Tiempo, Clima y EnergÃa en un marco de aprendizaje prÃ¡ctico - UPSA

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Fig. 1. Aspecto del visor de imágenes Meteosat en el que se basa la práctica C2.3 Descripción de las prácticasLas prácticas A1 y B1 analizan los datos medidos por los sensores de radiación,temperatura y humedad. Los datos se promedian en intervalos de 5 minutos,generándose ficheros Excel con varios días de datos. La idea es que los alumnospuedan estudiar las variaciones diarias de estas variables y dentro de un mismoconjunto de datos pueda distinguir varias situaciones meteorológicas. Se realizaronuna serie de guiones de las prácticas, encaminados a facilitar el análisis de estos datosmediante la hoja de cálculo Excel. La elección de esta herramienta se hizofundamentalmente por ser una de las más extendidas y comunes. Los guiones siguenun esquema clásico en cuanto a formato, incluyendo un fundamento teórico, breveresumen de contenidos ya explicados en clase. Se realizó un guión base explicando elmanejo de la hoja Excel, siendo la primera práctica el motor explicativo de la misma.Dentro del carácter formativo de estas prácticas, merece la pena destacar que elalumno no sólo aprende a escribir una fórmula en Excel, sino también cómo paraextraer información es necesario filtrar los datos mediante criterios físicos (no se ha
abordado aquí la corrección de inhomogeneidades y el tratamiento de los datosespurios) y la visualización de los mismos.La práctica B2, se dedica al estudio de un sondeo aerológico, siendo la práctica conmás contenido físico-matemático. Los datos de nuevo se dan en un fichero Excel, losalumnos tienen que calcular una serie de parámetros explicados en clase, analizandoentre otros, la estabilidad de estratificación y la formación de cúmulos. Esta prácticade ordenador se complementa con un tratamiento gráfico del sondeo aerológico,usando los diagramas tipo emagrama, tradicionalmente usado en los servicios demeteorología, y que hasta la fecha eran el núcleo central de las prácticas de laasignatura. Posteriormente comentaremos algunas limitaciones en la realización deesta práctica.La práctica B3 es en realidad un ejercicio programado sobre el efecto Foehn. Elefecto Foehn es el paradigma del problema de Termodinámica de la Atmósfera,resumiendo los procesos fundamentales que puede sufrir una parcela de aire, de ahí suimportancia. El diseño del mismo se ha hecho usando animaciones Flash. Losparámetros iniciales pueden ser cambiados, con la posibilidad de generar múltiplesejercicios. El alumno debe responder a las preguntas realizadas, dándole pistas sobrela solución si lo requiere.La práctica C1 usa los mismos datos que la práctica B2. Se trata aquí de que losalumnos usen diversas formulaciones para el cálculo de la presión reducida al niveldel mar. De nuevo los cálculos de hacen mediante la hoja de Excel.La práctica C2 se basa en el estudio de imágenes de satélite Meteosat. Consta de unvisor de imágenes (Figura 1), incluido en el servidor web de la asignatura, con el cuallos alumnos pueden analizar la evolución atmosférica durante las últimas 24 horas,con una sucesión de imágenes en intervalos de 15 minutos. La práctica va encaminadaa que los alumnos identifiquen y caractericen las masas de nubes, los frentes y sudinámica, al menos de forma cualitativa. Estas imágenes, combinadas con mapas deisobaras en superficie y de isohipsas en altura, obtenidos de la página web del INM,permiten cálculos sencillos sobre el viento y la realización de prediccionesmeteorológicas sobre la Península Ibérica (en realidad se examinan los mapas depredicción, ya que son más sencillos de interpretar, y por tanto más pedagógicos, quelos obtenidos a partir de medidas).La práctica de climatología D1 consiste en el manejo de un modelo climático debalance de energía unidimensional (MBE), diseñado e implementado por losprofesores del proyecto. Para ello nos hemos basado en el modelo MBE incluido en ellibro de Casas y Alarcón (que a su vez es una adaptación de un modelo del libro deHenderson y Sellers), usado de forma experimental el curso pasado. Hemos realizadouna implementación en Visual Basic de las ecuaciones de balance radiativo en las quese basa el modelo, introduciendo aspectos y mejoras no contempladas en el MBE deCasas y Alarcón (por ejemplo el estudio de los tiempos de respuesta, de los cambiostemporales de la temperatura media mundial y de la cuantificación del efecto de lasretroalimentaciones) así como la posibilidad de importar y exportar datos y deguardar las salidas del modelo en un fichero Excel para su posterior representacióngráfica. Se han redactado un total de 17 ejercicios prácticos tanto para estudiar lasensibilidad del modelo ante cambios en los parámetros de entrada como para estudiarlos diversos mecanismos de cambio climático (variaciones en la emisión solar,cambios en las propiedades reflexivas del suelo, cambios en la concentración de gases
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