75. Методика проведення спостережень за допомогою станційного ртутного барометра. Основні поправки.

Станційний чашковий барометр складається з прямої запаяної зверху скляної трубки, наповненої ртуттю і зануреної своїм нижнім (відкритим) кінцем в чашку зі ртуттю. Чашка виготовляється із заліза та пластмаси. Вона складається з трьох частин, що згвинчуються: нижньої, середньої та верхньої. В верхній частині (кришці) окрім отвору для скляної трубки є ще маленький отвір для взаємодії ртуті, яка знаходиться в чашці з атмосферним повітрям. В іншому випадку барометр не буде реагувати на зміну атмосферного тиску. Для попередження ртуті від забруднення цей отвір закривається гвинтом зі шкіряною шайбою. При робочому стані барометра гвинт має бути відвернутим на 2-3 оберти.В середній частині чашки міститься діафрагма з круглими отворами. Призначення діафрагми полягає у тому, щоб оберегти ртуть від різких коливань і тим самим утруднити попадання повітря в барометричну трубку при перенесенні приладу. Крім того, діафрагма, займаючи деякий об’єм, дає можливість наливати в чашку менше ртуті. Рівень ртуті в чашці знаходиться дещо вище діафрагми. Нижня частина чашки слугує її дном. Скляна барометрична трубка має довжину близько 80 см і внутрішній діаметр 7,2 мм. Над розміщеною в барометричній трубці ртуттю знаходиться розріджений простір. Завдяки цьому під дією тиску повітря на поверхню ртуті в чашці ртуть в трубці піднімається до певної висоти, за якої вага ртутного стовпчика дорівнює атмосферному тиску. Важливе значення для точності вимірювання величин тиску має дотримання правил спостереження. Спостереження за барометром потрібно починати з відліку по термометру, що закріплений на оправі барометра. Це робиться для того, щоб термометр не нагрівався від присутності спостерігача біля приладу і не дав невірних уявлень про температуру ртутного стовпчика, який, маючи велику масу, повільно сприймає температуру навколишнього середовища. Відлік по термометру робиться з точністю до 0,1°. Потім легким постукуванням пальцем по металевій оправі барометра приводять меніск ртуті в нормальний стан. Так як чиста ртуть не змочує скло і діаметр барометричних трубок порівняно малий, то поверхня ртуті в трубках має бути опуклою. Іноді ж, при зниженні тиску, меніск може прийняти плоску форму внаслідок тертя ртуті об стінки трубки. Це явище, що називається капілярною депресією (пониженням), виявляє великий вплив на точність показань барометра.Після цього за допомогою кремальєрного гвинта встановлюють ноніус на верхню частину меніска (при правильному встановленні ноніуса зліва і справа повинні бути видні невеликі куточки просвіт) і відраховують показання барометра з точністю до 0,1 мм (чи мбар). Цілі одиниці тиску беруть на око за ближньою до зрізу ноніуса поділкою шкали. При спостереженнях потрібно око встановити так, щоб нижній передній зріз ноніуса і задній зріз кільця були в горизонтальній площині.Після запису в книжку результатів спостережень за барометром необхідно, не збиваючи встановлення ноніуса, перевірити правильність проведеного відліку. Ртутний стовпчик барометра схильний коливанням температури; на нього діють зміни сили тяжіння з висотою і широтою. Очевидно, що для порівнянь показань барометрів, що знаходяться в різних умовах, і для отримання величини істинного тиску повітря необхідно ввести ряд поправок: інструментальну, на температури та на силу тяжіння.Інструментальна поправка залежить від якості виготовлення приладу. Навіть при найретельнішому виготовленні приладу барометр має ряд неточностей, які не можуть бути враховані якими-небудь теоретичними розрахунками. Щоб врахувати ці недоліки, порівнюють показання барометра і барометра-еталона, встановлених в абсолютно однакових умовах. Різниця показань приладів і буде інструментальною поправкою. Вона вказується в перевірочному свідоцтві кожного барометра і не змінюється до наступного його порівняння.Найбільш значною буде поправка на температуру. При одному і тому ж тиску висота ртутного стовпчика, що вираховується, знаходиться в залежності від температури самого приладу. Це обумовлено зміною густини ртуті залежно від її температури. Тому є необхідність приведення показань барометрів, встановлених на всіх станціях, до однієї якої-небудь температури. За таку температуру прийнято.Третя поправка – на силу тяжіння – витікає із тих розмірковувань, що вага тіла змінюється з широтою і висотою в залежності від сили тяжіння. Довжина стовпа рідини в барометричній трубці залежить не тільки від величини атмосферного тиску, а й від ваги самої рідини: чим легша рідина, тим більшою повинна бути довжина стовпця, що врівноважує тиск повітря. Однак оскільки вага ртуті не всюди однакова, то, очевидно, що безпосередні показання барометрів, встановлених на різних пунктах земної кулі, виявляються незрівнянними між собою. В зв’язку з цим виникає необхідність в приведенні показань ртутних барометрів до однієї якої-небудь величини сили тяжіння. Відповідно до установленого порядку показання всіх ртутних барометрів у всіх країнах світу приводяться до так званої нормальної сили тяжіння, тобто такої силі тяжіння, яка має місце над рівнем моря на широті 45°. Значення поправок на силу тяжіння для різноманітних висот і широт дають в спеціальних таблицях. Так як сила тяжіння для даної географічної широти і висоти над рівнем моря з плином часу не змінюється, то поправка на приведення до нормальної сили тяжіння для кожної окремої станції завжди залишається незмінною. Протягом тривалого часу залишається незмінною також й інструментальна поправка. В зв’язку з цим можливо об’єднати для зручності ці дві поправки в одну спільну – постійну.

