1 od 15

Predstavitev na temo: Meteorološki instrumenti

Diapozitiv št. 1

Opis diapozitiva:

Diapozitiv št. 2

Opis diapozitiva:

Meteorološki instrumenti so zasnovani za delovanje v naravnih razmerah v katerem koli podnebnem območju. Zato morajo delovati brezhibno, ohranjati stabilne odčitke v širokem razponu temperatur, visoke vlažnosti, padavin in se ne smejo bati velikih obremenitev vetra in prahu. Za primerjavo rezultatov meritev na različnih vremenskih postajah so meteorološki instrumenti izdelani iste vrste in nameščeni tako, da njihovi odčitki niso odvisni od naključnih lokalnih razmer.

Diapozitiv št. 3

Opis diapozitiva:

Meteorološki termometer Maksimalni meteorološki termometer. Živosrebrni stekleni termometer za določanje najvišje temperature v določenem časovnem obdobju. Proizvedeno po GOST 112-78. Vključen je v državni register merilnih instrumentov in ima potrdilo o odobritvi vrste merilnih instrumentov. Tehnične značilnosti: Blagovna znamka TM-1, Območje merjenja temperature -35...+50 ºC, Razdelitev lestvice - 0,5 ºC, Termično. Tekočinski 18,0±1 Design Stekleni termometer z vdelano lestvico iz mlečno listnatega stekla. Ima posebno napravo, ki preprečuje padanje stebra živega srebra med hlajenjem, kar vam omogoča beleženje najvišje temperature za določeno časovno obdobje.

Diapozitiv št. 4

Opis diapozitiva:

Psihrometer Psihrometer (starogrško Ψυχρός - hladno) tudi. Psihrometrični higrometer je naprava za merjenje vlažnosti in temperature zraka. Najenostavnejši psihrometer je sestavljen iz dveh alkoholnih termometrov, eden je navaden suhi termometer, drugi pa ima napravo za vlaženje. Termometri imajo natančno gradacijo z vrednostmi delitve 0,2-0,1 stopinje. Senzor temperature mokrega termometra je zavit v bombažno tkanino, ki je postavljena v posodo z vodo. Zaradi izhlapevanja vlage se navlažen termometer ohlaja. Za določitev relativne vlažnosti se vzamejo odčitki s suhih in mokrih termometrov, nato pa se uporabi psihrometrična tabela. Običajno so vhodne količine v psihrometrični tabeli odčitki suhega termometra in temperaturna razlika med suhim in mokrim termometrom. Sodobne psihrometre lahko razdelimo v tri kategorije: postajo, aspiracijo in daljinsko. Pri postajnih psihrometrih so termometri nameščeni na posebnem stojalu v meteorološki kabini.

Diapozitiv št. 5

Opis diapozitiva:

Higrometer Naprava za merjenje vlažnosti zraka. Poznamo več vrst higrometrov, katerih delovanje temelji na različnih principih: uteži, lasje, film itd. Filmski higrometer ima občutljiv element iz organskega filma, ki se pri povečani vlagi raztegne in pri zmanjšanju vlage skrči. Sprememba položaja središča filmske membrane 1 se prenaša na puščico 2. Pozimi je filmski higrometer glavni instrument za merjenje vlažnosti zraka.

Diapozitiv št. 6

Opis diapozitiva:

Higrograf Higrograf (starogrško ὑγρός - mokro in γράφω - pisanje) je naprava za neprekinjeno beleženje relativne zračne vlage. Občutljiv element higrografa je šop človeških las brez maščobe ali organski film. Snemanje poteka na grafičnem traku, nameščenem na bobnu, ki ga vrti urni mehanizem. Odvisno od trajanja vrtenja bobna so higrografi na voljo dnevno ali tedensko.

Diapozitiv št. 7

Opis diapozitiva:

Barometer Barometer je naprava za merjenje atmosferskega tlaka. Najpogostejši so: tekočinski barometri, ki temeljijo na uravnavanju atmosferskega tlaka s težo stolpca tekočine; deformacijski barometri, katerih princip delovanja temelji na elastičnih deformacijah membranske škatle. Najbolj natančni standardni instrumenti so živosrebrni barometri: živo srebro zaradi svoje visoke gostote omogoča, da v barometru dobimo razmeroma majhen stolpec tekočine, primeren za merjenje. Živosrebrni barometri so dve povezani posodi, napolnjeni z živim srebrom; ena od njih je približno 90 cm dolga steklena cev, zaprta na vrhu in ne vsebuje zraka. Mera atmosferskega tlaka je tlak stolpca živega srebra, izražen v mm Hg. Umetnost. ali v mbar.

Diapozitiv št. 8

Opis diapozitiva:

Aneroid (iz grščine a - negativni delec, nērys - voda, tj. deluje brez pomoči tekočine) Aneroidni barometer, naprava za merjenje atmosferskega tlaka. Sprejemni del aneroida je okrogla kovinska škatla z valovitimi podstavki, znotraj katere se ustvari močan vakuum. Ko se atmosferski tlak poveča, se škatla skrči in potegne nanjo pritrjeno vzmet; ko se tlak zmanjša, se vzmet sprosti in zgornja podlaga škatle se dvigne. Gibanje konca vzmeti se prenaša na kazalec, ki se premika vzdolž lestvice. Na skali je pritrjen termometer v obliki loka, ki služi za popravljanje odčitkov temperature.

Diapozitiv št. 9

Opis diapozitiva:

Aktinometer Aktinometer (iz grščine ακτίς - žarek in μέτρον - merim) je merilna naprava, ki se uporablja za merjenje jakosti elektromagnetno sevanje, večinoma viden in ultravijolično svetlobo. V meteorologiji se uporablja za merjenje neposrednega sončnega sevanja. Aktinometer je tudi ime za instrumente, ki merijo količino sevalne toplote, oddane v nebesni prostor.

Diapozitiv št. 10

Opis diapozitiva:

Albedometer Albedometer je naprava za merjenje albeda. Deluje na principu integralnega krogličnega fotometra. Albedo zemeljske površine se meri s prehodnim albedometrom - dvema povezanima piranometroma, od katerih je sprejemna površina enega obrnjena proti tlom in zaznava razpršeno svetlobo, drugi pa proti nebu in registrira vpadno sevanje. Uporabljajo tudi en piranometer, katerega sprejemna površina se vrti gor in dol.

Diapozitiv št. 11

Opis diapozitiva:

Anemometer Anemometer je naprava za merjenje hitrosti vetra. Glede na zasnovo sprejemnega dela obstajata dve glavni vrsti anemometrov: a) čašasti anemometri - za merjenje povprečne hitrosti vetra katere koli smeri v območju 1-20 m/s; b) krilna - za merjenje povprečne hitrosti usmerjenega zračnega toka od 0,3 do 5 m/s. Krilni anemometri se uporabljajo predvsem v ceveh in kanalih prezračevalnih sistemov. Tridimenzionalni ultrazvočni anemometer Princip delovanja ultrazvočnih anemometrov je merjenje hitrosti zvoka, ki se spreminja glede na smer vetra. Obstajajo dvodimenzionalni ultrazvočni anemometri, tridimenzionalni ultrazvočni anemometri in anemometri z vročo žico. 2D anemometer je sposoben meriti hitrost in smer horizontalnega vetra. Tridimenzionalni anemometer meri primarne fizikalne parametre – čase potovanja impulza, nato pa jih pretvori v tri komponente smeri vetra. Anemometer z vročo žico poleg treh komponent smeri vetra omogoča merjenje temperature zraka tudi z ultrazvočno metodo.

Diapozitiv št. 12

Opis diapozitiva:

Hipsotermometer (iz grščine hýpsos - višina) je naprava za merjenje atmosferskega tlaka s temperaturo vrele tekočine. Vretje tekočine nastane, ko elastičnost pare, ki nastane v njej, doseže zunanji tlak. Z merjenjem temperature pare vrele tekočine se s pomočjo posebnih tabel ugotovi vrednost atmosferskega tlaka. Hipsotermometer je sestavljen iz posebnega termometra 1, ki omogoča odčitavanje temperature z natančnostjo 0,01°, in kotla, ki je sestavljen iz kovinske posode 3 z destilirano vodo in raztegljive cevi 2 z dvojnimi stenami. Termometer se postavi v to cev in se opere s paro iz vrele vode. Izdelujejo se hipotermometri, pri katerih so delitve na skali termometra označene v enotah tlaka (mm Hg ali mb).

Opis diapozitiva:

Elektrometer Mehanski elektrometri se danes uporabljajo skoraj izključno v izobraževalne namene. Široko so jih uporabljali v znanosti in tehnologiji že v prvi tretjini 20. stoletja (zlasti v študijah radioaktivnosti in kozmičnih žarkov so z elektrometri merili stopnjo izgube naboja zaradi ionizacije zraka z ionizirajočim sevanjem). Sodobni elektrometri so elektronski voltmetri z zelo visokim vhodnim uporom, ki doseže 1014 ohmov.

