технически средства, използвани в практиката за наблюдение на времето и получаване количествени характеристикисъстояние на атмосферата. Основните видове наблюдения на метеорологичните условия на излитане и кацане на въздухоплавателно средство и неговия полет по маршрута се извършват с помощта на следните метеорологични данни и данни.
Анемометър- използва се за определяне на скоростта на въздуха. За измерване на хоризонталната компонента на скоростта на вятъра, независимо от посоката му, се използва с въртяща се платформа - приемната част в като четиримакухи полусфери, прикрепени към вертикална ос. Грешката на измерване на анемометрите е 0,1 m/s или по-малко. При изследване на атмосферата се използва нанометричен анемометър (скоростта на въздушния поток се определя от разликата между динамично и статично налягане - приемници на въздушно налягане) и анемометри с гореща тел (скоростта на потока се определя от степента на охлаждане и следователно промяната в омичното съпротивление на метална нишка, нагрята от електрически ток, поставен в нея). За едновременно измерване на скоростта и посоката на вятъра се използват анеморбометри, които представляват комбинация от анемометър и ветропоказател от един или друг тип, ориентирани по посока на вятъра. Налягането се измерва с помощта на барометри и анероиди. В авиационната метеорология най-широко използваните живачни барометри са тип чаша и сифон-чаша, чийто принцип на действие се основава на балансиране атмосферно наляганетеглото на колона живак, разположена във вертикална тръба. Барометрите от този тип, използвани в авиационната метеорология, имат грешка при измерване на абсолютното налягане до 0,2 hPa. Достатъчно широко приложениеТе откриха анероиди, чийто принцип на действие се основава на измерване на деформацията (деформацията) на метална мембрана, покриваща метална кутия, от която почти цялата е изпомпана, при промяна на атмосферното налягане. Анероидите са по-малко чувствителни от течните барометри и имат грешка при измерване на налягането не по-добра от 1 hPa.
За определяне на влажността на въздуха в авиационната метеорология се използват главно аспирационни психрометри, чийто принцип на работа се основава на отчитане на охлаждащия ефект на тялото, когато течността се изпарява от повърхността му. Състои се от два термометъра, поставени в защитна метална рамка и вентилатор, който гарантира, че термометрите се обдухват с тествания въздух с постоянна скорост (около 2 m/s). Един от термометрите измерва температурата на изпитвания въздух. Вторият измерва определена условна температура - приемният му резервоар е обвит в камбрик, напоен с вода. Когато водата се изпари от повърхността на камбрика, приемният резервоар на втория термометър се охлажда. Степента на охлаждане зависи от влажността на въздуха. Въз основа на показанията на „сухи“ и „мокри“ термометри се определя с помощта на специални психрометрични таблици.
Записващо устройство за обхват на видимост(RDV) - осигурява измерване и регистриране на записващата лента на обхвата на метеорологичната видимост през деня и тъмнината. Принципът на действие се основава на сравняване на два светлинни потока от един източник на светлина: единият от потоците преминава през даден слой на атмосферата и с помощта на призмен рефлектор се връща към устройството при , вторият достига до фотоклетката чрез специален оптичен система вътре в устройството. Грешката на измерване достига 2%.
Наземен измервател на височината на основата на облака с импулсна светлина(IBO) - устройство за определяне на разстоянието до долната граница на облаците чрез определяне на времето, необходимо на светлинен импулс, за да измине разстоянието от предавателя (излъчвателя) до долната граница на облаците и обратно до приемника на светлинен импулс . Инструменталната грешка при измерване на височината H на долния ръб на облаците е в рамките на (10 + 0,1 H() m за височини от 50 до 1000 m.
Метеорологичен радар(MRL) е специализиран радар за получаване на информация за атмосферата и протичащите в нея процеси. Принципът на действие се основава на оценка на степента на затихване на получения ехо сигнал в сравнение със сигнала, излъчван от самия MRL. MRL подлежи на специфични изисквания поради характеристиките на метеорологичните цели: изключително голям диапазон на промени в отразяващата способност; значителни вертикални и хоризонтални размери, обикновено надвишаващи геометричните размери на сондиращия импулс; относително ниска скорост на движение и големи пространства, променливост. Всичко това изисква предаватели с висока мощност, приемници с висока чувствителност и антени с висока насоченост. MRL антените се въртят в хоризонтални (от 0 до 360(°)) и вертикални (от 0 до 90(°)) равнини. MRL ви позволява да събирате информация от зона с радиус до 300 km.
Атмосферна радиозондова система(SPA) - набор от оборудване за събиране на информация за температурата и влажността на въздуха, скоростта и посоката на вятъра на различни височини; се състои от следните компоненти: !!радиосонда - устройство, което включва сензори за температура, влажност и налягане, както и устройство за преобразуване на параметрите на атмосферния въздух, измерени с помощта на тези сензори, в радиотелеметрия и предаването им към приемно наземно устройство; издига се в атмосферата с помощта на латексова обвивка, пълна с водород или хелий, до височини от 30-40 km; приемно наземно устройство - включващо радар за приемане на радиосигнали от радиозонда (също осигурява проследяване на радиозонди на разстояние до 200-250 км от точката на освобождаване), определяне на текущите му координати и компютърен комплекс за обработка на телеметрична информация, обработка на данни и издаване на резултати.
Метеорологичен сателит- изкуствена Земя за събиране на информация за състоянието на атмосферата и оборудвана с оборудване за измерване на интензитета на радиация от Земята и нейната атмосфера в различни диапазони на дължини на вълните. Има два вида метеорологични спътници – полярни орбитални и геостационарни. Полярно-орбиталните спътници се движат по орбити, преминаващи през полярните региони и „гледат“ Земята в орбити. Зоната на наблюдение е широка 1000 km или повече. За да получавате редовна информация, е необходимо да имате няколко спътника в орбита едновременно. Информацията от поредица от последователни орбити се компилира в „монтажи“, които позволяват да се анализира състоянието на атмосферата на големи площи. Геостационарните метеорологични спътници летят по орбити, преминаващи над екваториални региони, ъгловата скорост на тяхното движение съвпада с ъгловата скорост на Земята и спътникът винаги е над една и съща точка на нейната повърхност. За да получите информация по целия свят, няколко сателита трябва да присъстват в орбита. Честотата на събиране на информация е 0,5 часа, което дава възможност да се анализира детайлно развитието във времето на процесите в атмосферата. Добре известните местни метеорологични спътници са „Метеор“, чуждестранните са „GOES“, „NOAA“ (САЩ), GMS (Япония), „Meteo-sat“ (Европейската космическа агенция) и др.

Авиация: Енциклопедия. - М.: Велика руска енциклопедия. Главен редактор G.P. Свищов. 1994 .

Вижте какво е „Метеорологични инструменти и оборудване“ в други речници:

метеорологични инструменти и оборудване Енциклопедия "Авиация"

метеорологични инструменти и оборудване- метеорологични инструменти и оборудване, технически средства, използвани в практиката за наблюдение на времето и получаване на количествени характеристики на състоянието на атмосферата. Основни видове наблюдения на метеорологичните условия на излитане и... ... Енциклопедия "Авиация"

Уред за измерване на атмосферно налягане. Най-разпространени са течни (живачни) барометри, деформационни барометри - анероиди и хипсотермометри. В живачен барометър атмосферното налягане се измерва чрез височината на живачен стълб в запечатан... ... Енциклопедия на техниката

- (от гръцки atmos пара и sphaira топка) газообразна (въздушна) среда около Земята, която се върти със Земята като едно цяло. А. се състои от въздух, азот, кислород и малки количества други газове (виж таблицата). Природата… … Енциклопедия на техниката

атмосфера Енциклопедия "Авиация"

атмосфера- Вертикално разпределение на температурата, налягането и плътността на атмосферата. Земна атмосфера (от гръцки atmós пара и spháira топка) газообразна (въздушна) среда около Земята, която се върти със Земята като едно цяло. А. се състои... Енциклопедия "Авиация"

Устройство за измерване на скоростта на вятъра и газовите потоци чрез броя обороти на въртящ се грамофон. Основните видове анемометър: лопатка, използвана в тръби и канали на вентилационни системи за измерване на скоростта на насочен въздушен поток; чаша... Енциклопедия на техниката

Устройство, изстреляно в атмосферата на малък балон, за да измерва автоматично налягането на въздуха, температурата и влажността на различни височини, а понякога и скоростта и посоката на вятъра, и да предава резултатите чрез радио на Земята. Съдържа сензори... Енциклопедия на техниката

- (от гръцки anemos вятър, думите "rumb" (от гръцки rhombos въртящ се връх, връх, кръгово движение, ромб) и metreo измервам) (вижте Метеорологични инструменти и оборудване). Авиация: Енциклопедия. М.: Велика руска енциклопедия. Главен редактор… … Енциклопедия на техниката

- (виж Метеорологични инструменти и оборудване). Авиация: Енциклопедия. М.: Велика руска енциклопедия. Главен редактор G.P. Свищов. 1994 г. ... Енциклопедия на техниката

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Публикувано на http://www.allbest.ru/

Метеорологични инструменти

Планирайте

Въведение

1. Метеорологичен сайт

1.1 Метеорологични показатели, измерени в метеорологични станции и уреди, с които се измерват тези показатели

1.2 Екологични показатели

1.3 Метеорологична площадка - изисквания за разполагане. Изграждане и оборудване на метеорологични площадки

1.4 Организация на метеорологичните наблюдения

2. Метеорологични инструменти

2.1 За да измерите въздушното налягане, използвайте

2.2 За измерване на температурата на въздуха използвайте

2.3 За определяне на употребата на влажност

2.4 За да определите скоростта и посоката на вятъра, използвайте

2.5 За определяне на количеството на използваните валежи

Заключение

Литература

Въведение

Метеорологията е наука за атмосферата, нейния състав, структура, свойства, физични и химични процеси, протичащи в атмосферата. Тези процеси оказват голямо влияние върху човешкия живот.

