Apéndice II.
Comentarios sobre las observaciones meteorológicas en Framheim

Por B. J. Birkeland

El carácter imprevisible de la expedición al polo Sur requería un departamento meteorológico que en el Fram no fue tan completo como debiera haber sido. No había sido posible conseguir el equipo adecuado en el momento de la partida y el meteorólogo de la expedición se quedó en Noruega. Aunque era cierto que faltaban ciertos elementos para completar el equipo de una estación meteorológica ordinaria, tales como termómetros de mínima o las instrucciones necesarias para el manejo de algunos de los instrumentos, afortunadamente entre los veteranos de la expedición había varios con conocimientos en la materia que, a pesar de todos estos inconvenientes, realizaron una buena serie de observaciones durante los diez meses de estancia en los cuarteles de invierno sobre el continente Antártico. Estas observaciones serán un importante complemento de los datos realizados por otras expediciones, especialmente la de los británicos en el estrecho de McMurdo y la de los alemanes en el mar de Weddell, sobre todo en lo referido a las observaciones hipsométricas empleadas para el cálculo de la altitud, realizadas en los viajes con los trineos. En cualquier caso, esperamos que sea posible extrapolar la presión atmosférica a nivel del mar en todas las partes del continente Antártico por donde pasó la expedición con los trineos. Por esta razón, la publicación de los resultados provisionales de las observaciones es de gran importancia en este momento, aunque quizá al público en general le parecerá una simple recopilación de números tan aburrida como superflua. El resultado definitivo de todas estas observaciones sólo podrá ser publicado después de unos cuantos años.

Respecto a la precisión de los datos aquí expuestos, debe hacerse notar que en este momento no tenemos constancia de posibles alteraciones debidas a los errores de los diferentes instrumentos, ya que estos aparatos no podrán ser examinados y comparados hasta que no lleguemos a San Francisco el año próximo. Hemos tenido en cuenta provisionalmente los errores que se determinaron en el Instituto Meteorológico Noruego, antes de que la expedición partiese, y no parece que hayan sufrido ningún cambio importante.

El equipo meteorológico del Fram consistía en los siguientes instrumentos y aparatos:

Tres barómetros de mercurio, a saber:

• Un barómetro normal de Fuess, núm. 361.
• Un barómetro estándar Kew de Adie, núm. 839
• Un barómetro marino Kew de Adie núm. 764

Cinco barómetros aneroides:

• Uno de sobremesa con termómetro, sin serie.
• Dos aneroides de bolsillo de Knudssen, Copenhague, uno con núm. 1.503.
• Dos aneroides de bolsillo, de Cary, Londres, núms. 1.367 y 1.368, para altitudes superiores a 5.000 metros (16.350 pies).
• Dos hipsómetros proporcionados de Casella, con varios termómetros.

Termómetros de mercurio:

• Doce termómetros ordinarios estándar (psicrómetros), con la escala dividida en quintiles de grado (centígrado).
• Diez termómetros estándar ordinarios, con la escala en grados.
• Tres termómetros para colgar, con la escala en medios grados.
• Tres termómetros de temperatura máximas, con la escala en grados.
• Un termómetro normal de Mollenkopf, núm. 25.

Termómetros de tolueno:

• Dieciocho termómetros para colgar, con la escala en grados.
• Tres normales, de Tounelot, núm. 4.993, y Baudin, núms. 14.803 y 14.804.
• Dos higrómetros de torsión construidos por Russeltvedt, núms. 12 y 14.
• Un anemómetro de cazoletas construido por el profesor Mohn, con piezas de repuesto.
• Un juego completo de medidas de precipitación, con protecciones de Nipher, medidas de densidad de la nieve, etc.

Instrumentos registradores:

• Dos barómetros
• Dos termógrafos.
• Un higrómetro.
• Así como repuestos y el suministro de papel y tinta para siete años.

Junto con todo lo dicho, llevaron varios libros: Meteorología de Mohn, la Guía del Instituto Meteorológico, tablas psicrométricas, tablas de presión de vapor de Wiebe para observaciones con hipsómetros, etc.

