Лабораторна робота 1.

ВИМIРЮВАННЯ ВИСОТИ I ЩIЛЬНОСТI СНIГОВОГО НАСТИЛУ ТА РОЗРАХУНОК ЗАПАСIВ ВОДИ В СНIГУ.

М е т а р о б о т и - вивчити будову, принцип роботи i застосування вагового снігомiра, познайомитись з методикою снiговимiрювальних спостережень.

Основними характеристиками снiгового настилу є тривалiсть i характер залягання, ступiнь покриття поверхнi, висота i щiльнiсть снiгу, наявнiсть i товщина снiгу. Спостереження зa ступенем покриття грунту снiговим настилом i характером залягання проводиться вiзуально з моменту утворення, аж до повного зникнення снiгового настилу.

Ступiнь покриття грунту снiговим настилом визначається щоденно в години ранкових спостережень i оцiнюється по 10-ти бальнiй системi. При цьому встановлюють число десятих долей поверхні, вкритої снігом. Характер залягання оцiнюється як рiвномiрний (без заметiв); помiрно - рiвномiрний (невеликi замети); дуже нерiвномiрний (великi замети); сніг лежить тiльки мiсцями.

Висота снiгового покриву вимiрюється снiговими рейками, щiльнiсть снiгу - похiдним ваговим снiгометром ВС - 43, а товщину снiгового настилу - з допомогою лiнiйки з мiлiметровими подiлками.

Б у д о в а п р и л а д і в.

Снiгомiрнi рейки бувають постiйнi i переноснi (похiднi). Постiйна рейка - дерев'яний брусок довжиною близько 2 м і шириною 5-6 см із сантиметровими поділками. Похідна рейка має розміри 180 х 4 х 2 см і металевий наконечник. Постійні рейки (3шт.) встановлюються восени до початку снiгопадiв посерединi метеоплощадки. Вiдлiк по них проводиться щоденно вранцi, при цьому пiдходити до рейок треба не ближче нiж на 2-3 м. З трьох вимірів вираховують середнє значення (в цiлих сантиметрах).

Ваговий снiгомiр складається з металевого цилiндра площею поперечного перетину 50см² i нерiвноплечових ваг. Збоку цилiндра нанесені сантиметрові подiлки. Нульова подiлка шкали - нижнiй зрiз заточених зубцiв. Вздовж цилiндра вiльно пересувається металеве кiльце з дужкою, за яку циліндр прикріплюється гачком до ваги. Кожна поділка лінійки відповідає масі 5 г.

З а в д а н н я :

1. Познайомитись з роботою вагового снiгомiра, намалювати схему приладу.

2. На трьох дiлянках (вiдкритому місці і пiд кронами дерев у дендропарку та в центрі метеоплощадки) вимiряти висоту i щiльність снiгового настилу. Данi занести в таблицю. Визначити середнє значення вимiряних величин.

3. Розрахувати запаси води в снiгу. Зробити висновки згiдно з отриманими результатами.

4. Дати вiдповiдь на контрольнi запитання. Розв'язати задачу.

П о р я д о к в и к о н а н н я р о б о т и

1. Познайомитись з роботою вагового снiгомiра, перевiрити правильнiсть його роботи.

2. За 15 хв. до роботи винести снiгомiр з примiщення.

3. У вибраних точках цилiндр занурити в снiг i за подiлками на бiчнiй стiнцi визначити висоту снiгового настилу в см. Повторність замірів 5-кратна.

4. Лопаткою, якою укомплектований снiгомiр вимести снiг з одної сторони цилiндра i пiдсунути лопатку пiд цилiндр так, щоб весь снiг який знаходився в цилiндрi, залишився в ньому.

5. Витягнути цилiндр iз снiгу, перевернути кришкою вниз i пiдвiсити його на гачок бiзмена для зважування. Якщо висота снiжного настилу понад 50 см, то цилiндр погрузити в тому ж самому мiсцi другий раз i результати сумувати. Якщо висота снiгового настилу менше 5 см, щiльнiсть не визначається.

6. По лiнiйцi бiзмена визначити число подiлок (кожна подiлка вiдповiдає масі 5 г ). Записати результати в таблицю.

П р о в е д е н н я о б ч и с л е н ь

1. Визначення щiльностi снiгового настилу.

Щiльнiстю снiгу називають вiдношення маси снiгу до його об'єму. Значення щiльностi визначають за формулою:

d= m / v = 5гn / 50см²h ,

де d - щiльнiсть снiгу г/см³, n - число подiлок, вiдраховане по шкалi лiнiйки ваги, h - висота проби снiгу в см, вимiряна по бiчнiй сторонi цилiндра.

2. Визначення товщини шару води.

Для визначення товщини шару води необхiдно щiльнiсть снiгового настилу помножити на його висоту і на 10 (щоб отримати дані в мм):

H = 5n 10 /50 = n.

Число подiлок на вагах бiзмена покаже висоту шару води в мм, яка утворилася при повному розтаваннi снiгу.

3. Розрахунок запасiв води в снiгу

Cніговий покрив має певні запаси води (М), які залежать від його висоти (h) та щільності (d):

М = h d 10 мм.

1 га = 100 000 000 см². Якщо на кожні 50 см² припадає 5n грамів води, то на 1 га - 10n тон води.

Контрольнi запитання i задачi

1. Чому при морозах снігомір треба охолодити, а потім тільки приступати до вимірів?

2. Як проводити замiри при висотi снiгового настилу понад 60 см?

3. Вкажіть основнi характеристики снiгового настилу.

4. У чому полягає позитивне i негативне значення снiгового настилу для лiсу?

5. Охарактеризуйте вплив лiсових насаджень на нагромадження i розтавання снiгу.

Задачі:

6. Визначте запаси води в снiгу в т/га, якщо висота снiгового настилу 35 см, а щiльнiсть 0,24 г/см³.

7. Визначте щiльнiсть снiгового настилу, якщо висота снiгу 70 см, маса проби 840 г.

8. При вiдбираннi проби снiгу цилiндр опускали двiчi, при чому взятi проби снiгу мали висоту 50 см i 30 см i важилии вiдповiдно 81 г i 64 г. Визначити щiльнiсть i запас води в снiгу i товщину шару води.

