СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. Анемометр

Станционный чашечный барометр.

На сети метеорологических станций используются барометры чашечные ртутные с компенсированной шкалой СР-А и СР-Б (рис. 35). Пределы измерений для первой модели от 810 до 1070 гПа, для второй модели – от 680 до 1070 гПа. Максимальная погрешность измерения после введения всех поправок не более ± 0,5 гПа.

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.

а) б) в)

1-кольцо, 2-нониус, 3-защитное стекло, 4-оправа, 5-рукоятка кремальеры, 6-барометрическая трубка, 7- термометр, 8-винт, 9-чашка, 10-втулка, 11-средняя часть чашки с диафрагмой.

Рис. 35 а. Барометр чашечный станционный; б) Нониус станционного чашечного барометра; в) Различное положение глаза при отсчете по барометру (а)- правильное; б) и в) – неправильное).

В помещении метеостанции барометр находится внутри трехгранного остекленного шкафчика, укрепленного на стене в месте, где нет резких колебаний температуры и прямого попадания солнечных лучей. Барометр должен занимать строго вертикальное положение.

Эти барометры имеют калиброванную стеклянную трубку 6 диаметром 7,2 мм длиной 800 мм, запаянную с верхнего конца, и заполненную под вакуумом очищенной ртутью. Нижний конец трубки подсоединён к чашке 9, состоящей из трех частей. Средняя часть чашки 11 имеет диафрагму с отверстиями, которая служит для гашения колебаний ртути, что исключает попадание воздуха в барометрическую трубку. С атмосферным воздухом барометр сообщается через отверстие в крышке чашки, закрывающееся винтом 8. Трубка 6 защищена металлической оправой 4, на которой нанесена шкала.

В прорези оправы имеется подвижный нониус 2, который перемещается вращением кремальеры 5. Нониус позволяет брать отсчёты с точностью до 0,1 деления основной шкалы. На оправе укреплён термометр 7 (термометр-атташе) для определения температуры ртути барометра, а сверху на оправе имеется кольцо 1 для подвешивания барометра на месте установки.

§

Порядок измерения:

1. Открывают дверцу шкафчика, отсчитывают температуру по термометру с точностью до 0,1 С.

2. Перед отсчетом необходимо слегка постучать по стеклянной трубке барометра, чтобы справа и слева от мениска были видны треугольные просветы.

3. Вращением кремальеры подводят нониус сверху до кажущегося касания его срезов вершины мениска ртути в барометрической трубке. При этом глаз должен находиться на визирной линии, проходящей через нуль нониуса и заднего среза кольца нониуса (рис. 33 в).

4. Производят отсчет атмосферного давления с точностью до 0,1 деления шкалы:

· Непосредственно под нулевым делением нониуса на основной шкале находится искомое целое число гПа;

· Номер деления нониуса, совпадающего с делением основной шкалы, показывает число десятых долей гПа.

В отсчёты по шкале барометра вводят три поправки:

1. Инструментальная поправка, учитывающая индивидуальные особенности конкретного прибора; она длительное время, остается неиз­менной, определяется сличением с инспекторским барометром и указы­вается в поверочном свидетельстве.

2. На приведение веса ртути к нормальному ускорению свободного падения на широте 45° на уровне моря. Она имеет положительное значение в высоких широтах (от 45 до 90), так как здесь показания барометра являются заниженными и отрицательной в низких (от 0 до 45), где показания являются завышенными. Исправленная величина давления выражает вес атмосферного столба на уровне станции.

3. На приведение показаний барометра к температуре 0°С так, как удельный вес ртути зависит от температуры.Температурная поправка вводится со знаком « – » при температурах выше 0С, так как при повышении температуры ртуть расширяется, плотность ее уменьшается и со знаком « » при температурах ниже 0С.

Обычно первая и вторая поправки для метеостанции являются постоянными, поэтому их объединяют в одну общую поправку.

Введением указанных поправок получают давление на уровне станции, которое затем приводят к уровню моря. Для этого используют таблицы, рассчитанные по барометрической формуле.

§

На метеорологических станциях для измерения давления барометры – анероиды не используются, однако их применяют, например, в экспедициях, на постах и т.д.

Принцип действия барометра-анероида (рис. 36) основан на деформации металлических анероидных коробок (внутри которых воздух разряжен) под действием давления.

Анероидная коробка состоит из двух гофрированных спаянных по периметру круглых металлических мембран, имеющих жесткие центры с крепежными ножками. Внутри коробки создается вакуум. Из отдельных коробок, скрепленных между собой, могут собираться блоки.

Линейные изменения толщины коробок преобразуются передаточным рычажным механизмом в угловые перемещения стрелки барометра-анероида относительно шкалы. Передаточное отношение может достигать 1:1000, т.е. небольшие деформации коробки увеличиваются в 1000 раз.

Шкала градуирована в паскалях. Цена одного деления 100Па или 1гПа. Для измерения температуры прибора в прорези шкалы прикреплен дугообразный ртутный термометр. Цена деления его шкалы 1о С.

Рабочее положение барометра-анероида – горизонтальное. Футляр, в котором находится анероид, предохраняет его от резких колебаний температуры и открывается только на время измерений.

В показания анероида вводят три поправки: шкаловую, температурную и добавочную, которые даются в поверочном свидетельстве к каждому прибору.

Шкаловая поправка учитывает инструментальную неточность работы самого прибора, поэтому на различных участках шкалы она может быть разной. В поверочном свидетельстве шкаловые поправки приводятся через каждые 1000Па. Для промежуточных показаний поправку определяют путем интерполяции двух соседних поправок.

Температурная поправка учитывает влияние температуры. При одинаковом давлении, но разной температуре прибора, показания анероида могут быть разными, так как с изменением температуры упругость анероидных коробок не остается постоянной. Чтобы исключить влияние температуры, показания анероида приводятся к 0о С.

Для этой цели дается температурный коэффициент k на 1о С. Для получения температурной поправки его надо умножить на температуру прибора: Dt = kt.

Добавочная поправка учитывает остаточную деформацию (гистерезис) коробок. Эта поправка меняется во времени.

Барометр-анероид поверяется не реже одного раза в 6 месяцев в поверительных лабораториях Госстандарта.

ПРАВИЛА ИЗМЕРЕНИЯ И ВЫЧИСЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПО БАРОМЕТРУ-АНЕРОИДУ:

1. Открыть футляр, отсчитать показания термометра при анероиде с точностью до 0,1оС.

2. Слегка постучать по стеклу анероида для преодоления трения в передаточном рычажном механизме.

3. Отсчитать положение стрелки относительно шкалы с точностью до 0,1 деления шкалы (10Па).

4. Найти по поверочному свидетельству шкаловую, температурную и добавочные поправки с соответствующим знаком « » или «-» .

5. Поправки суммировать алгебраически, ввести в результат отсчета и записать исправленные показания в Па и гПа.

Примечание:

1.) 1Па = 1Н/м2 = 0,01гПа

2.) Соотношение между гПа, мб, и мм следующее:

1гПа = 1мб = 0,75мм рт. ст.;

1мм рт. ст. = 1,33мб = 1,33гПа.

6 .Результаты наблюдений по анероиду записать в таблицу.

БАРОГРАФ.

Барограф метеорологический М-22предназначен для непрерывной регистрации атмосферного давления (рис. 37).

Пределы измерения от 780 гПа до 1060 гПа, погрешность измерения ±1-2гПа. Рабочий диапазон при температуре воздуха от – 10 до 45 С. Механизм барографа помещен в пластмассовый корпус с откидной крышкой. В помещении метеостанции барограф устанавливается на полочке, укрепленной на стене, на высоте 110 – 130 см от пола.

Чувствительным элементом в нем служит блок мембранных анероидных коробок 2, смещение оси, которых, вследствие колебания давления передается системой рычагов 4 на перо 5. Нижнее основание блока укреплено на биметаллической пластинке температурного компенсатора, смонтированного на нижней стороне платы. Термокомпенсатор представляет собой биметаллическую пластинку и служит для исключения влияния температуры на показания прибора. Центр верхней коробки через передаточную систему связан со стрелкой, на конце которой находится перо.

Регистрирующая частьбарографа представляет собой барабан с часовым механизмом внутри. На барабан надевается бумажная лента, на которой нанесены горизонтальные и дугообразные деления сверху вниз. Горизонтальные линии соответствуют атмосферному давлению в мм. рт. ст. или мб через 2 единицы давления, дугообразные – интервалам времени.

На недельном самописце один оборот барабана совершается за 176 часов и дугообразные деления на ленте проведены через 2 часа. На суточном барографе деления на регистрирующей ленте проводятся через 15 минут.

Перо на конце стрелки при подготовке самописца к работе наполняется специальными чернилами. При вращении барабана перо, касаясь ленты, оставляет на ней запись соответственно колебаниям атмосферного давления. Установка пера на требуемое деление диаграммной ленты (перевод пера вверх или вниз) осуществляется вращением установочного винта. Отметка времени производится нажатием кнопки.

В сроки наблюдений по записи барографа определяют барическую тенденцию, т.е. величину, знак и характер изменения атмосферного давления за последние три часа.

Прибор является относительным, поэтому для обработки барограмм, как у термографа и гигрографа, необходимо параллельное измерение давления абсолютным прибором (барометром).

В основном на станциях по виду записи барографа определяется характеристика барометрической тенденции, т. е. абсолютной величины разности: ΔР=Рi-Pi-1 и вид этого участка барограммы (рис. 38).

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.

Рис. 38. Барограмма.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10

§

Цель работы: Привить практические навыки в приведении давления к различным уровням, а также изучить методику барометрического нивелирования.

Оборудование: барометры анероиды, срочные термометры.

Общие положения

В связи с тем, что метеорологические станции располагаются в большинстве случаев на различных высотах по отношению к уровню моря, давление для каждой из них будет при прочих равных условиях неодинаковым. По решению ВМО все метеостанции мира приводят значение давления к единому уровню – уровню моря.

Для того чтобы сравнить результаты измерения на различных станциях, а это необходимо делать в целях анализа атмосферных процессов, необходимо давление приводить к единому уровню – уровню моря. Для решения некоторых практических задач давление на уровне станции приводят также и к другим уровням, например, в пунктах авиации – к уровню ВПП.