Човек трябва да има представа за метеорологичните условия, които са били, са и най-важното ще съпътстват неговото съществуване на Земята. Без познаване на метеорологичните условия е невъзможно правилното извършване на селскостопанска работа, изграждане и експлоатация индустриални предприятия, осигуряват нормалното функциониране на транспорта, особено на авиацията и водния транспорт.

В момента, когато на Земята има неблагоприятна екологична обстановка, без познаване на законите на метеорологията е немислимо да се предвиди замърсяване на околната среда, а неотчитането на метеорологичните условия може да доведе до още по-голямо замърсяване. Съвременната урбанизация (желанието на населението да живее в главни градове) води до появата на нови, включително метеорологични проблеми: например вентилация на градовете и локално повишаване на температурата на въздуха в тях. От своя страна вземането предвид на метеорологичните условия ви позволява да намалите вредни ефектизамърсен въздух (и следователно вода и почва, върху която тези вещества се отлагат от атмосферата) върху човешкото тяло.

Целите на метеорологията са да опише състоянието на атмосферата в даден момент, да прогнозира състоянието й за бъдещето, да разработи екологични препоръки и в крайна сметка да осигури условия за безопасно и комфортно съществуване на хората.

Метеорологичните наблюдения са измервания на метеорологични величини, както и регистриране на атмосферни явления. Метеорологичните величини включват: температура и влажност, атмосферно налягане, скорост и посока на вятъра, количество и височина на облаците, количество на валежите, топлинни потоци и др. Към тях се присъединяват величини, които не отразяват пряко свойствата на атмосферата или атмосферните процеси, но са тясно свързани с тях . Това са температурата на почвата и повърхностния слой на водата, изпарението, височината и състоянието на снежната покривка, продължителността на слънчевото греене и др. Някои станции извършват наблюдения на слънчевата и земната радиация и атмосферното електричество.

Атмосферните явления включват: гръмотевична буря, виелица, прашна буря, мъгла, редица оптични явления като синьо небе, дъга, корони и др.

Метеорологичните наблюдения на състоянието на атмосферата извън повърхностния слой и до височини около 40 km се наричат ​​аерологични наблюдения. Наблюденията на състоянието на високите слоеве на атмосферата могат да бъдат наречени аерономични. Те се различават от аерологичните наблюдения както по методология, така и по наблюдавани параметри.

Най-пълните и точни наблюдения се извършват в метеорологичните и аерологичните обсерватории. Броят на такива обсерватории обаче е малък. Освен това дори и най-точните наблюдения, но направени в малък брой точки, не могат да дадат цялостна картина на състоянието на цялата атмосфера, тъй като атмосферните процеси протичат по различен начин в различните географски условия. Следователно, освен в метеорологичните обсерватории, наблюденията на основните метеорологични величини се извършват в около 3500 метеорологични и 750 аерологични станции, разположени по целия свят. времето времето сайт атмосфера

1. Сайт за времето

Метеорологичните наблюдения са тогава и само тогава сравними, точни, отговарящи на целите на метеорологичната служба, когато са спазени изискванията, инструкциите и инструкциите при инсталиране на инструменти, а при извършване на наблюдения и обработка на материали от служителите на метеорологичната станция стриктно се придържат към инструкциите на изброените ръководства. времето метеорологичен инструмент атмосфера

Метеорологична станция (метеорологична станция) е институция, в която се извършват денонощни редовни наблюдения на състоянието на атмосферата и атмосферните процеси, включително следене на промените в отделни метеорологични елементи (температура, налягане, влажност на въздуха, скорост и посока на вятъра, облачност и валежи и др.). Станцията разполага с метеорологична площадка, където са разположени основните метеорологични инструменти, и закрито помещение за обработка на наблюденията. Метеорологичните станции на страна, регион, област съставляват метеорологична мрежа.

В допълнение към метеорологичните станции метеорологичната мрежа включва метеорологични станции, които следят само валежите и снежната покривка.

Всяка метеорологична станция е научна единица от обширна мрежа от станции. Резултатите от наблюденията на всяка станция, вече използвани в текущата оперативна работа, са ценни и като дневник на метеорологичните процеси, който може да бъде подложен на по-нататъшна научна обработка. Наблюденията във всяка станция трябва да се извършват с най-голямо внимание и прецизност. Устройствата трябва да бъдат регулирани и проверени. Метеорологичната станция трябва да разполага с формуляри, книги, таблици и инструкции, необходими за работа.

1. 1 Метеорологични показатели, измерени в метеорологични станции и инструменти, използвани за измерване на показване на данни Атели

· Температура на въздуха (текуща, минимална и максимална), °C, - стандартни, минимални и максимални термометри.

· Температура на водата (ток), °C, - стандартен термометър.

· Температура на почвата (текуща), °C, - ъглов термометър.

· Атмосферно налягане, Pa, mm Hg. Арт., - барометър (включително анероиден барометър).

· Влажност на въздуха: относителна влажност, %, - влагомер и психрометър; парциално налягане на водните пари, mV; точка на оросяване, °C.

· Вятър: скорост на вятъра (моментна, средна и максимална), m/s, - анемометър; посока на вятъра - в дъгови градуси и лагери - ветропоказатели.

· Валежи: количество (дебелина на слоя вода, паднал върху хоризонтална повърхност), mm, - валежомер Третяков, плувиограф; вид (твърдо, течно); интензитет, mm/min; продължителност (начало, край), часове и минути.

· Снежна покривка: плътност, g/cm 3 ; воден резерв (дебелина на водния слой, образуван при пълното топене на снега), mm, - снегомер; височина, см

· Облачност: количество – в точки; височина на долната и горната граница, m, - индикатор за височина на облака; форма – според Облачния атлас.

· Видимост: прозрачност на атмосферата, %; обхват на метеорологична видимост (експертна оценка), m или km.

· Слънчева радиация: продължителност на слънчевото греене, часове и минути; енергийна осветеност, W/m2; радиационна доза, J/cm2.

1.2 Екологични показатели

· Радиоактивност: въздух - в кюри или микрорентгени на час; вода - в кюри на кубичен метър; почвена повърхност - в кюри на квадратен метър; снежна покривка - в рентген; валежи - в рентгени за секунда - радиометри и дозиметри.

· Замърсяване на въздуха: най-често се измерва в милиграми на кубичен метър въздух - хроматографи.

1.3 Метеорологична площадка - изисквания за настаняване. Устройство и оборудванеОместоположение на метеорологичните обекти

Метеорологичната площадка трябва да бъде разположена на открито място на значително разстояние от гората и жилищните сгради, особено многоетажните. Поставянето на инструменти далеч от сградите позволява да се елиминират грешките при измерване, свързани с повторното излъчване на сгради или високи обекти, да се измерва правилно скоростта и посоката на вятъра и да се осигури нормално събиране на валежите.

Изискванията за стандартна метеорологична площадка са:

· размер - 26х26 метра (обектите, където се извършват актинометрични наблюдения (измервания на слънчевата радиация) са с размери 26х36 метра)

· ориентация на страните на обекта - ясно север, юг, запад, изток (ако обектът е правоъгълен, тогава ориентацията на дългата страна е от север на юг)

· местоположението на обекта да е типично за околността с радиус 20-30 km

· разстоянието до ниски сгради и отделни дървета трябва да бъде най-малко 10 пъти по-голямо от височината им, а разстоянието от непрекъсната гора или градска зона - най-малко 20 пъти

· разстояние до дерета, скали, воден ръб - най-малко 100 m

· за избягване на нарушаване на естествената покривка на метеорологичната площадка се разрешава преминаване само по пътеки

· всички инструменти на метеорологичната площадка са разположени по единна схема, която осигурява еднаква ориентация по кардиналните точки, определена височина над земята и други параметри

· оградата на площадката и всички спомагателни съоръжения (стойки, кабинки, стълби, колове, мачти и др.) са боядисани в бял цвятза да ги предпазите от прегряване от слънчевите лъчи, което може да повлияе на точността на измерванията

· В метеорологичните станции, в допълнение към измерванията с инструменти (температура на въздуха и земята, посока и скорост на вятъра, атмосферно налягане, количество на валежите), се извършват визуални наблюдения на облачността и обхвата на видимостта.