A bordo del Fram se dejaron el barómetro marino, el aneroide de sobremesa, uno de los barómetros registradores, cuatro termómetros de mercurio para colgar y dos termómetros estándar, que se emplearon en observaciones regulares cada cuatro horas, tanto en el viaje de ida como en el de vuelta.

Como se verá, el equipo de tierra no llevó termómetros de mercurio para colgar, ni tampoco disponía de termómetros de mínimas: los tres termómetros de máximas tuvieron poco uso. También surgieron defectos en el mecanismo de relojería de los instrumentos registradores. Los barógrafos y termógrafos habían sido usados en todas las expediciones polares noruegas; el higrómetro registrador también era un instrumento antiguo que, en el transcurso de su carrera, había prestado servicio durante más de diez años en Christiania, donde la atmósfera no es muy delicada con estos aparatos. Su mecanismo de relojería no se limpió antes de ser enviado al Fram, como sí ocurrió con el resto de los aparatos. Los barógrafos funcionaron de manera intachable durante todo el tiempo, pero uno de los termógrafos se negó de manera rotunda a funcionar al aire libre y, desafortunadamente, uno de los ejes de otro se rompió demasiado pronto, el 17 de abril. Al principio el mecanismo de relojería del higrómetro registrador no funcionaba del todo bien, ya que el aceite lubricante estaba demasiado denso, hasta que finalmente, después de calentarlo durante largos períodos de tiempo (se metió en el horno durante varios días), comenzó a funcionar; pero finalmente tuvo que utilizarse para el termómetro al que se le había roto el mecanismo, con lo que no se tomaron registros de la humedad del aire.

Los resultados registrados se reparten de la siguiente forma: en Framheim, un juego de barogramas y dos juegos de termogramas, de los cuales uno indicaba la temperatura exterior y otro la del interior de la casa, y situados en el mismo lugar donde se encontraban los barómetros, tanto el sencillo como el registrador; del Fram tenemos barogramas del periodo completo desde que abandonó Christiania, en 1910, hasta su llegada a Buenos Aires por tercera vez en 1912.

Evidentemente, ninguno de los registros efectuados pueden tomarse en cuenta como resultado definitivo ya que requieren muchos meses de estudio, y de ninguna manera pueden considerarse definitivos hasta que no se sepa el nivel cierto de error de los dispositivos de medida y se realicen las pertinentes correcciones. Pero han sido utilizados ocasionalmente para verificar y completar la única observación faltante en aquellos diez meses.

La estación meteorológica en Framheim se dispuso de la siguiente forma: los barómetros, el barógrafo y un termógrafo se colgaron dentro de la casa, justo en la cocina, detrás de la puerta que daba a la sala de estar, la cual normalmente permanecía abierta, protegida así del alcance del excesivo calor. Dos termómetros, uno normal y otro registrador, así como un higrómetro, se colocaron en una pequeña caseta con paredes de persiana sobre un poste, a unos quince metros al sudoeste de la casa. Un poco más allá se encontraba la veleta y el anemómetro. A finales de septiembre el poste con la caseta y los aparatos de medida se situaron unos cuantos metros más hacia el este; la nieve se había acumulado y apenas sobresalía medio metro de la superficie, y estos sistemas de medida debían estar a la altura de un hombre. A la vez, también se movió la veleta. La caseta que encerraba los aparatos la construyó Lindstrøm con los restos de la vieja estación del Fram.