Расчет давления на различных уровнях можно производить по барометрическим формулам (законам изменения давления с высотой).

На практике – это делается с помощью барометрической ступени.

Барометрическая ступень – это такая высота, на которую нужно подняться (спуститься) с исходного уровня, чтобы давление понизилось (повысилось) на 1 гПа (мб), и рассчитывается по формуле:

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. , (16)

где t – температура воздуха по сухому термометру; a – температурный коэффициент, численно равный 0,003; Рст – давление на станции с введенной суммарной поправкой.

На основании формулы для DZ рассчитаны таблицы значений барометрической ступени для различных величин давления и температуры. Зная величину барометрической ступени, можно привести давление к уровню моря (ВПП) с достаточной степенью точности (0,1 мб) по формуле:

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. (17)

где Рум – давление на уровне моря в мб; Рст – исправленное суммарной поправкой давление на уровне станции в мб; DН – превышение (понижение) станции от УМ в метрах.

Эта величина известна и для данной станции постоянна. Знак “ ” берется, если станция находится выше УМ, и знак “-“ –ниже УМ;

DZ – барометрическая ступень.

Таким образом, решение задачи приведения давления к уровню моря сводится к вычислению величины СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. , а для оперативного определения СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. составляют таблицу, в которой по горизонтали откладывают значения давления, а по вертикали – значения температуры.

Для обеспечения безопасности полетов летательных аппаратов атмосферное давление, измеренное и исправленное величиной суммарной поправки, приводится к уровню ВПП и переводится в мм.рт.ст.

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. (18)

Приведение давления к уровню ВПП аналогично приведению к уровню моря и осуществляется по формуле:

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. (19)

где РВПП – давление на уровне ВПП в мб;

Рст – исправленное суммарной поправкой давление на уровне станции в мб;

DhВПП– превышение (понижение) чашки ртутного барометра или барометра-анероида от уровня ВПП в м;

DZ – барометрическая ступень.

§

1) В синхронные сроки с интервалом 15 мин в исследуемых точках 1 и 2, снимают 5 замеров давления и показания температуры воздуха на соответствующем уровне.

2) Вводятся необходимые поправки.

3) Рассчитываются средние значения давления и температуры в каждой точке.

4) Рассчитывается средняя температура слоя между точками 1 и 2, как средняя арифметическая средних значений температур в каждой точке.

5) По формуле Бабине:

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. (20)

Рассчитать разность высот между точками 1 и 2.

Станция_______________ «______»________________200__г.

N
серии
Время
(час, мин.)
Точка 1 Точка 2
анероид термометр анероид термометр
отчет поправка исправленная
величина
отчет поправка исправленная
величина
отчет поправка исправленная
величина
отчет поправка исправленная
величина
                         
                         
                         
                         
                         
среднее              

Например, отметка репера 156 метров. Барометр у репера показывает 748 мм.рт.ст., будучи перенесен на определяемую точку, барометр показывает 751 мм.рт.ст. Средняя температура воздуха равна 15 градусов Цельсия. Используя формулу Бабине, получаем -33,78 м, то есть точка ниже репера на 33,78 метра, и имеет высоту примерно 122,22 м.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11

§

Форма облаков определяется визуально по их внешнему виду в соответствии с принятой классификацией облаков. Для того чтобы правильно оценить форму облаков, необходимо пользоваться Атласом облаков, в котором представлены основные формы, виды и разновидности облачности.

Определение форм облаков, их видов и разновидностей производится для всех облаков, имеющихся на небосводе. Начинать следует с тех, которые занимают наибольшую часть небосвода, а затем переходить к следующим, в порядке убывания их видимого количества. Всем наблюдателям при определении формы облаков необходимо пользоваться морфологической классификацией, в соответствии с которой в зависимости от их внешнего вида и структуры выделено 10 основных форм облаков, которые распределены по ярусам:

Верхний ярус CH(High) (от 6000м до нижней границы тропопаузы):

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. Ci СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – Перистые облака (Cirrus) — это отдельные облака волокнистой структуры и белесоватого оттенка. Иногда они имеют очень правильное строение в виде параллельных нитей или полос, иногда же наоборот, их волокна спутаны и разбросаны по небу отдельными пятнами. Перистые облака прозрачны, так как состоят из мельчайших ледяных кристалликов. Часто появление таких облаков предвещает изменение погоды.
СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. Сc –СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.–Перисто-кучевые облака (Cirrocumulus) —слой облаков, тонких и просвечивающихся, как перистые, но состоящих из отдельных хлопьев или мелких шариков, а иногда как бы из параллельных волн. Эти облака обычно образуют, образно говоря, «кучевое» небо. Часто они появляются вместе с перистыми облаками. Бывают, видны перед грозами.
СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. Cs –СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – Перисто-слоистые облака (Cirrostratus) —тонкий, просвечивающийся беловатый или молочного оттенка покров, сквозь который отчетливо виден диск Солнца или Луны. Покров этот может быть однородным, как слой тумана, либо волокнистым. На перисто-слоистых облаках наблюдается характерное оптическое явление – гало (светлые круги вокруг Луны или Солнца, ложное Солнце и др.). Как и перистые, перисто-слоистые облака часто указывают на приближение ненастной погоды.
   

Ci Cc Cs – ледяные облака, осадки не достигают земли.

§

§

По происхождению, т. е. по характеру процесса их образования, облака нижнего яруса можно разделить на слоистые и кучевые. Слово «кучевые» (от латинского «куча», «груда») обозначает скученность облаков.

Облака вертикального развития имеют вид отдельных плотных облачных масс, сильно развитых по вертикали. Один из отличительных признаков: вершины облаков всегда ослепительно белого цвета, а основание белого, сероватого или темно-серого цвета.

Приближенно форму кучевых облаков можно определить по соотношению вертикальных h и горизонтальных L размеров:

Если горизонтальные размеры превышают вертикальные L >> h – слоисто-кучевая (Sc) облачность.
Слоисто-кучевые – (Stratocumulus) – Sc -Серые крупные гряды (волны), разделенные просветами или сливающиеся в сплошной волнистый покров. Высота 0,3 – 1,5 км. Толщина от нескольких десятков метров до 0,2 – 0,8 км.
В случае приблизительного равенства горизонтальных и вертикальных размеров облаковL ≈ h, их можно отнести к кучевой облачности.
L ≈ h – Кучевые облака Cu СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.
Cu – Кучевые облака (Cumulus) – плотные, резко очерченные, с плоским, сравнительно темным основанием и куполообразной белой, как бы клубящейся, вершиной, напоминающей цветную капусту. Облака небольшого и среднего размера, хорошо выраженные в чистом небе, являются признаком хорошей погоды и называются «облака хорошей погоды».
В случае, когда вертикальные размеры превышают горизонтальные
L << h, наблюдаются мощно-кучевые облака.
СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. Cu cong – СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – Мощно-кучевые облака –– являются развитием кучевых облаков. Достаточно сильно развиты по вертикали (2-4 км.). Основания имеют темно-серый цвет, а сильно клубящиеся вершины – ослепительно белые. Иногда сливаются в большие группы.
Из мощно-кучевых облаков осадки не выпадают.
Если из мощно-кучевой выпадают осадки, то это кучево-дождевые облака.
 
СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. Cb СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. –Кучево-дождевые облака – (Cumulonimbus) – формируются в процессе дальнейшей эволюции Cu cong.
Это более массивные, сильно развитые по вертикали облака.
Наличие грома, молний и наковален говорит о том, что перед нами Cb.
    

Слоистые облака St(Stratus) – это облака, которые в противоположность конвективным облакам развиваются по горизонтали, а не по вертикали.

§

§

Визуальное определение НГО разрешается в полевых условиях или при неполной облачности, когда над точкой наблюдения имеются просветы и с помощью технических средств измерить высоту HГО не представляется возможным. Визуальный способ определения высоты НГО разрешается лишь:

– при отсутствии или неисправной аппаратуре;

– при неполной облачности (менее 5 баллов), когда над точкой наблюдения имеются значительные просветы в облаках, и с помощью приборов измерить высоту невозможно.

При визуальном определении высоты НГО необходимо:

– систематически сопоставлять результаты визуальных наблюдений и инструментальных измерений ВНГО;

– использовать эмпирические формулы для уточнения ВНГО кучевых и кучево-дождевых облаков:

Н = 122(Т – Тd) (21)

Н = 22(107 – f) (22)

где Н–высота облаков, м; Т–температура воздуха по сухому термометру, ºС; Тd–температура точки росы ºС; f–относительная влажность воздуха, %.

«Высота облаков» – записывается до 2000 м в метрах, 2-4 км – в километрах с десятыми, а выше 4 км – в целых километрах.

При инструментальных измерениях высоту облаков отмечают с точностью до 10 м, а при визуальных – в градациях международного синоптического кода.

Например, высота облаков, определенная светолокатором равна 175м, записывается в дневник 170 м. Высота облаков, определенная визуально равна 350-400 м, записывается 300 м.

1. Если небо или облака не различимы из-за тумана, метели, то в графе “высота нижней границы” ставится значение вертикальной видимости.

Про анемометры:  Лучшие газовые печи для бани, топ-10 рейтинг хороших газовых печей

2. Если при туманах, осадках, метели и т.д. измеряется вертикальная видимость, то ее значение записывается в графе “высота облаков”.

«Способ определения» высоты облаков отмечается следующим обозначениями:

– СЛ – светолокатор;

– С – самолет;

– В – визуально;

– ШП – шар-пилот.

Верхняя граница облаков указывается в случаях, когда она определена с помощью самолета или радиолокатора.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 12

§

Визуальные наблюдения за явлениями погоды ведутся непрерывно круглосуточно. При этом определяются:

· вид явления погоды;

· время начала (возникновения) явления;

· интенсивность явления и ее изменения;

· отдаленность явления от места наблюдения;

· время прекращения (перемещения, исчезновения) явления.

Вид явления определяется по внешним признакам явления.