Diapozitiv št. 15

Opis diapozitiva:

Veterokaz (nizozemsko Vleugel) je meteorološki instrument za merjenje smeri (včasih hitrosti) vetra. Vremenska lopatica je kovinska zastava, ki se nahaja na navpični osi in se vrti pod vplivom vetra. Protiutež zastave je usmerjena v smeri, iz katere piha veter. Smer vetra je mogoče določiti z vodoravnimi zatiči, usmerjenimi vzdolž osemtočkovnih črt, in na sodobnih vremenskih lopaticah - z uporabo elektronske naprave (kodirnika).

Vprašanja pred odstavkom.

1. Kaj imenujemo atmosfera?

Ozračje je zračni ovoj Zemlje.

2. Iz katerih plinov je sestavljen zrak?

Zemeljski zrak je sestavljen predvsem iz molekul dušika (78 %). Njegova druga komponenta je kisik, ki predstavlja približno 21% zraka. Preostalih 1% prihaja iz drugih plinov - ogljikovega dioksida, ozona in inertnih plinov.

3. Katera naprava meri atmosferski tlak?

Naprava za merjenje atmosferskega tlaka se imenuje barometer.

4. Katere znake vremenskih sprememb poznate?

Spremembe atmosferskega tlaka: Ko se vreme spremeni iz jasnega v nevihtno, tlak pada za več dni. Povečan veter, povečana oblačnost.

5. Kateri strokovnjaki preučujejo atmosfero?

Meteorolog proučuje ozračje.

Geografsko-potovalna šola

Naloga je projektna dejavnost in zahteva samostojno delo.

Vprašanja in naloge za odstavkom.

1. Opredeli vreme s svojimi besedami.

Stanje ozračja na določenem mestu ob določenem času.

2. Ali je mogoče govoriti o vremenu čez dan ali teden?

O vremenu znotraj dneva ali tedna lahko govorimo s skoraj 100-odstotno natančnostjo, vendar dlje kot je vremenska napoved, večja je verjetnost, da je napoved netočna, saj se vreme nenehno spreminja, zato se vremenska napoved nenehno prilagaja.

3. Zakaj so organizirane meteorološke postaje?

meteorološke postaje so organizirane za zbiranje podatkov o temperaturi in vlažnosti zraka, zračnem tlaku, smeri in hitrosti vetra, količini in vrstah oblakov in padavin ter atmosferskih pojavih, ki so lahko nevarni za človeka.

4. Pojdite na izlet do najbližje vremenske postaje.

Predvidena je ekskurzija z razredom ali starši.

5. Dopolni povedi z imeni lastnosti zraka.

Barometer meri zračni tlak.

Higrometer prikazuje temperaturo in vlažnost zraka.

Termometer lahko meri temperaturo zraka.

Vremenska loputa kaže, od kod piha veter in s kakšno hitrostjo.

6. Napiši kratko zgodbo o meteoroloških instrumentih. izvedeti Dodatne informacije o njih iz enciklopedij ali interneta.

Glavni instrument za merjenje smeri in hitrosti vetra je anemormbometer M-63M-1. V primeru izpada električne energije ali okvare naprave služi vetrokaz Wild s svetlobno tablo kot rezervna naprava za vizualno oceno vetrovnih karakteristik. Za merjenje količine padavin (mm) se uporablja Tretjakov merilnik padavin. Intenzivnost tekočih padavin se beleži s snemalnikom, imenovanim Pluviograph. Obliko in število oblakov v točkah določimo vizualno in primerjamo s fotografijami z uporabo mednarodnega Atlasa oblakov. Višina baze oblakov se določi z merilnikom višine oblakov (CHM). Obseg meteorološke vidljivosti se spremlja z orientacijskimi točkami s polarizacijskim merilnikom vidnosti M-53A. Trajanje sončnega obsevanja določa heliograf, katerega steklena krogla zbira sončne žarke v fokus, ob premikanju žarka pa se na traku pojavi ožgana črta. Dolžina črte v urah se uporablja za izračun trajanja sončnega obsevanja. Globina zmrzovanja tal se meri z merilnikom permafrosta.

7. Primerjaj odčitke meteoroloških in živosrebrnih medicinskih termometrov. Analizirajte rezultat, dobljen med opazovanjem.

Odčitki termometra se razlikujejo. Medicinski živosrebrni termometer kaže nižjo temperaturo.

8. Pripravi poročilo o sodobnih meteoroloških instrumentih, ki se uporabljajo v vsakdanjem življenju (aneroidni barometer, elektronski termometer, digitalne vremenske postaje).

Aneroidni barometer je naprava, katere princip delovanja temelji na spreminjanju velikosti kovinske škatle, napolnjene z redkim zrakom, pod vplivom atmosferskega tlaka. Takšni barometri so zanesljivi in ​​majhni.

Aneroidni barometer je naprava za mehansko merjenje atmosferskega tlaka. Strukturno je aneroid sestavljen iz okrogle kovinske (nikljevo-srebrne ali kaljene jeklene) škatle z valovitimi (rebrastimi) podstavki, v katerih se s črpanjem zraka ustvari močan vakuum, povratna vzmet, prenosni mehanizem in indikatorska igla. Pod vplivom atmosferskega tlaka: njegovo povečanje ali zmanjšanje, se škatla bodisi stisne ali upogne. V tem primeru, ko je škatla z mehom stisnjena, zgornja upogibna površina začne vleči nanjo pritrjeno vzmet navzdol in ko se atmosferski tlak zmanjša, zgornji del, nasprotno, upogne in potisne vzmet navzgor. Indikatorska igla je pritrjena na povratno vzmet s pomočjo prenosnega mehanizma, ki se premika vzdolž skale, umerjene v skladu z odčitki živosrebrnega barometra (slika 2). Omeniti velja, da se običajno v praksi zaporedno uporablja več (do 10 kosov) tankostenskih valovitih škatel z vakuumom, kar poveča amplitudo premikanja kazalca po lestvici.

Slika 2. Struktura aneroidnega barometra

Aneroidni barometri so zaradi svoje majhnosti in odsotnosti tekočine v svoji zasnovi najbolj priročni in prenosni; v praksi se pogosto uporabljajo.

Na žalost na barometre vplivata temperatura okolja in spremembe v napetosti vzmeti skozi čas. Zato so sodobni aneroidni barometri opremljeni s termometrom v obliki loka ali tako imenovanim kompenzatorjem, ki je namenjen popravljanju odčitkov instrumenta za temperaturo.

Aneroidni barometer M-67 je najbolj natančen in nezahteven barometer. Zaradi svojih konstrukcijskih lastnosti lahko deluje pri temperaturah od -10 do +50 °C (slika 3).

Termometer je naprava za merjenje temperature zraka, zemlje, vode ipd. Obstaja več vrst termometrov:

tekočina;

mehanski;

Elektronski;

Optični;

Plin;

Infrardeči.

Načelo delovanja elektronskih termometrov temelji na spremembi upora prevodnika ob spremembi temperature okolja.

Širši nabor elektronskih termometrov temelji na termočlenih (stik med kovinami z različno elektronegativnostjo ustvarja kontaktno potencialno razliko, ki je odvisna od temperature).

Najbolj natančni in časovno stabilni so uporovni termometri na osnovi platinaste žice ali platinaste prevleke na keramiki. Najpogosteje uporabljena sta PT100 (upornost pri 0 °C - 100Ω) PT1000 (upornost pri 0 °C - 1000Ω) (IEC751). Odvisnost od temperature je skoraj linearna in upošteva kvadratni zakon pri pozitivnih temperaturah in enačbo četrte stopnje pri negativnih temperaturah (ustrezne konstante so zelo majhne in v prvem približku se lahko ta odvisnost šteje za linearno). Temperaturno območje −200 - +850 °C.

Digitalna vremenska postaja je prenosna naprava, ki sprejema vremenska poročila po posebnem radijskem kanalu. Naprava je opremljena z velikim elektronskim zaslonom; zaslon prikazuje temperaturo zunaj okna v načinu "tukaj in zdaj" ter napoved za naslednji dan. Poleg tega naprava prikazuje stopnjo vlažnosti in atmosferskega tlaka, v nekaterih primerih stanje cest in napoved magnetnih neviht. Sodobne vremenske postaje so digitalne brezžične naprave, ki določajo tudi stopnjo onesnaženosti območja s sevanjem, pa tudi lunine faze, stopnjo sončne aktivnosti in ugodne razmere za kmetijska dela. Pravzaprav vse informacije, ki jih daje digitalna vremenska postaja, je mogoče pridobiti iz drugih virov – radijskih in televizijskih oddaj, spletnih strani z novicami in aplikacij za mobilne telefone.

