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Stazioni Meteo
Meteorologia



Le stazioni meteorologiche sono gli strumenti con i quali anche chiunque di noi, entro i limiti degli strumenti stessi e della sua conoscenza nonché esperienza in materia, può ottenere da semplici indicazioni sull'andamento meteorologico utili nella vita di tutti i giorni e per le nostre escursioni, sino a vere e proprie previsioni di carattere professionale o semi-professionale e fornire dati che possono contribuire anche alle previsioni del Servizio Meteorologico Nazionale, essere trasmessi su siti internet in modo che tutti le possano consultare, ecc. Si parte quindi da strumenti semplici quale l'altimetro meccanico o elettronico (al quale si rimanda nella pagina apposita) alle stazioni meteo più semplici (che io definisco "casalinghe"), analogiche o elettroniche , alle stazioni meteo  professionali moderne automatiche o alla capannina meteorologica vera e propria, appannaggio di professionisti o appassionati evoluti (detti anche "meteofiti").

Per una spiegazione rapida di alcuni termini meteorologici qua utilizzati consultare la pagina del Dizionario. Per una descrizione delle grandezze fisiche trattate ed ul elenco dei relativi strumenti di misura, si consulti la pagina apposita.

Stazioni meteo "casalinghe" (home stations)

Le stazioni meteo che io definisco "casalinghe" sono quelle appunto che molti di noi hanno in casa spesso di tipo analogico-meccanico, posizionate a volte all'interno dell'abitazione nel qual caso forniscono ovviamente la stessa pressione atmosferica che c'è all'esterno ma umidità relativa e temperatura presenti all'interno dell'abitazione (per questo motivo vengono anche definite "comfortometri" in quanto danno un'indicazione in merito al comfort dell'ambiente) oppure all'esterno ove danno una rilevazione più precisa della situazione ambientale, soprattutto se posizionate con attenzione, non all'esposizione diretta dei raggi solari, non su pareti che possono essere riscaldate dal calore proveniente dell'edificio ecc. Le possiamo trovare soprattutto, oltre che su edifici privati, all'esterno di negozi, rifugi, stazioni sciistiche o di funivie, uffici pubblici o dell'Azienda Promozione Turistica. In genere sui cataloghi si trova la distinzione "per esterno" o "per interno", ma è essenzialmente una differenziazione basata sui materiali con cui viene costruita: quelle per uso interno sono infatti spesso veri oggetti di arredo con bordo in ottone montate su una base in legno pregiato, mentre quelle per uso esterno hanno solitamente bordo in metallo, in genere alluminio, che resiste meglio ad umidità, condensa ed agenti atmosferici.

Stazione Meteo meccanica

Stazione meteo meccanica comprendente barometro aneroide, igrometro e termometro.


Questo tipo di stazione meteo è costituito dal classico terzetto barometro aneroide - igrometro - termometro. L'indicazione sulla tendenza meteo è data essenzialmente dall'aumento o dalla diminuzione della pressione atmosferica (diminuzione significa tendenza al peggioramento ovvero brutto tempo, aumento significa tendenza al miglioramento ovvero bel tempo) in maniera analoga all'altimetro meccanico (che non è altro che un barometro aneroide tarato in metri). Un indice mobile, ruotabile dall'utente, consente di memorizzare il valore della pressione per il confronto con la stessa in un momento successivo (nelle capannine meteo la rilevazione veniva fatta ogni 6 ore). Ovviamente il barometro può essere tarato, facendo riferimento ad un altro barometro considerato attendibile o alle indicazioni di una stazione meteo in zona, ruotando un apposita vite nella parte posteriore. Nell'acquisto di una stazione meteo analogica (o di un semplice barometro) per l'uso in montagna, occorre verificare se la scala comprende valori sufficientemente bassi: il modello della foto sopra non è adatto all'uso in montagna poiché la scala della pressione atmosferica non scende al di sotto di 960 hPa. (in realtà l'ago ruota nella posizione corretta, è solo l'indicazione della scala a mancare). Può essere tuttavia utilizzata per verificare se la pressione aumenta o diminuisce, anche se il valore effettivo della pressione non è leggibile . Come indicazione DI MASSIMA, con condizioni di bel tempo, a 1200 mt. di altitudine avremo una pressione atmosferica pari a 880-890 hPa. Il barometro dell'immagine successiva invece dispone di una scala doppia per l'utilizzo anche in alta quota.