Время начала (возникновения) явления отмечается в часах и минутах (с точностью до минуты). После возникновения явления наблюдатель следит за изменением его интенсивности.

Наблюдения за интенсивностью и развитием атмосферных явлений производятся непрерывно, в течение суток. Наблюдатель должен с точностью до минуты отмечать время начала и окончания явления, интенсивность, изменение интенсивности. Интенсивность шквала, вихря, смерча, ледяных игл, зарницы, полярного сияния и миража не оценивается.

За начало явления принимается момент, когда наблюдатель обнаружил признаки атмосферного явления в соответствии с описанием.

Если одновременно наблюдается несколько явлений, то нужно отмечать время начала и окончания каждого явления. Если явление не закончилось до следующего срока, то запись переходит от срока к сроку и ведется до окончания явления.

Явление считается окончившимся, если в течение 15 минут оно не возобновилось.

Если в срок наблюдения явления нет, а они закончились в течение последнего часа, то это тоже учитывается, как текущая погода ww.

При характеристике погоды в срок ww (текущая погода) учитываются явления и облачность, которые имели место в течение 10 минут, предшествующие соответствующему сроку наблюдения.

Вид явления записывается символом, а справа над символом указывается знак интенсивности (0 – слабая, 1 – умеренная, 2 – сильная).

Характеристика динамики интенсивности явлений, ведется с сокращениями: нач. –— началось; обр. – образовалось; осл. –— ослабло;

усил. — усилилось; смещ. –— сместилось; прек. –— прекратилось.

Запись явлений погоды ведется условными символами синоптического кода:

• – дождь; СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – снег; СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – морось; СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – дымка (видимость 1-10 км); СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – туман (видимость < 1,0 км); СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – гроза; СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – пыльная, песчаная буря; СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – метель; СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – позёмок; СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – ливневый дождь; СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – град СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. .

ТУМАНЫ.

Скопление в воздухе мельчайших продуктов конденсации водяного пара ухудшающие горизонтальную дальность видимости (на уровне глаз стоящего на земле наблюдателя) менее 1000 м.

Дымка (или туманный воздух) СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.Сильно разреженный туман – сплошное, однородное, серое или голубоватое помутнение атмосферы с горизонтальной дальностью видимости от 1000 м до 10 км.

Поземный туман СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.Туман, низко стелящийся над земной поверхностью сплошным тонким слоем или в виде отдельных клочьев, с вертикальной протяженностью не более 2 м.

Просвечивающий туман СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.Туман с вертикальной протяженностью более 2 м, но слабо развит по вертикали, так что возможно определить состояние неба (количество и форму облаков).

Сплошной туман СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. с горизонтальной видимостью менее 1000м, достаточно развитый по вертикали, так что невозможно определить состояние неба (количество и форму облаков).

МЕТЕЛИ.

Перенос снега ветром с поверхности снежного покрова (приводящий к перераспределению снега и образованию сугробов), либо взвешенные в атмосфере частицы снега.

Позёмок СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.Перенос снега ветром с поверхности снежного покрова в слоевысотой до 2 м, не приводящий к заметному ухудшению видимости – горизонтальная видимость составляет 10 км и более. Возникает при скорости ветра 5 – 6 м/с и более.

Низовая метель СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.Перенос снега ветром с поверхности снежного покрова в слое высотой несколько метров с заметным ухудшением горизонтальной видимости от 1 до 10 км. Вертикальная видимость хорошая, возможно определить состояние неба. Возникает при скорости ветра 7 – 9 м/с и более.

Общая метель СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.Интенсивный перенос снега ветром в приземном слое атмосферы, достаточно развитый по вертикали, так что невозможно определить состояние неба и невозможно установить, выпадает ли снег из облаков или переносится только снег, поднятый с поверхности снежного покрова. Возникает при скорости ветра 10 м/с и более.

Снежная мгла – Сплошное однородное помутнение атмосферы с горизонтальной дальностью видимости от 1 до 10 км за счёт взвешенных в воздухе мелких частиц снега. При этом в видимой окрестности нет признаков подъёма снега ветром с поверхности земли.

Не следует путать снежную мглу с ледяными иглами.

ЛИТОМЕТЕОРЫ.

Перенос пыли (песка) ветром с земной поверхности, либо взвешенные в атмосфере твёрдые частицы (пыль, дым, гарь и т.п.).

Пыльный (песчаный) позёмок СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.Перенос пыли ветром с земной поверхности в слое высотой до 2 м, не приводящий к заметному ухудшению горизонтальной видимости (VV ≥10км). Возникает при сухой поверхности почвы и скорости ветра 6 – 9 м/с и более.

Пыльная (песчаная) буря СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.Перенос больших количеств пыли ветром в слое высотой несколько метров с заметным ухудшением горизонтальной видимости от 10 км до 1 км, и даже до нескольких десятков метров. Возникает при сухой поверхности почвы и скорости ветра ≥10 м/с.

Мгла СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – явление сплошного сильного помутнения воздуха вследствие массы плавающих в нем мелких твердых частиц различного происхождения (пыль, дым заводов, лесных и торфяных пожаров).

§

§

· за время начала грозы принимается момент первого удара грома независимо от того, была ли видна молния;

· за время окончания грозы принимается момент последнего удара грома при условии, что за последние 15 мин гром не повторился;

· при грозе определяется направление ее перемещения по 8 румбам или направление от станции, в каком наблюдается гроза;

· считается, что гроза наблюдается на станции, если вспышка молнии практически немедленно сопровождается громом; если промежуток времени между вспышкой молнии и громом не превышает 10 с, гроза считается близкой, а если более 10 с—отдаленной;

· при выпадении града наблюдатель должен указать средний размер (диаметр) наиболее крупных градин (с точностью до 1см);

· при возникновении шквала, вихря, смерча, а также при грозе и ливневом дожде необходимо измерить максимальный порыв скорости ветра и определить изменение направления ветра;

· при возникновении тумана, дымки, мглы, осадков, метели, пыльной и песчаной бури необходимо определить значение видимости в явлении и фиксировать ее изменение через каждые 500 м, а при видимости менее 1000 м — через 200 м.

Пример записи результатов наблюдений:

ДЫМКА, ТУМАН ОЯП связанные с ГРОЗОЙ
04.43 обр. = 6 18.05 ЮЗ Cb 1 В 800
06.05 = усил. 1000 Ci 3 19.20 R ст. ус. 2000 Cb 10 сл. 420 290 10 пор.15
06.20 обр.≡800 19.35 R см. СВ ос.3.0 Cb 8 сл. 550 2900 6 пор. 9
06.40 ≡усил. 200 верт. 50 19.55 R СВ прек. = 8 Cb 3 в. 600
07.55 ≡ осл. 700 St 10 сл. 90 
08.15 ≡рас. = 1500 St 8 сл. 130 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13

§

Цель работы:ознакомиться с основными методами измерения количества выпадающих осадков и приборами, применяющимися при этом.

Оборудование: осадкомер Третьякова, плювиограф П – 2М.

КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ОСАДКОВ.

Осадкаминазывают воду, выпадающую в жидком или твердом виде на поверхность земного шара и наземные предметы из облаков и из воздуха вследствие конденсации содержащегося в нем водяного пара (иногда называют гидрометеорами).

В соответствии с морфологической классификацией выделяют следующие виды осадков: морось, дождь, снег, мокрый снег, крупа, град.

Генетически, т.е. в зависимости от физических условий образования, осадки подразделяются на следующие виды:

обложные осадки;

ливневые осадки;

моросящие осадки;

– неклассифицированные осадки;

осадки, образующиеся на поверхности земли и на предметах.

ОБЛОЖНЫЕ ОСАДКИ.

Обложные осадки – это продолжительные и распространяющиеся на большую площадь осадки средней интенсивности 0,6 – 3,0 мм/ч. Характеризуются монотонностью выпадения без значительных колебаний интенсивности.

Дождь СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. — жидкие осадки в виде капель диаметром от 0.5 до 5мм. Отдельные капли дождя оставляют на поверхности воды след в виде расходящегося круга, а на поверхности сухих предметов — в виде мокрого пятна.

СнегСТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. — твердые осадки, выпадающие в виде снежных кристаллов (снежинок) или хлопьев. При слабом снеге горизонтальная видимость составляет 4 – 10 км, при умеренном 1 – 3 км, при сильном снегеменее 1000 м.

Мокрый снегСТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. — смешанные осадки, выпадающие при положительной температуре воздуха в виде хлопьев тающего снега.

ЛИВНЕВЫЕ ОСАДКИ.

Ливневые осадки – осадки с резко меняющейся в пространстве и во времени интенсивностью (более 3,0 мм/ч, но может достигать 30 мм/мин), выпадающие из кучево-дождевой облачностив виде дождя, снега, крупы, града.

Главным признакомосадков ливневого характера является не их высокая интенсивность (ливневые осадки могут быть и слабыми), а именно сам факт выпадения из кучево-дождевых облаков, что и определяет колебания интенсивности осадков.

Ливневый дождьСТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. — дождь ливневого характера.

Ливневый снегСТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. — снег ливневого характера. Характеризуется резкими колебаниями горизонтальной видимости от 6 – 10 км до 100 — 200м в течение периода времени до получаса (снежные «заряды»).

Снежная крупаСТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. — твердые осадки ливневого характера, имеющие вид непрозрачных белых крупинок диаметром 2-5мм.

Ледяная крупаСТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. — твердые осадки ливневого характера, выпадающие при температуре воздуха от −5°С до 10°С в виде прозрачных ледяных крупинок диаметром 1 – 3 мм; в центре крупинок — непрозрачное ядро.

Град СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. — твердые осадки, выпадающие в теплое время года в виде кусочков льда различной формы и размеров. Продолжительность града обычно невелика — от 1 – 2 до 10 – 20 мин. В большинстве случаев град сопровождается ливневым дождём и грозой.

МОРОСЯЩИЕ ОСАДКИ.

Моросящие осадки – осадки, имеющие слабую и мало меняющуюся во времени интенсивность (менее 0,6 мм/ч); начинаются и прекращаются постепенно. Распространяются на обширные области.

МоросьСТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. — жидкие осадки в виде очень мелких капель (диаметром менее 0,5мм), как бы парящих в воздухе. Сухая поверхность намокает медленно и равномерно. Осаждаясь на поверхность воды, не образует на ней расходящихся кругов.

Снежные зёрнаСТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. — твердые осадки в виде мелких непрозрачных белых частиц диаметром менее 2 мм, выпадающие при отрицательной температуре воздуха.

§

РосаСТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.— капельки воды, образующиеся на поверхности, в результате конденсации содержащегося в воздухе водяного пара при положительной температуре воздуха и почвы, малооблачном небе и слабом ветре.

ИнейСТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. — белый кристаллический осадок, образующийся на поверхности, в результате сублимации содержащегося в воздухе водяного пара при отрицательной температуре почвы, малооблачном небе и слабом ветре.

ИзморозьСТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – белый, рыхлый осадок кристаллического или зернистого строения, наблюдающийся на ветвях деревьев, проводах и других предметах в морозную погоду при слабых ветрах.

ГололедСТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – слой матового или прозрачного льда, нарастающего на поверхности, вследствие замерзания капель переохлажденного дождя или мороси.

Гололедица СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. — слой бугристого льда или обледеневшего снега, образующийся на поверхности земли вследствие замерзания талой воды, когда после оттепели происходит понижение температуры воздуха и почвы (переход к отрицательным значениям температуры). Гололедица наблюдается только на земной поверхности.

§

Осадкомер Третьякова, является основным прибором для измерения жидких и твердых осадков на метеорологической сети (рис. 42).

Осадкомер Третьякова состоит из двух сменных ведер, одной крышки к ведру, тагана для установки ведра, планочной защиты и измерительного стакана.

Приемная площадь ведра равна 200 кв. см, его высота 40см. Для предотвращения выдувания и испарения осадков в нижней половине ведра 3 впаяна конусовидная диафрагма 2, отверстие которой в летнее время закрывается воронкой 1. Для слива осадков из ведра под диафрагмой служит отверстие с носиком 5 и колпачком 4.

Защита осадкомера Третьякова состоит из 16 изогнутых трапециевидных планок 6, скрепленных своими верхними и нижними основаниями на специальных кольцах. Такое крепление позволяет планкам колебаться от порывов ветра, стряхивая при этом попавший на них снег.

УСТАНОВКА И ПОРЯДОК НАБЛЮДЕНИЙ

Осадкомер устанавливается на столбе так, чтобы верхний срез ведра был расположен на высоте 2м. Верхние края планок должны находиться в одной горизонтальной плоскости с верхним краем ведра.

Количество выпавших осадков измеряют два раза в сутки в сроки наблюдений ближайшие к 8.00 и 20.00 часам поясного декретного (зимнего) времени. При измерении ведро закрывают крышкой, снятой с принесенного второго ведра, вынимают его из тагана и ставят второе ведро в таган. Смена ведер и измерение количества осадков производится в каждый срок измерения, независимо от того, выпадали осадки или нет.

Ведро с осадками уносят в помещение станции, где скопившуюся в ведре воду через сливное отверстие (носок) выливают в измерительный стакан. Если осадки выпали в твердом виде, их измеряют, лишь после того, как они растаяли. Запрещается ставить около отопительных приборов.

Измерительный стакан осадкомера служит для измерения осадков, попавших в ведро осадкомера. Его шкала имеет 100 делений. Цена деления 2см3, что при площади приемного отверстия 200см2 соответствует 0.1мм осадков (2см3/200см2=0.01см).

Сумму осадков за сутки вычисляют как сумму результатов измерений за два срока.

При измерении количества осадков с помощью осадкомера возникает погрешность. Поэтому к результатам измерений вводят поправки:

– жидкие осадки до 0,5 деления – поправка 0,1 мм;

– жидкие осадки 0,5 деления и более – поправка 0,2 мм;

– твердые осадки до 0,5 деления – поправка 0,0 мм;

– твердые осадки 0,5 деления и более – поправка 0,1 мм.

ПЛЮВИОГРАФ.

Плювиограф (рис. 43) служит для непрерывной регистрации количества и интенсивности жидких осадков. По показаниям плювиографа можно вычислить и общее количество осадков за какой-нибудь промежуток времени.

Плювиограф состоит из цилиндрического сосуда с приемной площадью 500см2. В нижней части сосуд переходит в конус, заканчивающийся сливной трубкой, которая вставляется в воронку трубки 2,идущей от поплавковой камеры 3. Приемный сосуд соединен с железным цилиндрическим корпусом.

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.

Рис. 43. Плювиограф.

При выпадении осадков вода из приемного сосуда 1 переливается в поплавковую камеру 3, внутри которой находится полый металлический поплавок 4со стержнем 5и стрелкой 6,заканчивающейся пером. При этом поплавок, находящийся в камере, поднимается, и перо начинает писать на ленте, причем, чем интенсивнее осадки, тем круче подъем кривой. Как только осадки заполнят поплавковую камеру, начинает действовать сифон 8 и вода из камеры автоматически выливается в контрольный сосуд. В этот момент перо опускается вниз и чертит на ленте вертикальную линию от верхнего края до нулевого положения. Если осадки продолжают выпадать, поплавковая камера снова наполняется водой и перо поднимается вверх. Если осадки прекращаются, перо чертит на ленте горизонтальную линию. В нижней части корпуса прибора помещается контрольный сосуд 10, в который сливаются осадки из поплавковой камеры.

Установка. Прибор устанавливают горизонтально на открытой площадке на специальном столбе так, чтобы его верхняя часть была на высоте 2м от поверхности почвы. Плювиограф укрепляется проволочными оттяжками.

Ленты плювиографа меняют ежедневно. При смене лент заводят часовой механизм. На обороте ленты отмечают время установки и снятия ленты, а также определенное по измерительному стакану количество осадков, слитых сифоном в контрольный сосуд 10.

В холодное время плювиограф не используют, так как вода в сосуде может замерзнуть и повредить прибор.

ГОЛОЛЕДНЫЙ СТАНОК.

Гололедный станокприменяется для наблюдений загололедом, изморозью, отложениями мокрого снега и состоит из трех столбов 3(рис. 32) со скобами 2, на которые свободно навешиваются загнутыми концами четыре провода 1 (длиной 104см и диаметром 5мм).

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.

Рис. 44. – Гололедный станок: 1 – провода; 2 – скобы; 3 – столбы.

Установкастанка на метеоплощадке производится в вершинах прямоугольного треугольника, ориентированного катетами с севера на юг и с востока на запад. Верхние провода подвешиваются на высоту 225см от поверхности земли. К одному из столбов прикрепляется снегомерная рейка.

Измерениероста образований гололеда, изморози и оседаний снега, определяется на участке нижнего провода длиной 20 см, который очищают каждый раз после наблюдений. Количественно отложения определяются по массе на участке 25см одного из верхних проводов, на котором отложения оказались наибольшими. Для этой цели на провод надевают специальную ванну (рис. 45), закрывают её и вместе с проводом переносят в помещение. Массу растаявшей пробы определяют измерительным стаканом в см3.

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.

Рис. 45. Ванна для оттаивания гололедного отложения. Инструменты для очистки провода: а) пила; б) щипцы; в) скребок.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 14

§

Цель работы:ознакомиться с основными методами измерения дальности видимости и приборами, применяющимися при этом.

Оборудование: схема ориентиров видимости, М-53А.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛИНИИ ВИДИМОГО ГОРИЗОНТА.

Видимый горизонт является линией, по которой небо кажется соприкасающимся с земной поверхностью. На местности с очень ровным рельефом, видимый горизонт близок по форме к окружности. Диаметр этой окружности, т. е. расстояние от наблюдателя до линии видимого горизонта, принято называть дальностью видимого горизонта. При подъеме точки наблюдения на большую высоту происходит увеличение дальности видимого горизонта.

Определение дальности видимого горизонта на местности определяют по формуле: СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. (23)

Д — дальность видимого горизонта, км; h — высота точки наблюдения над окружающей местностью, м.

Например, на равнинной степной местности наблюдатель, рост которого 1,7 м, будет видеть линию горизонта на расстоянии около 5 км, а с вершины высотой 50 м на морском берегу, линия горизонта будет видна на расстоянии: СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.

При определении высоты точки, с которой обеспечивается дальность обзора окружающей местности, пользуются зависимостью h = 0,06Д2.

Объекты, возвышающиеся над поверхностью земли (моря), видны за горизонтом. Дальность видимости таких объектов с учетом прозрачности атмосферы рассчитывают по формуле:

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. , (24)

К — коэффициент прозрачности атмосферы (при ясной погоде он имеет значение 1, лёгкой дымке — 0,85, средней дымке — 0,7, слабом тумане — 0,3, густом тумане — 0,1);

h1 — высота наблюдаемого объекта над поверхностью земли (моря), м.

Например, в ясную погоду рубка корабля высотой 20 м над поверхностью воды будет видна наблюдателю с вершины высотой 50 м на морском берегу на расстоянии:

Про анемометры:  <| Система световых величин |>

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.

МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ ДАЛЬНОСТЬ ВИДИМОСТИ.

Дальность видимости – метеорологическая величина; характеристика прозрачности атмосферы и возможности различать зрением удалённые объекты, отделённые слоем воздуха той или иной мутности. Дальность видимости (МДВ) определяют инструментально или визуально для горизонтального слоя атмосферы, поэтому ее чаще называют горизонтальной дальностью видимости (ГДВ). Инструментально-визуальные измерения ГДВ производятся с помощью измерителя видимости М-53А. Дальность видимости измеряется в метрах и километрах.

Видимость в светлое время суток принимается равной расстоянию от наблюдателя до самого удаленного предмета, который еще виден, но представляется наблюдателю в виде серого силуэта без деталей.

Дальность видимости в темное время суток есть расстояние, на котором отчетливо видны огни, в виде светящейся точки. Для ночных наблюдений используются электролампы мощностью 60Вт, без отражательных колпаков.

Визуальное определение ГДВ днем и ночью осуществляется с помощью ориентиров, расстояние до которых точно определено.

