Felisa nació en Donostia/San Sebastián Realizó sus estudios secundarios en el Instituto General y Técnico de Gipuzkoa. En 1918, una vez terminada la secundaria, se trasladó a Madrid para continuar con sus estudios, matriculándose en la Universidad Central de Madrid para convertirse en una de las primeras españolas en estudiar Ciencias Físicas.
Felisa compaginó sus estudios con un trabajo como profesora en el Departamento de Ciencias del Instituto Escuela, lo cual le sirvió como preparación para obtener el título de profesora de instituto, así como le proporcionó una ayuda económica para seguir financiando su formación.
En el año 1922, Felisa se licenció en Física y comenzó a trabajar en el Laboratorio de Investigaciones Físicas bajo la supervisión de Julio Palacios. Allí, se especializó en el estudio de redes cristalinas utilizando rayos X.
En el año 1926, Felisa defendió por fin su tesis doctoral, titulada "Determinación de la estructura cristalina del óxido de níquel, del óxido de cobalto y del sulfuro de plomo", convirtiéndose en la primera mujer en España en obtener el título de doctora en Física. Su tesis fue un hito en la historia de la cristalografía y se publicó como un artículo científico en 1926, destacando como uno de los primeros en ser publicado por una mujer.
Solo un año más tarde, en 1927, Felisa viajó a Estados Unidos. Durante los dos años que estuvo en el país, visitó los laboratorios científicos más grandes, como los de Harvard y Yale, con el objetivo de entrar en contacto con la actualidad científica estadounidense. A su regreso a España, en 1929, comenzó a trabajar en el Servicio Estatal de Meteorología, siendo la primera mujer en ingresar en esta entidad y la única hasta 1935.
Además, continuó sus investigaciones en el Instituto de Física y Química de la Universidad de Madrid gracias a una beca de la Cátedra Cajal. En 1932, Felisa recibió una beca de ampliación de estudios y se trasladó a la Universidad de Cambridge, donde se formó en espectrografía de rayos X y estudió sistemas de sondeo atmosférico con el físico Charles Thomson Rees Wilson. Su estancia en Cambridge fue crucial para ampliar sus conocimientos en ciencias atmosféricas y aplicar estos conocimientos a la meteorología.
A su vuelta a España, en plena Guerra Civil Española, Felisa continuó su trabajo en el Servicio Meteorológico Nacional en el bando republicano. Sin embargo, al negarse a trasladarse a Valencia con la agencia, fue expulsada de su puesto. A pesar de esta adversidad, en 1937 fue nombrada "directora accidental" del Observatorio de Igueldo en San Sebastián, un puesto que ocupó hasta 1940. Durante su tiempo en el observatorio, centró sus investigaciones en el estudio de las galernas, temporales súbitos y violentos con fuertes ráfagas de viento del oeste al noroeste que suelen azotar algunas zonas del mar Cantábrico y sus costas.
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