9. Визначте висоту, щiльнiсть снiгового покриву, а також запаси води в снiгу, якщо об'єм взятої проби 2400 см³ , а об'єм води, яка утворюється при розтаненнi цiєї проби дорiвнює 600 см³. Вимiри проводились ваговим снiгомiром.

10. Дайте оцінку сніговим меліораціям.

У з в і т і в и к л а д а ю т ь:

1. Схему вагового снiгомiру.

2. Результати проведених вимiрiв, занесених у таблицю 1.

3. Вiдповiдь на одне теоретичне запитання 10.

4. Розв'язок задач N6-9.

5. Висновки.

1. Результати вимiрювання висоти i щiльностi снiгового настилу.

Об'єкт	Висота снігу по циліндру, см (h)	Відлік по бізмену, поділок (n)	Щільність снігу, г/см3 (d)	Товщина шару води, мм (H)	Запас води, т/га (M)
1. і т.д.

Лабораторна робота 2.

Iнструментальний I розрахунковий методи визначення iнтенсивностi прямої, сумарної, розсiяної та відбитої сонячної радiацiї.

М е т а р о б о т и - вивчити будову, принципи дiї i застосування термоелектричних актинометричних приладів Савiнова-Янишевського; визначити потоки сонячної радiацiї iнструментальним методом.

Сонячна радiацiя є джерелом усіх природних процесів (метеорологічних, гідрологічних, хімічних, біологічних тощо), що відбуваються на земній кулі. Земля отримує лише одну двохмільярдну частину променистої енергії Сонця, але і ця частина становить 1,36 х 10²⁴ кал тепла на рік.

Весь сонячний спектр поділяють на три частини: ультрафіолетову (з довжиною хвиль 0,01-0,39 мкм) , видиму (0,39-0,66) та інфрачервону (0,76-4 мкм). Ця частина електромагнітного випромінення Сонця називається в метеорології сонячною радіацією.

Розрізняють короткохвильову ( довжина до 4 мкм) і від 4 до 120 мкм довгохвильову радіацію. Крім цього виділяють:

Пряма сонячна радiацiя S - частина променевої енергiї, випромiнюваної Сонцем, яка надходить на поверхню землi в виглядi прямих паралельних променiв.

Розсiяна радiацiя D - частина сонячного випромiнювання, розсiяного атмосферою i яке надходить на горизонтальну поверхню вiд всiєї небесної сфери.

Сумарна радiацiя Q - потiк прямої i розсiяної радiацiї, що надходить на горизонтальну поверхню.

Q = S + D (кал/см²*хв.)

Випромiнювання земної поверхнi Eз - довгохвильова променева енергiя випромiнювана поверхнею Землi i направлена вгору до атмосфери.

Зустрiчне випромiнювання атмосфери Еа - довгохвильове випромiнювання атмосфери, направлене вниз до поверхнi Землi.

Ефективне випромiнювання Ееф - рiзниця мiж довгохвильовим випромiнюванням Землi i атмосфери.

Ееф = Ез - Еа (кал/см²*хв.)

Відбита радіація R – випромінювання, відбите від від земної поверхні. Розрізняють короткохвильову відбиту радіацію Rk - вiдбите короткохвильове випромiнювання, яке надходить від сонячного диска і розсіюється атмосферою та довгохвильову відбиту радіацію Rд, яка виникає при відбиванні атмосферного випромінення. R = Rk + Rд. Величина відбитої радіації виражена у відсотках називається альбедо А.

А= R / Q 100%

Земна радіація створюється тепловим випромінюванням земної поверхні.

Iнтенсивнiсть потокiв сонячної радiацiї вимiрюється найчастiше в кВт/м² або кал/(см² хв). Відомо, що 1кал/(см² хв) = 0,698 кВт/м² = 4,187 Дж.

Загальне послаблення радіації в атмосфері при будь-якій висоті Сонця виражається формулою Буге-Ламберта

S = S_o * P ^m ( кал/см²*хв.)

Де S – інтенсивність прямої сонячної радіації біля поверхні Землі;

• S_{o -} сонячна стала ( 1,94-1,98 кал/см²*хв.);

• m - шлях променя в атмосфері.; m =1/ sin <;

• P - коефіцієнт прозорості атмосфери.

Шлях m, що його проходять сонячні промені в атмосфері при різних висотах Сонця над горизонтом, визначається : 90^о = 1; 60^о =1,2;

30^о =2; 10^о =5,6; 5^о = 10,4; 3^о =15,4; 1^о -35,4.

Потік прямої радіації на горизонтальну поверхню називають інсоляцією (S’). Інсоляція визначається за формулами:

S’= S_o sin < або S’= S_o sin < (кал/см²*хв)

Різницю між всіма потоками сонячної радіації що прийшли на Землю і поглинулися нею та відбитою сонячною радіацією і довгохвильовим випроміненням називають радіаційним балансом В.

B = S+D –R –Eеф або

B = Q(1-A) – Eеф (кал/см²*хв).

Для вимірювання всіх видів сонячної радіації на метеостанціях та у польових умовах застосовують актинометричні прилади: 1 - термоелектричний актинометр Савінова-Янишевського - для вимірювання інтенсивності прямої сонячної радіації; 2 - термоелекричний піранометр Савінова-Янишевського - для вимірювання інтенсивності розсіяної та сумарної радіації; 3 - термоелектричний альбедометр - для вимірювання відбивної здатності підстилаючої поверхні; 4 - геліограф - для вимірювання тривалості сонячного сяяння; 5- люксметр – для вимірювання освітленості.

У виглядi прямої сонячної радiацiї в бiосферу Землi поступає основна частина сонячної енергiї. Вмiння оцiнювати i iнструментально визначати потоки сонячної радiацiї для дослiдника необхiдне.

Б у д о в а п р и л а д і в.

Термоелектричний актинометр Савінова-Янишевського призначений для вимiрювання прямої сонячної радiацiї. Принцип роботи приладу грунтується на використанні явища термоструму. Останнє полягає у тому, що у замкнутому колі, складеному з з двох різних провідників (термопар) виникає електричний струм, якщо температура місця їх з'єднання буде різною. Сила цього струму пропорційна різниці температур спаїв, і її можна виміряти гальванометром.

