CONTÍNUO SUELO-PLANTA-ATMOSFERA

Validación de datos de Sensores de Inclinación

Ensayo de comparación de Sensores de Inclinación de la ATMOS 41

METER Group empezó a comercializar ATMOS 41 en enero de 2017 después de un extenso desarrollo y comprobaciones en todo en África, Europa y EEUU. Durante el desarrollo se realizaron numerosas comparaciones con sensores de calidad científica de otras marcas comerciales, sensores de Inlinación y humedad relativa del aire, piranómetros, anemómetros ….

Y también se comprobó en algunos casos, la variabilidad sensor a sensor en el tiempo.

Este es el resultado de las pruebas realizadas con los Sensores de Inclinación.

Sensor de Inclinación

La estación meteorológica todo en uno ATMOS 41 también incorpora un sensor de inclinación para detectar cuando haya un problema con la nivelación. Los sensores de inclinación se ajustan a cero durante la calibración en METER Group con la ayuda de nivel de burbuja.

La siguiente figura muestra el comportamiento de los sensores de inclinación de siete unidades ATMOS 41 monitorizadas en el campo de ensayo de METER Group. En azul aparece un sensor que se desniveló y a continuación se reparó. Cada acelerómetro mostró un nivel de ruido relativamente bajo y una alta repetibilidad.

Figura. Comportamiento de los sensores de inclinación.

Es importante destacar que los episodios ocasionales de mayor ruido son consecuencia de las elevadas velocidades del viento y de la inestabilidad del poste de instalación, por lo que no son atribuibles a problemas en el sensor.

En estos enlaces aparece más información sobre estos ensayos de METER Group Pullman y METER Group Alemania

ATMOS 41: asequible, precisa y fiable

La estación meteorológica ATMOS 41 proporciona medidas de 14 parámetros ambientales en un solo equipo. De manera que se puede instalar de forma rápida y sencilla. El único requisito es que ATMOS 41 esté nivelada en la parte superior de un mástil con visión del cielo directa.

Los parámetros climáticos, como la pluviometría, la temperatura del aire y la velocidad del viento pueden cambiar, considerablemente, en pequeñas distancias al aire libre. Sin embargo, en la mayoría de las observaciones meteorológicas se busca la exactitud y la precisión, de grado de investigación, frente a la resolución espacial. ATMOS 41 es el resultado de la optimización de estas dos necesidades. Y además, por un lado, disminuye las necesidades de mantenimiento, tan habituales. Y por otro, no es necesario pasar tanto tiempo configurando las estaciones. ATMOS 41 carece de partes móviles, así se evitan roturas y solo hay que calibrarla cada dos años.

Validación de datos de Barómetros

Ensayo de comparación de Barómetros de la ATMOS 41

ATMOS 41 METER Group LabFerrerLa estación meteorológica todo en uno ATMOS 41, de METER Group, empezó a comercializarse en enero de 2017 después de un extenso desarrollo y comprobaciones en África, Europa y EEUU. Durante el desarrollo se realizaron numerosas comparaciones con sensores de calidad científica de otras marcas comerciales, pluviómetros, barómetros, piranómetros, anemómetros ….

Y también se comprobó en algunos casos, la variabilidad sensor a sensor en el tiempo.

Este es el resultado de las pruebas realizadas con los barómetros.

Barómetros

Cada sensor de presión barométrica de la ATMOS 41 se calibra de forma individual con referencia de presión trazable NIST. La diferencia entre la referencia de presión y el sensor de presión debe ser de +/- 0,1 kPa. La diferencia se almacena en el sensor como una compensación.

La siguiente figura muestra el funcionamiento de siete unidades ATMOS 41 en las instalaciones de ensayo de METER Group. Las diferencias entre los valores superiores e inferiores de los barómetros son cercanos a 0,2 kPa.

En estos enlaces aparece más información sobre estos ensayos de METER Group Pullman y METER Group Alemania

ATMOS 41: asequible, precisa y fiable

La estación meteorológica ATMOS 41 proporciona medidas de 14 parámetros ambientales en un solo equipo. De manera que se puede instalar de forma rápida y sencilla. El único requisito es que ATMOS 41 esté nivelada en la parte superior de un mástil con visión del cielo directa.