Los dos barómetros de mercurio, tanto el Fuess normal como el Adie estándar, llegaron a Framheim en buenas condiciones; como ya se ha dicho, se colgaron en la cocina, y a su lado los cuatro aneroides de bolsillo. De los seis se recogieron observaciones diarias a las ocho de la mañana, a las dos y a las ocho de la tarde. El barómetro normal, del cual se perdieron las instrucciones, se usó como barómetro de sifón: se leían los dos niveles de mercurio y rápidamente se apretaba el tornillo del fondo; el modo normal de tomar su lectura era llevar el nivel inferior a cero en la escala girando el tornillo inferior en cada una de las observaciones, con lo que el nivel superior simplemente había que leerlo. El barómetro Adie estándar funciona de manera que sólo es necesario leer la parte superior del mercurio. Siempre aparecían algunas diferencias de presión atmosférica entre los instrumentos, esto se debía principalmente a las condiciones extremadamente variables de las temperaturas. Podía haber una diferencia de cinco grados centígrados entre los termómetros de los dos barómetros, independientemente de que colgasen uno junto al otro y a la misma altura del suelo. Por otro lado, el barómetro normal no es apropiado para observaciones diarias, sobre todo en aquellas regiones polares, y las dobles lecturas acarrean posibles errores. El barómetro Adie era menos sensible que el otro, aunque esto tiene poca importancia ya que las variaciones de la presión atmosférica en Framheim eran muy pequeñas.

De todas formas, en los resultados provisionales se recogieron las lecturas del barómetro Adie; las del barómetro normal se hicieron experimentalmente en el primer y último mes, abril y enero. Las lecturas han sido corregidas con la temperatura del mercurio, el error constante del aparato y la variación de la fuerza de la gravedad con respecto a su normal funcionamiento a una latitud de 45°. Por otro lado, no se tuvo en cuenta la reducción por estar al nivel del mar, que eran del orden de 1,1 milímetro a una temperatura ambiente de –10° C.

Las observaciones muestran que la presión de la atmósfera se mantuvo baja todo el tiempo; la media durante los diez meses fue de 29,07 pulgadas (738,6 milímetros). Es más baja en invierno que en verano: en julio fue de 28,86 pulgadas (733,1 milímetros) y en diciembre 29,65 pulgadas (753,3 milímetros), de media cada mes, con una diferencia de 20,2 milímetros. La lectura más alta fue de 30,14 pulgadas (756,7 milímetros) el 9 de diciembre, y la más baja 28,02 pulgadas (711,7 milímetros) el 24 de mayo de 1911; una diferencia de 54 milímetros.

Temperatura del aire y termómetros

Como ya se ha indicado, carecían de un termómetro de mínima y de otro de mercurio para colgar. Durante los seis primeros meses sólo emplearon termómetros de tolueno para colgar; estos eran cortos, con el cristal estrecho, con una fuerte curvatura en su parte superior, antes de realizar ninguna lectura se giraban en el aire sujetos a una cuerda de medio metro de longitud o dentro de un aparato especial para este propósito. Estos movimientos ponían al termómetro en contacto con un gran volumen de aire, y de esta forma se conseguía una temperatura más real del ambiente que dejándolos simplemente colgados de manera estática dentro de su caseta.

Desde el 1 de octubre se colocó un termómetro de mercurio dentro de la caseta, con una escala de grados enteros; si hubiese tenido divisiones en quintiles de grado se habría obtenido una lectura más exacta. De todas formas, es evidente que los termómetros de tolueno empleados tienen una desviación de menos de medio grado centígrado e incluso esta diferencia puede explicarse por el hecho de que un termómetro permanece colgado mientras que el otro está fijo. Con todo, las lecturas tomadas se anotaban en papel sin ninguna corrección. Sólo a finales de diciembre la lectura de las temperaturas se hizo exclusivamente con los termómetros de mercurio. Los termómetros de máxima se usaron tan pocas veces que pronto se abandonaron, las observaciones que se hicieron con ellos no se han incluido.

Debido a un malentendido, los termómetros de mercurio no se emplearon en la primera mitad del año, periodo en el que la temperatura no descendió más allá del punto de congelación del mercurio (–39° C). Y aunque los termómetros usados fueron los de tolueno, podemos considerar que estos aparatos eran lo suficientemente buenos como para considerar las mediciones totalmente fiables. Todos los termómetros habían sido verificados por el Instituto de Meteorología noruego, y en Framheim se revisó regularmente el punto de congelación fundiendo nieve.