In realtà si può comunque utilizzare il barometro della foto sopra anche in quota, tarandolo sulla pressione atmosferica ridotta a livello del mare (pressione relativa) anzichè su quella reale (pressione assoluta) e valutando le variazioni rispetto ad essa. Per ricavare la pressione ridotta a livello del mare conoscendo quella reale ad una data quota (o viceversa) vedere nelle note della pagina Grandezze Meteo.


Stazione Meteo presso il Rif. Guide di Frachej a Resy (5 agosto 2009)

Stazione Meteo presso il Rif. Guide di Frachej a Resy (5 agosto 2009)
In basso termometro e igrometro, in alto il barometro aneroide

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Negli ultimi anni, alle stazioni meteo analogiche - meccaniche, si sono affiancate quelle digitali - elettroniche, capaci di fornire oltre che il semplice rilevamento dei valori di pressione, umidità relativa e temperatura, anche previsioni meteorologiche sulla base delle stesse o previsioni per un certo numero di città selezionabili grazie alla ricezione radio di cui dispongono (utilizzata anche per sincronizzare l'orologio interno), e diverse statistiche dei valori misurati, quali ad esempio le temperature o la pressione massima e minima in un certo intervallo temporale. La stazione resta all'interno della casa, in posizione di comoda consultazione, mentre sensori esterni o interni (nel caso interessi la valutazione di temperatura ed umidità in determinati ambienti) vengono posizionati all'esterno dell'edificio in posizione appropriata (ad esempio ventilata ed al riparo dai raggi solari) e comunicano con la stazione stessa mediante onde radio (collegamento wireless). Il sensore da esterno andrebbe comunque posizionato all'interno di uno schermo solare, lontano dalla casa e da fonti di calore (si vedano le indicazioni al successivo paragrafo sulle Personal Weather Station), in alternativa lo si può mettere su una parete esterna non riscaldata, ventilata ed all'ombra per tutta la durata del giorno ma i dati raccolti non saranno molto esatti dal punto di vista meteorologico, andranno bene per valutazioni di massima.

Stazione meteo digitale

Stazione meteo digitale compatta con sensore esterno (Auriol 4LD2630)

In genere apparecchi compatti di questo tipo hanno un costo (estate 2009) che varia da 40-50 Euro a 120 Euro a seconda delle funzioni di cui dispongono e dei sensori compresi (che possono essere anche acquistati separatamente in quanto ogni stazione può gestire diversi sensori). Le funzioni che ritroviamo sono solitamente:
  • temperatura (interna ed esterna, massima e minima);
  • pressione (solitamente rapportata alla quota al livello del mare, non quella reale);
  • umidità relativa (interna ed esterna);
  • orologio (radiocontrollato), data, allarme;
  • previsioni meteo e tendenza meteo;
  • statistiche temporali sull'andamento delle grandezze misurate (andamento nel tempo, valori massimi e minimi, ecc.);
Alle quali si aggiungono nei modelli più sofisticati:
  • fasi lunari;
  • calcolo dell'indice di calore e del windchill;
  • calcolo del punto di rugiada;
  • calendario;
  • orario sorgere e tramonto del sole;
  • effetti sonori e grafici, allarme di pressione, umidità, ecc.
Ve ne sono di quelle molto semplici (alcune hanno solo orologio e sensore temperatura ma vengono fatte passare per stazioni meteo mentre andrebbero chiamate "stazioni termometriche"), meglio sempre indirizzarsi su quelle più complete, almeno con lo storico delle grandezze rilevate (l'istogramma a barre visibile in quella in foto) che mostra l'andamento nelle ultime 12/24 h. Come molte altre apparecchiature ed in particolare per i modelli più economici che, tuttavia possono fare benissimo il loro lavoro, prima dell'acquisto è bene informarsi sulla loro affidabilità e precisione consultando ad esempio forum meteorologici o siti che riportano le opinioni di chi le ha già acquistate e collaudate.