Ако тревната покривка на площадката расте силно през лятото, тогава тревата трябва да бъде окосена или подрязана, оставяйки не повече от 30-40 см трева, трябва незабавно да се отстрани от площадката. Снежната покривка на обекта не трябва да се нарушава, но през пролетта е необходимо снегът да се отстрани или да се ускори топенето му чрез разпръскване или отстраняване на снега от обекта. Снегът се почиства от покривите на кабините и от предпазната фуния на валежомера. Устройствата на сайта трябва да бъдат поставени така, че да не се засенчват. Термометрите трябва да са на 2 м от земята. Вратата на кабината трябва да гледа на север. Стълбата не трябва да докосва кабината.

Следните инструменти се използват на основни метеорологични площадки:

· термометри за измерване на температурата на въздуха (включително хоризонтален минимум и хоризонтален максимум) и почвата (те са наклонени за по-лесно отчитане);

· барометри различни видове(най-често - анероидни барометри за измерване на налягането на въздуха). Те могат да бъдат поставени на закрито, а не на открито, тъй като налягането на въздуха е еднакво както на закрито, така и на открито;

· психрометри и влагомери за определяне на атмосферна влажност;

· анемометри за определяне скоростта на вятъра;

· ветропоказатели за определяне на посоката на вятъра (понякога се използват анеморбографи, съчетаващи функциите за измерване и записване на скоростта и посоката на вятъра);

· индикатори за височина на облака (например IVO-1M); регистриращи инструменти (термограф, хигрограф, плувиограф).

· валежомери и снегомери; Валежомери Третяков се използват най-често в метеорологичните станции.

В допълнение към изброените показатели, облачността се записва в метеорологичните станции (степента на облачно покритие на небето, видът на облаците); наличието и интензивността на различни валежи (роса, скреж, лед), както и мъгла; хоризонтална видимост; продължителност на слънчевото греене; състояние на почвената повърхност; височина и плътност на снежната покривка. Метеорологичната станция записва също снежни бури, шквалове, торнадо, мъгла, бури, гръмотевични бури и дъги.

1.4 Организация на метеорологичните наблюдения

Всички наблюдения се въвеждат с обикновен молив в установени книги или формуляри веднага след отчитането на едно или друго устройство. Записи от паметта не са разрешени. Всички корекции се извършват чрез задраскване на коригираните числа (така че все пак да могат да се четат) и подписване на нови най-отгоре; Изтриването на числа и текст не е разрешено. Ясният запис е особено важен, улесняващ както първоначалната обработка на наблюденията в станцията, така и използването им от Хидрометеорологичните центрове.

Ако са пропуснати наблюдения, съответната колона на книгата трябва да остане празна. В такива случаи е напълно неприемливо да се въвеждат каквито и да е изчислени резултати с цел „възстановяване“ на наблюденията, тъй като изчислените данни лесно могат да се окажат грешни и да причинят повече вреда, отколкото липсващи показания от инструменти. Всички случаи на прекъсвания се отбелязват на страницата за наблюдения. Трябва да се отбележи, че пропуските в наблюденията обезценяват цялата работа на станцията и следователно непрекъснатостта на наблюденията трябва да бъде основно правило за всяка метеорологична станция.

Значително се обезценяват и неточно направените навреме показания. В такива случаи в колоната, където се отбелязва периодът на наблюдение, се записва времето за обратно броене на сухия термометър в психрометричната кабина.

Времето за наблюдение зависи от оборудването на станцията. Във всеки случай показанията трябва да се правят достатъчно бързо, но, разбира се, не за сметка на точността.

10-15 минути, а през зимата - половин час преди термина предварителен байпасвсички инсталации. Необходимо е да се уверите, че те са в добро работно състояние и да подготвите някои инструменти за предстоящите показания, за да гарантирате точността на наблюденията, да се уверите, че психрометърът работи и камбрикът е достатъчно наситен с вода, че писалките на записващите пишат правилно и има достатъчно мастило.

В допълнение към показанията от приборите и визуалното определяне на видимостта и облачността, записани в отделни колони на книгата, наблюдателят отбелязва в колоната „атмосферни явления“ началото и края, вида и интензивността на такива явления като валежи, мъгла, роса, скреж, скреж, лед и други. За да направите това, е необходимо внимателно и непрекъснато да наблюдавате времето и в интервалите между спешните наблюдения.

Наблюденията за времето трябва да бъдат дългосрочни и непрекъснати и да се провеждат стриктно. В съответствие със международни стандарти. За съпоставимост измерванията на метеорологичните параметри в целия свят се извършват едновременно (т.е. синхронно): в 00, 03, 06.09, 12, 15, 18 и 21 часа гринуичко време (нулево време, гринуички меридиан). Това са така наречените синоптични дати. Резултатите от измерването незабавно се предават на метеорологичната служба чрез компютърна комуникация, телефон, телеграф или радио. Там се съставят синоптични карти и се разработват прогнози за времето.

Някои метеорологични измервания се извършват при собствени условия: валежите се измерват четири пъти на ден, височината на снега - веднъж на ден, плътността на снега - веднъж на пет до десет дни.

Станциите, предоставящи метеорологични услуги, след обработка на наблюденията криптират данните за времето, за да изпратят синоптични телеграми до Хидрометеорологичния център. Целта на криптирането е значително да намали обема на телеграмата, като същевременно увеличи максимално количеството изпратена информация. Очевидно цифровото криптиране е най-подходящо за тази цел. През 1929 г. Международната метеорологична конференция разработи метеорологичен код, с който е възможно да се опише състоянието на атмосферата в пълни подробности. Този код се използва почти 20 години само с незначителни промени. На 1 януари 1950 г. влиза в сила нов международен кодекс, значително различен от стария.

2 . Метеорологични инструменти

Обхватът на измервателните уреди, използвани за наблюдение на състоянието на атмосферата и нейното изследване, е необичайно широк: от най-простите термометри до сондиращи лазерни инсталации и специални метеорологични спътници. Метеорологичните инструменти обикновено се отнасят за онези инструменти, които се използват за извършване на измервания в метеорологични станции. Тези инструменти са относително прости; те отговарят на изискването за еднаквост, което прави възможно сравняването на наблюдения от различни станции.

Метеорологичните инструменти са монтирани на площадката на станцията под на открито. В помещенията на станцията са инсталирани само уреди за измерване на налягането (барометри), тъй като практически няма разлика между налягането на въздуха на открито и закрито.

Уредите за измерване на температурата и влажността на въздуха трябва да бъдат защитени от слънчева радиация, валежи и пориви на вятъра. Затова те се поставят в специално проектирани кабини, така наречените метеорологични кабини. На станциите са монтирани регистриращи уреди, осигуряващи непрекъснат запис на най-важните метеорологични величини (температура и влажност, атмосферно налягане и вятър). Записващите инструменти често са проектирани така, че техните сензори да са разположени на платформата или покрива на сграда на открито, а записващите части са свързани със сензори чрез електрическо предаване вътре в сградата.

Сега нека разгледаме инструментите, предназначени за измерване на отделни метеорологични елементи.

2.1 За измерване на атмосферното налягане иснаслади се

Барометър (фиг. 1) - (от гръцки baros - тежест, тегло и metreo - измервам), устройство за измерване на атмосферното налягане.

Фигура 1 - Видове живачни барометри

Барометър (фиг. 1) - (от гръцки baros - тежест, тегло и metreo - измервам), устройство за измерване на атмосферното налягане. Най-често срещаните са: течни барометри, базирани на балансиране на атмосферното налягане с теглото на течен стълб; деформационни барометри, чийто принцип на действие се основава на еластични деформации на мембранната кутия; хипсотермометри, базирани на зависимостта на точката на кипене на определени течности, като вода, от външното налягане.

Най-точните стандартни инструменти са живачните барометри: поради високата си плътност живакът позволява да се получи сравнително малък стълб течност в барометри, удобен за измерване. Живачните барометри са два комуникиращи съда, пълни с живак; един от тях е стъклена тръба с дължина около 90 см, запечатана отгоре и несъдържаща въздух. Мярката за атмосферно налягане е налягането на живачен стълб, изразено в mm Hg. Изкуство. или в мб.

За определяне на атмосферното налягане се въвеждат корекции в показанията на живачен барометър: 1) инструментални, с изключение на производствени грешки; 2) изменение за привеждане на показанията на барометъра до 0°C, т.к показанията на барометъра зависят от температурата (с температурни промени, плътността на живака и линейни размеричасти за барометър); 3) корекция за привеждане на показанията на барометъра към нормалното ускорение на гравитацията (gn = 9,80665 m/sec 2), това се дължи на факта, че показанията на живачните барометри зависят от географската ширина и надморска височина на мястото за наблюдение .