В качестве ориентиров выбираются любые стационарные естественные или искусственные объекты в районе метеостанции. Все выбранные ориентиры должны отвечать следующим требованиям:

– быть по цвету близкими к черному;

– иметь угловые размеры не менее 0,5;

– проецироваться на фоне неба или же ниже линии горизонта не более чем на 5;

– не закрываться другими объектами с точки наблюдения;

– располагаться по всем сторонам горизонта;

– резко отличаться по цвету и яркости фона, на котором проецируется;

– не превышать точку наблюдений более чем на 5 – 6;

– быть постоянными.

Ориентиры (предметы или огни) для визуального определения видимости выбираются так, чтобы они обеспечивали наиболее точное определение видимости по всем направлениям.

Расстояние до выбранных ориентиров определяется с помощью мерной ленты, теодолитов, спидометра автомашины.

Для малых расстояний могут использоваться столбы, деревья, мелкие постройки (50 – 200м); для средних (500 – 2000м) – группы деревьев, строения; для больших (V>4км) – рощи, леса, населенные пункты, холмы, горы и т.д.

При отсутствии в районе наблюдения объектов (огней), которые могли бы быть использованы в качестве ориентиров для визуального определения ГДВ, устанавливаются специальные щиты и источники света на них (лампы мощностью 60 Вт).

Для наблюдений за видимостью ночью выбираются световые ориентиры (8 – 9 огней), расположенные на различных расстояниях от места наблюдения. При этом все огни должны быть открытыми и только белого цвета.

После выбора ориентиров составляется схема ориентиров видимости для каждого места наблюдений отдельно для дня и ночи.

На схему наносятся: направление север – юг, место, откуда производится наблюдение, изображение (рисунок или фото) и номера ориентиров, направление (азимут) на каждый ориентир и расстояние до него. В нижней части схемы составляется легенда ориентиров (рис. 34).

Рис. 46. Схема выбора базы и объекта наблюдения

Определение дальности видимости визуальным методом производится в следующей последовательности:

а) Днем:

– наблюдатель выходит к месту наблюдения, для которого составлена схема ориентиров видимости, становится лицом на север и оценивает видимость в этой стороне;

– медленно поворачиваясь через правое плечо, наблюдатель оценивает видимость ориентиров. При этом всегда берется дальний видимый ориентир;

– повернувшись лицом к югу, наблюдатель сравнивает видимость ориентиров в этой стороне.

Выполнение этой операции необходимо из-за разной степени естественной освещенности ориентиров. В северном направлении, видимость лучше (взгляд по Солнцу), чем в южном (взгляд против Солнца). Отмечается ориентир, видимость которого наименьшая.

– продолжая поворачиваться через правое плечо, наблюдатель заканчивает оценку видимости ориентиров;

– вернувшись в исходное положение, наблюдатель заканчивает наблюдение и делает запись в рабочую книжку (допускается делать запись по ходу наблюдения) о дальности видимости, наибольшей и наименьшей видимости ориентиров и явлениях погоды, обуславливающих эту видимость.

Пример: 20.01.92г. 10.55 СВ – №5, В – №8, Ю – №11, З – №16

Худшая №11 – 6 км дымка

– по возвращении на метеостанцию наблюдатель обязан сверить результаты наблюдений со схемой ориентиров видимости и после этого уточнения сделать запись в соответствующую графу дневника погоды.

б) Ночью:

– наблюдатель выходит к месту наблюдения за 5-10 мин до начала измерений, чтобы глаза наблюдателя адаптировались к темноте;

– при наблюдении за дальностью видимости действия такие же, как и днем;

– необходимо помнить, что для наблюдений нельзя использовать цветные огни и источники света, имеющие рассеивающие колпаки;

– огонь считается видимым только в том случае, если он виден как светящаяся точка без ореолов;

– результаты измерений записываются в дневник погоды только после сверки со схемой ориентиров видимости.

Необходимо помнить, что при неодинаковых значениях ГДВ в различных направлениях за ее величину принимается минимальное из полученных значений.

Результаты наблюдений за видимостью записываются в рабочую тетрадь. В графе «Горизонтальная видимость» записывают значение видимости с соблюдением следующих требований:

значение видимости до 2000 м включительно записывают с точностью до сотен метров; от 2 до 4 км записывают с точностью до десятых долей километра; видимость более 4 км записывают в целых километрах.

В графе «Способ определения видимости» записывают способ определения видимости:

ДО – дневные ориентиры; НО – ночные ориентиры;

РП – регистратор прозрачности (РДВ, ФИ-1, ЛИВО, М-53А).

§

Приземные карты погоды составляются путем нанесения метеорологических данных, содержащихся в метеорологических телеграммах о состоянии погоды у поверхности земли.

На приземные карты наносится большой комплекс метеорологических величин и явлений погоды, поэтому они являются наиболее информативными.

В зависимости от назначения карта погоды составляются для различных территорий: полушарий, части континентов или океанов (приземные карты погоды), нескольких административных районов (кольцевые карты).

Таблица 6. Основные символы на картах погоды: количество облаков (N, Nh) и высота облаков hизмеренная визуально.

1.) N – Количество баллов общей облачности. Степень покрытия небосвода облаками, т.е. процент небосвода занятый облаками: от 0 (безоблачно) до 10 (сплошная облачность).

2.) CH – форма облаков верхнего яруса облаков (высота нижней границы облаков > 6км) СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – Ci – перистые облака.

3.) CM – форма облаков среднего яруса (высота нижней границы облаков от 2 км до 6 км) СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – As – высокослоистые; СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – Ac – высококучевые.

4.) CL – форма облаков нижнего яруса (высота нижней границы облаков от 0 до 2 км).

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – St -слоистые облака; СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – Sc – слоисто-кучевые;

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – Cu – кучевые; СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – Cu cong – мощно-кучевые;

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – Cb – кучево-дождевые.

5.) hLhL(hL) – высота нижней границы облаков нижнего яруса.

Высота нижней границы облаков определяется двумя способами:

– визуальный

– инструментальный – с помощью приборов

Если – высота нижней границы облаков нижнего яруса представлена двумя цифрами hLhL – то это инструментальный метод измерения.

Высота нижней границы облаков определяется путём умножения цифры кода на 30.

Пример: 03 = 03 х 30 = 90м; 15 = 15 х 30 = 450м.

Если hL – высота нижней границы измеряется визуально и раскодируется в соответствии с таблицей 6.

6.) WW – явления погоды и осадки в срок наблюдения.

• – дождь; СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – снег; СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – морось; СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – дымка (видимость 1-10 км); СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – туман (видимость < 1,0 км); СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – гроза; СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – пыльная, песчаная буря; СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – метель; СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – позёмок; СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – ливневый дождь; СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. – град СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. .

7.) VV – горизонтальная дальность видимости.

Раскодировка:

– Цифры кода: от 00 до 50 – видимость в километрах с десятыми долями.

Пример: 25 = 2,5км 03 = 300м 50 = 5км.

– Цифры кода: 51 ÷ 55 не используются

– Цифры кода: 56 ÷ 89 – видимость определяется путем вычитания из цифры кода – 50.

Пример: 56 = 56-50 = 6км

Если горизонтальная дальность видимостиVV представлена числами, начинающимися с 9, то это значит, что горизонтальная дальность видимости определялась визуально и раскодируется согласно таблице 7.

Таблица 7.- Значения горизонтальной дальности видимостиVV определенной визуально.

§

§

§

Цель работы: Привить навыки обработки и анализа приземных карт погоды.

Учебно-методический материал:приземные карты погоды и кольцевые карты погоды.

Основные понятия и определения.

Различают четыре вида синоптических карт: основные и кольцевые карты погоды (или приземные синоптические карты), карты барической топографии (высотные карты) и е карты. К вспомогательным относят карты опасных и важных явлений погоды, влажности, экстремальных температур, осадков, снежного покрова и состояния почвы, тропопаузы и др.

Основные карты охватывают территорию, простирающуюся на 4—5 тыс. км в меридиональном и широтном направлениях. Кольцевые карты охватывают меньшую территорию (порядка 1000х1000 км), но с более густой сетью станций. Они служат главным образом для уточнения информации и прогнозов погоды и могут составляться через каждые два часа.

Для основных карт погоды обычно применяют масштаб 1:10000000, для кольцевых карт 1:5000000, для карт барической топографии 1:20000000 или такой же, как и для основных карт. В настоящее время для основных карт начинают применять масштаб 1:15000000.

АНАЛИЗ ПРИЗЕМНЫХ КАРТ ПОГОДЫ.

Приземные карты погоды предназначены для оценки общей синоптической ситуации на обширной территории. Они дают точное представление о взаимодействии основных барических образований в исследуемом районе.

Анализ приземных карт погоды включает:

· проведение изобар и изаллобар;

· определение положения и проведение атмосферных фронтов;

· выделение зон осадков и различных явлений погоды (подъем карты);

· определение скорости перемещения циклонов, антициклонов, атмосферных фронтов, а также зон осадков, туманов, низкой облачности и других явлений погоды.

При анализе синоптических карт и вспомогательных материалов для наглядного представления о распределении атмосферного давления на уровне моря на картах погоды проводятся изолинии равного давления — изобары: через 5гПа на основных картах погоды и через 2,5гПа на дополнительных картах крупного масштаба.

В результате проведения изобар обнаруживаются области, ограниченные замкнутыми изобарами. Это области низкого (циклоны) и высокого (антициклоны) давления. В циклонах ветер направлен против часовой стрелки, в антициклонах — по часовой стрелке. Иногда при большом радиусе первой замкнутой изобары, кратной 5гПа (например, 1000, 1005, 1010 и т.д.), необходимо проводить промежуточные изобары более тонкими линиями через 2,5 или даже 1гПа, чтобы обнаружить центры так называемых сопряженных циклонов и антициклонов. Это особенно относится к циклонам термического происхождения, когда при тщательном анализе поля давления удается обнаружить 2— 3 центра и более. В таких случаях применяется термин «многоцентровая депрессия». Реже это относится к антициклонам — «многоцентровая область повышенного давления». В центре каждого циклона ставится буква «Н» (низкое), а в центрах антициклонов — буква «В» (высокое).