Los parámetros climáticos, como la pluviometría, la temperatura del aire y la velocidad del viento pueden cambiar, considerablemente, en pequeñas distancias al aire libre. Sin embargo, en la mayoría de las observaciones meteorológicas se busca la exactitud y la precisión, de grado de investigación, frente a la resolución espacial. ATMOS 41 es el resultado de la optimización de estas dos necesidades. Y además, por un lado, disminuye las necesidades de mantenimiento, tan habituales. Y por otro, no es necesario pasar tanto tiempo configurando las estaciones. ATMOS 41 carece de partes móviles, así se evitan roturas y solo hay que calibrarla cada dos años.

Validación de datos de Anemómetros

Ensayo de comparación de Anemómetros de la ATMOS 41

METER Group empezó a comercializar la estación meteorológica todo en uno ATMOS 41 en enero de 2017 después de un extenso desarrollo y comprobaciones en todo el mundo. Durante el desarrollo se realizaron numerosas comparaciones con sensores de calidad científica de otras marcas comerciales, sensores de temperatura y humedad relativa del aire, piranómetros, anemómetros …. Y , en algunos casos, también se comprobó, la variabilidad entre sensores con el tiempo.

Este es el resultado de las pruebas realizadas con los anemómetros.

Anemómetros

La dirección y la velocidad del viento de las estaciones ATMOS 41 se comprobó en un laboratorio de análisis a terceros con certificación ISO 17025. Tanto la velocidad como la dirección del viento se midieron con anemómetros ultrasónicos sin partes móviles. Para registrar con precisión la dirección del viento es imprescindible que la N grabada en la ATMOS 41 esté orientada hacia el Norte verdadero.

Los resultados datos se muestran en la siguiente figura (velocidad del viento) y en el cuadro (dirección del viento).

En estos enlaces aparece más información sobre estos ensayos de METER Group Pullman y METER Group Alemania

ATMOS 41: asequible, precisa y fiable

La estación meteorológica ATMOS 41 proporciona medidas de 14 parámetros ambientales en un solo equipo. De manera que se puede instalar de forma rápida y sencilla. El único requisito es que ATMOS 41 esté nivelada en la parte superior de un mástil con visión del cielo directa.

Los parámetros climáticos, como la pluviometría, la temperatura del aire y la velocidad del viento pueden cambiar, considerablemente, en pequeñas distancias al aire libre. Sin embargo, en la mayoría de las observaciones meteorológicas se busca la exactitud y la precisión, de grado de investigación, frente a la resolución espacial. ATMOS 41 es el resultado de la optimización de estas dos necesidades. Y además, por un lado, disminuye las necesidades de mantenimiento, tan habituales. Y por otro, no es necesario pasar tanto tiempo configurando las estaciones. ATMOS 41 carece de partes móviles, así se evitan roturas y solo hay que calibrarla cada dos años.

Validación de datos de sensores de Humedad Relativa del Aire

Ensayo de comparación de los sensores de Humedad Relativa la ATMOS 41

METER Group empezó a comercializar la estación meteorológica todo en uno ATMOS 41 en enero de 2017 después de un extenso desarrollo y comprobaciones en  África, Europa y EEUU. Durante el desarrollo se realizaron numerosas comparaciones con sensores de calidad científica de otras marcas comerciales, Humedad Relativa del aire, piranómetros, pluviómetros, anemómetros …. Y también se comprobó en algunos casos, la variabilidad sensor a sensor en el tiempo.

Este es el resultado de las pruebas realizadas con los sensores de Humedad Relativa del Aire

Humedad Relativa del aire

Los valores de temperatura del aire mejorados se emplean para corregir con mayor precisión la Humedad Relativa. Todos los sensores de humedad relativa de METER Group se calibran y verifican de forma individual para tres valores de humedad diferentes y se comparan con un higrómetro de punto de rocío.

La siguiente figura muestra la consistencia de los valores en los sensores ensayados. Los sensores se calibran en grupos de 1 a 16 sensores. El criterio de aceptación /rechazo empleado es 2% de Humedad Relativa, para los tres niveles de humedad ensayados. Los resultados de la calibración muestran una buena consistencia entre los sensores.

