Lo que hay en el aire
Cada cifra lleva su margen de error, propagado desde la hoja de características de cada sensor.
– %
Saturación del aire
– hPa
– °C
– m
Altura aprox. de condensación
Cómo ha ido el día
Lo que no se mide, se deduce
Ninguno de estos cuatro valores sale de un sensor. Todos salen de la temperatura, la humedad y la presión.
– °C
– g/m³
– kPa
– °C
- Bulbo húmedo. La temperatura más baja que puede alcanzar tu piel sudando. Si el aire está muy húmedo el sudor no se evapora y el valor sube. A 35 °C el sudor humano deja de funcionar: el cuerpo ya no puede bajar de sus 37 °C internos y el golpe de calor llega en pocas horas, incluso a la sombra.
- Humedad absoluta. La humedad relativa engaña porque depende del calor. Esto es el peso real, en gramos, del agua que flota en cada metro cúbico de aire.
- VPD, déficit de presión de vapor. La "sed" que tiene el aire. Es la métrica clave en botánica: si es alto, el aire roba agua a las plantas y las seca; si es casi cero, el aire ya está lleno y la planta no puede transpirar ni subir nutrientes por la raíz.
- Punto de ebullición. A qué temperatura herviría una olla aquí y ahora. El agua no siempre hierve a 100 °C: depende de la presión, y el BMP280 la está midiendo.
El rigor detrás de los números
Fórmulas y base matemática
Las métricas de este panel no son estimaciones: se calculan en tiempo real aplicando termodinámica y psicrometría. Aquí queda documentado el porqué de cada una.
1. Presión de vapor y VPD
Fórmula empírica de Magnus-Tetens para la presión de saturación (\(e_s\)) y la actual (\(e_a\)), en hPa:
$$e_s = 6.112 \cdot \exp\left(\frac{17.67 \cdot T}{T + 243.5}\right)$$
$$e_a = e_s \cdot \frac{RH}{100} \qquad VPD = \frac{e_s - e_a}{10}$$
Por qué: la ecuación de Tetens es el estándar de la OMM para modelar la relación de Clausius-Clapeyron sin resolver integrales ni iterar en el navegador.
2. Humedad absoluta
$$AH = \frac{2.16679 \cdot e_a \cdot 100}{T + 273.15} \quad [g/m^3]$$
Por qué: sale directamente de la ley de los gases ideales (\(PV = nRT\)), relacionando la presión parcial del vapor con la masa real de gas en un volumen, con la constante específica del vapor de agua (\(\approx 461.5\ J/(kg\cdot K)\)).
3. Bulbo húmedo (aproximación de Stull)
$$T_{wb} = T \cdot \arctan(0.151977 \sqrt{RH + 8.313659}) + \arctan(T + RH) - \dots$$
Por qué: la ecuación psicrométrica no tiene solución algebraica directa. En vez de iterar con Newton-Raphson y bloquear el hilo de JavaScript, se usa la regresión empírica de Roland Stull (2011), con \(\pm 0.3\,^\circ C\) de precisión.
4. Punto de ebullición (ecuación de Antoine)
$$T_{boil} = \frac{1730.63}{8.07131 - \log_{10}(P_{mmHg})} - 233.426$$
Por qué: se hierve cuando la presión de vapor del líquido iguala la atmosférica. Antoine modela esa curva; despejando \(T_{boil}\) e inyectando la presión de estación del BMP280 sale el punto exacto aquí y ahora.
5. Sensación térmica
$$AT = T + 0.33 \cdot e_a - 4.00$$
Por qué: es el estándar del Australian Bureau of Meteorology. El \(0.33\) modela la penalización de la humedad sobre la disipación de calor metabólico; el \(-4.00\) normaliza para viento en calma.
6. Incertidumbre de medida
Cada cifra lleva su ±. No es adorno: es el error de instrumentación, tomado de las hojas de características.
$$\sigma_T = \pm 0.3\,^\circ C \quad \sigma_{RH} = \pm 2\,\% \quad \sigma_P = \pm 1.0\,hPa$$
Para lo derivado el error no viene en ningún datasheet, así que se propaga desde esos tres números suponiendo errores independientes:
$$\sigma_f = \sqrt{\sum_i \left(\frac{\partial f}{\partial x_i}\right)^2 \sigma_{x_i}^2}$$
Por qué: las derivadas parciales se evalúan numéricamente por diferencias centradas, no a mano. Escribir la derivada de la aproximación de Stull respecto a la humedad es una fuente de erratas silenciosas; así la misma función de veinte líneas da el valor y su error, y no pueden desincronizarse.
Esto hace visible algo que un número pelado esconde: la incertidumbre no es constante. El punto de rocío va de ±0.43 °C con aire húmedo y frío a ±0.82 °C con aire seco y caliente, porque la sensibilidad de Magnus a la humedad crece cuando el aire se seca. Y la base de nubes cerca de la saturación llega a ±40 % de su propio valor: es una estimación, y ahora se ve que lo es.
Un matiz sobre la presión: el BMP280 tiene ±1.0 hPa de error absoluto pero solo ±0.12 hPa de relativo. El absoluto es un desplazamiento fijo y se cancela al restar dos medidas, así que la tendencia de 3 h detecta cambios de ±0.5 hPa con fiabilidad aunque el valor absoluto tenga el doble de error.