В зависимост от формата на съединителните съдове живачните барометри се разделят на 3 основни вида: чашкови, сифонни и сифонно-чашевидни. Практически се използват чашкови и сифонно-чашкови барометри. В метеорологичните станции те използват барометър за чаша на станцията. Състои се от барометрична стъклена тръба, спусната със свободния си край в купа С. Цялата барометрична тръба е затворена в месингова рамка, в горната част на която е направен вертикален процеп; на ръба на слота има скала за измерване на позицията на менискуса живак. За прецизно прицелване в горната част на менискуса и броене на десети се използва специален мерник n, оборудван с нониус и задвижван от винт b. Височината на живачната колона се измерва чрез позицията на живака в стъклената тръба и промяната в позицията на нивото на живака в чашата се взема предвид с помощта на компенсирана скала, така че отчитането на скалата да се получава директно в милибари. Всеки барометър има малък живачен термометър T за въвеждане на температурни корекции. Предлагат се барометри за чаши с граници на измерване от 810--1070 mb и 680--1070 mb; точност на броене 0,1 mb.

Барометър със сифонна чаша се използва като контролен барометър. Състои се от две тръби, спуснати в барометрична купа. Една от тръбите е затворена, а другата комуникира с атмосферата. При измерване на налягането дъното на чашата се повдига с винт, като менискусът в отвореното коляно се довежда до нула на скалата и след това се измерва позицията на менискуса в затвореното коляно. Налягането се определя от разликата в нивата на живак в двете колена. Границата на измерване на този барометър е 880--1090 mb, точността на отчитане е 0,05 mb.

Всички живачни барометри са абсолютни инструменти, т.к Според техните показания директно се измерва атмосферното налягане.

Анероид (фиг. 2) - (от гръцки a - отрицателна частица, nerys - вода, т.е. действащ без помощта на течност), анероиден барометър, устройство за измерване на атмосферното налягане. Приемащата част на анероида е кръгла метална кутия А с гофрирани основи, вътре в които се създава силен вакуум

Фигура 2 - Анероид

Когато атмосферното налягане се увеличи, кутията се свива и издърпва пружината, прикрепена към нея; когато налягането намалява, пружината се разгъва и горната основа на кутията се издига. Движението на края на пружината се предава на стрелката B, която се движи по скалата C. (В най-новите конструкции вместо пружина се използват по-еластични кутии.) Към анероидната скала е прикрепен термометър с форма на дъга. , който служи за коригиране на показанията на анероида за температура. За да се получи истинската стойност на налягането, показанията на анероида се нуждаят от корекции, които се определят чрез сравнение с живачен барометър. Има три корекции на анероида: на скалата - зависи от факта, че анероидът реагира различно на промените в налягането в различните части на скалата; от температурата - поради зависимостта на еластичните свойства на анероидната кутия и пружината от температурата; допълнително, поради промени в еластичните свойства на кутията и пружината с течение на времето. Грешката при анероидните измервания е 1-2 mb. Поради своята преносимост, анероидите се използват широко в експедиции, а също и като висотомери. В последния случай анероидната скала е градуирана в метри.

2.2 За измерванесе използват температури на въздуха

Метеорологичните термометри са група течни термометри със специална конструкция, предназначени за метеорологични измервания главно в метеорологични станции. В зависимост от предназначението си различните термометри се различават по размер, дизайн, граници на измерване и стойности на делението на скалата.

За определяне на температурата и влажността на въздуха се използват живачни психрометрични термометри в стационарен и аспирационен психрометър. Цената на разделянето им е 0,2°C; долната граница на измерване е -35°C, горната граница е 40°C (или съответно -25°C и 50°C). При температури под -35°C (близо до точката на замръзване на живака) показанията на живачен термометър стават ненадеждни; Следователно, за измерване на по-ниски температури, те използват алкохолен термометър с ниска степен, чието устройство е подобно на психрометричния, стойността на разделението на скалата е 0,5 ° C, а границите на измерване варират: долната е -75, - 65, -60 °C, а горната е 20, 25 °C.

Фигура 3 - Термометър

За измерване на максималната температура за определен период от време се използва живачен максимален термометър (фиг. 3). Делението на скалата му е 0,5°C; обхват на измерване от -35 до 50°C (или от -20 до 70°C), работно положение почти хоризонтално (леко спуснат резервоар). Максималните температурни показания се поддържат поради наличието на щифт 2 в резервоара 1 и вакуум в капиляра 3 над живака. Когато температурата се повиши, излишъкът от живак от резервоара се изтласква в капиляра през тесен пръстеновиден отвор между щифта и стените на капиляра и остава там, когато температурата се понижи (тъй като в капиляра има вакуум). По този начин позицията на края на живачната колона спрямо скалата съответства на максималната стойност на температурата. Привеждането на показанията на термометъра в съответствие с текущата температура става чрез разклащане. За измерване на минималната температура за определен период от време се използват алкохолни минимални термометри. Стойността на делението на скалата е 0,5°C; долната граница на измерване варира от -75 до -41°C, горната от 21 до 41°C. Работното положение на термометъра е хоризонтално. Запазване минимални стойностисе осигурява от щифт - индикатор 2, разположен в капиляра 1, удебеляването на щифта е по-малко вътрешен диаметъркапилярна; следователно, когато температурата се повиши, алкохолът, изтичащ от резервоара в капиляра, тече около щифта, без да го измества. Когато температурата се понижи, щифтът, след контакт с менискуса на алкохолния стълб, се придвижва с него към резервоара (тъй като силите на повърхностното напрежение на алкохолния филм са по-големи от силите на триене) и остава в най-близката позиция до резервоара. Позицията на края на щифта най-близо до алкохолния менискус показва минималната температура, а менискусът показва текущата температура. Преди монтиране в работно положение минималният термометър се повдига с резервоара нагоре и се задържа, докато щифтът падне до алкохолния менискус. За определяне на температурата на повърхността на почвата се използва живачен термометър. Деленията на скалата му са 0,5°C; границите на измерване варират: долна от -35 до -10°C, горна от 60 до 85°C. Измерванията на температурата на почвата на дълбочина 5, 10, 15 и 20 cm се извършват с живачен термометър (Савинов). Делението на скалата му е 0,5°C; граници на измерване от -10 до 50°C. В близост до резервоара термометърът е огънат под ъгъл от 135 °, а капилярът от резервоара до началото на скалата е термично изолиран, което намалява влиянието върху показанията на Т на почвения слой, разположен над неговия резервоар. Измерванията на температурата на почвата на дълбочина до няколко m се извършват с живачни почвени термометри, поставени в специални инсталации. Делението на скалата му е 0,2 °C; границите на измерване варират: долна -20, -10°С и горна 30, 40°С. По-рядко срещани са живачно-талиевите психрометрични термометри с граници от -50 до 35°C и някои други.

В допълнение към метеорологичния термометър в метеорологията се използват термометри за съпротивление, термоелектрически, транзисторни, биметални, радиационни и др. Термометрите за съпротивление се използват широко в дистанционни и автоматични метеорологични станции (метални резистори - медни или платинени) и в радиозонди (полупроводникови резистори). ); термоелектрическите се използват за измерване на температурни градиенти; транзисторни термометри (термотранзистори) - в агрометеорологията, за измерване на температурата на горния слой на почвата; биметалните термометри (термични преобразуватели) се използват в термографи за регистриране на температурата, радиационни термометри - в наземни, самолетни и сателитни инсталации за измерване на температурата на различни части от земната повърхност и облачни образувания.

2.3 За осе използват определяния на влажността

Фигура 4 - Психрометър

Психрометър (фиг. 4) - (от гръцки psychros - студ и... метър), устройство за измерване на влажността на въздуха и неговата температура. Състои се от два термометъра - сух и мокър. Сухият термометър показва температурата на въздуха, а мокрият термометър, чийто радиатор е свързан с мокър камбрик, показва собствената си температура в зависимост от интензивността на изпарение от повърхността на неговия резервоар. Поради разхода на топлина за изпаряване, показанията на мокър термометър са по-ниски, толкова по-сух е въздухът, чиято влажност се измерва.

Въз основа на показанията на сухи и мокри термометри с помощта на психрометрична таблица, номограми или линийки, изчислени с помощта на психрометрична формула, се определя налягането на водните пари или относителната влажност. При отрицателни температури под -5°C, когато съдържанието на водни пари във въздуха е много ниско, психрометърът дава ненадеждни резултати, затова в този случай се използва космен хигрометър.