Come esempio si riporta il display della stazione compatta fotografata poco sopra.

stazione meteo compatta particolare

  1. indicatore situazione meteo e tendenza (la freccia curva) con simboli grafici (rana con nuvola, pioggia, neve, sole, ombrello, ecc.);
  2. istogramma andamento pressione atmosferica nelle ultime 12 ore
  3. valori in hPa della pressione atmosferica attuale (reale) e delle ultime 12 ore (memorie selezionabili)
  4. orario alba/tramonto del sole (in base alla località, in questo caso Torino) e fasi lunari
  5. temperatura e umidità relativa sensori esterni (3 sensori selezionabili)
  6. temperatura e umidità relativa sensore interno
  7. calendario (lingua selezionabile)
  8. ora attuale, impostazione sveglia ed indicatore segnale radio
Similmente alle stazioni meteo casalinghe si trovano in commercio anche dei semplici termo-igrometri ovvero termometri abbinati ad un igrometro, entrambi meccanici (il termometro può essere meccanico o ad alcool, l'igrometro è del tipo "a capelli") o elettronici. Sono quindi delle stazioni casalinghe prive del barometro (in realtà termometro ed igrometro si trovano spesso abbinati  a orologi da parete o tavolo, anche qua meccanici ed elettronici).

Termo-igrometro meccanico di produzione cinese

Termo-igrometro meccanico di produzione cinese

Il termoigrometro nell'immagine sopra può essere posizionato a parete o su base piana (supporto ripiegabile), è molto sensibile ed abbastanza preciso, sulle scale di temperatura (gradi Celsius) e umidità relativa (percentuale) sono stati individuate le zone di comfort (colore verde), troppo caldo e troppo secco (colore arancione), troppo freddo e troppo umido (colore azzurro).

Stazioni meteo professionali automatiche e meccaniche (personal weather stations)

Le stazioni meteorologiche professionali sono costituiti da un insieme di strumenti più precisi ed affidabili di quelle "casalinghe" oltre ad altri più specifici e complessi quali l'anemometro per la misurazione della velocità del vento, il pluviometro per la stima della quantità di pioggia e dell'andamento delle precipitazioni ed altri ancora. Analogamente alle "casalinghe" possono essere meccaniche (ovvero con strumenti analogici che richiedono un intervento costante dell'operatore per la lettura degli stessi) o elettroniche - automatiche (che funzionano praticamente sena l'intervento dell'operatore e comunicano i dati rilevati ad una consolle, li memorizzano in un databank interno o li trasmettono direttamente su siti internet o in una rete di rilevamento meteorologico complessa formata da più stazioni).

Le stazioni meteo meccaniche sono costituita da una "capannina meteorologica" all'interno della quale vengono posti gli strumenti ad esclusione di quelli come l'anemometro ed il pluviometro che necessitano di stare all'esterno della stessa. La capannina non è altro che una "casetta" di legno sollevata da terra e con pareti ventilate, alla quale si accede mediante uno sportello apribile per la lettura degli strumenti. Le caratteristiche della capannina meteorologica sono le seguenti (indicazioni dell'Organizzazione Meteorologica Mondiale):
  • deve avere un tetto spiovente (per evitare il ristagno su di esso della pioggia;
  • essere costituita da materiale cattivo conduttore di calore (solitamente legno) 
  • deve avere le pareti verniciate di bianco (perché il bianco respinge i raggi solari) con pittura non igroscopica;
  • deve avere le pareti ventilate per consentire la circolazione dell'aria (a "persiane");
  • deve essere posizionata ad una altezza da 1,60 a 2 metri dal suolo (consigliato 1,80) costituito da un prato con erba bassa e non da terra, cemento o asfalto che si scalderebbero al calore del sole e ad almeno 2 mt da pareti di altri edifici, muri, ecc., non sotto gli alberi e lontano da fonti di calore;
  • l'apertura della capannina deve essere rivolta a nord in modo da evitare che in fase lettura la luce solare possa colpire gli strumenti;
  • l'operatore deve effettuare le letture nel minor tempo possibile per evitare di influenzare gli strumenti col calore del proprio corpo;
All'interno della capannina troveranno posto gli strumenti classici (ovviamente meccanici o analogici) quali termometro a massima e minima, barometro aneroide o barometro a mercurio, igrometro, psicrometro (per la determinazione del punto di rugiada), all'esterno anemometro e pluviometro. Per effettuare statistiche sulla variazione di queste grandezze si utilizzano spesso strumenti in grado di registrare la variazione nel tempo delle grandezze misurate (termografo al posto del termometro, barografo al posto del barometro, ecc.).