В актинометрі приймачем сонячної радіації є диск із срібної фольги діаметром 11 мм. Сторона диска, обернена до Сонця - матова чорна. До другої сторони через цигарковий папір приклеєні внутрішні непарні спаї зіркоподібної термобатареї, яка складається з манганінових і константинових стрічок. Зовнішні парні спаї приклеєні до мідного кільця, затиснутого в корпусі приладу поверх паперу. Зірочка ізольована шелаком від срібного диска і мідного кільця. Кінці провідника можуть бути ввімкнуті на гвльванометр.

Приймач вміщений в трубку, довжиною 116 мм, що має на зовнiшньому кiнцi дiафрагму дiаметром 20 мм, яка служить приймальним отвором. Прилад має ряд спадаючих по дiаметру внутрiшнiх дiафрагм i, найменшу дiафрагму дiаметром 10 мм, яка з'єднана з корпусом. Приймальний диск трохи бiльший за цю дiафрагму i розмiщений на невеликiй вiддалi вiд неї. При правильному наведеннi актинометра на Сонце тiнь вiд оправи вхiдного вiкна повинна концентрично розташуватись на кiнцi трубки.

Для спостереження трубку встановлюють з допомогою штатива, який орiєнтують стрiлкою на пiвнiч, послаблюючи гвинт i ставлять сектор широт на ширинi мiсця спостережень. Регулюючим гвинтом повертають трубку, нацiлюючи її на Сонце. Для цього з приладу знімають кришку, трубку націлюють на Сонце. Перед спостереженням вiдкрита трубка наставляється на Сонце протягом 2 хв. для пiдсушування чорноти на прийомнику. Потiм кришка натягується на трубку i через 25-30 с роблять відлік по гальванометру, тобто вiдраховують положення нуля. Через 25 с. пiсля зняття кришки проводять спостереження, тобто серії відліків з інтервалами 5 с.

Термоелектричний пiранометр призначений для вимiрювання cумарної i розсiяної радiацiї. Вiн має пристрiй, який дозволяє перекинути станину приладу приймачем вниз, що дозволяє вимiрювати iнтенсивнiсть вiдбитої радiацiї i визначити альбедо пiдстилаючої поверхнi. Приймачем пiранометра є термоелектрична батарея, вмонтована в формi квадрата 32 х 33 мм² , яка складається з 87 термопар з манганіну та константину. Її прийомна поверхня пофарбована в чорний i бiлий кольори у виглядi шахової дошки. Половина спаїв термобатереї знаходиться пiд бiлими, iнша половина - пiд чорними клiтинками. Під дією короткохвильової радіації, внаслідок різниці температур білих і чорних спаїв, виникає термострум. Крайні термоелементи батареї з'єднані з гальванометром. Зверху приймач накритий напiвсферичним склом для захисту вiд вiтру i опадiв. Скло, крім того, затримує довгохвильову радіацію. Для вимiрювання iнтенсивностi сонячної радiацiї приймач затiнюють особливим екраном. Пiд час вимiрювань приймач приладу встановлюється строго горизонтально, для для чого пiранометр укомплектований рiвнем i гвинтами. У нижнiй частинi приймача розмiщена скляна сушарка, заповнена водопоглинаючою речовиною, яка запобiгає конденсацiї вологи на приймачi i склi.

Термоелектричний альбедометр призначений для вимiрювання iнтенсивностi сумарної, розсiяної i вiдбитої радiацiї. Його приймачем є головка пiранометра, встановлена на самозрiвноважуючий карданнний пiдвiс. Цей пiдвiс дозволяє встановлювати прилад в двох положеннях - приймачем вгору i вниз, до того горизонтальнiсть приймача забезпечується автоматично.

Люксметр Ю-16 застосовується для вимiрювання освiтленостi поверхонь. Гелiограф призначений для реєстрацiї сонячного сяйва.

З а в д а н н я 1.

1. Зрозумiти будову, принцип дiї термоелектричного актинометра.

2. Освоїти методику дослiдження i виконати спостереження.

П о р я д о к в и к о н а н н я р о б о т и.

1. Пiдготувати умови для роботи з актинометром i правильно розташувати i пiдготувати до роботи гальванометр.

2. Пiдключити актинометр до гальванометра. При закритiй кришцi актинометра вiдкоректувати положення (з максимальним наближенням до нуля) стрiлки гальванометра й записати це положення в таблицю (Н'₀). Зробити відлік температури на гальванометрі (t₁).

3. Вiдкрити кришку i з допомогою регулювальних гвинтiв забезпечити орiєнтацiю фотоелемента актинометра щодо сонячних променiв (сонячний вiзир вiд отвору на вiнцях актинометричної трубки повинен спiвпадати з центром перехрестя нанесеного при основi). Витримати паузу не меншу за момент iнерцiї приладу (50-55 с) i вiдiбрати вiдлiки й внести їх в таблицю (Н₁, Н₂, Н₃, Н₄). Виміряти температуру на термометрі гальванометра (t₂).

4. Виконавши вказану серiю спостережень, вiдмiтити положення стрiлки нуля (Н''₀).

5. Обчислити середню величину місця нуля гальванометра:

Н₀ = (Н'₀ + Н''₀) / 2

та середню величину Н чотирьох вимірювань:

Н = (Н₁ + Н₂ + Н₃ + Н₄) /4.

6. Обчислити середню температуру гальванометра: t = (t₁ + t₂) / 2.

7. До середнього значення відлікань гальванометра внести шкалову поправку ( Н) згідно з його середньою температурою (t). Ці дані беруть із свідоцтва гальванометра. Після цього обчислити випралене відлікання гальванометра за формулою: Н = Н + Н.

8. Визначити фактичне відхилення стрілки гальванометра (N):

N = H - H₀

9. Визначити інтенсивність прямої сонячної радіації S в кал /(см² хв) за отриманими даними та перевідним множником k = 0,0141,за свідоцтвом:

S = k N

Опрацювання результатiв вимiрювань.

1. Використовуючи отриманi експериментальнi данi, визначають потiк прямої сонячної радiцiї за формулою.

2. Розрахунковим методом проводять визначення iнтенсивностi потоку прямої сонячної радiацiї за формулою:

Q = S + D, з якої S = Q - D.

3. Порiвнюємо отриманi результати, що й стане контролем якостi виконання роботи.

З а в д а н н я 2 .