Los resultados muestran que la temperatura en la barrera durante el invierno fue unos 12° C (21,6°F) más fría de lo que normalmente hacía en el estrecho de McMurdo, donde la expedición británica pasó el invierno. El mes más frío fue agosto, con una media de temperatura de –44,5° C (–48,1°F); durante catorce días de ese mes la temperatura permaneció por debajo de –50° C (–58°F). La temperatura más baja se alcanzó el 13 de agosto: –58,5° C (–73,3°F); el día más templado de ese mes se alcanzó una temperatura de –24° C (–11,2°F).

En octubre comenzó a llegar la primavera y en diciembre la temperatura culminó con una media mensual de –6,6° C (20,1°F); la temperatura más alta alcanzada fue de –0,2° C (31,6°F), lo que significa que ni en los días de mayor temperatura del verano se pasó el punto de congelación.

El comportamiento diario de la temperatura —más caliente al mediodía y más frío por la mañana— no es, desde luego, apreciable durante el invierno, ya que el sol siempre está por debajo del horizonte. Pero en abril sí se puede notar este contraste y desde septiembre en adelante aún más, aunque la diferencia entre la temperatura de las dos de la tarde y la media de ocho de la mañana a ocho de la tarde fue tan sólo de 2° C en la media mensual.

Humedad del aire

Para determinar la humedad relativa del aire la expedición contaba con dos higrómetros de torsión Russeltvedt. Este instrumento ha sido descrito con toda precisión en Meteorologische Zeitschrift, 1908, p. 396. Tiene la ventaja de no tener ejes o anclajes para dichos ejes que puedan oxidarse o ensuciarse, o quizá agarrotarse con el hielo o la ventisca.

Los dos pelos de crin de caballo que se usan están tensados por un movimiento de torsión provocado por una abrazadera, la cual también controla la aguja indicadora; la posición de esta aguja varía según la longitud de las crines, y el grado de humedad del aire. Estos instrumentos han sido empleados en Noruega durante años, de manera especial en estaciones del interior del país donde el invierno es muy frío, y han demostrado ser superiores a otros sistemas en precisión y durabilidad; aunque nadie en el Fram conocía nada sobre ellos, con lo que existía la posibilidad de que el dispositivo no siempre estuviera en las condiciones deseadas. El 10 de septiembre, especialmente, presenta variaciones muy acusadas; pero el 13 de octubre el segundo instrumento, el número 12, se colgó fuera y no cabe duda de la exactitud de las observaciones realizadas posteriormente.

Se comprobó que la humedad relativa alcanza su máximo en invierno, en los meses de julio y agosto, con una media del 90 por ciento. El aire más seco se midió en primavera, en el mes de noviembre, con una media del 73 por ciento. El resto de los meses varió entre el 79 y el 86 por ciento y la media de todos los meses fue del 82 por ciento. Todas las variaciones se pueden considerar como muy bajas. Por otro lado, las cifras medidas pueden considerarse como muy altas teniendo en cuenta unas temperaturas tan bajas, esto es, sin duda, el resultado de que el mar abierto se encuentre muy cerca. La evolución diaria de la humedad es inversa a la de la temperatura, aunque sin grandes diferencias a excepción de enero.

La humedad absoluta, o la presión parcial del vapor húmedo en el aire, expresado en milímetros en la columna de mercurio, de la misma forma que la presión atmosférica, siguen en general a la temperatura del aire. El valor medio durante todo el período es sólo 0,8 milímetros (0,031 pulgadas); diciembre marcó el más alto, con una media de 2,5 milímetros (0,097 pulgadas); agosto el más bajo, con 0,1 milímetros (0,004 pulgadas). La humedad absoluta más alta se observó el 5 de diciembre con 4,4 milímetros (0,173 pulgadas), mientras que la más baja de todas fue inferior a 0,05 milímetros, que puede considerarse como 0,0; esto ocurrió frecuentemente durante el invierno.