Фигура 5 - Видове влагомери

Има няколко вида психрометри: стационарни, аспирационни и дистанционни. При станционните психрометри термометрите се монтират на специален триножник в метеорологичната кабина. Основният недостатък на психрометрите на станцията е зависимостта на показанията на мокрия термометър от скоростта на въздушния поток в кабината. В аспирационния психрометър термометрите са монтирани в специална рамка, която ги предпазва от повреда и топлинните ефекти на пряката слънчева светлина, и се продухват с помощта на аспиратор (вентилатор) с поток от изпитвания въздух с постоянна скорост от около 2 м/сек. При положителни температури на въздуха аспирационният психрометър е най-надеждното устройство за измерване на влажност и температура на въздуха. Дистанционните психрометри използват съпротивителни термометри, термистори и термодвойки.

Хигрометър (фиг. 5) - (от hygro и meter), уред за измерване на влажността на въздуха. Има няколко вида влагомери, чието действие се основава на различни принципи: тегло, коса, филм и др. Тегловият (абсолютен) хигрометър се състои от система от U-образни тръби, пълни с хигроскопично вещество, способно да абсорбира влагата от въздуха. Чрез тази система чрез помпа се изтегля определено количество въздух, чиято влажност се определя. Познавайки масата на системата преди и след измерването, както и обема на преминалия въздух, се намира абсолютната влажност.

Действието на хигрометъра за коса се основава на свойството на обезмаслената човешка коса да променя дължината си при промяна на влажността на въздуха, което ви позволява да измервате относителна влажност от 30 до 100%. Косъм 1 е опънат върху метална рамка 2. Промяната в дължината на косъма се предава на стрелка 3, движеща се по скалата. Хигрометърът с филм има чувствителен елемент, направен от органичен филм, който се разширява, когато влажността се увеличава, и се свива, когато влажността намалява. Промяната в положението на центъра на филмовата мембрана 1 се предава на стрелка 2. Влагомерите за коса и филм през зимата са основните инструменти за измерване на влажността на въздуха. Показанията на хигрометъра за коса и филм периодично се сравняват с показанията на по-точен уред - психрометър, който също се използва за измерване на влажността на въздуха.

В електролитен влагомер плоча от електроизолационен материал (стъкло, полистирен) е покрита с хигроскопичен слой от електролит - литиев хлорид - със свързващ материал. При промяна на влажността на въздуха се променя концентрацията на електролита и следователно неговото съпротивление; Недостатъкът на този влагомер е, че показанията зависят от температурата.

Действието на керамичния влагомер се основава на зависимостта на електрическото съпротивление на твърда и пореста керамична маса (смес от глина, силиций, каолин и някои метални оксиди) от влажността на въздуха. Кондензационният хигрометър определя точката на оросяване чрез температурата на охладено метално огледало в момента, в който върху него се появят следи от вода (или лед), кондензиращи от околния въздух. Кондензационният хигрометър се състои от устройство за охлаждане на огледалото, оптично или електрическо устройство, което записва момента на кондензация и термометър, който измерва температурата на огледалото. В съвременните кондензационни влагомери за охлаждане на огледалото се използва полупроводников елемент, чийто принцип на действие се основава на ефекта на Лаш, а температурата на огледалото се измерва чрез вграден в него жичен съпротивителен или полупроводников микротермометър. Все по-разпространени стават нагреваеми електролитни влагомери, чиято работа се основава на принципа на измерване на точката на оросяване върху наситен солен разтвор (обикновено литиев хлорид), който за дадена сол е в определена зависимост от влажността. Чувствителният елемент се състои от съпротивителен термометър, чието тяло е покрито с чорап от фибростъкло, напоен с разтвор на литиев хлорид, и два електрода от платинена тел, навити върху чорапа, към които се прилага променливо напрежение.

2.4 За определяне на скоросттаи се използват посоките на вятъра

Фигура 6 - Анемометър

Анемометър (фиг. 6) - (от анемо... и...метър), устройство за измерване на скоростта на вятъра и газовите потоци. Най-често срещаният е ръчен анемометър с чаша, който измерва средната скорост на вятъра. Хоризонтален кръст с 4 кухи полукълба (чаши), изпъкнали в една посока, се върти под въздействието на вятъра, тъй като натискът върху вдлъбнатото полукълбо е по-голям, отколкото върху изпъкналото полукълбо. Това въртене се предава на стрелките на брояча на оборотите. Броят на оборотите за даден период от време съответства на определена средна скорост на вятъра за това време. При малка завихреност на потока средната скорост на вятъра за 100 s се определя с грешка до 0,1 m/s. За определяне на средната скорост на въздушния поток в тръбите и каналите на вентилационните системи се използват лопаткови анемометри, чиято приемна част е въртяща се маса с много остриета. Грешката на тези анемометри е до 0,05 m/s. Моментните стойности на скоростта на вятъра се определят от други видове анемометри, по-специално анемометри, базирани на метода на манометрично измерване, както и анемометри с горещ проводник.

Фигура 7 - Флюгер

Флюгер (фиг. 7) - (от немски Flugel или холандски vieugel - крило), устройство за определяне на посоката и измерване на скоростта на вятъра. Посоката на вятъра (вижте фигурата) се определя от позицията на ветропоказател с две лопатки, състоящ се от 2 плочи 1, разположени под ъгъл, и противотежест 2. Ветрокрилът, монтиран на метална тръба 3, Върти се свободно върху стоманения прът. Под въздействието на вятъра той се монтира по посока на вятъра, така че противотежестта да е насочена към него. Прътът е снабден със съединител 4 с щифтове, ориентирани според основните лагери. Позицията на противотежестта спрямо тези щифтове определя посоката на вятъра.

Скоростта на вятъра се измерва с помощта на метална плоча (плоча) 6, окачена вертикално на хоризонтална ос 5. Таблото се върти около вертикална ос заедно с ветропоказателя и под въздействието на вятъра винаги е разположено перпендикулярно на въздушния поток. В зависимост от скоростта на вятъра бордът на ветропоказателя се отклонява от вертикалното си положение под един или друг ъгъл, измерен по дъга 7. Флюгерът се поставя на мачтата на височина 10-12 m от земната повърхност.

2.5 За да се определиИзползвам валежни количества

Валежомерът е устройство за измерване на атмосферни течни и твърди валежи. Валежомер, проектиран от V.D. Третяков се състои от съд (кофа) с приемна площ от 200 cm2 и височина 40 cm, където се събират валежите и специална защита, която предотвратява издухването на валежите от него. Кофата се монтира така, че приемната повърхност на кофата да е на височина 2 m над почвата. Количеството на валежите в mm воден слой се измерва с помощта на мерителна чашка с деления, отбелязани върху нея; Количеството на твърдите валежи се измерва след тяхното стопяване.

Фигура 8 - Плувиограф

Плувиографът е устройство за непрекъснато отчитане на количеството, продължителността и интензитета на падащите течни валежи. Състои се от приемна и записваща част, затворени в метален шкаф с височина 1,3м.

Приемателен съд със сечение 500 кв.м. см, разположен в горната част на шкафа, има конусообразно дъно с няколко отвора за оттичане на водата. Утайката през фуния 1 и дренажна тръба 2 попада в цилиндрична камера 3, в която е поставен кух метален поплавък 4. В горната част на вертикалния прът 5, свързан с поплавъка, има стрелка 6 с перо, монтирано върху него. край. За записване на валежите до камерата на поплавъка на пръта е монтиран барабан 7 с ежедневно въртене. На барабана се поставя лента, разположена по такъв начин, че интервалите между вертикалните линии да съответстват на 10 минути време, а между хоризонталните - 0,1 mm валежи. Отстрани на камерата на поплавъка има отвор с тръба 8, в който е вкаран стъклен сифон 9 с метален накрайник, плътно свързан към тръбата със специален съединител 10. Когато се появи утаяване, водата навлиза в камерата на поплавъка през дренажни отвори, фуния и дренажна тръба и повдига поплавъка. Заедно с плувката се издига и пръчката със стрелата. В този случай писалката рисува крива върху лентата (тъй като барабанът се върти едновременно), колкото по-стръмна е кривата, толкова по-голям е интензитетът на валежите. Когато количеството на валежите достигне 10 mm, нивото на водата в тръбата на сифона и камерата на поплавъка става същото и водата спонтанно се оттича от камерата през сифона в кофа, стояща на дъното на шкафа. В този случай писалката трябва да начертае вертикална права линия върху лентата отгоре надолу до нулевата маркировка на лентата. При липса на валежи писалката начертава хоризонтална линия.

Снегомерът е плътномер, уред за измерване на плътността на снежната покривка. Основната част на снегомера е кух цилиндър с определено напречно сечение с ръб на трион, който при измерване се потапя вертикално в снега, докато влезе в контакт с подлежащата повърхност, и след това изрязаният стълб от сняг се отстранява заедно с цилиндъра. Ако взетата проба от сняг се претегли, тогава снегомерът се нарича тегломер, ако се разтопи и се определи обемът на образуваната вода, тогава се нарича обемен. Плътността на снежната покривка се намира чрез изчисляване на съотношението на масата на взетата проба към нейния обем. Започват да се използват гама снегомери, базирани на измерване на отслабването на гама лъчение от сняг от източник, поставен на определена дълбочина в снежната покривка.

