fuentes de error distintas de las originadas por el diseño, la calibración y la
exposición del sensor
Es muy importante verificar cuidadosamente las radiosondas antes del vuelo, pues los errores en los
valores de medición para controlar los datos utilizados en el ajuste de las calibraciones pueden producir
errores importantes en las mediciones efectuadas durante el ascenso. Hay que evitar también los errores
de observación en los datos de superficie obtenidos en un abrigo estándar, e incluidos luego en el mensaje
de la radiosonda. Si se produce un error en la presión de superficie, afectará a todas las alturas
geopotenciales calculadas. Por esa misma razón, es importante que la observación de la presión en
superficie corresponda a la altitud oficial de la estación.

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Errores relacionados con la presión
La OMM utilizado radares para comprobar el rendimiento del sensor barométrico, se han estimado los
errores sistemáticos y el error de la radiosonda.
Los errores sistemáticos en todos los sensores aneroides no siempre fueron pequeños debido a diversas
razones, como las calibraciones deficientes en fábrica, las dificultades para la verificación en tierra de
ciertos tipos de radiosonda, o una compensación de la temperatura inadecuada durante el ascenso. Los
errores de presión de las sondas variaban generalmente entre 1 y 4 hPa. Las evidencias derivadas de
comparaciones con los datos sobre alturas obtenidos por radar indican que las radiosondas anteriores, con
un tipo de sensor similar, producían errores mayores que las indicadas en el cuatro comparativo que se
encuentra en el material de lectura.

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Errores relacionados con la temperatura
Calibración: Los errores de calibración de un sensor de temperatura durante un ascenso pueden
deberse a errores de calibración en fábrica. También puede haber pequeñas variaciones en el sensor o en sus
contactos eléctricos, e inestabilidades en el sistema de transductor de la radiosonda y en las referencias durante el
almacenamiento, o durante el ascenso.
Inercia térmica: La mayoría de los sensores de temperatura de radiosonda utilizados actualmente
(excepto los resistores de alambre, los termopares y los termistores o termocondensadores variables de tamaño muy
reducido) tienen constantes de tiempo de respuesta lo suficientemente grandes para que sea necesario efectuar
correcciones cuando se requiere una exactitud óptima.
Intercambio térmico radiativo en el infrarrojo
Calentamiento debido a la radiación solar: Todos los sensores de temperatura de las radiosondas
mostrarán errores por calentamiento en los vuelos diurnos a causa de la radiación solar incidente. En la mayoría de los
sistemas modernos se aplican, durante el procesamiento de datos, correcciones de la programación para compensar el
calentamiento.

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Deposición de hielo o agua sobre el sensor: Otra fuente de error de temperatura es la formación de
una capa de agua o de hielo sobre el sensor de temperatura, lo que originará un enfriamiento psicrométrico (por el
efecto del bulbo húmedo) del sensor de temperatura, una vez que la humedad relativa atmosférica haya descendido a
menos del 100 por cien en una fase posterior del ascenso. Si el sensor tiende a captar agua o hielo, en lugar de eliminar
rápidamente la precipitación, pueden deteriorarse buena parte de las mediciones de temperatura durante el ascenso.
Errores relacionados con la humedad relativa
Calibración: Los errores en las mediciones de humedad relativa pueden deberse a cambios en la
calibración durante el almacenamiento. Este problema será probablemente más acusado con los sensores de humedad.
La exactitud de la calibración con humedad alta es esencial para los usuarios que desean introducir información sobre las
radiosondas en modelos de predicción numérica del tiempo. La exactitud de la calibración con humedad relativa baja es
de la mayor importancia para la investigación climatológica y científica. Como puede verse en el cuadro comparativo del
material de lectura, la velocidad de respuesta de casi todos los materiales de detección de humedad es inferior a la
óptima a bajas temperaturas en la troposfera superior.

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Respuesta lenta e histéresis del sensor: la velocidad de respuesta de casi todos los materiales de
detección de humedad es inferior a la óptima a bajas temperaturas en la troposfera superior.
Diferencias entre la temperatura del sensor y la temperatura atmosférica verdadera: Una
comparación reciente utilizando observaciones de teledetección desde un mismo emplazamiento (radiómetros de
microondas o vapor de agua con GPS) ha confirmado que hay una diferencia entre el día y la noche en las mediciones
de humedad relativa de las radiosondas modernas.
Humectación o engelamiento en las nubes:
Errores relacionados con la programación: Son muchos los errores u omisiones de la programación
que pueden aparecer en un sistema terrestre de radiosonda. Se deberán efectuar pruebas exhaustivas antes de poner
en marcha la programación nueva o modificada.
De ahí que las mediciones de humedad relativa en la
troposfera superior después de haber atravesado capas nubosas en la troposfera inferior deban ser tratadas con más
cautela que las realizadas en condiciones secas.