Pripravi poročilo o sodobnih meteoroloških instrumentih, ki se uporabljajo v vsakdanjem življenju (aneroidni barometer, elektronski termometer, digitalne vremenske postaje).

Odgovori

Aneroidni barometer- naprava, katere princip delovanja temelji na spreminjanju dimenzij kovinske škatle, napolnjene z redčenim zrakom pod vplivom atmosferskega tlaka. Takšni barometri so zanesljivi in ​​majhni.

Aneroidni barometer je naprava za mehansko merjenje atmosferskega tlaka. Strukturno je aneroid sestavljen iz okrogle kovinske (nikljevo-srebrne ali kaljene jeklene) škatle z valovitimi (rebrastimi) podstavki, v katerih se s črpanjem zraka ustvari močan vakuum, povratna vzmet, prenosni mehanizem in indikatorska igla. Pod vplivom atmosferskega tlaka: njegovo povečanje ali zmanjšanje, se škatla bodisi stisne ali upogne. V tem primeru, ko je škatla z mehom stisnjena, zgornja upogibna površina začne vleči vzmet, pritrjeno nanjo, navzdol, in ko se atmosferski tlak zmanjša, se zgornji del, nasprotno, upogne in potisne vzmet navzgor. Indikatorska igla je pritrjena na povratno vzmet s pomočjo prenosnega mehanizma, ki se premika vzdolž lestvice, umerjene v skladu z odčitki živosrebrnega barometra. Omeniti velja, da se običajno v praksi zaporedno uporablja več (do 10 kosov) tankostenskih valovitih škatel z vakuumom, kar poveča amplitudo premikanja kazalca po lestvici.

Aneroidni barometri so zaradi svoje majhnosti in odsotnosti tekočine v svoji zasnovi najbolj priročni in prenosni; v praksi se pogosto uporabljajo.

Na žalost na barometre vplivata temperatura okolja in spremembe v napetosti vzmeti skozi čas. Zato so sodobni aneroidni barometri opremljeni s termometrom v obliki loka ali tako imenovanim kompenzatorjem, ki je namenjen popravljanju odčitkov instrumenta za temperaturo.

Aneroidni barometer M-67 je najbolj natančen in nezahteven barometer. Zaradi svojih konstrukcijskih lastnosti lahko deluje pri temperaturah od -10 do +50 °C.

Termometer- naprava za merjenje temperature zraka, zemlje, vode itd. Obstaja več vrst termometrov:

1) tekočina;
2) mehanski;
3) elektronski;
4) optični;
5) plin;
6) infrardeči.

Načelo delovanja elektronskih termometrov temelji na spremembi upora prevodnika ob spremembi temperature okolja.

Širši nabor elektronskih termometrov temelji na termočlenih (stik med kovinami z različno elektronegativnostjo ustvarja temperaturno odvisno kontaktno potencialno razliko).

Najbolj natančni in časovno stabilni so uporovni termometri na osnovi platinaste žice ali platinaste prevleke na keramiki. Najpogosteje uporabljena sta PT100 (upornost pri 0 °C - 100Ω) PT1000 (upornost pri 0 °C - 1000Ω) (IEC751). Odvisnost od temperature je skoraj linearna in upošteva kvadratni zakon pri pozitivnih temperaturah in enačbo četrte stopnje pri negativnih temperaturah (ustrezne konstante so zelo majhne in v prvem približku se lahko ta odvisnost šteje za linearno). Temperaturno območje −200 - +850 °C.

Digitalna vremenska postaja je prenosna naprava, ki po posebnem radijskem kanalu sprejema vremenska poročila. Naprava je opremljena z velikim elektronskim zaslonom; zaslon prikazuje temperaturo zunaj okna v načinu "tukaj in zdaj" ter napoved za naslednji dan. Poleg tega naprava prikazuje stopnjo vlažnosti in atmosferskega tlaka, v nekaterih primerih stanje cest in napoved magnetnih neviht. Sodobne vremenske postaje so digitalne brezžične naprave, ki določajo tudi stopnjo onesnaženosti območja s sevanjem, pa tudi lunine faze, stopnjo sončne aktivnosti in ugodne razmere za kmetijska dela. Pravzaprav je vse informacije, ki jih ponuja digitalna vremenska postaja, mogoče pridobiti iz drugih virov – radijskih in televizijskih oddaj, spletnih mest z novicami in aplikacij za mobilne telefone.

METEOROLOŠKI INSTRUMENTI- instrumenti in naprave za merjenje in beleženje fizikalnih lastnosti zemeljske atmosfere (temperature, zračnega tlaka in vlažnosti, hitrosti in smeri vetra, oblačnosti, padavin, prosojnosti ozračja), pa tudi temperature vode in tal, intenzivnosti sončnega obsevanja itd. Z uporabo M. se predmeti odkrijejo in ocenijo s fizičnim. procese, ki jih ni mogoče neposredno zaznati, in izvajajo tudi znanstvene raziskave. MP se uporabljajo na različnih področjih znanosti in tehnologije ter v številnih sektorjih nacionalnega gospodarstva.

V medicinsko-biološki praksi se mikroklime uporabljajo za preučevanje in ocenjevanje klime posameznih območij, pa tudi mikroklime stanovanjskih in industrijskih objektov.

Prvi merilni instrument je bil ustvarjen v Indiji pred več kot 2 tisoč leti za merjenje količine padavin, običajni merilni instrumenti pa so se začeli uporabljati šele v 17. stoletju. po izumu termometra in barometra. V Rusiji obstajajo sistematični klimatoli. instrumentalna opazovanja se izvajajo od leta 1724.

Glede na način zapisovanja podatkov delimo zapise na kazalne in snemalne. S pomočjo kazalnih mikrometrov se pridobivajo vizualni podatki, ki preko odčitavalnih naprav, ki so na voljo v teh instrumentih, omogočajo določanje vrednosti izmerjenih količin. Merilni inštrumenti so termometri, barometri, anemometri, higrometri, psihrometri itd.. Snemalni instrumenti (termografi, barografi, higrografi itd.) avtomatsko beležijo odčitke na premikajočem se papirnem traku.

Temperaturo zraka, vode in zemlje merimo s tekočimi termometri - živosrebrnimi in alkoholnimi, bimetalnimi, pa tudi električnimi termometri, v katerih se primarno zaznavanje temperature izvaja s senzorji (glej) - termoelektrični, termorezivni, tranzistorski in drugi pretvorniki (glej Termometrija). Temperatura se beleži s termografi, pa tudi s termoelektričnimi pretvorniki, povezanimi (tudi na daljavo) s snemalnimi napravami. Vlažnost zraka se meri s psihrometri (glej) in higrometri (glej) različne vrste, higrografi pa se uporabljajo za beleženje sprememb vlažnosti skozi čas.

Hitrost in smer vetra merimo in beležimo z anemometri, anemografi, anemorumbometri, vremenskimi lopaticami itd. (glej Anemometer). Količino padavin merijo padavinomeri in dežemeri (glej Dežemer), beležijo pa pluviografi. Atmosferski tlak se meri z živosrebrnimi barometri, aneroidi, hipsotermometri in beleži z barografi (glej Barometer). Intenzivnost sončnega obsevanja, sevanje zemeljskega površja in atmosfere merimo s pireliometri, pir-geometri, aktinometri, albedometri in beležimo s piranografi (glej Aktinometrija).

Medicinski pripomočki na daljavo in avtomatski postajajo vse bolj pomembni.

Bibliografija: Meteorološki instrumenti in avtomatizacija meteoroloških meritev, ur. L. P. Afinogenova in M. S. Sternzata, Leningrad, 1966; Reifer A. B. et al. Priročnik hidrometeoroloških instrumentov in naprav, L., 1976.

V. P. Padalkin.

Pošljite svoje dobro delo v bazo znanja je preprosto. Uporabite spodnji obrazec

Študenti, podiplomski študenti, mladi znanstveniki, ki bazo znanja uporabljajo pri študiju in delu, vam bodo zelo hvaležni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Meteorološki instrumenti

Načrtujte

Uvod

1. Vremenska stran

1.1 Meteorološki kazalci, izmerjeni na vremenskih postajah, in instrumenti za merjenje teh kazalcev

1.2 Okoljska učinkovitost

1.3 Meteorološko mesto - zahteve za postavitev. Gradnja in oprema vremenskih lokacij

1.4 Organizacija meteoroloških opazovanj

2. Meteorološki instrumenti

2.1 Za merjenje zračnega tlaka uporabite

2.2 Za merjenje temperature zraka uporabite

2.3 Za določitev vlažnosti uporabite

2.4 Za določitev hitrosti in smeri vetra uporabite

2.5 Za določitev količine padavin uporabite

Zaključek

Literatura

Uvod

Meteorologija je veda o ozračju, njegovi sestavi, strukturi, lastnostih, fizikalnih in kemijskih procesih, ki potekajo v ozračju. Ti procesi močno vplivajo na človeško življenje.