Заключение

Принципите на работа на редица метеорологични инструменти са предложени още през 17-19 век. Краят на 19 и началото на 20 век. характеризира се с обединяването на основните метеорологични инструменти и създаването на национални и международни метеорологични мрежи от станции. От средата на 40-те години. ХХ век Постига се бърз напредък в метеорологичните инструменти. Нови устройства се проектират с помощта на постиженията на съвременната физика и техника: термични и фотоелементи, полупроводници, радиокомуникации и радари, лазери, различни химична реакция, звуково местоположение. Особено забележително е използването на радарно, радиометрично и спектрометрично оборудване, инсталирано на метеорологични изкуствени спътници на Земята (MES) за метеорологични цели, както и разработването на лазерни методи за наблюдение на атмосферата. На екрана на радара можете да откриете облачни клъстери, области на валежи, гръмотевични бури, атмосферни вихри в тропиците (урагани и тайфуни) на значително разстояние от наблюдателя и да проследите тяхното движение и еволюция. Оборудването, инсталирано на сателита, позволява да се виждат облаци и облачни системи отвисоко денем и нощем, да се проследяват промените в температурата с надморската височина, да се измерва вятърът над океаните и т.н. Използването на лазери дава възможност за точно определяне на малки примеси от естествен и антропогенен произход, оптичните свойства на безоблачна атмосфера и облаци, скоростта на тяхното движение и др. Широкото използване на електроника (и по-специално персонални компютри) значително автоматизира обработката на измерванията, опростява и ускорява получаването на крайни резултати. Успешно се реализира създаването на полуавтоматични и напълно автоматични метеорологични станции, които предават своите наблюдения за повече или по-малко дълго време без човешка намеса.

Литература

1. Моргунов В.К. Основи на метеорологията, климатология. Метеорологични инструменти и методи за наблюдение. Новосибирск, 2005 г.

2. Sternzat M.S. Метеорологични инструменти и наблюдения. СПб., 1968 г.

3. Хромов С.П. Метеорология и климатология. Москва, 2004 г.

4. www.pogoda.ru.net

5. www.ecoera.ucoz.ru

6. www.meteoclubsgu.ucoz.ru

7. www.propogodu.ru

Публикувано на Allbest.ru

Подобни документи

Метеорологични и хидрологични условия, текущата система на морето Лаптев, данни за характеристиките на навигацията в района на планираната работа. Обхват на работа и оборудване, използвано за навигационни и геодезически данни за поддръжка на района на изследване.

дисертация, добавена на 11.09.2011 г


Уреди за измерване на дебит на отворени течения. Интеграционни измервания от движещ се съд. Измерване на водния поток с помощта на физически ефекти. Градуиране на грамофони в областта. Измерване на водния поток с хидрометър.

курсова работа, добавена на 16.09.2015 г


Топографско заснемане в условията на градско развитие на обект в Санкт Петербург. Инженерни проучвания за проектиране с използване на широкомащабни проучвания с използване на геодезически инструменти и софтуерни продукти; изискванията на нормативните документи.

дисертация, добавена на 17.12.2011 г


Комплекси от оборудване за провеждане на въстания. Функционални характеристикикомплект оборудване за пробиване и взривяване на шахти по метода на пробиване и взривяване. Оборудване за сондажни шахти, неговата конструкция и изисквания.

резюме, добавено на 25.08.2013 г


Обосновка на изискванията за въздушно заснемане. Избор на метод за фототопографско изследване. Технически характеристики на фотограметричните инструменти, използвани при извършване на фототопографска офисна работа. Основни изисквания при извършване на теренна работа.

курсова работа, добавена на 19.08.2014 г


Създаване на нови методи и средства за контрол на метрологичните характеристики на оптико-електронни устройства. Основни изисквания към техническите и метрологичните характеристики на стендовете за проверка и калибриране на геодезически инструменти. Грешки при измерване.

Предназначение, схеми и устройство. Работа на пътуващи системи. Тегличи. Схеми за предназначение, структура и дизайн. Конструкции на ротори и техните елементи. Кални помпи и оборудване за циркулационни системи. Вирбели и втулки за пробиване. Трансмисии.

курсова работа, добавена на 11.10.2005 г


Причините за създаването на някои геодезически инструменти - компенсатори, техните модерно приложениев устройства, устройство и принцип на действие. Необходимостта от използване на компенсатори на ъгъла на наклона и основните елементи на нивото на течността. Проверка и изследване на нива.

курсова работа, добавена на 26.03.2011 г


Операции по кладенци. Методи за електрически и радиоактивен каротаж. Измерване на топлинни свойства на стени на сондажи. Измервателна техника и подемно оборудване. Устройства за настройка, контрол и стабилизиране на захранването на сондажни инструменти.

презентация, добавена на 02/10/2013


Състав на комплект аерофототехника. Устройство за запис на снимки ARFA-7. Работа с жиростабилизираща инсталация. Технически характеристики на AFA-TE, интерферентен метод за получаване на изображение. Оптична система на въздушна камера.

Настич Надежда Валентиновна

Термометър

Термометърът е устройство за измерване на температурата на въздуха, почвата, водата и др. Има няколко вида термометри:

течност;

механични;

електронни;

оптичен;

• инфрачервена.

Психрометър

Психрометърът е устройство за измерване на влажността и температурата на въздуха. Най-простият психрометър се състои от два алкохолни термометъра. Единият термометър е сух, а вторият има устройство за овлажняване. Спиртната колба на мокър термометър е увита в камбрикова лента, чийто край е в съд с вода. Поради изпаряването на влагата, навлажненият термометър се охлажда.

Барометър

Барометърът е устройство за измерване на атмосферното налягане. Живачният барометър е изобретен от италианския математик и физик Еванджелиста Торичели през 1644 г.; това е плоча с налят живак в нея и епруветка (колба), поставена с отвора надолу. Когато атмосферното налягане се повиши, живакът в епруветката се повиши, а когато се понижи, живакът спадна.

Механичните барометри обикновено се използват в ежедневието. В анероида няма течност. В превод от гръцки „анероид“ означава „без вода“. Той показва атмосферното налягане, действащо върху гофрирана тънкостенна метална кутия, в която се създава вакуум.

Анемометър

Анемометър, вятъромер - устройство за измерване на скоростта на движение на газове и въздух в системи, например вентилация. В метеорологията се използва за измерване на скоростта на вятъра.

Въз основа на принципа на действие се разграничават механични анемометри, термични анемометри и ултразвукови анемометри.

Най-често срещаният тип анемометър е чашковият анемометър. Изобретен от д-р Джон Томас Ромни Робинсън, който е работил в обсерваторията Арма, през 1846 г. Състои се от четири полусферични чаши, симетрично монтирани върху кръстообразните спици на ротор, въртящ се на вертикална ос.

Вятърът от всяка посока върти ротора със скорост, пропорционална на скоростта на вятъра.

Валежомер

Валежомер, дъждомер, плувиометър или плувиограф е устройство за измерване на атмосферни течни и твърди валежи.

Устройството на валежомера Третяков

Комплектът валежомери се състои от два метални съда за събиране и съхранение на валежите, един капак за тях, таган за монтиране на валежни съдове, защита от вятър и две мерителни чаши.

Плувиограф

Устройство, предназначено за непрекъснато записване на количеството и интензитета на течните валежи спрямо времето (начало на валежите, край и т.н.), а на съвременните ветропоказатели - с помощта на електронно устройство.

Флюгерът често служи като декоративен елемент за украса на дома. Флюгерът може да се използва и за защита коминот задушаване.

Епохата на великите открития и изобретения, която бележи началото на нов период в човешката история, революционизира и природните науки. Откриването на нови страни донесе информация за огромен брой физически факти, неизвестни преди, като се започне с експериментални доказателства за сферичната форма на земята и концепцията за разнообразието на нейния климат. Навигацията от тази епоха изисква голямо развитие на астрономията, оптиката, познаване на правилата за навигация, свойствата на магнитната стрелка, познаване на ветровете и морските течения на всички океани. Докато развитието на търговския капитализъм послужи като тласък за все по-далечни пътувания и търсене на нови морски пътища, преходът от старото занаятчийско производство към производството изисква създаването на нова технология.

Този период е наречен епохата на Ренесанса, но неговите постижения надхвърлят възраждането на древните науки - той е белязан от истинска научна революция. През 17 век бяха положени основите на нов математически метод за анализ на безкрайно малките, бяха открити много основни закони на механиката и физиката, бяха изобретени зрителна тръба, микроскоп, барометър, термометър и други физически инструменти. Използвайки ги, експерименталната наука бързо започна да се развива. Обявявайки появата му, Леонардо да Винчи, един от най-ярките представители на новата ера, каза, че „... струва ми се, че тези науки са празни и пълни с грешки, които не завършват с очевиден опит, т.е. освен ако тяхното начало, среда или край не минават през едно от петте сетива.” Божията намеса в природните явления се смятала за невъзможна и несъществуваща. Науката излезе изпод игото на църквата. Заедно с църковните власти е предаден на забвение и Аристотел – от средата на 17в. Неговите творения почти никога не са преиздавани и не са споменавани от натуралистите.