Los datos de Humedad Relativa y temperatura recogidos en campo se emplean para calcular la presión de vapor (kPa). La figura inferior muestra el comportamiento del sensor en campo durante un período de ocho días y proporciona una idea de la consistencia de los valores de presión de vapor.

 

Podeis encontrar más información sobre estos ensayos en estos enlaces de METER Group Pullman y METER Group Alemania

 

ATMOS 41: asequible, precisa y fiable

La estación meteorológica ATMOS 41 proporciona medidas de 14 parámetros ambientales en un solo equipo. De manera que se puede instalar de forma rápida y sencilla. El único requisito es que ATMOS 41 esté nivelada en la parte superior de un mástil con visión del cielo directa.

Los parámetros climáticos, como la pluviometría, la temperatura del aire y la velocidad del viento pueden cambiar, considerablemente, en pequeñas distancias al aire libre. Sin embargo, en la mayoría de las observaciones meteorológicas se busca la exactitud y la precisión, de grado de investigación, frente a la resolución espacial. ATMOS 41 es el resultado de la optimización de estas dos necesidades. Y además, por un lado, disminuye las necesidades de mantenimiento, tan habituales. Y por otro, no es necesario pasar tanto tiempo configurando las estaciones. ATMOS 41 carece de partes móviles, así se evitan roturas y solo hay que calibrarla cada dos años.

Validación de datos de sensores de temperatura del aire

Ensayo de comparación de los sensores de temperatura del aire de la ATMOS 41

METER Group empezó a comercializar ATMOS 41 en enero de 2017 después de un extenso desarrollo y comprobaciones en África, Europa y EEUU. Durante el desarrollo se realizaron numerosas comparaciones con sensores de calidad científica de otras marcas comerciales, piranómetros, pluviómetros, anemómetros ….

Y también se comprobó, en algunos casos, la variabilidad sensor a sensor en el tiempo.

Este es el resultado de las pruebas realizadas con los sensores de temperatura del aire

Temperatura del aire

Para medir la temperatura del aire, la estación ATMOS 4 tiene, en la apertura del anemómetro, un microtermistor que corrige los efectos de la radiación solar y el viento usando una aproximación al balance de energía básico. Y en lugar de utilizar un protector de radiación tradicional para evitar el sobrecalentamiento y la condensación, emplea una combinación de las medidas de radiación y velocidad del viento.

La optimización y verificación de esta metodología se realizó en las instalaciones de METER Group en Pullman. Las medidas de temperatura del aire control se obtuvieron con un microtermistor protegido con el protector de radiación aspirado TS-100 de Apogee Instruments. Los resultados de la verificación muestran una desviación +/- 0,6 ° C (para un intervalo de confianza del 95%) en la medida de ATMOS 41 (ver la Figura). Estos resultados son significativamente mejores los esperados para un sensor clásico con un protector de radiación no aspirado.

Figura. Series temporales de temperatura del aire medidas con ATMOS 41 para verificar la corrección

Cuadro. Verificación del modelo de corrección de los datos de temperatura del aire

Podeis encontrar más información sobre estos ensayos en estos enlaces de METER Group Pullman y METER Group Alemania

ATMOS 41: asequible, precisa y fiable

La estación meteorológica ATMOS 41 proporciona medidas de 14 parámetros ambientales en un solo equipo. De manera que se puede instalar de forma rápida y sencilla. El único requisito es que ATMOS 41 esté nivelada en la parte superior de un mástil con visión del cielo directa.

Los parámetros climáticos, como la pluviometría, la temperatura del aire y la velocidad del viento pueden cambiar, considerablemente, en pequeñas distancias al aire libre. Sin embargo, en la mayoría de las observaciones meteorológicas se busca la exactitud y la precisión, de grado de investigación, frente a la resolución espacial. ATMOS 41 es el resultado de la optimización de estas dos necesidades. Y además, por un lado, disminuye las necesidades de mantenimiento, tan habituales. Y por otro, no es necesario pasar tanto tiempo configurando las estaciones. ATMOS 41 carece de partes móviles, así se evitan roturas y solo hay que calibrarla cada dos años.