1. Вивчити будову, принцип дiї i методику виконання дослiджень пiранометром термоелектричним та альбедометром.

2. Провести серiю спостережень.

П о р я д о к в и к о н а н н я р о б о т и.

1. Встановити пiранометр i забезпечити (за допомогою рiвня) приймальнiй поверхнi горизонтальне положення.

2. На пiвнiч вiд пiранометра, на вiдстанi 50-60 см, розташувати гальванометр i приєднати його до пiранометра.

3. Забезпечити стрiлцi гальванометра (при закритiй приймальнiй поверхнi пiранометра) нульове положення щодо шкали гальванометра. Зняти вiдлiк положення нуля стрiлки з точнiстю до десятої долi найдрiбнiшої поділки шкали (Н'₀).

4. Щоб отримати данi для визначення iнтенсивностi потоку сумарної сонячної радiацiї, необхiдно зняти кришку пiранометра й через 60 сек зчитати з iнтервалом у 20 сек 3 вiдлiки i записати в табл. (Н₁, Н₂, Н_{3 ,}Н₄).

5. Визначення потоку розсiяної сонячної радiцiї передбачає зат iнення екраном фотоелемента приймальної поверхнi. Через 60 сек провести з iнтервалом в 20 сек в таблицю.

6. Виконавши цi спостереження, закрити кришкою приймальну поверхню i визначити положення нуля стрiлки гальванометра, яке й запи-сати в наступну табл. (Н''₀).

Опрацювання результатів вимірювань.

1. Розрахунок iнтенсивностi сумарної сонячної радiацiї проводять за допомогою наступної формули:

Q = k (H₁)+(H₂)+(H₃,+Н₄) / 4 - (H`₀+H``₀) / 2,

де k - перевiдний коефiцiєнт, який визначається при повiрцi приладу (приймемо, що вiн складатиме 0,0141);

H`- поправка гальванометра (iндивiдуальна для кожного приладу);

Н₁, Н₂ та iн. - вiдлiки.

Контрольнi запитання i задачi

1. Значення прямої сонячної радiацiї.

2. Змiна iнтенсивностi прямої сонячної радiацiї з висотою.

3. Спiввiдношення прямої i фотосинтетично активної радiацiї(ФАР).

4. Можливостi застосування iнструментального i розрахункового методiв визначення iнтенсивностi потоку прямої сонячної радiацiї.

5. Iнтенсивнiсть сонячної радiацiї. Сонячна постiйна.

6. Спектральний склад сонячної радiацiї.

7. Iнтенсивнiсть i спектральний склад сонячної радiацiї.

8. Фактори, що визначають iнтенсивнiсть сонячної радiацiї.

9. Будова i принцип роботи гелiографа скляного.

10. Освітленість і тривалість сонячного сяяння.

11. Екологічне значення освітленості.

Задачі:

1. Скiльки тепла за хвилину отримує 1 см² поверхнi при висотi сонця 30⁰, коефiцiєнтi прозоростi атмосфери 0,75.

2. Визначити радiацiйний баланс поверхнi землi, якщо поверхня - трава, пряма сонячна радiацiя - 1,33 кал / см² хв, розсiяна - 0,25 кал / см² хв, довгохвильове випромiнювання Землi - 0,42 кал / см² хв, а атмосфери - 0,25 кал / см² хв.

3. Iнтенсивнiсть сонячної радiацiї на перпендикулярну поверхню складає 1,4 кал / см² хв. Яку кiлькiсть тепла за 1 хв при висотi Сонця 30⁰ поглинає 1 м² вологого чорнозему?

4. Яка кiлькiсть сонячного тепла поглинається верхiвками молодих дубiв, якi ростуть у розсаднику при iнтенсивностi сонячної радiацiї 1,2 кал / см² хв i висотi сонця 30⁰ .

У з в і т і в и к л а д а ю т ь:

1. Письмову вiдповiдь на вищенаведенi контрольнi запитання.

2 Заповнену iнформацiєю таблицю результатів спостережень.

3. Розрахунки згiдно запропонованих формул.

4. Вiдповiдь на теоретичнi запитання викладача.

5. Визначення потокiв сонячної радiацiї.

6. Висновки.

Результати та обрахунки визначення потоків сонячної радіації інструметальним методом

Вид радіації	Відл. по гальва-номе- тру Н0'	Результати розрахунків
		Н1	Н2	Н3	Н4	Н0''	Н0 сер.	Н сер.	N	k	кал/см2 хв
Сумарна Q
Розсіяна D
Пряма S
Відбита R

Лабораторна робота3.

ВИМІРЮВАННЯ ТЕМПЕРАТУРИ ПОВІТРЯ І ГРУНТУ.

М е т а р о б о т и - вивчити будову i принцип роботи приладiв, познайомити студентiв з методикою спостережень. Побудувати термоізоплети.

Тепловий стан грунту визначають за надходженням тепла у виглядi сонячної радiацiї, яка поглинаеться поверхнею грунту i втратою тепла грунтом у результатi випромiнення.

Температуру будь-якого середовища вимiрюють рiзними типами термометрiв, неперервний запис ходу температури повiтря здiйснюється термографом.

Б у д о в а п р и л а д i в.

Термометр негайний - використовується для вимiрювання температури повiтря i температури поверхнi грунту. Принцип дiї його грунтується на властивостi будь-якої рiдини змiнювати свiй об'єм залежно вiд змiни температури. Як рiдину в термометрi використовують ртуть. Негайний термометр складається з резервуара, до якого припаяна скляна трубка-капiляр; протилежний кiнець капiляра заповнений ртуттю. У вiльнiй частинi капiляра повiтря немає. Вiдлiк температури проводять по шкалi молочного кольору, яка закрiплена поблизу з капiлярною трубкою. На шкалi нанесенi подiлки у виглядi горизонтальних рисок. Довгi риски позначають цiлi градуси, дрiбнi - десятi долi градуса i нанесенi через кожнi 0,2 або 0,5 ⁰C. Межа шкали, залежно вiд призначення термометра, може бути вiд +50⁰ (70⁰) до -25⁰ (-35⁰).