Изолинии барических тенденций — изотенденции — проводят в виде тонких прерывистых линий через 1гПа. В центрах областей падения давления красным карандашом ставится буква «П», а рядом справа — значение максимального падения давления; в центрах областей роста синим карандашом ставится буква «Р» и проставляется значение максимального роста давления.

На картах погоды символами обозначают все метеорологические явления — гроза (зарница), метель, поземок, гололед, пыльная (песчаная) буря, смерч, отмечавшиеся в срок наблюдения, поднимаются красным цветом, а наблюдавшиеся между срокамисиним цветом. Туман, дымка и мгла поднимаются желтым цветом. Зоны обложных осадков, а также обширные зоны туманов очерчиваются и закрашиваются соответственно зеленым и желтым цветами.

Кроме того, на кольцевых, а при необходимости и на основных картах погоды дополнительно выделяются (ограничиваются и закрашиваются) зоны с однотипными метеорологическими условиями. Зоны с облачностью 100 – 200м и ниже, а также видимостью 1000 – 2000м и ниже выделяются красным цветом, а зоны с облачностью 200-300м и видимостью 2 – 3км — синим цветом. Внутри каждой из выделенных зон указываются (пишутся черным цветом): количество самых низких облаков (слева от дробной черты), высота нижней (знаменатель) и верхней (числитель) границ облаков, явления погоды и видимость в них (справа от дробной черты). Высота облаков и видимость до 2000 м указываются в метрах, а при больших значениях — в километрах.

Например: СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР. .

Облачность 6-9 баллов, высотой 300-400м, верхняя граница облаков 6,5-7,0км. Ливневый дождь, видимость 4,0км.

Направление перемещения циклонов и антициклонов обусловливается господствующим в нижнем 3 — 5 – километровом слое атмосферы ветром (АТ-700, АТ-500гПа) — так называемом ведущим потоком.

Обработка карты не является чисто технической операцией. Она осуществляется с применением основного приёма и основных принципов синоптического анализа, что требует понимания физической сущности синоптических процессов. Полностью обработанная приземная карта погоды называется приземным анализом.

§

На картах абсолютной топографии (AT) проводят изогипсы непрерывными изолиниями через 4 гПа, что соответствует изобарам на приземной карте через 5 гПа. Выявляются центры высоких циклонов «Н» и антициклонов «В».

На картах AT-850, кроме того, проводят изотермы через 2°С (непрерывные линии красным карандашом) и обозначают области тепла (буква «Т» красным карандашом) и холода (буква «Х» синим карандашом). По резким изменениям температуры отыскивают атмосферные фронты, положение которых согласовывается с их положением на приземных картах погоды. Фронтальные разделы на картах AT-850 являются более устойчивыми, чем на приземных картах, так как изобарическая температура, обладающая свойствами потенциальной температуры, более консервативна.

На картах АТ-700, кроме изогипс, рассчитываются и проводятся изаллогипсы, — линии равных изменений геопотенциальных высот за последние 12-часовые или 24-часовые интервалы времени. В центрах с максимальным понижением поверхности ставится буква «П» и значение понижения, а в центрах с максимальным повышением поверхности — буква «Р» и значение повышения. На эти же карты с приземных карт погоды того же срока переносят условными знаками положение основных барических образований.

Для анализа атмосферных процессов полезно составлять карты термобарических полей, представляющих собой совмещенные на одной карте поля геопотенциала поверхности АТ-700 гПа и поля относительного геопотенциала ОТ500/1000. Поскольку изогипсы AT-700 характеризуют направление переноса воздушных частиц, а изогипсы ОТ500/1000— распределение средней температуры нижнего пятикилометрового слоя, то такие карты удобны для определения горизонтального переноса — адвекции тепла и холода.

Влажность воздуха. На картах АТ850, АТ700, АТ500 производится выделение влажных и сухих воздушных масс.

Влажные воздушные массы выделяют по дефициту точки росы 1.5°С (АТ850), 2°С (АТ700) и 2.5°С (АТ500). Области внутри данного дефицита закрашиваются зелёным цветом (горизонтальной штриховкой) и пишут «Влажно».

По дефицитам 12°С (на АТ-850), 15°С (на АТ-700),18°С (на АТ-500)обозначают сухие воздушные массы словом «Сухо», закрашивая области жёлтым цветом (вертикальной штриховкой).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 17

§

1. Положение центров циклонов и антициклонов переносится с приземной карты на АТ-850, AT-7OO, AT-500 и ОТ-500/1000.

2. Анализируя поле средней температуры в нижней половине тропосферы по OT-500/1000, делается вывод температурно-симметричный или несимметричный рассматриваемый циклон (антициклон).

3. Последовательно анализируя карты АТ-850,700 и: 500 оценивают пространственную структуру барических образований: низкое, среднее, высокое.

4. Прежде всего, делается вывод, о стадии развития циклона.

При этом основываются на следующем:

· Первая стадия – низкий, температурно-несимметричный циклон – приземный центр на теплой периферии ВФЗ;

· Вторая стадия – средний, температурно-несимметричный циклон – приземный центр вблизи оси ВФЗ;

· Третья стадия циклона – высокий, температурно-несимметричный, имеется хорошо выраженный гребень тепла – приземный центр с холодной стороны ВФЗ;

· Четвертая стадия циклона – высокий, температурно-симметричный циклон – приземный центр в очаге холода.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №18

ПРОГНОЗ СИНОПТИЧЕСКОГО ПОЛОЖЕНИЯ И УСЛОВИЙ ПОГОДЫ В РАЙОНЕ.

Цель работы: Привить навыки комплексного анализа карт погоды.

Учебно-методический материал:карты приземного анализа,кольцевые карты погоды,карты барической топографии АТ-700гПа, АТ-850гПа, ОТ-500/1000.

§

Этот этап в работе синоптика наиболее важный. Из отдельных «фотографий» состояния атмосферы, которыми является синоптическое положение, необходимо создать «фильм», в котором отразилось бы развитие атмосферных процессов.

В практике эту сложную задачу решают следующим образом:

1. На приземную карту (при необходимости и на другие карты) за последний срок наблюдения переносить условными знаками с карт за несколько (1-3) предыдущих их сроков положение барических образований.

2. Анализируют направление и скорость перемещения циклонов, антициклонов, ложбин и гребней. Результаты анализа отражаются на карте графически (рис. 51).

С этой целью сопоставляется последняя карта с картами за предшествующие сроки. Для этого на карту за последний срок наносятся местоположения центра барического образования с предшествующих карт с указанием времени и величины атмосферного давления. Направление перемещения снимается с карты с помощью транспортира, а скорость вычисляется по формуле Vl = Sl/ΔTl, где Sl — расстояние в км, снятое с карты; ΔTl — промежуток времени в часах (обычно это 6 или 12 ч).

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.

Рис. 51 Экстраполяция движения циклона: а – прямолинейная, б – криволинейная.

Сплошными линиями черного цвета наносятся траектории перемещения за прошедшие 12 и (или) 24 часа. В случае более позднего возникновения барического образования показывается его траектория с момента обнаружения. Положение центров антициклонов за прошедшие сроки отмечается кружками, а центров циклонов – зачерненными кружками.

У кружков в виде дроби проставляются в виде дроби число и время (в числителе) и экстремальное значение давление (в знаменателе). Рядом с линией траектории ставится скорость их фактического перемещения в километрах в час. На кольцевых картах погоды, кроме траектории перемещения центров барических образований вычисленных за 3, 6, 9 и 12 часов, дополнительно отмечается перемещение осей гребней.

3. Для анализа перемещения АФ переносится простым карандашом с карты за предыдущий срок его положение, рассчитывается скорость в характерных точках: вершина волны на фронте; участок с максимальным перемещением. Траектория и скорость перемещения АФ обозначается аналогичным барическим образованием.

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.

Рис. 52. Приземная карта погоды с анализом развития

атмосферных процессов

4. Оценивается эволюция барических образований. Величина изменения давления в центре циклона проставляется над буквой Н со знаком « » или «-».

5. Анализ свойства воздушных масс, разделенных линиями атмосферных фронтов. Необходимо обратить внимание на условия погоды в различных секторах барического образования. Выявить однородные воздушные массы на картах, связанные с циклонами и антициклонами. Для этого:

5.1. Определить положение и тип теплой или холодной воздушной массы;

5.2. Описать распределение условий погоды в воздушной массе, объяснить различия, которые могут быть в различных частях воздушной массы;

5.3. Оценить стратификацию воздушной массы, используя данные об облачности, видимости, явлениях погоды;

Про анемометры:  Как самостоятельно выявить утечку газа |

5.4. Дать оценку устойчивости воздушной массы по температуре воздуха у поверхности земли и на высотах, рассчитать средний вертикальный градиент температуры воздуха по слоям: Земля-850, 850-700, 700-500 гПа.

5.5. По стратификации и распределению температуры точки росы у земли и на высотах оценить вертикальную протяженность внутримассовой облачности.

5.6. Указать возможное направление будущего перемещения и эволюцию барического образования.

ПРОГНОСТИЧЕСКИЕ ПРАВИЛА.

· циклоны перемещаются в направлении падения давления параллельно линии, соединяющей центр области давления в передней части циклона с центром области роста давления в его тыловой части (рис. 53а). Антициклоны перемещаются в направлении роста давления параллельно линии, соединяющей область роста давления в его тыловой части (рис. 53б);

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.

Рис. 53 . Направление перемещения барических систем: а – циклона, б – антициклона.

· Циклон (антициклон), имеющий эллиптическую форму изобар, перемещается в направлении прямой, проходящей между направлением его большой оси и направлением прямой, соединяющей центры областей падения и роста давления. При этом циклон (антициклон) перемещается тем ближе к направлению большей оси, чем сильнее вдоль нее вытянуты изобары;

· Неоклюдированный циклон движется примерно параллельно изобарам теплого сектора, что-то же самое, что и вдоль изотерм, оставляя более низкие температуры слева от направления перемещения. Причем скорость его будет возрастать до тех пор, пока не начнется процесс окклюдирования, т. е. смыкания холодного и теплого фронтов;

· циклон (антициклон) движется в том направлении, в котором быстрее всего повышается (понижается) температура в нижнем слое тропосферы.

