El CMP 11 en las estaciones meteorológicas automáticas de México

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Publicado: miércoles, 30 de septiembre de 2015 México es un país donde tienen cabida casi todos los tipos de clima que existen en la Tierra. Glaciares, selvas tropicales, praderas o calurosos y áridos desiertos... todos ellos están presentes dentro de su vasta extensión de dos millones de kilómetros cuadrados. El encargado de supervisar y analizar los parámetros meteorológicos en este amplio y complejo sistema es el Servicio Meteorológico Nacional (SMN).

En la actualidad, el análisis y la predicción de los cambios climáticos exigen una cantidad de datos fiables mucho más complejos que la información básica acerca de la temperatura y las precipitaciones. La radiación solar es uno de los parámetros clave de la meteorología y la climatología que afecta a diversos procesos de la superficie de la Tierra y de la atmósfera y, por ello, debe medirse utilizando redes meteorológicas modernas.

La radiación solar también es un factor importante para muchos biólogos, agrónomos, físicos, ingenieros de materiales, arquitectos o profesionales de la sanidad pública. Todos ellos necesitan contar con datos precisos sobre la radiación solar para llevar a cabo sus trabajos e investigaciones. Para otros, la especial relevancia de la radiación solar reside en un creciente interés en la instalación de fuentes de energía renovables. 

El SMN cuenta con una red de estaciones meteorológicas automáticas (EMA) diseminadas por todo el territorio mexicano. Cada una de las 136 estaciones meteorológicas está equipada con un piranómetro CMP 11 de Kipp & Zonen diseñado para medir la irradiancia global horizontal. Los datos de las EMA se transmiten cada 10 minutos a través del satélite geoestacionario GOES, operado por la Administración Nacional Oceanográfica y Atmosférica (NOAA) de los EE. UU.

La calibración regular de los sensores es imprescindible para el mantenimiento de la fiabilidad de esta red y de sus valiosos datos. Este es el motivo por el que la Secretaría de Energía de México (SENER) financió un proyecto para la calibración y el mantenimiento de los piranómetros integrados en la red nacional. El objetivo era garantizar una medición fiable de la superficie para la evaluación inicial de los recursos de energía solar del país. Estos datos sobre el terreno también se utilizan para el ajuste de los diferentes modelos de transferencia radiactiva que permiten analizar los datos obtenidos a partir de las imágenes de los satélites meteorológicos.

La encargada de llevar a cabo la calibración de los piranómetros es la Sección de Radiación Solar (SRS) del Instituto de Geofísica de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), próxima a Ciudad de México. Esta sección cuenta con más de 50 años de experiencia en la medición de la radiación solar y es uno de los tres centros regionales de radiación de la Organización Meteorológica Mundial (OMM) para la Región IV (América del Norte, América Central y el Caribe).  

Los especialistas de la SRS se ocupan del mantenimiento preventivo y correctivo, así como de la calibración, de los piranómetros CMP 11 de la red de EMA del SMN. La calibración se realiza de acuerdo con la norma internacional ISO-9846:1993 Energía solar: calibración de un piranómetro utilizando un pirheliómetro. Para ello, la SRS dispone de un radiómetro de cavidad absoluta (ACR) Eppley HF de referencia que participa regularmente en las comparaciones internacionales de pirheliómetros (IPC) del Centro Radiométrico Mundial de Davos, Suiza.   

La calibración del radiómetro de cavidad absoluta de referencia se transfiere a un piranómetro de referencia siguiendo el procedimiento establecido en la norma ISO-9846:1993 para el método «sol/sombra». Este método exige largas observaciones y la existencia de unas condiciones ambientales específicas —tal que cielos despejados y una atmósfera estable—, circunstancias que determinarán el lugar y la época de la calibración. 

El piranómetro de referencia se utiliza exclusivamente para la calibración de los piranómetros de campo de la red del SNM y garantiza la trazabilidad de la calibración de estos piranómetros de campo para con la Referencia Radiométrica Mundial (WRR).

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