Validación de datos de Piranómetros

Ensayo de comparación del piranómetro de la ATMOS 41

METER Group empezó a comercializar ATMOS 41 en enero de 2017 después de un extenso desarrollo y comprobaciones en África, Europa y EEUU. Durante el desarrollo se realizaron numerosas comparaciones con sensores de calidad científica de otras marcas comerciales, piranómetros, pluviómetros, anemómetros …. Y también se comprobó en algunos casos, la variabilidad sensor a sensor en el tiempo.

Este es el resultado de las pruebas realizadas con los piranómetros

Piranómetros

El ensayo de comparación de la medida de la radicación solar duró 1 mes y se realizó en la azotea de las instalaciones de METER Group (Pullman, WA). Se instalaron piranómetros CMP3 (Kipp & Zonen) y una estación ATMOS 41. En todos los piranómetros, el un intervalo de lectura fue de 15 minutos.

Como se observa en la figura los datos recogidos muestran una buena correlación entre los piranómetros ensayados. Si bien, la regresión lineal muestra un 3% de subestimación en el piranómetro de la ATMOS 41.

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medida de la radiación solar ATMOS 41

ATMOS 41: asequible, precisa y fiable

Los datos de las comparaciones de los sensores individuales junto con las observaciones conjuntas muestran que el piranómetro de la ATMOS 41 cumple el objetivo de proporcionar medidas de calidad de investigación en una unidad simple, robusta y fácil de mantener. Por sus características de diseño permite obtener medidas precisas a largo plazo en condiciones de campo.

La estación meteorológica ATMOS 41 proporciona medidas de 14 parámetros ambientales en un solo equipo. De manera que se puede instalar de forma rápida y sencilla. El único requisito es que ATMOS 41 esté nivelada en la parte superior de un mástil con visión del cielo directa.

Los parámetros climáticos, como la pluviometría, la temperatura del aire y la velocidad del viento pueden cambiar, considerablemente, en pequeñas distancias al aire libre. Sin embargo, en la mayoría de las observaciones meteorológicas se busca la exactitud y la precisión, de grado de investigación, frente a la resolución espacial. ATMOS 41 es el resultado de la optimización de estas dos necesidades. Y además, por un lado, disminuye las necesidades de mantenimiento, tan habituales. Y por otro, no es necesario pasar tanto tiempo configurando las estaciones. ATMOS 41 carece de partes móviles, así se evitan roturas y solo hay que calibrarla cada dos años.

Validación de datos de Pluviómetros

Ensayo de comparación del pluviómetro de la ATMOS 41

estación meteorológica todo en unoMETER Group empezó a comercializar ATMOS 41 en enero de 2017 después de un extenso desarrollo y comprobaciones en África, Europa y EEUU. Durante el desarrollo se realizaron numerosas comparaciones con sensores de calidad científica de otras marcas comerciales, pluviómetros, anemómetros, radiación solar …. Y también se comprobó en algunos casos, la variabilidad sensor a sensor en el tiempo.

Este es el resultado de las pruebas realizadas con los pluviómetros.

Precipitación

La estación meteorológica ATMOS 41 dispone de la última tecnología para mejorar las medidas clásicas. Una innovación clave en ATMOS 41 es la tecnología del contador de gotas (drop-counting rain gauge). Esta tecnología emplea unos electrodos que detectan y cuentan gotas individuales. Estas gotas se obtienen con la ayuda de una boquilla que produce gotas de tamaño muy repetible. Al no incluir partes móviles, el riesgo de averías mecánicas es menor que en los pluviómetros de cuchara con balancín.

El ensayo se llevó a cabo en Forks (WA, EE. UU) una de las localidades con más lluvia de los 48 estados de la Unión. En la parcela se instalaron tres pluviómetros de cuchara (Texas Electronics y ECRN-100) y tres ATMOS 41. La distancia entre los equipos fue de 2 m y todos se instalaron a una altura de 2 m de la superficie del suelo. En la figura se muestran los datos de cuatro meses ensayo de 2018.

En los resultados se observó que uno de los pluviómetros de cuchara registraba los valores de lluvia acumulados más elevados. Mientras que los otros dos pluviómetros de cuchara registraron los más bajos. Por lo que se puede decir, que los datos de los pluviómetros de cuchara muestras mucha dispersión. En cambio, los registros de las tres estaciones ATMOS 41 quedaron en la zona intermedia, con muy poca variación en las medidas.