През 17 век науката започва да се създава наново. Тази нова наука

трябваше да спечели правото на съществуване, предизвика голям ентусиазъм сред учените от онова време. Така Леонардо да Винчи е не само велик художник, механик и инженер, той е дизайнер на редица физически инструменти, един от основателите на атмосферната оптика и написаното от него за диапазона на видимост на цветните обекти остава интересно за този ден. Паскал, философ, който провъзгласява, че човешката мисъл ще му позволи да победи мощните сили на природата, изключителен математик и създател на хидростатиката, е първият, който експериментално доказва намаляването на атмосферното налягане с надморска височина. Декарт и Лок, Нютон и Лайбниц - великите умове на 17-ти век, известни със своите философски и математически изследвания - имат голям принос във физиката, по-специално в науката за атмосферата, която тогава е била почти неделима от физиката.

Тази революция е водена от Италия, където Галилей и неговите ученици Торичели, Маджоти и Нарди, Вивиани и Кастели живеят и работят. Други страни също имат голям принос към метеорологията по това време; достатъчно е да си припомним Ф. Бейкън, Е. Мариот, Р. Бойл, Хр. Хюйгенс, О. Герике - редица изключителни мислители.

Предвестникът на новия научен метод е Ф. Бейкън (1561 - 1626) - "основателят на английския материализъм и цялата експериментална наука на нашето време", според Карл Маркс. Бейкън отхвърли спекулациите на схоластичната „наука“, която, както той правилно каза, пренебрегна естествената наука, беше чужда на опита, беше окована от суеверие и се преклони пред авторитетите и догмите на вярата, които неуморно говореха за непознаваемостта на Бога и неговата творения. Бейкън провъзгласява, че науката ще бъде водена напред от съюза на опита и разума, пречиствайки опита и извличайки от него законите на природата, интерпретирани от последния.

В новия органон на Бейкън намираме описание на термометър, което дори дава някакво основание да смятаме Бейкън за изобретател на това устройство. Бейкън също допринесе с идеи за общата система на ветровете глобус, но не намериха отклик в произведенията на автори от 17-18 век, които пишат по същата тема. Собствен експериментална работаБейкън, в сравнение с неговите философски изследвания, обаче са от второстепенно значение.

Галилей е направил най-много за експерименталната наука през първата половина на 17 век, включително метеорологията. Това, което той даде на метеорологията преди, изглеждаше второстепенно в сравнение, например, с приноса на Торичели в тази наука. Сега знаем обаче, че в допълнение към идеите, които той първи изказва за теглото и налягането на въздуха, Галилей стига до идеята за първите метеорологични инструменти - термометър, барометър, дъждомер. Тяхното създаване поставя основата на цялата съвременна метеорология.

Ориз. 1. Видове живачни барометри: a - чаша, b - сифон, c - сифон-чаша.

Ориз. 2. Барометър за чаши на станции; K е пръстенът, на който е окачен барометърът.

Метеорологична кабина

Предназначение.Кабината служи за защита на метеорологичните инструменти (термометри, влагомери) от дъжд, вятър и слънчева светлина.

Материали:

• - дървени блокчета 50 х 50 мм, дължина до 2,5 м, 6 бр.;
• - шперплатови плочи с ширина 50-80 мм, дължина до 450 мм, 50 бр.;
• - панти за отдушници 2 бр.;
• - дъски с дебелина не повече от 20 мм за изработка на дъното и покрива на кабината;
• - Бяла боя, масло или емайл;
• - материал за стълба.

Производство.Тялото е съборено от решетките. Ъгловите пръти трябва да оформят високите крака на кабината. В прътите се правят плитки разрези под ъгъл от 45 °, в тях се вкарват шперплатови плочи, така че да образуват страничните стени и да не се виждат празнини през противоположните стени на кабината. Касата на предната стена (вратата) е изработена от летви и окачена на панти. Задната стена на кабината и вратата са монтирани от шперплатови плочи по същия начин като страничните стени. Дъното и покривът са направени от дъски. Покривът трябва да надвисва от всяка страна на кабината с най-малко 50 мм; той е монтиран наклонено. Кабината е боядисана в бяло.

Инсталация.Кабината е монтирана така, че дъното й да е на 2 м над земята. В близост до него е изградена постоянна стълба от всякакъв материал с такава височина, че лицето на наблюдателя, стоящ върху него, да е на височината на средата на кабината.

Еклиметър

Предназначение.Измерване на вертикални ъгли, включително височините на небесните тела.

Материали:

• - метален транспортир;
• - резба с тежест.

Производство.Ръбовете на основата на транспортира се извиват под прав ъгъл, върху огънатите части се пробиват малки визирни отвори на същото разстояние от хоризонталния диаметър на транспортира. Цифровизирането на скалата на транспортира се променя: 0° се поставя на мястото на обикновено 90°, а 90° се изписва на местата 0° и 180°. Краят на конеца се фиксира в центъра на транспортира, другият край на конеца с тежест виси свободно.

Работа с апарата.През два наблюдателни отвора насочваме устройството към желания обект (небесно тяло или обект на Земята) и отчитаме вертикалния ъгъл по резбата. Не можете да гледате Слънцето дори през малки дупки; за да определите височината на Слънцето, трябва да намерите позиция, така че слънчевият лъч да минава през двете дупки за наблюдение.

Хигрометър

Предназначение.Определяне на относителната влажност на въздуха без помощта на таблици.

Материали:

• - дъска 200 х 160 мм;
• - ламели 20 х 20 мм, дължина до 400 мм, 3--4 бр.;
• - 5--7 светли човешки коси с дължина 300--350 mm;
• - тежест или друга тежест с тегло 5-7 g;
• - стрелка от лек метал с дължина 200--250 мм;
• - тел, малки гвоздеи.

Необходима е женска коса, тя е по-тънка. Преди да отрежете 5-7 косъма, трябва старателно да измиете косата си с шампоан за мазна коса (дори ако косата ви е немазна). Върху стрелата трябва да има противотежест, така че стрелата, поставена върху хоризонтална ос, да е в безразлично равновесие.

Производство.Платката служи като основа на устройството. Върху него се монтира U-образна рамка с височина 250-300 и ширина 150-200 мм. Напречната греда е закрепена хоризонтално на височина около 50 mm от основата. Оста на стрелата е монтирана в средата му; Стрелката трябва да бъде поставена върху нея с ръкав. Втулката трябва да се върти свободно по оста. Външната повърхност на втулката не трябва да е хлъзгава (върху нея може да се постави къса тънка гумена тръба). Към средата горна напречна гредакосата е прикрепена към рамката, а тежест е окачена от другия край на снопа коса. Косата трябва да докосва страничната повърхност на ръкава, трябва да направите един пълен оборот с нея. От картон или друг материал се изрязва дъгообразна скала и се закрепва към рамката. Нулевото деление на скалата (пълна въздушна сухота) може с известна степен на условност да се постави там, където иглата на уреда спира след поставяне във фурната за 3-4 минути. Отбележете максималната влажност (100%) според показанието на стрелката на уреда, поставен в кофа, покрита с найлоново фолио, с вряща вода, излята на дъното. Разделете интервала между 0% и 100% на 10 равни части и подпишете десетките проценти. Добре е, ако можете да проверите показанията на хигрометъра, като го проверите с психрометъра на метеорологичната станция.

Инсталация.Удобно е да държите устройството в метеорологична кабина; ако искате да знаете влажността в стаята, поставете го в стаята.

Екваториален слънчев часовник

Предназначение.Определяне на истинското слънчево време.

Материали:

• - квадратна дъска със страна от 200 до 400 мм;
• - дървена или метална пръчка, можете да вземете 120 мм пирон;
• - компас;
• - транспортир;
• - маслени бои от два цвята.

Производство.Табло - основата на часовника е боядисана в един цвят. Върху основата с боя в различен цвят е нарисуван циферблат - кръг разделен на 24 части (15° всяка). Отгоре е изписано 0, отдолу - 18, отдясно - 6. В центъра на часовника е закрепен гномон - дървена или метална игла. тя трябва да бъде строго перпендикулярна на циферблата. Инсталация.Часовникът се поставя на произволна височина на възможно най-отворено място, незащитено от слънчева светлина от сгради или дървета. Основата на часовника (долната част на циферблата) е разположена в посока изток-запад. Горната част на циферблата е повдигната, така че ъгълът между равнината на циферблата и хоризонтална равнинабеше 90° минус ъгъла, съответстващ на географската ширина на мястото. Работа с апарата.Часът се отчита на циферблата от сянката, хвърлена от гномона. Часовете ще се провеждат от края на март до 20-23 септември.