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Alle stazioni meteo meccaniche si affiancano al giorno d'oggi le moderne stazioni meteo automatiche che non necessitano dell'intervento dell'operatore, il cui costo (per i modelli cosiddetti "personali" rivolti anche ai semplici appassionati ma che comunque possono entrare a fare parte di una rete di stazioni a servizio meteorologico pubblico) parte da 250 Euro in su per le più semplici fino ai 1000-1500 Euro a seconda della complessità e degli accessori, per cui alla portata di chiunque. Meno semplice è invece la collocazione ideale, che non sempre riesce a rispettare le indicazioni dell'Organizzazione Meteorologica Mondiale (vedasi la tabella successivamente riportata), il più delle volte la soluzione trovata per il posizionamento è frutto di compromessi, soprattutto per le stazioni posizionate in città che vengono così collocate spesso sui tetti degli edifici, ove sono lontane da ostacoli e possibilmente da fonti di calore, montate su piantane o sull'asta dell'antenna televisiva condominiale. In montagna spesso si incontrano in prossimità dei sentieri delle nostre escursioni (ad esempio se ne trova una poco sopra Fiery, in Val d'ayas, vicino l'alpeggio di Djomein ed una sulla cresta che dal Colle della Portula porta al M. Zerbion, anche se quest'ultima è di tipo particolare, un'altra è accanto al laghetto di Brusson, una si trova presso la Casa di Caccia / casotto di Orvieille in Valsavarenche).

Stazione meteo di Brusson

Stazione meteo automatica presso il Laghetto di Brusson (30 maggio 2009)

Le stazioni possono essere urbane (se collocate in centri abitati, anche piccoli) o extraurbane (al di fuori di centri abitati), in ogni caso devono essere situate in aree rappresentative della zona che ci interessa. Non vanno posizionate in zone particolari, dove può esserci ristagno di masse d'aria (una valletta, un bosco, una zona umida, vicino uno stagno, ecc.). La taratura degli strumenti, inoltre, deve essre periodica (termometro e pluviometro ogni 6 mesi, igrometro e barometro ogni mese, anemometro una volta all'anno, norme Organizzazione Meteorologica Mondiale).

Le indicazioni dell'Organizzazione Meteorologica Mondiale per il posizionamento dei vari sensori sono le seguenti (le immagini sono riferite alla stazione meteo di Brusson):

IMMAGINE TIPO DI
SENSORE
PARAMETRO
 MISURATO
ALTEZZA DAL SUOLO ESPOSIZIONE
anemometro anemoscopio a banderuola
e
anemometro
velocità e direzione del vento 10 metri zona libera da ostacoli, distante almeno 10 volte l'altezza dell'ostacolo più vicino
termoigrometro termoigrometro
barometro
temperature,
umidità relativa
e pressione atmosferica
1,25-2 mt distante almeno 10 metri da ostacoli, su tappeto erboso regolarmente tagliato a 10 cm
pluviometro pluviometro intensità precipitazioni
 meteoriche
30 cm minimo distante almeno 3 volte l'altezza dell'ostacolo più vicino, superficie di base perfettamente orizzontale, lontano da superfici che possono portare spruzzi verso il pluviometro stesso


La velocità del vento viene solitamente data a 10 mt dal suolo (verso il suolo la velocità è minore), nel caso non sia possibile posizionare l'anemometro a 10 mt dal suolo è possibile ricavare la velocità a 10 mt da quella misurata a quota inferiore mediante la formula di Naegeli (1954) riportata nelle note della pagina  Grandezze Meteo.

