El cambio climático
El cambio climático es una realidad admitida y
preocupante para la comunidad científica mundial, el calentamiento global se ha
acelerado debido a gases de efecto invernadero, la destrucción del ozono y las
lluvias acidas; y un ejemplo de esto fue que la Organización Meteorológica
Mundial (OMM) afirmó que el año 2019 fue el segundo año más cálido, solo
superado por 2016. Teniendo en cuenta que el clima, según OMM, puede definirse
como un conjunto de condiciones atmosféricas propias de un lugar en cierto
periodo de tiempo y que algunos elementos del clima son: humedad, visibilidad,
radiación solar, temperatura, precipitación, viento y otros. En el Politécnico
Gran colombiano se desarrolló una Estación de Monitoreo Ambiental (EMA), esta herramienta
ha permitido medir la temperatura, la humedad relativa, la radiación solar
global, el nivel de lluvia, la presión atmosférica y la dirección y velocidad
del viento y recolectar la información de estos datos meteorológicos que se
usarán a continuación. http://ema.poligran.edu.co/
Objetivos de
aprendizaje:
1. Interpreta
analítica y geométricamente el concepto de integral definida.
2. Aplicar el
concepto de los métodos numéricos de integración (reglas de Simpson y
trapecios) para aproximar el área de una región plana en la solución de
situaciones problema.
Indicaciones
generales:
Antes de
iniciar el desarrollo del trabajo, es importante leer y tener en cuenta las
siguientes indicaciones:
·
Lea atentamente cada
enunciado e identifiqué cuál es la instrucción y su propósito.
·
Al registrar sus
aportes no olvide escribir detalladamente todas las explicaciones y procesos
realizados para dar respuesta a cada uno de los puntos; recuerde que sus
aportes serán leídos por sus compañeros de trabajo y será un insumo para el
desarrollo del trabajo grupal.
·
Tenga en cuenta las
pautas generales de participación y entrega en el foro.
Consulta
En
esta versión del trabajo colaborativo, se quiere que explore la naturaleza de
las herramientas del análisis numérico en el contexto del cálculo integral con
problemas aplicados, para los cuales no se conoce una solución analítica fácil
de obtener, por esto debe consultar sobre la regla del trapecio y la regla de
Simpson; y el significado con sus unidades respectivas de las variables:
humedad, temperatura, presión, rapidez del viento y precipitación acumulada, no
olvide escribir la fuente de consulta.
Regla del
trapecio
En matemática la regla del trapecio es
un método de integración numérica, es decir, un método para calcular aproximadamente
el valor de la integral definida
La regla se basa en
aproximar el valor de la integral de f(x) por el de la función lineal que pasa
a través de los puntos (a, f(a)) y (b, f(b)). La integral de ésta es igual al
área del trapecio bajo la gráfica de la función lineal. Se sigue que
RESUMEN
UNIDADES DE HUMEDAD
Humedad
Absoluta: es la masa total de agua existente en el
aire por unidad de volumen, y se expresa en gramos por metro cúbico de aire. La
humedad atmosférica terrestre presenta grandes fluctuaciones temporales y
espaciales.
Humedad
Específica: se mide la masa de agua que se encuentra
en estado gaseoso en un kilogramo de aire húmedo, y se expresa en gramos por
kilogramo de aire.
Humedad
Relativa: es la relación porcentual entre la
cantidad de vapor de agua real que existe en la atmósfera y la máxima que
podría contener a idéntica temperatura; es decir, es el cociente en la humedad
absoluta y la cantidad máxima de agua que admite el aire por unidad de volumen.
Se mide en tantos por ciento y está normalizada de forma que la humedad
relativa máxima posible es el 100%.
Una humedad
relativa del 100% significa un ambiente en el que no cabe más agua. (Fuente: https://sites.google.com/site/gtabpestacionmeteorol/tareas-cambios-de-unidades/6-unidades-de-humedad )
UNIDADES DE TEMPERATURA
La temperatura es una magnitud
física que expresa el grado o nivel de calor o frío de los cuerpos o del
ambiente.
En el sistema internacional
de unidades, la unidad de temperatura es el Kelvin. (ºK),
Grados Celsius (sistema internacional): o también denominado grado centígrado,
se representa con el símbolo ºC. (fuente: www.oupe.es ›
secundaria › fisica-y-quimica › proyadarvenacional)
UNIDADES DE PRESION
Se denomina presión a la magnitud que relaciona la fuerza aplicada a una superficie y el área de la misma (solo aplicada a fluidos).