· циклоны перемещаются в направлении изобар теплого сектора. если изобары окклюдирующего циклона имеют эллиптическую форму, то от него часто отделяются частные циклоны, смещающиеся в направлении его продольной оси;

· если в обширной области низкого давления располагаются два примерно одинаковых центра, то они имеют тенденцию вращаться против часовой стрелки вокруг центральной точки, расположенной между ними;

· если на синоптической карте имеется серия движущихся друг за другом циклонов, то траектория движения каждого следующего циклона будет проходить южнее траектории предыдущего;

· начавшееся удаление области падения (роста) от центра циклона или антициклона в переднюю часть барической системы, и ослабление этой области, являются признаком замедления движения этих барических образований;

· если распределение барических тенденций вблизи центра циклона (антициклона) одинаково по всем направлениям, то этот циклон (антициклон) в ближайшее время будет малоподвижным (стационарным);

· чем обширнее циклоны и антициклоны, тем медленнее они смещаются.

При отсутствии прогностических карт можно использовать эмпирические правила:

· Частные циклоны и ложбины перемещаются, огибая центральный циклон по направлению, противоположному ходу часовой стрелки, а два одинаковых по размеру циклона имеют тенденцию перемещаться (вращаться) относительно друг друга в этом же направлении. Антициклоны в аналогичных случаях перемещаются, вращаясь друг относительно друга по направлению хода часовой стрелки.

· При преобладающем движении циклонов, с запада на восток, каждый следующий циклон данной серии перемещается южнее предыдущего.

· Небольшие подвижные антициклоны перемещаются примерно с той же скоростью, с какой движутся находящиеся впереди них циклоны.

· После окклюдирования циклона его траектория несколько отклоняется влево от траектории, которая была в предшествующий отрезок времени. При этом скорость его резко уменьшается.

· Начавшееся отделение области падения давления от центра циклона или области роста давления от центра антициклона является признаком замедления его перемещения.

· Высокие (холодные) циклоны и высокие (теплые) антициклоны в последней стадии своей жизни малоподвижны.

Приложение 1.

Приведение показаний барометра к нормальной силе тяжести

Поправка на широту, мм

Широта Давление воздуха
вычитать прибавлять
25 65 1,2 1,2 1,0 1,2 1,3 1,3 1,3
1,1 1,1 1,1 1,1 1,2 1,2 1,2
1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,1
0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 1,0
0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
0,6 0,6 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,6 0,6
0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Приложение 2.

Приведение показаний ртутного барометра к температуре 0, мм

Температура, град Давление воздуха (мм)
1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,3 1,3
1,3 1,3 1,3 1,3 1,4 1,4 1,4
1,4 1,4 1,4 1,5 1,5 1,5 1,5
1,5 1,5 1,6 1,6 1,6 1,6 1,7
1,6 1,7 1,7 1,7 1,7 1,8 1,8
1,8 1,8 1,8 1,8 1,9 1,9 1,9
1,9 1,9 1,9 2,0 2,0 2,0 2,0
2,0 2,0 2,0 2,1 2,1 2,1 2,2
2,1 2,1 2,2 2,2 2,2 2,3 2,3
2,2 2,3 2,3 2,3 2,4 2,4 2,4
2,3 2,4 2,4 2,4 2,5 2,5 2,5
2,5 2,5 2,5 2,6 2,6 2,6 2,7
2,6 2,6 2,6 2,7 2,7 2,8 2,8
2,7 2,7 2,8 2,8 2,8 2,8 2,9
2,8 2,8 2,9 2,9 3,0 3,0 3,0
2,9 3,0 3,0 3,0 3,1 3,1 3,2

Примечание: числа, указанные в таблице, вычитаются из показания ртутного барометра при температурах выше 0С и прибавляются при температуре ниже 0С.

Приложение 3.

Максимальная упругость водяного пара при температуре выше 0, мб

Температура, град                    
6,11 6,15 6,20 6,24 6,29 6,33 6,38 6,42 6,47 6,57
6,56 6,61 6,66 6,71 6,76 6,80 6,86 6,90 6,95 7,00
7,05 7,10 7,16 7,21 7,76 7,31 7,36 7,42 7,47 7,52
7,58 7,63 7,68 7,74 7,79 7,85 7,90 7,96 8,02 8,07
8,13 8,19 8,24 8,30 8,36 8,42 8,48 8,54 8,60 8,66
8,72 8,78 8,84 8,91 8,97 9,03 9,09 9,16 9,22 9,28
9,35 9,41 9,48 9,54 9,61 9,68 9,74 9,81 9,88 9,95
10,02 10,08 10,15 10,22 10,29 10,36 10,44 10,51 10,58 10,65
10,72 10,80 10,87 10,95 11,02 11,10 11,17 11,25 11,32 11,40
11,48 11,56 11,63 11,71 11,79 11,87 11,95 12,03 12,11 12,20
12,28 12,36 12,44 12,53 12,61 12,70 12,78 12,87 12,95 13,04
13,13 13,21 13,30 13,39 13,48 13,57 13,66 13,75 13,84 13,93
14,03 14,12 14,21 14,31 14,40 14,50 14,59 14,69 14,78 14,88
14,98 15,08 15,18 15,28 15,38 15,48 15,58 15,68 15,78 15,88
15,99 16,09 16,20 16,30 16,41 16,51 16,62 16,73 16,84 16,95
17,06 17,17 17,28 17,39 17,50 17,61 17,73 17,84 17,96 18,07
18,19 18,30 18,42 18,54 18,66 18,78 18,90 19,02 19,14 19,26
19,38 19,51 19,63 19,76 19,88 20,01 20,13 20,26 20,39 20,52
20,65 20,75 20,91 21,04 21,17 21,30 21,44 21,58 21,71 21,85
21,98 22,12 22,26 22,40 22,54 22,68 22,82 22,96 23,10 23,25
23,39 23,54 23,68 23,83 23,98 24,13 24,28 24,43 24,58 24,73

Приложение 4

Максимальная упругость водяного пара при температуре ниже 0, мб

Температура, град
-20 1,25 1,24 1,23 1,22 1,21 1,20 1,19 1,18 1,17 1,16
-19 1,36 1,35 1,34 1,33 1,32 1,31 1,29 1,28 1,27 1,26
-18 1,48 1,47 1,46 1,45 1,44 1,42 1,41 1,40 1,39 1,37
-17 1,61 1,60 1,59 1,58 1,56 1,55 1,54 1,52 1,51 1,50
-16 1,76 1,74 1,73 1,71 1,70 1,68 1,67 1,66 1,64 1,63
-15 1,91 1,89 1,88 1,86 1,85 1,83 1,82 1,80 1,79 1,77
-14 2,07 2,05 2,04 2,02 2,01 1,99 1,97 1,95 1,94 1,92
-13 2,25 2,23 2,21 2,19 2,18 2,16 2,14 2,12 2,11 2,09
-12 2,44 2,42 2,40 2,38 2,36 2,34 2,30 2,30 2,29 2,27
-11 2,64 2,62 2,60 2,58 2,56 2,54 2,52 2,50 2,48 2,46
-10 2,86 2,84 2,81 2,79 2,77 2,75 2,73 2,71 2,68 2,66
-9 3,09 3,07 3,05 3,02 3,00 2,98 2,95 2,93 2,91 2,88
-8 3,34 3,32 3,29 3,27 3,24 3,22 3,19 3,17 3,14 3,12
-7 3,61 3,59 3,56 3,53 3,51 3,48 3,45 3,43 3,40 3,37
-6 3,90 3,87 3,84 3,82 3,79 3,76 3,73 3,70 3,67 3,64
-5 4,21 4,18 4,15 4,12 4,00 4,06 4,03 4,00 3,96 3,93
-4 4,54 4,51 4,48 4,44 4,41 4,38 4,34 4,31 4,28 4,24
-3 4,90 4,86 4,82 4,79 4,75 4,72 4,68 4,65 4,61 4,58
-2 5,27 5,24 5,20 5,16 5,12 5,08 5,05 5,01 4,97 4,93
-1 5,68 5,64 5,60 5,56 5,51 5,47 5,43 5,39 5,35 5,31

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

Основная:

1. Моргунов В.К. Основы метеорологии, климатологии. Метеорологические приборы и методы наблюдений. / В.К. Моргунов – Ростов-на-Дону. Из-во «Феникс». – Новосибирск: Изд-во «Сибирское соглашение», 2005.-331 с.

2. Хромов С. П. Метеорология и климатология. / С. П. Хромов, М. А. Петросянц – М.: Изд-во МГУ, 2004. – 582с.

Дополнительная:

1. Атлас облаков. – Л.: Гидрометеоиздат, 1978. – 268 с.

2. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Выпуск 3. Часть 1. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. – 300 с.

3. Беспалов Д.П. Психрометрические таблицы. / Д.П. Беспалов, Л.Т. Матвеев, В.Н. Козлов, Л.И. Наумова – Л.: Гидрометеоиздат, 1978. – 271 с.

4. Руководство по практическим работам метеоподразделений авиации ВС. М.: Воениздат, 1992. – 456 с.

5. Стернзат М.С. Метеорологические приборы и методы наблюдений. 2-е изд., перераб. / М.С. Стернзат – Л.: Гидрометеоиздат, 1978. – 392 с.

Часть 3. приборы для наблюдений за атмосферным давлением и ветром

Барометр чашечный

Назначение: измерение атмосферного давления.

Строение: Барометр чашечный станционный (рис. 3) состоит из следующих частей: барометрической стеклянной трубки 6, запаянной с верхнего конца и заполненной под вакуумом очищенной ртутью; чашки 9, состоящей из трех свинчивающихся частей. Средняя часть чашки имеет диафрагму с отверстиями, которая предохраняет трубку от попадания в нее воздуха. Для сообщения барометра с наружным воздухом в крышке чашки имеется отверстие, закрываемое винтом 8, металлической оправы 4, на которой нанесена шкала. В прорези оправы имеется подвижной индекс с нониусом 2, который перемещается с помощью кремальеры 5; на оправе укреплен термометр 7 для определения температуры барометра, а сверху на нее навинчивается колпачок с кольцом 1 для установки (подвешивания) барометра.

