Методическая разработка к практикуму «Метеорологические приборы»

Методические рекомендации к практикуму «Метеорологические приборы».

Цель: знакомство с устройством и принципом работы метеорологических приборов, правилами их использования.

Средства обучения: флюгер, анемометр; термометры; приборы для измерения атмосферного давления; приборы для измерения осадков; приборы для измерения высоты и плотности снежного покрова.

Наблюдения за температурой воздуха состоят из измерений температуры воздуха во все установленные сроки и измерения максимальных и минимальных значений с помощью термометра в промежутках между сроками. Наблюдения проводятся при помощи различных термометров.

Максимальный термометр (рис. 1) служит для определения наивысшей температуры за промежуток времени между сроками наблюдений. Для сохранения максимальной температуры ко дну резервуара приделывается стеклянный штифт. Свободный конец штифта входит в капилляр и сильно суживает отверстие между штифтом и стенками капилляра. При повышении температуры ртуть преодолевает суженное отверстие и поднимается по капилляру, а при понижении температуры ртуть в резервуаре начинает уменьшаться в объёме, и происходит отрыв части ртути от столбика ртути в капилляре, поэтому максимальное показание в капилляре сохраняется до тех пор, пока термометр не встряхнут. Шкала максимального термометра разделена через 0,5. термометр устанавливается в горизонтальном положении.

Минимальный термометр (рис. 2) применяется для определения самой низкой температуры воздуха между сроками. Капилляр этого термометра всегда заполнен бесцветным спиртом, внутри которого плавает стеклянный штифт, имеющий на концах булавовидные утолщения. Термометр устанавливают в горизонтальном положении. Когда температура воздуха начнёт понижаться, мениск дойдёт до штифта и потянет его за собой по направлению к резервуару. При повышении температуры спирт пойдёт далее от резервуара, а штифт останется на месте. По удалённому от резервуару концу штифта можно узнать самую низкую температуру между сроками.

Деление на шкале нанесены через 0,5.

На метеорологических станциях имеются срочные термометры. В тех районах, где хотя бы изредка температура бывает ниже - 39⁰ С, вместо ртутного термометра применяют спиртовой.

Деление на шкале срочных термометров (через 0,2) даёт возможность определять температуру с точностью до 0,1⁰С.

При помощи термометра-плащ определяют температуру воздуха в полевых условиях. Этот ртутный термометр состоит из толстой капиллярной трубки, на которой нанесены деления через 0,5.

К верхнему, суженному, концу трубки прикрепляют шнур длиной около 0,5 метра. На свободном конце верёвки делается петля, за которую держат термометр-плащ во время вращения. Термометр-плащ вращают над головой в течение 1 минуты, а затем снимают его показания.

Барометр-анероид служит для измерения атмосферного давления в полевых условиях.

Внутри корпуса данного прибора находится латунная коробочка с волнообразной поверхностью. Воздух их неё выкачан. Атмосферное давление, пытающееся сплющить коробочку, уравновешивается плоской пружиной, один конец которой прикреплён ко дну корпуса, а другой упирается в стоечку, соединённую с поверхностью коробочки. Один рычаг прикреплён к верхнему краю пружины и соединяется с другим рычагом, который вращается на шарнире. К этому рычагу прикреплена цепочка, охватывающая цилиндр. Цепочку в натянутом положении удерживает спиральная пружина, надетая на цилиндр. Цилиндр вращается вертикальной оси, на нём укреплена стрелка, движущаяся по шкале анероида, по которой производят отсчёт. волнообразная крышка от изменения давления атмосферы то опускается, то поднимается. Это колебательное движение передаётся цилиндру который вращает стрелку.

Цена деления шкалы 0,5 мм рт. ст.

Для определения направления, силы и скорости ветра используют флюгер. Состоит из основного стержня, к муфте которого прикреплены железные прутья, указывающие стороны горизонта. Для ориентирования прибора на одном из прутьев прикреплен буква N (север), что даёт возможность правильно определить все стороны горизонта. На основной стержень надета металлическая труба с флюгаркой, железной доской и дугой со штифтом, по которым можно определить скорость ветра. Флюгер устанавливается на столбе высотой 10-12 метров.

Высота снежного покрова определяется с помощью снегомерной рейки.

Количество жидких и твёрдых атмосферных осадков измеряют высотой слоя воды (в мм), образованного осадками на горизонтальной поверхности. Интенсивность осадков измеряется в миллиметрах в минуту. Для измерения осадков используют осадкометр Третьякова, который предназначен для сбора жидких и твёрдых осадков для их последующего измерения.

Осадкомер устанавливается на деревянном столбе или металлической подставке так, чтобы верхний торец ведра находился на высоте 2 м над поверхностью земли. С северной стороны от осадкомера находится стремянка. Измерение осадков производится два раза в сутки.

В срок наблюдения, наблюдатель приносит ведро с осадками. Осадки сливают в измерительный стакан и по положению уровня воды относительно шкалы стакана отсчитывают число делений стакана, округляя до целых делений.

Если осадки твёрдые или смешанные, то измерения производят после того, как осадки растают.