63. Добовий та річний хід атмосферного тиску.

Атмосферний тиск в кожній точці земної поверхні чи в будь-якій точці вільної атмосфери весь час змінюється, тобто чи зростає, чи спадає. Ці зміни тиску переважно неперіодичного характеру.

Зміни тиску частково мають періодичний характер добового ходу. При цьому добове коливання тиску подвійне: максимальні значення спостерігаються двічі за добу – перед полуднем і перед північчю (близько 9-10 і 21-22 години за місцевим часом), а мінімальний рано вранці і після полудня (близько 3-4 і 15-16 годин).

Добовий хід тиску добре виражений в тропіках. Від тропіків до полюсів амплітуда добових коливань зменшується. Причинами добового ходу є: добовий хід температури повітря; власні пружні коливання атмосфери, спричинені добовими коливаннями температури; припливні хвилі в атмосфері, що підсилюються резонансом з її власними коливаннями.

В зв’язку з сезонними змінами в циклонічній діяльності атмосферний тиск виявляє річний хід, в різних областях Землі різний. В окремі роки річний хід тиску може більш-менш сильно відрізнятися. Але все ж таки в ньому є певні особливості, властиві даному місцю, які добре відображені в багаторічних середніх величинах.

Типи річного ходу різноманітні. Найбільш простим він є над материками, де максимуми припадають на зиму і мінімуми на літо, а річна амплітуда зростає з віддаленням від океанів.

Добре виражений річний хід того ж типу і на околицях материків в мусонних областях.

У високих широтах океанів максимуми спостерігаються раннім літом і мінімуми взимку. В середніх широтах океанів нерідкий подвійний хід тиску – з максимумами літом і взимку і з мінімумами весною і осінню, причому амплітуда дуже незначна. В тропічних океанах річний хід тиску виражений слабко.

66. Задача по визначенню пококу прямої сонячної радіації

Приклад: Визначити потік прямої сонячної радіації на одиницю горизонтальної земної поверхні за коефіцієта прозорості атмосфери 0,7 і висоти Сонця над обрієм 30°. Розв'язання.

= 1,98 0,7² 0,5 = 0,485 кал/см²хв=- 338,53 Вт/м² - 0,34 кВт/м

68. Задача на визначення поясового часу по відомому істинному сонячному часові.

17 серпня о 17 год 15 хв за іст.часом на метеором. Станції, довгота якої 27 °46' почалась гроза. Встановити дикретний час початку грози не метеостанції.

To= 17 h 15 m

λ= 27 °46'

T λ =?

Δ λ 30°- 27 °46' = 2 °1 4' = 8 хв 56 сек

ΔT = 12 – 12,04 = 04 хв

Tm =17 h 12 m +0.4 хв = 17 год 19 хв

Tn = tm + Δ λ

Tn = 17 год 19 хв + 8 хв 56 сек = 17 год 27 хв 56 сек

T λ = Tn+ 1 год = 18 год 27 хв 56 сек

69. Задача на визначення середнього сонячного та поясового часу в різних пунктах за відомим Грінвіцьким часом.

τмісц. = τпоясне +- Δλ

Δλ – різниця довгот між середнім меридіаном даного часового поясу і меридіаном даного місця.

Рівняння часу:

Δτ = τмісц. – τістинне

(Δτ – Колесник, приложение 1)

τл = τпоясне + 1 год

360° - 24 год

15° - 1 год

1° - 4 хв

1’ – 4 сек

72. Методи дослідження атмосфери

Метеорологічні прилади призначені як для безпосередніх термінових вимірів (термометр або барометр для виміру температури або тиску), так і для безперервної реєстрації тих же елементів у часі, як правило, у виді графіку або кривої (термограф, барограф). Нижче характеризуються тільки прилади для термінових вимірів, але майже усі вони існують також і у виді самописців. По суті, це те ж вимірювальні прилади, але мають перо, що малює лінію на рухомій паперовій стрічці