Таким чином, на метеорологічних станціях у підрахунки по барометру практично вводиться не три, а дві поправки – постійна поправка і поправка на температуру.

77. Для спостереження за темпер. Повітря використовують психометричний термометр (ртутний), його встановлюють вертикально.

Також використовують макс. і мін. термометри.ґвсі термометри розміщують у псих. будці. Резервуари термометрів повинні знаходитись на висоті 2 м. Термометри встановлюють на металевому штативі. При температурі вище – 36 С виміри по ртутним термометрам не ведуться. Для вимірювання темпер. В польових умовах використовують сухий термометр, психрометр і термометр – плащ.

81. Організація та проведення метеорологічних спостережень. Метеорологічний майданчик.

Метеорологічні спостереження – це вимірювання і якісні оцінки метеорологічних елементів. До метеорологічних елементів відносяться в першу чергу температура та вологість повітря, атмосферний тиск, хмарність, опади, тумани, заметілі, грози, видимість. Сюди ж приєднуються і деякі величини, що безпосередньо не відображають властивостей атмосфери чи атмосферних процесів, але тісно пов’язані з ними. Це температура грунту чи поверхневого шару вади, випаровуваність, висота і стан снігового покриву, тривалість сонячного сяяння тощо. В меншій кількості місць також проводяться спостереження за сонячним та земним випромінюванням і за атмосферною електрикою.

Метеорологічні спостереження за станом атмосфери поза приземного шару, до висот близько 40 км, мають назву аерологічних спостережень. Від них відрізняються за методикою спостереження за станом вищих шарів атмосфери, яким можна дати назву аерономічних спостережень.

Найбільш повні та точні спостереження відбуваються в метеорологічних і аерологічних обсерваторіях, які є в кожній країні. Однак кількість таких обсерваторій невелика. Крім того, навіть найточніші спостереження не можуть дати вичерпної інформації про все життя атмосфери, оскільки атмосферні процеси протікають в різній географічній обстановці по різному. Тому, крім метеорологічних обсерваторій, спостереження за основними метеорологічними елементами проводяться ще на багатьох тисячах метеорологічних станцій і багатьох сотнях аерологічних станцій по всій Земній кулі.

Для вивчення географічного розподілу метеорологічних елементів і порівнянні стану атмосфери (погоди і клімату) в різних місцях Землі необхідно, щоб метеорологічні станції у кожній країні і в усіх країнах світу проводили спостереження по можливості однотипними приладами, за єдиною методикою, в певні години доби. Іншими словами, станції в кожній країні і в світових масштабах повинні складати єдине ціле – мережу метеорологічних станцій, метеорологічну мережу.

Метеорологічні станції складаються з метеомайданчика, на якому розташована більшість приладів, що фіксують метеоелементи, і замкненого приміщення, в якому встановлюється барометр і барограф і ведеться обробка спостережень. Метеорологічний майданчик має огорожу, розмірами 26x26м.

На наземних метеорологічних станціях у всьому світі проводяться одночасні спостереження через кожні 3 години за єдиним – гринвіцьким – часом.