La presión se
mide con manómetros o barómetros, En el Sistema
Internacional de Unidades la presión se mide en una unidad derivada que se denomina
pascal (Pa), que es equivalente a una fuerza total de un newton (N) actuando
uniformemente en un metro cuadrado (m²). En el sistema anglosajón la presión se mide en libra por
pulgada cuadrada (pound per square inch o psi) .(fuente : https://es.wikipedia.org/wiki/Presion)
UNIDADES DE VELOCIDAD DEL VIENTO
La velocidad del viento mide la
componente horizontal del desplazamiento del aire en un punto y en un instante
determinados. Se mide mediante un anemómetro, y la unidad de medida
es habitualmente metros por segundo (m/s). Las ausencias de viento se denominan
calmas.(fuente: http://meteo.navarra.es/definiciones/viento.cfm)
UNIDADES DE PRECIPITACION ACUMULADA
La precipitación
se mide en milímetros de agua, o litros caídos por unidad de superficie (m²),
es decir, la altura de la lámina de agua recogida en una superficie plana es
medida en mm o l/m². Nótese que 1 milímetro de agua de lluvia equivale a
1 L de agua por m²
La cantidad de
lluvia que cae en un lugar se mide por los pluviómetros. La medición se expresa
en milímetros de agua y equivale al agua que se acumularía en una superficie
horizontal e impermeable durante el tiempo que dure la precipitación o
sólo en una parte del periodo de la misma.(fuente:
http://www.meteolobios.es/lluvia.htm)
Ejercicio 1
En la
estación de monitoreo ambiental (EMA) se cuenta con un piranómetro que permite
medir la radiación solar 𝐸e(𝑡) en ( 𝑊⁄𝑚^2 ), es decir la energía emitida por el sol, en este caso,
que incidente sobre la superficie del Campus Principal en Bogotá. A
continuación, se encuentra el comportamiento de dicha magnitud durante el 19 de
febrero de 2020.
Muchas veces es
necesario calcular la exposición radiante 𝐻e ( en 𝐽⁄𝑚^2)
durante un
periodo de tiempo, esto es:
Donde 𝑡i es un tiempo inicial y 𝑡f es un tiempo final. El
propósito es medir entonces 𝐻e Para el día 19 de
febrero de 2020 usando los datos suministrados por EMA y recurriendo al método
de trapecios.
Para hacer el grafico solo usamos dos columnas para los datos, teniendo en cuenta que son 15 minutos en total desde las 12:30:00 hasta las 12:45:00.
t (min)
|
Ee(t) (W/m^2)
|
0
|
219,45
|
1
|
206,96
|
2
|
189,02
|
3
|
167,99
|
4
|
154,47
|
5
|
152,26
|
6
|
154,03
|
7
|
162,41
|
8
|
173,14
|
9
|
180,78
|
10
|
191,66
|
11
|
206,07
|
12
|
222,98
|
13
|
237,98
|
14
|
256,94
|
15
|
Ejercicio 2 El
sistema meteorológico de Colombia, registro diariamente para la ciudad de
Bogotá las temperaturas promedio (en °𝐶)
durante los meses de junio y julio. Esto con el fin de determinar la influencia
que tiene el fenómeno del niño en estos meses. El sistema meteorológico ha
monitoreado esta información y ha generado reportes gráficos
Estime:
a. La temperatura promedio durante el mes de
junio
Aproximamos las temperaturas diarias y
promediamos:
JUNIO
|
|||
t (días)
|
Temp. (°C)
|
t (días)
|
Temp. (°C)
|
0
|
11
|
16
|
12
|
1
|
11,3
|
17
|
11
|
2
|
11
|
18
|
11
|
3
|
11,5
|
19
|
11
|
4
|
11,7
|
20
|
10
|
5
|
12
|
21
|
10
|
6
|
12,6
|
22
|
11
|
7
|
13,2
|
23
|
11
|
8
|
14
|
24
|
13
|
9
|
14
|
25
|
14
|
10
|
15
|
26
|
14
|
11
|
15
|
27
|
14,8
|
12
|
15
|
28
|
15
|
13
|
14
|
29
|
15
|
14
|
13
|
30
|
15
|
15
|
12,5
|
Aproximamos las temperaturas diarias y promediamos
JULIO
|
|||
t (días)
|
Temp. (°C)
|
t (días)
|
Temp.(°C)
|
0
|
10
|
16
|
15,5
|
1
|
10
|
17
|
16
|
2
|
11
|
18
|
17
|
3
|
11
|
19
|
18
|
4
|
12
|
20
|
19
|
5
|
13
|
21
|
19,5
|
6
|
13
|
22
|
19,5
|
7
|
14,5
|
23
|
19
|
8
|
14,8
|
24
|
19
|
9
|
15
|
25
|
19
|
10
|
15
|
26
|
19
|
11
|
15
|
27
|
19
|
12
|
15
|
28
|
19
|
13
|
15
|
29
|
19,5
|
14
|
15
|
30
|
20
|
15
|
15
|
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