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.Рис. 3. Барометр чашечный станционный:

1- кольцо, 2- нониус, 3- защитное стекло, 4 – оправа;

5 – кремальера,6 – барометрическая трубка, 7 – термометр;

8- винт, 9- чашка

Принцип действия: Под действием давления, которое оказывает воздух через отверстие в чашке 9 на свободную поверхность ртути, в трубке 6 удерживается столб ртути, вес которого уравновешивает атмосферное давление. С увеличением высоты над уровнем моря сила тяжести уменьшается, поэтому поправка всегда имеет знак минус. Для вычисления атмосферного давления на уровне моря к атмосферному давлению на уровне станции прибавляется поправка, которая находится по таблицам, рассчитанным для каждой станции.

Барометр-анероид

Назначение: предназначен для измерения атмосферного давления в стационарных и полевых условиях.

Строение: барометр-анероид БАММ состоит из следующих компонентов: Бароблок 2 одной из крепежных ножек с помощью пластины прикреплен к стойкам 16 (рис. 3.1). Вторая свободная ножка шарнирно соединена с помощью жесткой тяги 3 с плечом 4 рычага (4, 8), закрепленного на оси 5, которая служит ему опорой. Второе плечо 8 рычага (4, 8) связано пластинчато-шарнирной цепочкой 10 с роликом 12, насаженным на ось 11 стрелки 7. Спиральная пружина 14, связанная с осью 11, поддерживает цепочку 10 в натянутом состоянии, выбирая тем самым люфты в соединениях механизма. К верхней плате 1 с помощью втулок и винтов прикреплена шкальная пластина 13, в центре которой имеется отверстие для выхода конца оси 11. На конец оси 11 насажена стрелка 7. К нижней стороне шкальной пластины прикреплен дугообразный ртутный термометр 9, который виден через прорезь пластины. На верхней стороне шкальной пластины нанесены шкалы: по окружности – шкала давления, а у края дуговой прорези – шкала температуры. Регулировка чувствительности анероида при его настройке и поверке осуществляется путем изменения с помощью винта 6 соотношения длин плеч 4 и 8 рычага, а установка показаний анероида по показаниям образцового прибора осуществляется винтом 15, при вращении которого бароблок перемещается вдоль своей оси.

   
 СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.
Рис. 3.1. Механизм барометра-анероида БАММ:
1 – плата; 2 – бароблок, 3 – тяга, 4, 8 – плечи рычага;5 – ось, 6, 15 – регулировочные винты, 7 – стрелка;9 – термометр, 10 – шарнирная цепочка;11 – ось стрелки, 12 – ролик, 13 – шкальная плата;14 – спиральная пружина , 16 – стойки
 

Принцип действия: работа анероида основана на деформации мембранных анероидных коробок под действием давления и преобразования линейных перемещений мембран посредством передаточного механизма в угловые перемещения стрелки относительно шкалы. Анероид хранится в футляре. Это предохраняет его от резких колебаний температуры.

Барограф

Назначение:Барографметеорологический предназначен для непрерывной регистрации во времени изменений атмосферного давления в наземных условиях.

Строение: Барограф метеорологический М-22АН (рис. 3.2) состоит из блока мембранных анероидных коробок, передаточного механизма, регистрирующей части (стрелка с пером и барабан с часовым механизмом), температурного компенсатора, и корпуса. Блок анероидных коробок состоит из пяти коробок 11, которые скреплены между собой винтовыми соединениями в вертикальный столбик, а воздух из них выкачан. Нижнее основание этого столбика неподвижно укреплено на пластинке температурного компенсатора, смонтированного на нижней стороне платы 12 прибора. Верхняя коробка чувствительного элемента с помощью передаточного механизма соединена со стрелкой 1, на конце которой надето перо.

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.Рис. 3.2. Барограф метеорологический М-22АН:

1 – стрелка пера, 2, 3 – кронштейны;

4 – установочный винт, 5 – рычаг, 6 – упор;

7 – тяга, 8 – ось пера;

9 – кнопка отметчика времени, 10 – отвод стрелки;

11 – бароблок, 12 – плата;

13 – барабан

Принцип действия: работа барографа основана на свойстве анероидных коробок реагировать на изменение атмосферного давления изменением своих геометрических размеров по высоте за счет деформации мембран. При увеличении атмосферного давления гофрированные коробки сжимаются, вследствие чего весь столбик коробок укорачивается, что вызывает перемещение свободного верхнего конца столбика и вместе с ним стрелки с пером вверх. При уменьшении атмосферного давления гофрированные коробки расширяются и весь столбик коробок удлиняется, что вызывает перемещение стрелки с пером вниз.

Анемометр

Назначение: Определение скорости ветра.

Строение: Основной (приемный) элемент прибора – небольшая вертушка с четырьмя полусферическими чашками 1 (рис. 3.3). Она укреплена на оси 3, оба ее конца упираются в агатовые подшипники. Верхний подшипник оси 3 находится в винте, ввинченном в гнездо вверху защитных дужек 2, нижний подшипник находится внутри корпуса 4. На нижнем конце оси имеется червяк 5, связывающий ось 3 с входным червячным колесом механического счетчика числа оборотов. Редуктор счетчика состоит из зубчатых колес и связан со стрелками 15, 16, которые при вращении вертушки перемещаются по шкалам. Центральная шкала 12 имеет 100 делений с ценой деления три оборота. Малые шкалы 13, 14 имеют по 10 делений. Сбоку из корпуса 4 выступает рычаг 7 арретира счетчика, поворотом которого по часовой стрелке счетчик включается, против часовой – выключается. Переключение рычага, когда до него непосредственно нельзя достать рукой, осуществляют шнуром. Для этого на корпусе по обе стороны рычага имеются кольца 6 и 10, через которые протягиваются концы шнура, прикрепленного к кольцу рычага. Потянув шнур за конец, протянутый через кольцо 10, включают счетчик; потянув за конец, протянутый через кольцо 6, выключают его.

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.

Рис. 3.3. Анемометр ручной чашечный со счетным механизмом:

1 – чашка, 2 – защитная дужка, 3 – ось, 4 – корпус, 5 – червяк; 6, 10 – кольца, 7 – рычаг с кольцом, 8, 9 – шнуры, 11 – винт, 12 – шкала центральная, 13 – шкала малая тысяч оборотов, 14 – шкала малая сотен оборотов, 15 – стрелка центральная, 16 – стрелки малые

Принцип действия: Скорость ветра определяется на основе измерения угловой скорости вращения чашек 1, приводимой в движение ветром.

Флюгер

Назначение: Определение направления и скорости ветра.

Строение: флюгер Вильда состоит из неподвижного вертикального стержня с укрепленными на нем штифтами — указателями направления ветра — и надетой на него подвижной части в виде трубки, на которой смонтированы флюгарка и указатель скорости ветра. Флюгарка состоит из двух лопастей 8, расположенных под углом друг к другу, и противовеса-указателя 1, укрепленных на трубке 7. На нижнюю утолщенную часть неподвижного стержня 10 флюгера надета втулка 9 с восемью ввинченными в нее металлическими штифтами, предназначенными для определения положения противовеса флюгарки относительно сторон горизонта. Указатель скорости ветра укреплен на верхней части трубки 7. Он состоит из металлической пластины-доски 6 и рамки 2 с сектором 5, на котором находятся восемь штифтов для определения скорости ветра. Доска может свободно колебаться около горизонтальной оси рамки 3. Противовес 4 служит для уравновешивания сектора 5. Рамка с доской укреплена на трубке так, что доска и сектор со штифтами находится на той же стороне трубки, где и лопасти флюгарки, а плоскость вертикально висящей доски перпендикулярна противовесу-указателю 1.

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.Рис. 39. Флюгер Вильда

1 – противовес-указатель, 2 – рамка;

3 – горизонтальная ось рамки, 4 – противовес;

5 – сектор, 6 – доска-приемник скорости ветра;

 7 – трубка, 8 – лопасти;

9 – втулка, 10 – неподвижный стержень

Принцип действия: работа флюгера основана на использовании силы давления воздушного потока на поверхность доски, распложенной перпендикулярно или под некоторым углом к ветровому потоку. Положение доски, отклоненной на некоторый угол под воздействием силы давления ветра, определяется по шрифтам дуги, укрепленной рядом с доской. Направление ветра определяется по положению флюгарки относительно штифтов, укрепленных на вертикальном стержне под флюгаркой и ориентированных по сторонам горизонта.

§

Осадкомер

Назначение: Определение суммы атмосферных осадков.

Строение: Осадкомер Третьякова, применяемый на гидрометеорологической сети для измерения жидких и твердых осадков, состоит из двух сменных ведер (осадкосборных сосудов), одной крышки к ведру, тагана для установки ведра, планочной защиты и измерительного стакана (рис. 4). Внутри ведра впаяна диафрагма, имеющая форму усеченного конуса с отверстием для стока. К ведру припаян носик для слива собранных осадков и измерительный стакан. Носик закрывается колпачком, прикрепленным цепочкой к ведру. Ведро ставится в таган на выступы его ножек. Таган крепится к столбу или подставке. Ветровая защита состоит из 16 трапециевидных изогнутых по определенному профилю планок, подвешенных за ушки на металлическом кольце, которое с помощью четырех кронштейнов крепится вместе с таганом. Планки расположены на равном расстоянии друг от друга и скреплены между собой вверху и внизу цепочками.

СТАНЦИОННЫЙ ЧАШЕЧНЫЙ БАРОМЕТР.

Рис. 4. Осадкомер Третьякова

1 – осадкосборный сосуд;

2 – планочная защита; 3 – таган;

Принцип действия: Сбор выпадающих атмосферных осадков в сосуд 1, защищенный планками от ветра 2, и измерение толщины их слоя в сосуде при помощи измерительного стакана.

Оцените статью
Анемометры
Добавить комментарий

Adblock
detector