Максимальний термометр слугує для вимiрювання максимальної температури мiж термiнами спостережень. Це - ртутний термометр з цилiндричним резервуаром i цiною подiлки шкали 0,5 ⁰C. Максимальнi відліки температури зберiгаються завдяки наступнiй будовi термометра. У дно резервуара запаяний скляний штифт, верхнiй кiнець якого входить в капiляр. У результатi цього вихiд з резервуара в капiляр дуже вузький. При пiдвищеннi температури ртуть, розширяючись, просочується через вузький кiльцеподiбний отвiр мiж штифтом i стiнками капiляра i залишається там i при пониженнi температури (тому, що в капiлярi вакуум).

Пiд час спостережень термометр встановлюється на пiдставцi в майже горизонтальному положеннi, з невеликим нахилом вниз.

Мiнiмальний термометр призначений для вимiрювання найбiльш низької температури мiж термiнами спостережень. Цiна подiлки шкали 0,5 ⁰ C. Це спиртовий термометр.

Для визначення мiнiмальних температур в капiлярi всерединi спирту знаходиться легкий штифт-вказiвник з темного скла з розширеннями на кiнцях. Якщо термометр нахилити, то штифт пiд впливом своєї ваги вiльно перемiщається по капiляру. При пониженнi температури поверхнева плiвка вiдсуває штифт у бiк резервуару; при пiдвищеннi температури вона вiдсувається вiд резервуару, а штифт, який вiльно обтiкається спиртом, залишається на мiсцi; по протилежному резервуару кiнцi штифтика можна вiдрахувати мiнiмальну температуру, яка спостерiгалась пiд час вкладання термометра. Пiсля замiрiв термометр повертають резервуаром вгору i чекають доки штифтик дiйде до менiску спирту. Менiск спирту відлікує температуру повiтря в момент спостережень. Термометр встановлюється в горизонтальному положеннi i вiн пiдготовлений до наступного спостереження.

Термограф призначений для неперервного запису змiн температури повiтря протягом тижня або доби. Принцип дiї термографа заснований на властивостi бiметалiчної пластинки змiнювати радiус при змiнi температури. Він складається з двох основних частин: сприймаючої i реєструючої. Сприймаючою частиною цього приладу слугує бiметалева пластинка, яка складається з двох спаяних смужок рiзних металiв (iнвар i немагнiтна сталь) з рiзними коефiцiєнтами розширення. Пластинка згинається в ту чи iншу сторону при пiдвищеннi чи пониженнi температури. Один кiнець пластинки прикрiплений нерухомо в жорсткiй рамi, другий її кiнець допомiжним важелем сполучений з невеликим пером у виглядi ковша на кiнцi. Кiвш заповнюють спецiальним анiлiновим чорнилом, яке мiстить в своєму складi глiцерин. Перо торкається до спецiальної стрiчки, накладеної на барабан з годинниковим механiзмом. Реєструючу частину приладу складають стрiлка, перо i годинниковий механiзм барабану. Годинниковий механiзм заводять спецiальним ключем. Пiд дiєю годинникового механiзму барабан обертається навколо вертикальної осi. Залежно вiд тривалостi одного оберту барабана навколо своєї осi розрiзняють добовi i тижневi термографи. При пiдвищеннi температури перо перемiщається по стрiчцi вверх, при пониженнi - опускається вниз. На стрiчцi вимальовується крива ходу температури.

Для вимiрювання температури грунту на рiзнiй глибинi використовують термометри Савiнова, термометр-щуп i витяжнi термометри.

Колiнчастi термометри Савiнова слугують для вимiрювання температури грунту на глибинi 5, 10, 15 i 20 см. Колiнчастi термометри -ртутнi з цилiндричним резервуаром. Оболонка i капiляр термометра на вiддалi близько 2 см вiд резервуару вигнутi пiд кутом 135 ⁰ i утворюють "колiно". Цiна подiлки шкали 0,5 ⁰ C. Нижня частина капiляру, вiд резервуару до шкали, iзольована шаром iз прошаркiв вати i золи, - для того, щоб на ту частину термометра, яка знаходиться в грунтi, не впливала температура навколишнього середовища.

Колiнчастi термометри встановлюються на теплий перiод року (пiсля сходу снiгового настилу i знiмаються осiнню перед заморозками) на тiй же площадцi, де встановлюються термометри для спостережень за температурою поверхнi грунту.

Термометри розмiщуються із збiльшенням глибини їх встановлення, зi сходу на захiд. Шкали повертають на пiвнiч, щоб не затiнювати пiд час вiдлiку. При встановленнi термометрiв в грунтi робиться заглиблення з однiєю вертикальною стiнкою на пiвнiч, в якiй на вiдповiдних глибинах роблять заглиблення для резервуарiв термометрiв. Пiсля встановлення термометрiв ямки засипають i легко ущiльнюють грунт. Для стiйкостi виступаючу частину (кут нахилу 45⁰) пiдпирають дерев'яною рогаткою. Вiдлiк по термометрах Савiнова проводять послiдовно, починаючи з термометра, встановленого на глибинi 5 см.

Витяжними термометрами вимiрюють температуру бiльш глибоких шарiв грунту. Комплект з 8 шт. слугує для вимiрювання температури грунту на глибинах 20, 40, 60, 80, 120, 160, 240 i 320 см. Цi термометри ртутнi, цiна подiлки шкали 0,2 ⁰C. Кожний із термометрів вмонтований у пласмасову оправу, яка має мiдний наконечник i прорiз для шкали. При встановленнi витяжного термометра в грунтi роблять свердловину, в яку вставляють ебонiтову трубку, закриту знизу мiдним ковпачком.

Для забезпечення теплового контакту i збiльшення термiчної iнерцiї приладу простiр мiж наконечником i резервуаром термометра заповнений мiдними стружками.

При проведеннi спостережень термометр вертикально заглиблюється на потрiбну глибину. Видержують термометр у грунтi не менше 5 хв i пiсля цього беруть відліки. Термометр використовують тiльки в теплу пору року.

З а в д а н н я.

1. Познайомитися з роботою термiнового, максимального i мiнiмального термометрiв, термографа, грунтових колiнчастих, витяжних термометрiв i термометра - щупа.

2. Провести вимiри термiновим, максимальним i мiнiмальним термометрами, а також термометром - щупом. Данi занести в таблицю.

3. По термiновому термометру перевiрити правильнiсть роботи термографа.