Človek mora imeti predstavo o vremenskih razmerah, ki so bile, so in, kar je najpomembneje, bodo spremljale njegov obstoj na Zemlji. Brez poznavanja vremenskih razmer je nemogoče pravilno izvajati kmetijska dela, graditi in upravljati industrijska podjetja ter zagotavljati normalno delovanje prometa, zlasti letalskega in vodnega.

V današnjem času, ko je na Zemlji neugodna ekološka situacija, je brez poznavanja meteoroloških zakonov nepredstavljivo napovedovati onesnaženje okolja, neupoštevanje vremenskih razmer pa lahko privede do še večjega onesnaženja. Sodobna urbanizacija (želja prebivalstva, da bi živeli v velikih mestih) vodi v nastanek novih, vključno z meteorološkimi, težavami: na primer prezračevanje mest in lokalno zvišanje temperature zraka v njih. Upoštevanje vremenskih razmer pa omogoča zmanjšanje škodljivih učinkov onesnaženega zraka (in posledično vode in tal, na katere se te snovi nalagajo iz ozračja) na človeško telo.

Cilji meteorologije so opisati stanje ozračja v ta trenutekčas, napovedovanje njegovega stanja za prihodnost, oblikovanje okoljskih priporočil in navsezadnje zagotavljanje pogojev za varen in udoben človekov obstoj.

Meteorološka opazovanja so meritve meteoroloških veličin, pa tudi beleženje atmosferskih pojavov. Med meteorološke veličine uvrščamo: temperaturo in vlago, atmosferski tlak, hitrost in smer vetra, količino in višino oblakov, količino padavin, toplotne tokove itd. Pridružujejo se jim količine, ki ne odražajo neposredno lastnosti atmosfere ali atmosferskih procesov, temveč vendar so z njimi tesno povezani. To so temperatura tal in površinske plasti vode, izhlapevanje, višina in stanje snežne odeje, trajanje sončnega obsevanja itd. Nekatere postaje izvajajo opazovanja sončnega in zemeljskega sevanja ter atmosferske elektrike.

Atmosferski pojavi vključujejo: nevihto, snežno nevihto, prašno nevihto, meglo, številne optične pojave, kot so modro nebo, mavrica, krone itd.

Meteorološka opazovanja stanja atmosfere izven površinske plasti in do nadmorske višine okoli 40 km imenujemo aerološka opazovanja. Opazovanja stanja visokih plasti ozračja lahko imenujemo aeronomska. Od aeroloških opazovanj se razlikujejo tako po metodologiji kot opazovanih parametrih.

Najbolj popolna in natančna opazovanja se izvajajo v meteoroloških in aeroloških opazovalnicah. Število takšnih observatorijev pa je majhno. Poleg tega tudi najbolj natančna opazovanja, vendar na majhnem številu točk, ne morejo dati celovite slike o stanju celotne atmosfere, saj se atmosferski procesi v različnih geografskih okoljih odvijajo različno. Zato poleg meteoroloških opazovalnic opazovanja glavnih meteoroloških veličin potekajo na približno 3500 meteoroloških in 750 aeroloških postajah po vsem svetu. vreme vreme mesto vzdušje

1. Vremenska stran

Meteorološka opazovanja so takrat in samo takrat primerljiva, točna, izpolnjujejo cilje meteorološke službe, ko so izpolnjene zahteve, navodila in navodila pri namestitvi inštrumentov, pri izvajanju opazovanj in obdelavi gradiva pa se delavci meteorološke postaje dosledno držijo navodil navedenih. priročniki. vreme meteorološki instrument atmosfera

Meteorološka postaja (vremenska postaja) je ustanova, v kateri se 24 ur na dan izvajajo redna opazovanja stanja ozračja in atmosferskih procesov, vključno s spremljanjem sprememb posameznih meteoroloških elementov (temperatura, tlak, zračna vlaga, hitrost in smer vetra, oblačnost in padavine itd.). Postaja ima meteorološko mesto, kjer so nameščeni glavni meteorološki instrumenti, in zaprt prostor za obdelavo opazovanj. Meteorološke postaje države, regije, okrožja sestavljajo meteorološko mrežo.

V vremensko mrežo so poleg vremenskih postaj vključene tudi vremenske postaje, ki spremljajo le padavine in snežno odejo.

Vsaka vremenska postaja je znanstvena enota razvejanega omrežja postaj. Rezultati opazovanj posamezne postaje, ki so že uporabljeni v tekočem operativnem delu, so dragoceni tudi kot dnevnik meteoroloških procesov, ki jih je mogoče nadalje znanstveno obdelati. Opazovanje na vsaki postaji je treba izvajati z največjo skrbnostjo in natančnostjo. Naprave je treba nastaviti in preveriti. Vremenska postaja mora imeti za delovanje potrebne obrazce, knjige, tabele in navodila.

1. 1 Meteorološki indikatorji, izmerjeni na vremenskih postajah in instrumenti, ki se uporabljajo za merjenje prikaza podatkov Ateli

· Temperatura zraka (trenutna, minimalna in maksimalna), °C, - standardni, minimalni in maksimalni termometri.

· Temperatura vode (trenutna), °C, - standardni termometer.

· Temperatura tal (trenutna), °C, - kotni termometer.

· Atmosferski tlak, Pa, mm Hg. Art., - barometer (vključno z aneroidnim barometrom).

· Vlažnost zraka: relativna vlažnost, %, - higrometer in psihrometer; parcialni tlak vodne pare, mV; rosišče, °C.

· Veter: hitrost vetra (trenutna, povprečna in največja), m/s, - vetromer; smer vetra - v stopinjah loka in ležaji - vetrovke.

· Padavine: količina (debelina plasti vode, ki je padla na vodoravno površino), mm, - Tretjakov merilnik padavin, pluviograf; vrsta (trdna, tekoča); intenzivnost, mm/min; trajanje (začetek, konec), ure in minute.

· Snežna odeja: gostota, g/cm 3 ; rezerva vode (debelina vodne plasti, ki nastane, ko se sneg popolnoma stopi), mm, - snegomer; višina, cm

· Oblačnost: količina - v točkah; višina spodnje in zgornje meje, m, - indikator višine oblakov; oblika - po Atlasu oblakov.

· Vidljivost: prosojnost atmosfere, %; domet meteorološke vidljivosti (strokovna ocena), m ali km.

· Sončno obsevanje: trajanje sončnega obsevanja, ure in minute; energijska osvetlitev, W/m2; doza sevanja, J/cm2.

1.2 Okoljski indikatorji

· Radioaktivnost: zrak - v curijih ali mikrorentgenih na uro; voda - v kurijih na kubični meter; površina tal - v kurijah na kvadratni meter; snežna odeja - v rentgenskih žarkih; padavine - v rentgenih na sekundo - radiometri in dozimetri.

· Onesnaženost zraka: največkrat merjeno v miligramih na kubični meter zraka – kromatografi.

1.3 Meteorološko mesto - nastanitvene zahteve. Naprava in opremaOlokacijo meteoroloških lokacij

Meteorološko mesto mora biti nameščeno na odprtem območju na precejšnji oddaljenosti od gozda in stanovanjskih zgradb, zlasti večnadstropnih stavb. Namestitev instrumentov stran od zgradb omogoča odpravo merilnih napak, povezanih s ponovnim sevanjem zgradb ali visokih objektov, pravilno merjenje hitrosti in smeri vetra ter zagotavljanje normalnega zbiranja padavin.

Zahteve za standardno meteorološko mesto so:

· velikost - 26x26 metrov (mesta, kjer se izvajajo aktinometrična opazovanja (meritve sončnega sevanja) so velikosti 26x36 m)

· orientacija stranic mesta - jasno sever, jug, zahod, vzhod (če je mesto pravokotno, potem je orientacija dolge stranice od severa proti jugu)

· lokacija lokacije naj bo značilna za okolico s polmerom 20-30 km

· razdalja do nizkih zgradb in posameznih dreves naj bo vsaj 10-krat večja od njihove višine, razdalja od neprekinjenega gozda ali urbanega območja pa najmanj 20-krat

· oddaljenost od grap, pečin, vodnega roba - najmanj 100 m

· zaradi preprečitve rušitve naravnega pokrova na meteorološkem mestu je dovoljena hoja le po poteh

· vsi instrumenti na meteorološkem mestu so nameščeni po enotni shemi, ki zagotavlja enako orientacijo glede na kardinalne točke, določeno višino nad tlemi in druge parametre

· ograjo gradbišča in vso pomožno opremo (stojala, kabine, lestve, palice, jambori itd.) prebarvamo z belo barvo, da preprečimo prekomerno segrevanje s sončnimi žarki, ki lahko vpliva na točnost meritev.