Часовникът показва истината слънчево време, не забравяйте, че той се различава от този, в който живеем, на места доста значително. Ако искате часовникът да работи и през зимата, уверете се, че гномонът минава през дъската на основата, той ще служи като опора в наклонено положение и нарисувайте втори циферблат от долната страна на основата; само на него числото 6 ще бъде отляво, а 18 отдясно. -- Забележка изд.

Предназначение.Определяне на посоката и силата на вятъра.

Материали:

• - дървен блок;
• - калай или тънък шперплат;
• - дебела тел, 5-7 мм;
• - пластелин или замазка за прозорци;
• - Маслена боя;
• - малки нокти.

Производство.Корпусът на ветропоказателя е изработен от дървен блок с дължина 110-120 мм, който е оформен в пресечена пирамида с основи 50 х 50 мм и 70 х 70 мм. Две крила от калай или шперплат под формата на трапец с височина около 400 mm, с основи 50 mm и 200 mm, са приковани към противоположните странични стени на пирамидата; ламаринените калници са по-добри, не се деформират от влага.

В центъра на блока (не през!) се пробива дупка с диаметър малко по-голям от диаметъра на щифта, върху който ще се върти ветропоказателят. Би било добре да поставите нещо твърдо вътре в отвора, в самия край, така че когато ветропоказателят се върти, отворът да не се пробие. В крайната част на ветропоказателя, откъм противоположната на крилата страна, се набива тел, така че да излиза 150-250 мм, а на края й се поставя топче пластелин или шпакловка. Тежестта на топката е избрана така, че да балансира крилата, така че ветропоказателят да не се клати назад или напред. Би било добре, ако вместо пластилин или шпакловка можете да изберете и закрепите друга, по-надеждна противотежест на жицата. Той е огънат от тел и вмъкнат вертикално в горната повърхност на лентата на лопатката, над оста на нейното въртене, правоъгълна рамка с височина 350 mm. и ширина 200 мм. Рамката трябва да бъде разположена перпендикулярно на надлъжната ос на ветропоказателя. Тенекиена или шперплатова дъска с тегло 200 g и размери 150 x 300 mm се окачва на рамката на халки (телени пръстени). Дъската трябва да се люлее свободно, но не трябва да се движи от една страна на друга. Шперплат или тенекиена скала за силата на вятъра в точки е прикрепена към един от страничните стълбове на рамката. Всички дървени и шперплатови части (и други по желание) се боядисват с блажна боя.

Инсталация.Според стандарта ветропоказателят се монтира на стълб, вкопан в земята, или на кула над покрива на сграда на височина 10 m над нивото на земята. Спазването на това изискване е доста трудно; ще трябва да изхождате от възможностите, като вземете предвид видимостта на устройството от височина на човешки ръст. Оста на ветропоказателя трябва да бъде монтирана вертикално върху стълб, отстрани на който трябва да има щифтове, показващи осем посоки: N, NE, E, SE, S, SW, W, NW. От тях само един, насочен на север, трябва да има ясно видима буква С.

Работа с апарата.Посоката на вятъра е посоката, от която духа вятърът, така че се разчита по позицията на противотежестта, а не по крилете на ветропоказателя. Силата на вятъра в точки се отчита по степента на отклонение на борда на ветропоказателя. Ако дъската осцилира, нейната средна позиция се взема предвид; когато се наблюдават отделни силни пориви на вятъра, се посочва максималната сила на вятъра. И така, записът „SW 3 (5)“ означава: югозападен вятър, сила 3, пориви до сила 5.

Метеорологични станции

Хигрометър за коса: 1 -- коса; 2 -- рамка; 3 -- стрелка; 4 -- мащаб.

Филмов влагомер: 1 -- мембранен; 2 -- стрелка; 3 -- мащаб.

Метеорологични инструменти, използвани от Р. Хук в средата на 17 век: барометър ( А), анемометър ( b) и компас ( V) определи налягането, скоростта и посоката на вятъра като функция на времето, разбира се, ако имаше часовник. За да се разберат причините и свойствата на движението на атмосферния въздух, бяха необходими многобройни и доста точни измервания и следователно доста евтини и точни инструменти. Изображение: Quantum

Вътрешна структура на анероид.

Местоположение на метеорологичните станции на Земята

Снимки от космически метеорологични станции

Всичко зависи от времето. Първото нещо, което правят повечето служби, когато започват работа, е да поискат прогноза за времето. Животът на нашата планета, отделна държава, град, компании, предприятия и всеки човек зависи от времето. Преместването, полетите, работата на транспортните и комунални услуги, селското стопанство и всичко в живота ни е пряко зависимо от метеорологичните условия. Не може да се направи висококачествена прогноза за времето без показанията, събрани от метеорологична станция.

Какво е метеорологична станция?

Трудно е да си представим съвременна държава без специална метеорологична служба, която включва мрежа от метеорологични станции, които извършват наблюдения, въз основа на които се правят краткосрочни или дългосрочни прогнози за времето. В почти всички части на планетата има метеорологични станции, които извършват наблюдения и събират данни, използвани в метеорологичните прогнози.

Метеорологичната станция е институция, която извършва определени измервания на атмосферни явления и процеси. Подлежи на измерване:

• характеристики на времето като температура, влажност, налягане, вятър, облачност, валежи;
• метеорологични явления като снеговалеж, гръмотевична буря, дъга, затишие, мъгла и други.

В Русия, както и в други страни, има широка мрежа от метеорологични станции и постове, разпределени в цялата страна. Някои наблюдения се извършват от обсерватории. Всяка метеорологична станция трябва да има специална площадка, където са монтирани инструменти и инструменти за извършване на измервания, както и специално помещение за записване и обработка на показанията.

Инструменти за метеорологични измервания

Всички измервания се правят ежедневно и се използват метеорологични. Какви функции изпълняват? На първо място, в метеорологичните станции се използват следните инструменти:

1. Използват се добре познати термометри. Те са няколко вида: за определяне на температурата на въздуха и температурата на почвата.
2. За измерване на атмосферното налягане е необходим барометър.
3. Важен показател е влажността с хигрометър. Най-простата метеорологична станция следи влажността на въздуха.
4. За да измерите посоката и скоростта на вятъра, ви е необходим анемометър, с други думи ветропоказател.
5. Валежите се измерват с дъждомер.

Инструменти, използвани в метеорологичните станции

Някои измервания трябва да се извършват непрекъснато. За тази цел се използват показанията на инструмента. Всички те се записват и въвеждат в специални дневници, след което информацията се предава на Росхидромет.

• Термографът се използва за непрекъснато записване на температурата на въздуха.
• Психрометърът се използва за непрекъснат съвместен запис на показанията на температурата и влажността на въздуха.
• Влажността на въздуха се записва непрекъснато от хигрометър.
• Барометричните промени и показанията се записват от барограф.

Съществуват и редица инструменти, които измерват специфични показатели, като база на облаците, ниво на изпарение, индекс на слънчево греене и много други.

Видове метеорологични станции

Повечето метеорологични станции принадлежат на Росхидромет. Но има редица отдели, чиято дейност пряко зависи от времето. Това са морски, авиационен, селскостопански и други отдели. По правило те имат собствени метеорологични станции.

Метеорологичните станции в Русия са разделени на три категории. Третата категория включва станции, чиято работа се извършва по намалена програма. Второкласна станция събира, обработва и предава данни. Станциите от първа категория, в допълнение към всичко споменато, имат функция за контрол на работата.

Къде се намират метеорологичните станции?

Метеорологичните станции са разположени в цяла Русия. По правило те се намират на разстояние от големите градове в пустинни, планински, горски райони, където разстоянието от метеорологичната станция до населените места е голямо.

Ако районът е отдалечен и изоставен, тогава работниците на станцията отиват там на дълги командировки за целия сезон. Тук е трудно да се работи, тъй като това е в по-голямата си част северната част на Русия, непроходими планини, пустини, Далеч на изток. Условия на животне винаги е подходящ за семейно живеене. Следователно работниците трябва да живеят далеч от хората в продължение на много месеци. В зависимост от местоположението си метеорологичните станции се класифицират на: хидроложки, аерометеорологични, горски, езерни, блатни, транспортни и други. Нека разгледаме някои от тях.

гора

В по-голямата си част горските метеорологични станции са предназначени да предотвратяват горски пожари. Разположени в гората, те събират не само традиционни метеорологични наблюдения, но и тези метеорологични станции наблюдават влажността на дърветата и почвата, температурния компонент на различни нива на горите. Всички данни се обработват и се моделира специална карта с обозначение на най-опасните от пожар зони.

Хидроложки

Наблюденията за времето на различни части от водната повърхност на Земята (морета, океани, реки, езера) се извършват от хидроложки метеорологични станции. Те могат да бъдат разположени на континенталния бряг на морето и океана, кораб, който е плаваща станция. Освен това те са разположени по бреговете на реки, езера и блата. Показанията от тези метеорологични станции са изключително важни, защото освен че предоставят прогноза за времето за моряците, те позволяват дългосрочна прогноза за времето за района.