П о р я д о к в и к о н а н н я р о б о т и

1. Познайомитись з методами проведення спостережень i будовою термiнового, мiнiмального i максимального термометрiв.

2. Провести спостереження по термометрах. Максимальний термометр необхiдно струсити i звiрити його відліки з відліками термiнового термометра. Потiм нагрiти термометр до 35 - 40 ⁰ С i витримавши 3 - 4 хв., зняти відлік. Знову його струсити i звiрити його відліки з відліками термiнового термометра. Данi відлікiв занести в таблицю 1.

1. Вимiрювання максимальним термометром

N	До иагрiвання після струшування	Зразу після нагрівання	Через 3-4 хв. після нагрівання	Після другого струшування	Відлік по терміновому термометру
1

3. Провести спостереження по мiнiмальному термометру. Для цього необхiдно привести термометр до робочого стану, взявши його за середину, повернути резервуаром вгору, почекавши поки штифт не пересунеться до менiска спирту. Потiм розмістити горизонтально i записати відліки по спирту i штифту. Не змiнюючи положення термометра, охолодити його резервуар, прослiдкувати за рухом штифта пiд час охолодження. Почекати 4-5 хв., поки термометр знову прийме температуру оточуючого повiтря, зняти відліки i занести в таблицю 2.

Вимiрювання мiнiмальним термометром

Відліки	До охолодженння	Після охолодження	Через 4-5 хв. після охолодження	Відлік по терміновому термометру
по спирту
по штифту

4. Познайомитись з будовою термографа. Пiдготувати його до роботи.

5. Провести вимiрювання температури грунту термометром-щупом на глибинах: 5, 10, 15, 20 см. Данi записати в наступну таблицю.

Контрольнi запитання i задачi

1. Вплив рослинного i снiгового настилу на температуру грунту.

2. Вплив рослинного настилу на температуру повiтря, вплив температури повiтря на рослини.

3. Вплив рельєфу на тепературу грунту, його замерзання i розмерзання.

4. Намалювати термоiзоплети грунту за вегетацiйний перiод за даними температур грунту на глибинах:

Глибина, см	Місяці
	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X
5	8,1	16,5	19,7	22,5	20,3	16,5	9,0
10	8,0	16,5	19,5	22,0	19,9	16,9	9,1
15	7,0	15,9	18,9	21,4	19,2	17,5	9,5
20	7,2	15,4	18,5	21,1	19,0	18,0	10,6

5. Намалювати термоiзоплети грунту за вегетацiйний перiод за даними температур грунту на глибинах:

Глибина, см	Місяці
	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X
5	9,1	12,5	15,7	16,5	15,3	12,5	9,0
10	9,0	12,3	15,5	16,0	15,1	11,9	9,4
15	8,3	11,5	14,9	15,4	14,7	10,5	9,5
20	7,4	10,4	14,5	15,1	14,0	10,0	9,6

6. Намалювати термоiзоплети грунту за рiк за даними температур грунту на глибинах:

Глибина, См	Місяці
	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
0	-5,0	-4,1	1,0	5,0	10,5	15,0	17,3	16,2	15,0	10,1	4,3	-3,0
20	-4,0	-3,0	1,4	4,6	10,0	14,6	16,5	15,4	14,0	8,7	2,5	-2,3
40	-2,5	-1,6	1,7	4,0	9,1	13,0	15,2	14,5	13,5	7,5	1,1	-1,4
60	-0,5	+0,6	1,9	3,4	8,1	10,4	13,3	12,5	11,4	8,0	0,6	+1,0
80	+0,5	1,1	2,4	3,2	5,3	8,2	11,7	10,5	9,2	8,5	1,7	+1,9
100	+1,4	2,0	3,3	4,1	5,0	7,1	10,6	9,1	8,6	9,1	2,4	+2,6

У з в і т і в и к л а д а ю т ь:

1. Схематичнi малюнки термiнового, максимального i мiнiмального термометрiв.

2. Результати проведених вимiрiв по термiновому, мiнiмальному i максимальному термометрах, а також по термометру - щупу.

3. Вiдповiдь на одне теоретичне запитання.

4. Малюнок термоiзоплети грунту за даними, які вказані у одній із таблиць.

5. Висновки.

Лабораторна робота 4.

ПРОГНОЗУВАННЯ ПРИМОРОЗКIВ.

М е т а р о б о т и: ознайомитися з запропонованими класифiкацiями приморозкiв, навчитися прогнозувати приморозки за методом Михалевського, Меджитова і Броунова.

Приморозки - короткочасне пониження температури грунту або повітря на рівні трав'яного покриву нижче 0⁰ на фоні додатних середніх добових температур повітря.

За характером процесів, які викликають приморозки, і погодних умов, які їх супроводжують, розрізняють три типи приморозків: радiацiйнi, адвективнi та адвективно-радiацiйнi.

Радiацiйні приморозки обумовлені інтенсивним охолодженням діяльної поверхні в результаті випромiнювання земної поверхнi в ясні безхмарні ночі за невисокого рівня середніх добових температур повітря. У приземному шарі повітря утворюється інверсія температури. Різниця температур на висоті 2 м і на поверхні грунту складає 2,5-3,0 ⁰С. Як хмарнiсть, так i вiтер перешкоджають утворенню радiацiйних приморозкiв.

Механiзм утворення адвективних приморозкiв обумовлений адвективним вторгненням холодного повiтря арктичного походження з температурою менше 0 ⁰С звично весною або восени. У всьому приземному шарі проходить зниження температури повітря. Амплітуда добового ходу температури невелика. Адвективні приморозки можуть тривати декілька діб підряд, охоплюють великі території і мало залежать від місцевих умов.

Адвективно-радіаційні приморозки утворюються внаслiдок вторгнення холодного повітря і подальшого нічного охолодження діяльної поверхні пир ясному небі. Адвекція і радіаційне охолодження проявляються тут у комплексі.