· Na meteoroloških postajah se poleg meritev z instrumenti (temperatura zraka in tal, smer in hitrost vetra, atmosferski tlak, količina padavin) izvaja vizualno opazovanje oblačnosti in obsega vidljivosti.

Če travnata odeja na mestu poleti močno raste, je treba travo pokositi ali obrezati, pri čemer ne pustite več kot 30-40 cm, pokošeno travo pa je treba takoj odstraniti z mesta. Snežne odeje na rastišču ne smemo motiti, spomladi pa je treba sneg odstraniti ali pospešiti njegovo taljenje s posipanjem ali odstranjevanjem snega z rastišča. Sneg se čisti s streh kabin in z zaščitnega lijaka padavinomera. Naprave na mestu morajo biti nameščene tako, da se ne senčijo. Termometri naj bodo 2 m od tal. Vrata kabine morajo biti obrnjena proti severu. Lestev se ne sme dotikati kabine.

Na meteoroloških lokacijah osnovnega tipa se uporabljajo naslednji instrumenti:

· termometri za merjenje temperature zraka (vključno z vodoravnim minimumom in vodoravnim maksimumom) in zemlje (za lažje odčitavanje so nagnjeni);

· barometri različnih vrst (najpogosteje - aneroidni barometri za merjenje zračnega tlaka). Nameščamo jih lahko v zaprtih prostorih in ne na prostem, saj je zračni tlak enak v zaprtih prostorih in na prostem;

· psihrometri in higrometri za določanje zračne vlage;

· anemometri za določanje hitrosti vetra;

· vremenske lopute za določanje smeri vetra (včasih se uporabljajo anemormbografi, ki združujejo funkcije merjenja in beleženja hitrosti in smeri vetra);

· indikatorji višine oblakov (na primer IVO-1M); snemalni instrumenti (termograf, higrograf, pluviograf).

· padavinomeri in snegomeri; Na vremenskih postajah se najpogosteje uporabljajo merilniki padavin Tretjakov.

Poleg naštetih kazalcev se na vremenskih postajah beleži oblačnost (stopnja oblačnosti neba, vrsta oblakov); prisotnost in intenzivnost različnih padavin (rosa, zmrzal, led), pa tudi megla; horizontalna vidljivost; trajanje sončnega obsevanja; stanje površine tal; višina in gostota snežne odeje. Vremenska postaja beleži tudi snežne nevihte, nevihte, tornade, meglico, nevihte, nevihte in mavrice.

1.4 Organizacija meteoroloških opazovanj

Vsa opažanja se vnesejo s preprostim svinčnikom v ustaljene knjige ali obrazce takoj po odčitavanju ene ali druge naprave. Posnetki iz spomina niso dovoljeni. Vse popravke naredimo tako, da popravljene številke prečrtamo (tako da jih je še mogoče prebrati) in na vrhu podpišemo nove; Brisanje številk in besedila ni dovoljeno. Posebej pomembna je jasna evidenca, ki olajša tako začetno obdelavo opazovanj na postaji kot njihovo uporabo v hidrometeoroloških centrih.

Če so opažanja izpuščena, mora ustrezen stolpec knjige ostati prazen. V takšnih primerih je popolnoma nesprejemljivo vnašanje kakršnih koli izračunanih rezultatov z namenom »obnove« opazovanj, saj se ocenjeni podatki zlahka izkažejo za napačne in povzročijo več škode kot manjkajoči odčitki instrumentov. Vsi primeri prekinitev so zabeleženi na strani z opazovanji. Vedeti je treba, da vrzeli v opazovanjih razvrednotijo ​​celotno delo postaje, zato bi morala biti kontinuiteta opazovanj osnovno pravilo vsake vremenske postaje.

Občutno so razvrednoteni tudi nepravočasno opravljeni odčitki. V takih primerih je v stolpcu, kjer je zabeležena opazovalna doba, zapisan čas odštevanja suhega termometra v psihrometrični kabini.

Čas opazovanja je odvisen od opreme postaje. V vsakem primeru je treba odčitke opraviti dovolj hitro, a seveda ne na račun natančnosti.

Predhodni pregled vseh inštalacij se izvede 10-15 minut, pozimi pa pol ure pred predvidenim rokom. Prepričati se je treba, da so v dobrem stanju, in pripraviti nekaj instrumentov za prihajajoče odčitke, da se zagotovi točnost opazovanj, da se prepriča, da psihrometer deluje in da je kambrik dovolj nasičen z vodo, da peresa snemalcev pravilno pišejo in je črnila dovolj.

Poleg odčitkov z instrumentov in vizualnega določanja vidljivosti in oblačnosti, zapisanih v ločenih stolpcih knjige, opazovalec v stolpcu »atmosferski pojavi« zabeleži začetek in konec, vrsto in intenzivnost pojavov, kot so padavine, megla, rosa, zmrzal, zmrzal, led in drugi. Da bi to naredili, je potrebno skrbno in stalno spremljati vreme in v intervalih med nujnimi opazovanji.

Opazovanje vremena mora biti dolgotrajno in neprekinjeno ter se izvajati strogo. V skladu z mednarodnimi standardi. Zaradi primerljivosti se meritve meteoroloških parametrov po vsem svetu izvajajo sočasno (tj. sinhrono): ob 00, 03, 06.09, 12, 15, 18 in 21 uri po greenwiškem času (ničelni čas, greenwiški poldnevnik). To so tako imenovani sinoptični datumi. Rezultati meritev se prek računalniške komunikacije, telefona, telegrafa ali radia takoj posredujejo vremenski službi. Tam se sestavljajo sinoptični zemljevidi in razvijajo vremenske napovedi.

Nekatere meteorološke meritve se izvajajo pod lastnimi pogoji: padavine se merijo štirikrat na dan, višina snega - enkrat na dan, gostota snega - enkrat na pet do deset dni.

Postaje, ki zagotavljajo vremensko storitev, po obdelavi opazovanj šifrirajo vremenske podatke za pošiljanje sinoptičnih telegramov v hidrometeorološki center. Namen šifriranja je občutno zmanjšati obseg telegrama in hkrati povečati količino poslanih informacij. Očitno je za ta namen najbolj primerna digitalna enkripcija. Leta 1929 je Mednarodna meteorološka konferenca razvila meteorološko kodo, s katero je bilo mogoče do potankosti opisati stanje ozračja. Ta koda je bila uporabljena skoraj 20 let z le manjšimi spremembami. 1. januarja 1950 je začel veljati nov mednarodni kodeks, ki se je bistveno razlikoval od starega.

2 . Meteorološki instrumenti

Paleta merilnih instrumentov za spremljanje stanja atmosfere in njeno preučevanje je nenavadno široka: od najpreprostejših termometrov do merilnih laserskih naprav in posebnih meteoroloških satelitov. Meteorološki instrumenti se običajno nanašajo na tiste instrumente, ki se uporabljajo za izvajanje meritev na meteoroloških postajah. Ti instrumenti so razmeroma enostavni, zadoščajo zahtevi po enotnosti, kar omogoča primerjavo opazovanj z različnih postaj.

Meteorološki instrumenti so nameščeni na lokaciji postaje na prostem. V prostorih postaje so nameščeni samo instrumenti za merjenje tlaka (barometri), saj razlike med zračnim tlakom na prostem in v zaprtih prostorih praktično ni.

Instrumenti za merjenje temperature in zračne vlage morajo biti zaščiteni pred sončnim sevanjem, padavinami in sunki vetra. Zato so postavljeni v posebej za to izdelane kabine, tako imenovane meteorološke kabine. Na postajah so nameščeni snemalni instrumenti, ki omogočajo neprekinjeno beleženje najpomembnejših meteoroloških veličin (temperatura in vlaga, atmosferski tlak in veter). Snemalni instrumenti so pogosto zasnovani tako, da so njihovi senzorji nameščeni na ploščadi ali strehi zgradbe na prostem, snemalni deli pa so povezani s senzorji z električnim prenosom znotraj zgradbe.

Zdaj pa poglejmo instrumente, namenjene merjenju posameznih meteoroloških elementov.

2.1 Za merjenje zračnega tlaka inzuživajte

Barometer (slika 1) - (iz grščine baros - teža, teža in metreo - merim), naprava za merjenje atmosferskega tlaka.

Slika 1 - Vrste živosrebrnih barometrov

Barometer (slika 1) - (iz grščine baros - teža, teža in metreo - merim), naprava za merjenje atmosferskega tlaka. Najpogostejši so: tekočinski barometri, ki temeljijo na uravnavanju atmosferskega tlaka s težo stolpca tekočine; deformacijski barometri, katerih princip delovanja temelji na elastičnih deformacijah membranske škatle; hipsotermometri, ki temeljijo na odvisnosti vrelišča nekaterih tekočin, na primer vode, od zunanjega tlaka.