Cualquier intento de medir la cantidad de precipitaciones —aun de manera aproximada— tuvo que ser desechado. Nunca nevó con tiempo en calma y, si soplaba el viento, siempre había ventisca que terminaba por llenar completamente el medidor. El 1 y 7 de junio registraron una nevada, pero fue tan insignificante que no pudieron medirla; de todas formas, eran auténticos copos de nieve. Algunas veces sucedió que registraron la precipitación de pequeños trozos de hielo; estos granos de hielo podían verse con claridad a la luz de la lámpara, incluso oírlos golpear en la capucha del observador, pero a su regreso a la casa no se descubría ninguno sobre la ropa. Si la columna de las observaciones registra nieve, esto significa ventisca; esos días se incluyen entre los días de precipitación; sólo se registró aguanieve un día, en diciembre. No llovió nunca.

Nubosidad

Las cifras indican cuántas décimas partes del cielo visible están cubiertas con nubes (o niebla). Para estas observaciones no se usaban instrumentos; todo dependía de las estimaciones personales. Esto se abandonó durante los períodos de oscuridad, cuando había dificultades para distinguir el cielo.

Viento

Para medir la velocidad del viento tenían un anemómetro de cazoletas, que funcionó perfectamente todo el tiempo. Estaba formado por una cruz horizontal con unas semiesferas huecas en cada uno de los brazos; todas las aberturas de las semiesferas estaban orientadas hacia el mismo lado y la cruz podía girar con una mínima fricción sobre el eje que la sujetaba. El eje conectaba con un sistema registrador, el cual se ponía en movimiento en cada observación para detenerse después de un minuto y medio, tras tomar la lectura. La velocidad la tomaba en metros por segundo, al pasarla a la tabla de valores se hacía en pies por segundo.

La media mensual varía entre 1,9 metros (6,2 pies) en mayo, y 5,5 metros (18 pies) en octubre; la media de los diez meses completos es de 3,4 metros (11,1 pies) por segundo. Estas velocidades pueden definirse como asombrosamente pequeñas; y el número de días con tormenta coincide con esta baja velocidad: tan sólo once días en todo el periodo, repartidos uniformemente en cada mes; sin embargo, hay cinco días sucesivos con tormenta en la primavera, en los meses de octubre y noviembre.

La frecuencia de las diferentes direcciones del viento se ha agregado a cada mes, y presenta la misma distribución característica en el período completo. En la tabla siguiente se recogen las medias, indicando el porcentaje sobre el número total de las observaciones del viento:

Casi una tercera parte es dirección este, seguida de sudoeste y sur. Por otro lado, el SE auténtico ocurre raramente en comparación. Del N, NO y O apenas hay. Puede ser interesante ver cuál es la distribución cuando solamente se toman en cuenta los vientos fuertes —esto, con una velocidad de 10 metros (32,8 pies) por segundo o más—. Entonces tenemos la siguiente tabla de porcentajes:

Aquí, otra vez, el viento del este es el predominante, pues la mitad de los fuertes vientos viene de este cuadrante. O y NO, juntos, tan sólo llegan al 6 por ciento.

El número total de fuertes vientos es de cincuenta y uno, un 5,6 por ciento del total de las observaciones de viento.

Las direcciones más frecuentes de las tormentas son también este y nordeste.

La aurora austral

Durante los meses del invierno la presencia de este fenómeno se produjo con frecuencia —en conjunto, sesenta y cinco días a lo largo de seis meses, o cada tres días de promedio—, pero se requieren instrumentos que ofrezcan una observación exhaustiva. Los registros se reducen a pequeñas notas de la posición de la aurora en el momento de las tres observaciones diarias.

La frecuencia de las diferentes direcciones, representadas en porcentajes sobre el número total de las direcciones, como en las de viento, se muestran en la tabla siguiente:

Norte y NE son las más frecuentes, y juntas componen una tercera parte de todas las direcciones registradas; pero los puntos más cercanos a este máximo —E y NO— son también muy frecuentes, de modo que estos cuatro puntos juntos —NO, N, NE, E— agrupan el sesenta y cuatro por ciento del total. La dirección más infrecuente es SO, solamente con un tres por ciento (De la posición del polo magnético en relación a Framheim, podría esperarse la dirección este como la más frecuente, y oeste la más infrecuente). Probablemente los datos recogidos sean insuficientes como para establecer estas direcciones.