Рельєф місцевості обумовлює характер стоку і притоку холодного повітря. Вночі на схилах внаслідок радіаційного охолодження прилеглих до діяльної поверхні шарів повітря останнє стає більш важким і стікає вниз. Тому у нижніх частинах схилів і в долинах значно холодніше, ніж на верхніх частинах схилів і на вершинах горбів. На великих рівних територіях (декілька км²) створюються середні умови небезпеки приморозків. На вкритих лісом схилах холодне повітря затримується перед лісом, а тому тут приморозконебезпечність схилів зростає. На ввігнутих формах рельєфу (замкнуті долини, улоговини) тривалість без приморозкового періоду різко скорочується, а на випуклих формах рельєфу (вершини горбів і схилів) - зростає (табл.1 ). При радіаційнихприморозках у лісі температура на 2-3 ⁰С вища, ніж у відкритому полі. На галявинах інтенсивність приморозків посилюється.

Табл. 2

Ймовірність настання приморозків залежно від типу підстилаючої поверхні (за: І. Гольцберг, 1961; М. Чернявський, 1997)

Місцеположення	Ймовірність приморозків (%)1	Зміна інтенсив ності приморозку (0С)2
Вершини і верхні частини схилів	- 30	Близько +2
Ліс на схилах крутістю понад 100	- 35-40	+4
Верхні і середні частини схилів крутістю менше 100	- 20	+2
Ліс на схилах крутістю менше 100	- 40	+4
Рівнини, плоскі вершини	0	0
Долини в горбистій місцевості	+20	-1,5, -2
Долини в горах	+30	-2
Безлісі улоговини	+40	-4, -5
Галявини	+30	Близько - 2
Острови і узбережжя	- 35	+2
Міста, центральна частина	- 30	+4
Міста, околиці	- 20	+2, + 3

Сухі і спушені грунти сприяють виникненню радіаційних заморозків, бо теплоємкість і теплопровідність їх мала. Вони погано проводять тепло із низьких шарів до верхнього, який швидко охолоджується після заходу Сонця.

Експозиція схилів впливає опосередковано на ступінь пошкодження приморозками. Східні і південно-східні схили зразу попадають під вплив сонячних променів і внаслідок швидкого нагріву обморожені частини рослин пошкоджуються більше.

Під наметом деревної рослинності приморозки виникають рідше. Більша повторюваність і інтенсивність приморозків у лісі спостерігається не на грунті, а у самому наметі. Частими і сильними бувають приморозки на невеликих узліссях та прогалинах.

Небезпечнiсть приморозкiв визначається не тiльки їх силою, але i тривалiстю. У зв'язку з шкодою, яку завдають приморозки, велике значення має своєчасне їх передбачення. Є декілька способів передбачення приморозкiв (Броунов, М.Берлянд, Т.Чиграй, Р.Меджитов, С.Михалевський), однак найпростішим і найнадійнішим серед них є способи Михалевського і Меджитова, які добре зарекомендували себе для умов України.

Метод Михалевського.

Вторгнення арктичного повітря, яке обумовлює виникнення адвективних і адвективно-радіаційних приморозків, добре визначається за синоптичними картами. У місцевих умовах очікувані иінімальні температури можуть помітно відрізнятися на території в межах 3-5⁰ С. Тому прогноз завжди можна уточнити за допомогою формули Михалевського:

t_min.пов.= t`- (t - t`) C +- A,

де t_min.пов. - очiкувана найменша температура повітря,

t - температура сухого термометра о 13 год,

t` - температура змоченого термометра о 13 год,

C - коефiцiєнт, який залежить вiд вологостi повiтря о 13 (12-13) год. (див.табл.2),

A - поправка на хмарнiсть.

Найнижча температура поверхнi грунту визначається за формулою:

t _min.гр. = t`- (t - t`) 2C +-A

Таким чином, якщо вирахуванi значення t_min.пов. чи t_min.гр. нижчi - 2 ⁰С, то приморозок буде обов'язково, коли ж вони знаходяться в межах вiд -2 до +2 ⁰С, то приморозок ймовiрний. Якщо t_min.пов. вище 2 ⁰С то приморозок малоймовiрний.

Коректування прогнозу приморозку проводять о 21 год. за хмарністю. Якщо небо ясне (0-3бали), то очiкувана мiнiмальна температура, розрахована за формулою, зменшується на 2⁰ С, тобто А = -2. За хмарностi 4-6 балiв поправка не вводиться (А = 0), а при похмурому небi (7-10 балів) до розрахованого мiнiмуму додається 2⁰ С (А = +2).

Таб. 2

Коефіцієнт С у формулі Михалевського за відносної вологості r(%)

R	C	r	C	r	C
100	5,0	70	2,0	40	0,9
95	4,5	65	1,8	35	0,8
90	4,0	60	1,5	30	0,7
85	3,5	55	1,3	25	0,5
80	3,0	50	1,2	20	0,4
75	2,5	45	1,0	15	0,3

Метод Меджитова.

Температурний режим торф'яно-болотних грунтів, а також умови виникнення приморозків на них, суттєво відрізняються від мінеральних грунтів. Для визначення очікуваної мінімальної температури на осушених торф'яно-болотних грунтах застосовують розрахункові формули Р.Меджитова:

для повітря

t_min.пов.= 0,80 t + 0,09 r - 14,1

для грунту

t _min.гр. = 0,78 t + 0,11 r - 18,3,

де t - температура повітря о 13 год.,

r - відносна вологість повітря о 13 год.

Радiацiйнi та адвективно-радiацiйнi приморозки залежать від місцевих умов, а тому поширювати на сусідні території отримані розрахункові величини можна лише з врахуванням типу підстилаючої поверхні. У табл. наведена залежність інтенсивності приморозків і ймовірність їх настанення від умов місцезнаходженння.

Спосіб Броунова.

Прогноз імовірності приморозків за цим способом складають за графіком (рис. ). Для цього треба провести два спостереження за температурою повітря о 13 і 21 год. За температурою о 21 годині і різницею температур між 13 та 21 годинами з графіка знімають дані про імовірність приморозку.

Контрольнi запитання i задачi

1. Види i механiзми утворення приморозкiв.

2. Суть методiв передбачення приморозкiв.

3. Методи захисту вiд приморозкiв.

4. Інтенсивність приморозків залежно від типу підстилаючої поверхні.

5. Приморозки в лісі.