Najbolj natančni standardni instrumenti so živosrebrni barometri: živo srebro zaradi svoje visoke gostote omogoča, da v barometrih dobimo relativno majhen stolpec tekočine, primeren za merjenje. Živosrebrni barometri so dve povezani posodi, napolnjeni z živim srebrom; ena od njih je približno 90 cm dolga steklena cev, zaprta na vrhu in ne vsebuje zraka. Mera atmosferskega tlaka je tlak stolpca živega srebra, izražen v mm Hg. Umetnost. ali v mb.

Za določitev atmosferskega tlaka se v odčitke živosrebrnega barometra vnesejo popravki: 1) instrumentalni, brez napak pri izdelavi; 2) sprememba, da se odčitek barometra zniža na 0 °C, ker odčitki barometra so odvisni od temperature (s temperaturnimi spremembami se spreminjajo gostota živega srebra in linearne dimenzije delov barometra); 3) popravek za prilagoditev odčitkov barometra normalnemu gravitacijskemu pospešku (gn = 9,80665 m/s 2), je posledica dejstva, da so odčitki živosrebrnih barometrov odvisni od zemljepisne širine in nadmorske višine mesta opazovanja .

Živosrebrni barometri so glede na obliko sporočenih posod razdeljeni na 3 glavne vrste: skodelice, sifone in sifone. Skodelični in sifonsko-skodelični barometri se praktično uporabljajo. Na meteoroloških postajah uporabljajo postajni skodelicni barometer. Sestoji iz barometrične steklene cevi, spuščene s prostim koncem v skledo C. Celotna barometrična cev je zaprta v medeninasto ogrodje, v zgornjem delu katerega je narejena navpična reža; Na robu reže je skala za merjenje položaja meniskusa živosrebrnega stebra. Za natančno namerjanje na vrh meniskusa in štetje desetink se uporablja poseben cilj n, ki je opremljen z nonijusom in se premika z vijakom b. Višina stebra živega srebra se meri s položajem živega srebra v stekleni cevi, sprememba položaja nivoja živega srebra v skodelici pa se upošteva z uporabo kompenzirane lestvice, tako da se odčitek na lestvici dobi neposredno v milibarih. Vsak barometer ima majhen živosrebrni termometer T za vnos temperaturnih popravkov. Skodelični barometri so na voljo z mejami meritev 810--1070 mb in 680--1070 mb; natančnost štetja 0,1 mb.

Barometer s sifonsko skodelico se uporablja kot kontrolni barometer. Sestavljen je iz dveh cevi, spuščenih v barometrično posodo. Ena od cevi je zaprta, druga pa komunicira z atmosfero. Pri merjenju tlaka z vijakom dvignemo dno čašice, tako da meniskus v odprtem kolenu postavimo na ničlo, nato pa izmerimo položaj meniskusa v zaprtem kolenu. Tlak je določen z razliko v ravni živega srebra v obeh kolenih. Meja merjenja tega barometra je 880--1090 mb, natančnost odčitavanja je 0,05 mb.

Vsi živosrebrni barometri so absolutni instrumenti, ker Glede na njihove odčitke se neposredno meri atmosferski tlak.

Aneroid (slika 2) - (iz grščine a - negativni delec, nerys - voda, tj. deluje brez pomoči tekočine), aneroidni barometer, naprava za merjenje atmosferskega tlaka. Sprejemni del aneroida je okrogla kovinska škatla A z valovitimi podstavki, znotraj katerih se ustvari močan vakuum.

Slika 2 - Aneroid

Ko se atmosferski tlak poveča, se škatla skrči in potegne nanjo pritrjeno vzmet; ko se tlak zmanjša, se vzmet sprosti in zgornja podlaga škatle se dvigne. Gibanje konca vzmeti se prenaša na puščico B, ki se premika po lestvici C. (V najnovejših izvedbah so namesto vzmeti uporabljene bolj elastične škatle.) Na aneroidno skalo je pritrjen termometer v obliki loka. , ki služi za popravljanje odčitkov aneroidov za temperaturo. Za pridobitev prave vrednosti tlaka so odčitki aneroidov potrebni popravki, ki se določijo s primerjavo z živosrebrnim barometrom. Obstajajo trije popravki aneroida: na skali - odvisno od tega, da se aneroid različno odziva na spremembe tlaka v različnih delih skale; od temperature - zaradi odvisnosti elastičnih lastnosti aneroidne škatle in vzmeti od temperature; dodatno, zaradi sprememb v elastičnih lastnostih škatle in vzmeti skozi čas. Napaka pri meritvah aneroidov je 1-2 mb. Zaradi svoje prenosljivosti se aneroidi pogosto uporabljajo na ekspedicijah in tudi kot višinomeri. V slednjem primeru je aneroidna lestvica graduirana v metrih.

2.2 Za merjenjeuporabljajo se temperature zraka

Meteorološki termometri so skupina tekočinskih termometrov posebne izvedbe, namenjenih meteorološkim meritvam predvsem na meteoroloških postajah. Glede na namen se različni termometri razlikujejo po velikosti, izvedbi, mejah merjenja in vrednosti razdelitve skale.

Za določanje temperature in vlažnosti zraka se v stacionarnem in aspiracijskem psihrometru uporabljajo živosrebrni psihrometrični termometri. Cena njihove delitve je 0,2°C; spodnja meja merjenja je -35°C, zgornja meja je 40°C (oz. -25°C oziroma 50°C). Pri temperaturah pod -35 °C (blizu ledišča živega srebra) postanejo odčitki živosrebrnega termometra nezanesljivi; Zato za merjenje nižjih temperatur uporabljajo nizkostopenjski alkoholni termometer, katerega naprava je podobna psihrometričnemu, vrednost delitve lestvice je 0,5 ° C, meje merjenja pa se razlikujejo: spodnja je -75, - 65, -60 °C, zgornja pa 20, 25 °C.

Slika 3 - Termometer

Za merjenje najvišje temperature v določenem časovnem obdobju se uporablja živosrebrni maksimalni termometer (slika 3). Njen razdelek na lestvici je 0,5°C; merilno območje od -35 do 50°C (ali od -20 do 70°C), delovni položaj skoraj vodoraven (posoda rahlo spuščena). Najvišji odčitki temperature se ohranjajo zaradi prisotnosti zatiča 2 v rezervoarju 1 in vakuuma v kapilari 3 nad živim srebrom. Z zvišanjem temperature se presežek živega srebra iz rezervoarja potisne v kapilaro skozi ozko obročasto luknjo med čepom in stenami kapilare in tam ostane tudi, ko se temperatura zniža (ker je v kapilari vakuum). Tako položaj konca stebra živega srebra glede na skalo ustreza najvišji vrednosti temperature. Odčitke termometra uskladite s trenutno temperaturo s stresanjem. Za merjenje najnižje temperature v določenem časovnem obdobju se uporabljajo alkoholni minimalni termometri. Vrednost razdelka na skali je 0,5°C; spodnja meja meritev se giblje od -75 do -41°C, zgornja od 21 do 41°C. Delovni položaj termometra je vodoraven. Ohranjanje minimalnih vrednosti zagotavlja zatič - indikator 2, ki se nahaja v kapilari 1 znotraj alkohola.Odebelitev zatiča je manjša od notranjega premera kapilare; zato, ko se temperatura dvigne, alkohol, ki teče iz rezervoarja v kapilaro, teče okoli zatiča, ne da bi ga premaknil. Ko se temperatura zniža, se zatič po stiku z meniskusom alkoholnega stebra premakne z njim v rezervoar (ker so sile površinske napetosti alkoholnega filma večje od sil trenja) in ostane v položaju, ki je najbližji rezervoarju. Položaj konca zatiča, ki je najbližje alkoholnemu meniskusu, označuje najnižjo temperaturo, meniskus pa trenutno temperaturo. Pred namestitvijo v delovni položaj minimalni termometer dvignemo z rezervoarjem navzgor in ga držimo, dokler zatič ne pade na alkoholni meniskus. Za določanje temperature površine tal se uporablja živosrebrni termometer. Njeni razdelki na lestvici so 0,5°C; meje meritev se razlikujejo: spodnja od -35 do -10°C, zgornja od 60 do 85°C. Meritve temperature tal v globinah 5, 10, 15 in 20 cm izvajamo z živosrebrnim termometrom (Savinov). Njen razdelek na lestvici je 0,5°C; meje merjenja od -10 do 50°C. V bližini rezervoarja je termometer upognjen pod kotom 135°, kapilara od rezervoarja do začetka skale pa je toplotno izolirana, kar zmanjša vpliv na odčitke T sloja zemlje, ki leži nad njegovim rezervoarjem. Meritve temperature tal v globinah do nekaj m se izvajajo z živosrebrnimi globinskimi termometri v tleh. posebne instalacije. Njen razdelek na lestvici je 0,2 °C; meje meritev se razlikujejo: spodnja -20, -10°С, zgornja 30, 40°С. Manj pogosti so živosrebrno-talijevi psihrometrični termometri z mejami od -50 do 35 °C in nekateri drugi.