Podeis encontrar más información sobre estos ensayos en estos enlaces de METER Group Pullman y METER Group Alemania

ATMOS 41: asequible, precisa y fiable

Los datos de las comparaciones de los sensores individuales junto con las observaciones conjuntas muestran que el pluviómetro de la ATMOS 41 cumple el objetivo de proporcionar medidas de calidad de investigación en una unidad simple, robusta y fácil de mantener. Por sus características de diseño, pluviómetro de contador de gotas, permite medidas precisas a largo plazo en condiciones de campo.

Los parámetros climáticos, como la pluviometría, la temperatura del aire y la velocidad del viento pueden cambiar, considerablemente, en pequeñas distancias al aire libre. Sin embargo, en la mayoría de las observaciones meteorológicas se busca la exactitud y la precisión, de grado de investigación, frente a la resolución espacial. ATMOS 41 es el resultado de la optimización de estas dos necesidades. Y además, por un lado, disminuye las necesidades de mantenimiento, tan habituales. Y por otro, no es necesario pasar tanto tiempo configurando las estaciones. ATMOS 41 carece de partes móviles, así se evitan roturas y hay que calibrarlo cada dos años.

La estación meteorológica ATMOS 41 proporciona medidas de 14 parámetros ambientales en un solo equipo. De manera que se puede instalar de forma rápida y sencilla. El único requisito es que ATMOS 41 esté nivelada en la parte superior de un mástil con visión del cielo directa.

DIA MUNDIAL DEL AGUA y BIOFíSICA AMBIENTAL

La biofísica ambiental es la disciplina que mide, modeliza y estudia los flujos de agua y energía en el contínuo Suelo-Planta-Atmosfera. La contabilidad del agua, la Huella hídrica y la gestión eficiente del riego se basan en los principios y aplicaciones de la biofísica ambiental a diferentes escalas temporales y espaciales.

En Labferrer, uno de nuestros libros de cabecera es INTRODUCTION TO ENVIRONMENTAL BIOPHYSICS de GS Campbell y JM Norman, publicado en 1998. Existe una primera edición de 1977 traducida al castellano en el año 1995 (Introducción a la Biofísica Ambiental; Ed EUB).

Medida de la fluorescencia de la clorofila, Plant Stress Kit de ADC

Dos fluorómetros Y (II) y Fv / Fm para medir la fluorescencia de la clorofila en hojas adaptadas a la luz y la oscuridad

Las plantas aprovechan solo una parte de la radiación PAR absorbida para realizar la fotosíntesis. El exceso de energía se puede disipar como calor, o bien se puede reemitir en forma de fluorescencia. Estos tres procesos están en competencia, de modo que el aumento de uno supone un descenso en los otros.
Cualquier cosa que afecte a la fotosíntesis afectará a la emisión de fluorescencia de la clorofila. Por lo que, la fluorescencia de la clorofila es una herramienta para evaluar el estado fotosintético y detectar cambios fisiológicos y ambientales de las plantas. Por lo general, la fluorescencia emitida por la clorofila supone entre un 1 y un 3% de la luz total absorbida (Maxwell y Johnson, 2000).

El espectro de la fluorescencia es diferente al de la luz absorbida, con un pico de emisión a una longitud de onda superior. El espectro de emisión de la clorofila muestra un pico a 682 nm. Por ello, la fluorescencia se puede cuantificar exponiendo la hoja a una longitud de onda conocida, inferior a 670 nm. Y a continuación, midiendo la luz emitida a una mayor longitud de onda, entre 670 y 750 nm (Maxwell y Johnson, 2000; Oxborouhg, 2004).