Il sensore barometrico non richiede un posizionamento particolare ed è l'unico che può trovarsi anche all'interno dell'edificio in quanto la pressione atmosferica è la stessa che c'è fuori, può anche essere all'interno della consolle.

Una stazione automatica solitamente comprende:
  • sensore termoigrometrico (ventilato con schermo solare come quello nelle foto oppure non ventilato);
  • sensore barometrico;
  • pluviometro;
  • anemometro a coppette e anemoscopio a banderuola (orientato secondo i punti cardinali);
  • consolle di comando (all'interno di un edificio o dell'abitazione del meteofita) collegata via cavo rete ethernet o wireless;
  • datalogger (unità di memorizzazione interna dei dati, incorporata nella consolle di comando o esterna);
  • alimentazione a batterie o a rete elettrica (con trasformatore).
Altri dispositivi presenti possono essere:
  • sensore di radiazione solare diretta (piranomometro), o riflessa ed evapotraspirazione (nel caso di stazioni agro-meteorologiche);
  • sensori dell'umidità del terreno (nel caso di stazioni agro-meteorologiche);
  • sensore di radiazione ultravioletta;
  • alimentazione a mezzo pannelli solari
  • personal computer adibito a server (collegato con cavo usb alla consolle di comando) o sistemi embedded per la trasmissione dei dati su rete intenet;
  • gruppo di continuità (per evitare interruzione dell'alimentazione in caso di black-out della rete elettrica).

La raccolta dei dati può avvenire con collegamento USB a personal computer ed eventualmente con trasmissione degli stessi su siti internet, cosa che richiede un pc adibito a server oppure una interfaccia embedded e software appositi, anche Open Source. Altri software permettono l'analisi e le statistiche sui dati raccolti. E' possibile inoltre, anche per il meteofita, entrare a fare parte di reti di rilevamento meteorologiche dette Network PWS (Network Personal weather Station = Reti di stazioni meteo personali), iscrivendosi, fornendo le caratteristiche della propria stazione (se adeguate) e trasmettendo i dati rilevati alla rete via internet, cosa a volte ben più complicata del semplice posizionamento in quanto richiede comunque la presenza di un punto di accesso internet e connessione ADSL.

Infine è bene annotare che una stazione, automatica e non, richiede una manutenzione periodica e controlli in caso di eventi meteorici eccezionali che possono danneggiarla, anche solo come struttura di sostegno (si pensi ad un forte temporale). In particolare occorre smontare e ripulire il meccanismo del pluviometro, ripulire i "piatti" dello schermo solare (polvere, ragnatele, foglie, sabbia portata dal vento), verificare l'anemometro (in inverno può anche bloccarsi per il ghiaccio), controllare i vari sensori, sostituire le batterie, controllare la struttura di sostegno (soprattutto i tiranti, se presenti), oltra alle già menzionate tarature dei sensori.


Link a siti di Stazioni meteo

Stazione Meteo di Pont Saint Martin (AO)
Stazione Meteo di Aosta
Stazione Meteo di Santhià (sito meteosanthia)
Stazione Meteo del Plateau Rosa (sito wunderground.com) Stazione PWS di WeatherUnderground
Stazione Meteo di Vercelli SALA 1 ALM (sito wunderground.com) Stazione PWS di WeatherUnderground
Stazione Meteo di Gressan - Aosta (sito wunderground.com) Stazione PWS di WeatherUnderground
Stazione Meteo di Gressan (sito ufficiale della precedente)
Stazione Meteo di Lecco
Stazione Meteo di Oropa (BI)

Link a siti di Network Pws

Weather Underground
Pws  Weather
Awekas
Meteonetwork.it


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