Poleg meteorološkega termometra se v meteorologiji uporabljajo uporovni termometri, termoelektrični, tranzistorski, bimetalni, sevalni itd.. Uporovni termometri se pogosto uporabljajo v daljinskih in avtomatskih vremenskih postajah (kovinski upori - bakreni ali platinasti) in v radiosondah (polprevodniški upori). ); termoelektrične se uporabljajo za merjenje temperaturnih gradientov; tranzistorski termometri (termotranzistorji) - v agrometeorologiji za merjenje temperature vrhnje plasti tal; bimetalni termometri (toplotni pretvorniki) se uporabljajo v termografih za merjenje temperature, sevalni termometri - v tleh, letalih in satelitske instalacije za merjenje temperature različnih delov zemeljskega površja in tvorb oblakov.

2.3 Za ouporabljajo se določitve vlažnosti

Slika 4 - Psihrometer

Psihrometer (slika 4) - (iz grškega psychros - hladno in ... meter), naprava za merjenje vlažnosti zraka in njegove temperature. Sestavljen je iz dveh termometrov - suhega in mokrega. Suhi termometer kaže temperaturo zraka, mokri termometer, katerega hladilno telo je vezano z mokrim kambrikom, pa kaže lastno temperaturo, odvisno od intenzivnosti izhlapevanja s površine njegovega rezervoarja. Zaradi porabe toplote za izhlapevanje so odčitki mokrega termometra nižji, bolj suh je zrak, katerega vlažnost merimo.

Na podlagi odčitkov suhih in mokrih termometrov s pomočjo psihrometrične tabele, nomogramov ali ravnil, izračunanih s pomočjo psihrometrične formule, se določi tlak vodne pare ali relativna vlažnost. Pri negativnih temperaturah pod - 5°C, ko je vsebnost vodne pare v zraku zelo nizka, daje psihrometer nezanesljive rezultate, zato se v tem primeru uporablja lasni higrometer.

Slika 5 - Vrste higrometrov

Obstaja več vrst psihrometrov: stacionarni, aspiracijski in daljinski. Pri postajnih psihrometrih so termometri nameščeni na posebnem stativu v meteorološki kabini. Glavna pomanjkljivost postajnih psihrometrov je odvisnost odčitkov mokrega termometra od hitrosti pretoka zraka v kabini. V aspiracijskem psihrometru so termometri nameščeni v posebnem okvirju, ki jih ščiti pred poškodbami in neposrednimi toplotnimi učinki. sončni žarki, in se vpihujejo s pomočjo aspiratorja (ventilatorja) s tokom preskusnega zraka s konstantno hitrostjo približno 2 m/s. Pri pozitivnih temperaturah zraka je aspiracijski psihrometer najbolj zanesljiva naprava za merjenje vlažnosti in temperature zraka. Oddaljeni psihrometri uporabljajo uporovne termometre, termistorje in termoelemente.

Higrometer (slika 5) - (iz higro in meter), naprava za merjenje vlažnosti zraka. Obstaja več vrst higrometrov, katerih delovanje temelji na različnih principih: utežni, lasni, filmski itd. Utežni (absolutni) higrometer je sestavljen iz sistema cevi v obliki črke U, napolnjenih s higroskopsko snovjo, ki lahko absorbira vlago iz zrak. Skozi ta sistem se s pomočjo črpalke črpa določena količina zraka, ki se določa vlažnost. Če poznamo maso sistema pred in po meritvi ter prostornino pretočenega zraka, ugotovimo absolutno vlažnost.

Delovanje lasnega higrometra temelji na lastnosti razmaščenih človeških las, da spremenijo svojo dolžino ob spremembi vlažnosti zraka, kar vam omogoča merjenje relativne vlažnosti od 30 do 100%. Las 1 je raztegnjen čez kovinski okvir 2. Sprememba dolžine las se prenaša na puščico 3, ki se premika po lestvici. Filmski higrometer ima občutljiv element iz organskega filma, ki se razširi, ko se vlaga poveča, in skrči, ko se vlaga zmanjša. Sprememba položaja središča filmske membrane 1 se prenaša na puščico 2. Lasni in filmski higrometri pozimi so glavni instrumenti za merjenje vlažnosti zraka. Odčitke lasnega in filmskega higrometra občasno primerjamo z odčitki natančnejše naprave - psihrometra, ki se uporablja tudi za merjenje vlažnosti zraka.

V elektrolitskem higrometru je plošča iz električnega izolacijskega materiala (steklo, polistiren) prevlečena s higroskopsko plastjo elektrolita - litijevega klorida - z vezivnim materialom. Ko se spremeni vlažnost zraka, se spremeni koncentracija elektrolita in s tem njegova odpornost; Pomanjkljivost tega higrometra je, da so odčitki odvisni od temperature.

Delovanje keramičnega higrometra temelji na odvisnosti električnega upora trdne in porozne keramične mase (mešanice gline, silicija, kaolina in nekaterih kovinskih oksidov) od vlažnosti zraka. Kondenzacijski higrometer določa rosišče s temperaturo ohlajenega kovinskega ogledala v trenutku, ko se na njem pojavijo sledi vode (ali ledu), ki kondenzira iz okoliškega zraka. Kondenzacijski higrometer je sestavljen iz naprave za hlajenje ogledala, optičnega oz električna naprava, ki beleži trenutek kondenzacije, in termometer, ki meri temperaturo ogledala. V sodobnih kondenzacijskih higrometrih se za hlajenje ogledala uporablja polprevodniški element, katerega princip delovanja temelji na Lashevem učinku, temperaturo ogledala pa merimo z vanj vgrajenim žičnim uporovnim ali polprevodniškim mikrotermometrom. Vse pogostejši postajajo ogrevani elektrolitski higrometri, katerih delovanje temelji na principu merjenja rosišča nad nasičeno raztopino soli (običajno litijevega klorida), ki je za določeno sol v določeni odvisnosti od vlažnosti. Občutljivi element je sestavljen iz uporovnega termometra, katerega ohišje je prekrito z nogavico iz steklenih vlaken, namočeno v raztopino litijevega klorida, in dveh elektrod iz platinaste žice, navitih na nogavico, na kateri je priključena izmenična napetost.

2.4 Za določitev hitrostiin smeri vetra se uporabljajo

Slika 6 - Anemometer

Anemometer (slika 6) - (iz anemo... in...meter), naprava za merjenje hitrosti vetra in pretoka plinov. Najpogostejši je ročni anemometer s skodelico, ki meri povprečno hitrost vetra. Horizontalni križ s 4 votlimi polkroglami (skodelicami), konveksno obrnjenimi v eno smer, se vrti pod vplivom vetra, saj je pritisk na konkavno poloblo večji kot na konveksno poloblo. To vrtenje se prenaša na puščice števca vrtljajev. Število vrtljajev za določeno časovno obdobje ustreza določeni povprečni hitrosti vetra za ta čas. Pri majhni vrtinčenosti toka se povprečna hitrost vetra nad 100 s določi z napako do 0,1 m/s. Za določitev povprečne hitrosti pretoka zraka v ceveh in kanalih prezračevalnih sistemov se uporabljajo lopatni anemometri, katerih sprejemni del je vrtljiva plošča z več rezili. Napaka teh anemometrov je do 0,05 m/s. Trenutne vrednosti hitrosti vetra določajo druge vrste anemometrov, zlasti anemometri, ki temeljijo na manometrični merilni metodi, pa tudi anemometri z vročo žico.

Slika 7 - Vremenska loputa

Vremenska lopatica (slika 7) - (iz nemškega Flugel ali nizozemskega vieugel - krilo), naprava za določanje smeri in merjenje hitrosti vetra. Smer vetra (glej sliko) je določena s položajem dvokrake vetrovnice, sestavljene iz 2 plošč 1, nameščenih pod kotom, in protiuteži 2. Vremenska lopatica, nameščena na kovinsko cev 3 , se prosto vrti na jekleni palici. Pod vplivom vetra se namesti v smeri vetra, tako da je protiutež usmerjena proti njemu. Palica je opremljena s sklopko 4 z zatiči, usmerjenimi glede na glavne smeri. Položaj protiuteži glede na te zatiče določa smer vetra.

Hitrost vetra se meri s kovinsko ploščo (desko) 6, obešeno navpično na vodoravno os 5. Deska se vrti okoli navpične osi skupaj z vetrovnico in je pod vplivom vetra vedno postavljena pravokotno na zračni tok. Odvisno od hitrosti vetra deska vetrokaze odstopa od navpičnega položaja za enega ali drugega kota, merjeno vzdolž loka 7. Vetrokaz je nameščen na jamboru na višini 10-12 m od površine tal.