La medida de la fluorescencia de la clorofila es técnica habitual en fisiología vegetal, ya que proporciona información sobre el estado del fotosistema II en escenarios muy diversos. Por este motivo, tiene diferentes ámbitos de aplicación, evaluación de parámetros de crecimiento y desarrollo; detección de situaciones de estrés; respuestas de las plantas a los cambios ambientales; variación genética y la diversidad ecológica.
Son medidas rápidas no destructivas que informan de los cambios producidos a nivel de hoja

Medida de la fluorescencia

Existen diferentes técnicas y parámetros medidos. Hay una gran variedad de posibilidades, entendidas como técnicas y parámetros medidos. Hay diferencias en el tipo de instrumentación, la forma de alcanzar el período de adaptación a la oscuridad, y las condiciones ambientales en que se hacen las medidas

El Plant Stress Kit de ADC Bioscientific incorpora dos fluorómetros: Y (II) y Fv / Fm. Es decir, combina el método PAM con la técnica de excitación continua.
El fluorómetro Y (II) mide la eficiencia del Fotosistema II (PSII) como rendimiento cuántico en adaptación a la luz. Y también proporciona valores de tasa de transporte de electrones ETR, la radiación PAR, Temperatura de la hoja, Máxima fluorescencia en estado estacionario FMS (o FM’). Mientras que con el fluorómetro Fv / Fm se obtienen medidas adaptadas a la oscuridad de Fo, Fm, Fv, Fv / Fm.

Más información sobre las características técnicas del equipo en este enlace

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Medidas de concentración de la Clorofila

La clorofila es un pigmento verde que aparece en las células vegetales, células de algas y cianobacterias. La función primaria de las moléculas de clorofila es absorver la radiación, que proporciona la energía esencial para la fotosíntesis.


Los medidores de clorofila proporcionan una indicación relativa del nivel de clorofila en las hojas, expresado como índices CCI o SPAD. En cambio, con el Medidor de Concentración de clorofila MC-100 de Apogee Instruments se pueden obtener valores de la concentración de clorofila por superficie foliar (mmol m-2) o de masa por área de superficie foliar (mg m-2). El MC-100 Incluye coeficientes personalizados para determinar la concentración de clorofila en veintidós especies diferentes. También incluye una ecuación genérica que se puede emplear con cualqueir especie vegetal. Y además, también es posible incorporar coeficientes personalizados para otras especies. Todos estos coeficientes aparecen publicados en Parry et al. (2014)

El Medidor de Concentración de clorofila MC-100 es una alternativa a las técnicas de muestreo destructivas para determinar la concentración de clorofila. Por un lado, estas medidas no destructivas son más rápidas, necesitan menos mano de obra y tiempo. Y al mismo tiempo; es posible medir y monitorizar las hojas durante el ciclo de crecimiento entero, obteniendo medidas de concentración de la clorofila rápidas de la misma hoja o múltiples hojas

El Medidor de Concentración de clorofila MC-100 almacena los datos para su uso posterior, con una capacidad de 100000 medidas. La descarga de los datos se hace con la ayuda de un cable USB. También es posible geolocalizar las medidas con un GPS.

Las aplicaciones habituales de los medidores de clorofila son: determinar de la concentración de clorofila con el fin de evaluar el estado nutricional de la planta, el impacto del estrés ambiental y las necesidades de fertilización.

Características del Medidor:

Salida lineal en unidades absolutas

El equipo está calibrado para medir la concentración de clorofila en unidades de μmol de clorofila por m², en 22 especies vegetales. Esto elimina problemas con medidas relativas, como el índice SPAD.

Medidas no destructivas

MC-100 mide la relación entre la transmitancia en el rojo (653 nm ) y el infrarrojo cercano (931 nm). La medida es casi instantánea, una frecuencia de medida inferior a 3 segundos.

Comparaciones prácticas

Los medidores de clorofila comerciales proporcionan unos índices que no tienen una relación lineal con la concentración de la clorofila (por ejemplo, CCI o SPAD). En cambio, el MC-100 proprociona una estimación real de la concentración de la clorofila (μmoles / m² ) para varias especies vegetales. La ventaja de este equipo es que los cambios en la medida reflejan cambios reales en la concentración de la clorofila en la hoja. De esta manera, una medida que duplique el valor de concentración de clorofila representa una duplicación real en la hoja de la planta, mientras que si se duplica el valor de un índice relativo no necesariamente es debido a la duplicación realen la hoja. En el siguiente gráfico se muestras medidas de los índices CCI y SPAD en Arroz que permiten aclarar estas diferencias.

In situ measurement
of leaf chlorophyll concentration: analysis of the optical/absolute
relationship
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