Термометри. Рідинні скляні термометри. У метеорологічних термометрах найчастіше використовується здатність рідини, укладеної в скляну колбочку, до розширення і стиску. Звичайно скляна капілярна трубочка закінчується кулястим розширенням, що служить резервуаром для рідини. Чутливість такого термометра знаходиться в зворотній залежності від площі поперечного переріза капіляра й у прямій – від обсягу резервуара і від різниці коефіцієнтів розширення даної рідини і скла. Тому чуттєві метеорологічні термометри мають великі резервуари і тонкі трубки, а використовувані в них рідини зі збільшенням температури розширюються значно швидше, ніж скло. Вибір рідини для термометра залежить в основному від діапазону вимірюваних температур. Ртуть використовується для виміру температур вище –39° С – точки її замерзання. Для більш низьких температур застосовуються рідкі органічні сполуки, наприклад етиловий спирт. Точність перевіреного стандартного метеорологічного скляного термометра ± 0,05° С. Головна причина погрішності ртутного термометра зв'язана з поступовими необоротними змінами пружних властивостей скла. Вони приводять до зменшення обсягу скла і підвищенню точки відліку. Крім того, помилки можуть виникати в результаті неправильного зчитування показань або через розміщення термометра в місці, де температура не відповідає щирій температурі повітря в околицях метеостанції. Погрішності спиртових і ртутних термометрів подібні. Додаткові помилки можуть виникати через сили зчеплення між спиртом і скляними стінками трубки, тому при швидкому зниженні температури частина рідини утримується на стінках. Крім того, спирт на світлі зменшує свій обсяг.

БАРОМЕТР, прилад для вимірювання тиску атмосферного повітря. Тиск є сила, що діє на одиницю площі поверхні. Земна атмосфера, що простирається на сотні кілометрів нагору, натискає на поверхню Землі; барометр і служить для виміру цього тиску. Атмосферний, або барометричний, тиск вимірюється в міліметрах ртутного стовпа й у паскалях. Зміни атмосферного тиску, як правило, бувають зв'язані зі змінами погодних умов. Тиск звичайно падає перед негодою, а його підвищення передвіщає гарну погоду. Відзначаючи на карті зміни тиску, можна визначати напрямок вітрів і переміщення циклонів. Лінії рівного тиску називаються ізобарами від греч. isos (рівний) і baros (вага). Барометри були пристосовані для виміру висоти, тому що тиск атмосферного повітря зменшується зі збільшенням висоти над рівнем моря. Такими приладами (альтиметрами) обладнаються літаки, їх беруть із собою альпіністи. Існують два основних типи барометрів – ртутний і анероїд. Ртутний барометр більш точний і надійний, чим анероїд. Анероїд же більш компактний і зручний, його можна зробити кишеньковим.Чашкові анемометри. Швидкість вітру звичайно вимірюють за допомогою чашкового анемометра. Цей прилад складається з трьох або більш конусоподібних чашок, вертикально прикріплених до кінців металевих стержнів, що симетрично відходять від вертикальної осі. Вітер діє з найбільшою силою на увігнуті поверхні чашок і змушує вісь повертатися. У деяких типах чашкових анемометрів вільному обертанню чашок перешкоджає система пружин, по величині деформації яких і визначається швидкість вітру. В анемометрах з вільно обертовими чашками швидкість обертання, приблизно пропорційна швидкості вітру, виміряється електричним лічильником, що сигналізує, коли визначений обсяг повітря обтікає анемометр. Електричний сигнал включає світловий сигнал і записуючий пристрій на метеостанції. Часто чашковий анемометр механічно з'єднують з магнето, і напругу або частоту генерованого електричного струму співвідносять зі швидкістю вітру.

АЕРОЛОГІЧНІ СПОСТЕРЕЖЕННЯ. Найпростіший спосіб визначення висоти хмари складається у вимірі часу, що потрібно невеликій повітряній кулі, відпущеній з поверхні землі, для досягнення основи хмари. Висота його дорівнює добуткові середньої швидкості підйому повітряної кулі на час польоту. Інший спосіб полягає в спостереженні плями світла, утвореного на основі хмари, спрямованим вертикально нагору променем прожектора. З відстані біля 300 м від прожектора виміряється кут між напрямком на цю пляму і променем прожектора. Висота хмари розраховується методом тріангуляції подібно тому, як виміряються відстані при топографічній зйомці. Запропонована система може працювати автоматично вдень і вночі. Для спостереження за плямою світла на основах хмар застосовується фотоелемент. Висота хмарності вимірюється також за допомогою радіохвиль – імпульсів, що посилаються радіолокатором, довжиною 0,86 см. Висота хмари визначається за часом, що потрібно радіоімпульсові для досягнення хмари і повернення назад. Оскільки хмари частково проникні для радіохвиль, цей метод застосовується для визначення висоти шарів при багатошаровій хмарност