2.5 DoločitiUporabljam količine padavin

Padavinomer je naprava za merjenje atmosferskih tekočih in trdnih padavin. Merilnik padavin, ki ga je oblikoval V.D. Tretjakov je sestavljen iz posode (vedra) s sprejemno površino 200 cm2 in višine 40 cm, kjer se zbirajo padavine, in posebne zaščite, ki preprečuje izpihovanje padavin iz nje. Žlica je nameščena tako, da je sprejemna površina žlice na višini 2 m nad tlemi. Količino padavin v mm vodne plasti merimo z merilno skodelico, na kateri so označeni razdelki; Količino trdnih padavin merimo po tem, ko se stopijo.

Slika 8 - Pluviograf

Pluviograf je naprava za kontinuirano beleženje količine, trajanja in intenzivnosti padajočih tekočih padavin. Sestavljen je iz sprejemnega in snemalnega dela, ki sta vgrajena v kovinsko omarico višine 1,3 m.

Sprejemna posoda s presekom 500 kvadratnih metrov. cm, ki se nahaja na vrhu omare, ima stožčasto dno z več luknjami za odtok vode. Usedlina skozi lijak 1 in odtočno cev 2 pade v cilindrično komoro 3, v kateri je nameščen votel kovinski plovec 4. Na zgornjem delu navpične palice 5, ki je povezana s plovcem, je puščica 6 s peresom, nameščenim na njenem konec. Za beleženje padavin je poleg plavajoče komore na palici nameščen boben 7 z dnevnim vrtenjem. Na boben je nameščen trak, oblikovan tako, da so presledki med navpične črte ustrezajo 10 minutam časa, med horizontalnimi pa 0,1 mm padavin. Na strani plovne komore je luknja s cevjo 8, v katero je vstavljen stekleni sifon 9 s kovinsko konico, ki je tesno povezan s cevjo s posebno spojko 10. Ko pride do padavin, voda vstopi v plovno komoro skozi odtočne luknje, lijak in odtočno cev ter dvigne plovec. Skupaj s plovcem se dvigne tudi palica s puščico. V tem primeru pisalo na trak nariše krivuljo (saj se sočasno vrti boben), čim bolj strma je krivulja, večja je intenzivnost padavin. Ko količina padavin doseže 10 mm, se nivo vode v sifonski cevi in ​​plovni komori izenači in voda spontano odteče iz komore skozi sifon v vedro, ki stoji na dnu omare. V tem primeru mora pero na trak narisati navpično ravno črto od zgoraj navzdol do ničelne oznake traku. Če ni padavin, pero nariše vodoravno črto.

Snegomer je merilnik gostote, naprava za merjenje gostote snežne odeje. Glavni del snežne mere je votel valj določenega preseka z nazobčanim robom, ki se pri merjenju navpično potopi v sneg, dokler ne pride v stik s podlago, nato pa odrezan steber snega. se odstrani skupaj s cilindrom. Če se odvzeti vzorec snega stehta, potem se snegomer imenuje utežilec, če se stopi in določi prostornina nastale vode, se imenuje volumetrični. Gostoto snežne odeje ugotovimo z izračunom razmerja med maso odvzetega vzorca in njegovo prostornino. Uporabljati se začenjajo merilniki snega gama, ki temeljijo na merjenju slabljenja sevanja gama s snegom iz vira, nameščenega na določeni globini snežne odeje.

Zaključek

Načela delovanja številnih meteoroloških instrumentov so bila predlagana že v 17. in 19. stoletju. Konec 19. in začetek 20. stoletja. za katero je značilno poenotenje osnovnih meteoroloških instrumentov in oblikovanje nacionalnih in mednarodnih mrež meteoroloških postaj. Od sredine 40-ih. XX stoletje Hitro napreduje meteorološka oprema. Nove naprave se oblikujejo z uporabo dosežkov sodobne fizike in tehnologije: toplotni in fotoelementi, polprevodniki, radijske komunikacije in radar, laserji, različne kemijske reakcije, zvočna lokacija. Posebej omembe vredna je uporaba radarske, radiometrične in spektrometrične opreme, nameščene na meteoroloških umetnih zemeljskih satelitih (MES) za meteorološke namene, ter razvoj laserske metode atmosfersko sondiranje. Na radarskem zaslonu lahko na precejšnji oddaljenosti od opazovalca zaznate grozde oblakov, padavinska območja, nevihte, atmosferske vrtince v tropih (orkane in tajfune) ter sledite njihovemu gibanju in razvoju. Oprema, nameščena na satelitu, omogoča opazovanje oblakov in oblačnih sistemov od zgoraj podnevi in ​​ponoči, spremljanje sprememb temperature z nadmorsko višino, merjenje vetra nad oceani itd. Uporaba laserjev omogoča natančno določanje majhnih nečistoč naravnega in antropogenega izvora, optičnih lastnosti atmosfere brez oblakov in oblakov, hitrosti njihovega gibanja itd. Široka uporaba elektronike (in zlasti osebni računalniki) bistveno avtomatizira procesiranje meritev, poenostavi in ​​pospeši pridobivanje končnih rezultatov. Uspešno se izvaja ustvarjanje polavtomatskih in popolnoma avtomatskih meteoroloških postaj, ki prenašajo svoja opazovanja bolj ali manj dolgo brez človekovega posredovanja.

Literatura

1. Morgunov V.K. Osnove meteorologije, klimatologija. Meteorološki instrumenti in metode opazovanja. Novosibirsk, 2005.

2. Sternzat M.S. Meteorološki instrumenti in opazovanja. Sankt Peterburg, 1968.

3. Khromov S.P. Meteorologija in klimatologija. Moskva, 2004.

4. www.pogoda.ru.net

5. www.ecoera.ucoz.ru

6. www.meteoclubsgu.ucoz.ru

7. www.propogodu.ru

Objavljeno na Allbest.ru

...

Podobni dokumenti

Meteorološke in hidrološke razmere, trenutni sistem morja Laptev, podatki o značilnostih plovbe na območju načrtovanega dela. Obseg dela in uporabljena oprema za navigacijo in geodetsko podporo podatkov študijskega območja.

diplomsko delo, dodano 9. 11. 2011


Naprave za merjenje pretoka odprtih pretokov. Integracijske meritve iz premikajočega se plovila. Merjenje pretoka vode s fizikalnimi učinki. Gradacija gramofonov na terenu. Merjenje pretoka vode s hidrometrom.

tečajna naloga, dodana 16.09.2015


Topografska raziskava v pogojih urbanega razvoja lokacije v Sankt Peterburgu. Inženirske raziskave za projektiranje z uporabo geodetskih raziskav velikega obsega z uporabo geodetskih instrumentov in programskih izdelkov; zahteve regulativnih dokumentov.

diplomsko delo, dodano 17.12.2011


Kompleksi opreme za izvajanje uporov. Funkcionalne značilnosti kompleksa opreme za vrtanje in razstreljevanje jaškov z metodo vrtanja in razstreljevanja. Oprema za vrtalne jaške, njena zasnova in zahteve.

povzetek, dodan 25.08.2013


Utemeljitev zahtev za aerofotografiranje. Izbira fototopografske metode snemanja. Tehnične značilnosti fotogrametričnih instrumentov, ki se uporabljajo pri fototopografskem pisarniškem delu. Osnovne zahteve za izvajanje terenskega dela.

tečajna naloga, dodana 19.08.2014


Ustvarjanje novih metod in sredstev za spremljanje meroslovnih karakteristik optično-elektronskih naprav. Osnovne zahteve za tehnične in meroslovne lastnosti stojal za overitev in kalibracijo geodetskih instrumentov. Merske napake.

Namen, vezja in naprava. Delovanje potovalnih sistemov. Drawworks. Diagrami namena, strukture in oblikovanja. Konstrukcije rotorjev in njihovih elementov. Črpalke za blato in oprema za obtočni sistem. Vrtljivi in ​​vrtalni tulci. menjalniki.

tečajna naloga, dodana 11.10.2005


Razlogi za nastanek nekaterih geodetskih instrumentov - kompenzatorjev, njihova sodobna uporaba v instrumentih, zasnova in princip delovanja. Potreba po uporabi kompenzatorjev kota nagiba in glavnih elementov nivoja tekočine. Preverjanje in raziskovanje ravni.

tečajna naloga, dodana 26.03.2011


Delovanje vodnjakov. Metode električne in radioaktivne karotaže. Merjenje toplotnih lastnosti sten vrtine. Merilna oprema in dvižna oprema. Naprave za nastavitev, nadzor in stabilizacijo napajanja vrtinjskih instrumentov.

predstavitev, dodana 02.10.2013


Sestava kompleta opreme za aerofotografiranje. Naprava za snemanje fotografij ARFA-7. Delo z žiroskopsko napravo. Tehnične specifikacije AFA-TE, interferenčna metoda pridobivanja slike. Optični sistem aerokamere.