6. Обчисліть ймовірність приморозку за наступними даними (для всіх типів підстилаючих поверхонь):

Параметри	Величини параметрів
t сухого термометра о 1300 , 0 С		7,1	4,5	8,0	10,6	12,0
t` змоченого термометра о 1300, 0 С		4.4	1,5	5,0	5,9	5,0
t повітря о 2100, 0 С		2,1	0,5	3,0	3,6	4,0
Хмарність, бали		4,0	1,0	7,0	2,0	3,0

У з в і т і в и к л а д а ю т ь:

1. Теоретичний аналiз типiв i походження приморозкiв.

2. Числовi характеристики конкретного iндивiдуального варiанту.

3. Результати передбачення приморозку трьома запропонованими методами.

4. Вiдповiдi на теоретичнi запитання 1-5.

5.Висновки.

Лабораторна робота 5.

МЕТОДИ ВИМIРЮВАНЬ ВОЛОГОСТI ПОВIТРЯ

М е т а р о б о т и: напрацювання навикiв визначення вологостi повiтря психрометричним та гiгрометричним методом.

Водяна пара, яка знаходиться в атмосфері, характеризує вологість повітря. Найбільша кількість її поступає в атмосферу при випаровуванні води з поверхней морів і океанів, менше - з поверхні озер, рік, вологого грунту, а також при випаровуванні води рослинами. Невелика кількість водяної пари надходить після випаровування з поверхні снігу та льодовиків, крапель води і кристалів льоду, які є в повітрі. Вмiст її в повiтрi змiнюється в великих межах.

Для характеристики вологості повітря використовують абсолютну вологість, пружність водяної пари, відносну вологість, дефіцит пружності водяної пари, точку роси.

Абсолютна вологiсть повітря "а", або щiльнiсть водяної пари це - кiлькiсть водяної пари в грамах, яка знаходиться в 1 м³ повiтря (г/м³).

Пружнiстю водяної пари "е", називається парцiальний тиск водяної пари повiтря, який є у ньому. Вимірюється вона мiлiбарами, а системі СІ - ньютонами: 1 мб = 100 Н/м².

Між абсолютною вологiстю а в г/м³ i пружнiстю водяної пари повiтря е в мб існує залежність:

а = 0,81 е /1 + a t, ( г/м³ )

але коли е в мм рт.ст.інша залежність:

а = 1,06 е /1 + a t , (г/м³)

де - a коефіцієнт розширення газу (¹/₂₇₃ = 0,00366), t - температура повiтря в ^oС.

Мiж абсолютною вологiстю i парцiальним тиском iснує інше спiввiдношення:

а = 0,217 е / Т, г/м³

де е - парцiальний тиск водяної пари в гектопаскалях,

Т - температура в градусах Кельвiна.

Пружність водяної пари в повітрі може зростати до певної межі, яку називають насиченою пружністю Eсух..(або тиском насиченої водяної пари, або максимальною пружністю водяної пари) (мм рт,.ст, мб,).

Відносна вологiсть r - це вiдношення парцiального тиску водяної пари до тиску насиченої пари при данiй температурi (%):

r = (е / Eсух. )100%.

Дефіцит пружності водяної пари d (мб, мм рт.ст) або, як його iнколи називають, недостача насичення - це рiзниця мiж тиском насиченої водяної пари (E) або максимальної пружностi водяної пари i парцiальним тиском водяної пари або пружнiстю водяної пари (e), який є в повітрі при даній температурі:

d = Eсух.- e.

Точка роси (t_р) - температура, при якiй водяна пара, яка мiститься в повiтрi при даному атмосферному тиску стає насиченою (відносно плоскої поверхні чистої води чи льоду). Точка роси є завжди характеристикою вологостi повiтря, а не його термiчного режиму. Визначається точка роси за значенням парцiального тиску водяної пари i за допомогою психрометричних таблиць.

Точка iнiю (ti) - температура, при якiй водяна пара, що знаходиться в повiтрi при даному атмосферному тиску стає насиченою по вiдношенню до рiвної поверхнi чистого льоду. Конкретнiше, це точка роси в умовах мiнусових температур.

Дефiцит точки роси Dt_р - рiзниця мiж температурою повiтря i точкою роси.

Методи вимірювання вологості повітря

Вологість повітря може бути виміряна декількома методами. Найпоширенiшими з них є психрометричний та гiгрометричний. Цi методи передбачають застосування таких приладiв як психрометри i волосянi гiгрометри.

Психрометричний метод. Вологість повітря визначається за різницею показів двох одинакових психрометричних термометрів - сухого і змоченого. З поверхні резервуара змоченого термометра проходить випаровування, яке залежить від вологості оточуючого повітря. Чим сухіше повітря, тим інтенсивніше випаровування з резервуара змоченого термометра і тим нижчі його покази порівняно з сухим термометром.

Визначення вологостi вираховують за психрометричною формулою:

е = E`_в - A р (t_сух.-t_в) (1 + 0,00115 t_в),

де е - парцiальний тиск, E`_в - тиск насиченої пари при данiй температурi випаровуючої поверхнi, A - психрометричний коефiцiент, який залежзить від швидкості вентиляції біля резервуара змоченого термометра; для станційного психрометра він дорівнює 0,0007947 град., для аспіраційного - 0,000662 град.; р - атмосферний тиск у мб; tс - температура повiтря ("сухий"), t_в - температура випаровуючої поверхнi ("змочений" термометр).

Гігрометричний метод грунтується на використанні властивостей обезжиреного волоска людини змінювати свою довжину залежно від вологості оточуючого повітря.

Б у д о в а п р и л а д i в.

Для визначення вологості повітря психрометричним методом використовують станційний і аспіраційний психрометри, а гігрометричним - гігрометри. Для неперервної реєстрації вологості повітря застосовують гігрографи.

Станційний психрометр складається з двох одинакових термометрiв, які розміщують поруч у психрометричній будці. Один (правий) вимiрює температуру тiла з якого вiдбувається випаровування (його називають "змоченим" термометром), другий (лівий) визначає температуру оточуючого повiтря (його називають "сухим" термометром). Резервуар змоченого термометра щільно обтягнутий батистом, нижній кінець якого знаходиться у скляночці з дистильованою водою. Склянку кріплять на штативі і верхній край його розміщують на віддалі 2-3 см від резервуара термометра для того, щоб був вільний повітряний обмін. У психрометрах застосовують такий батист, який піднімає воду на 7-8 см за 15 хв. Для визначення вологості повітря психрометри застосовують при температурі не нижче -10 ^о С.

Психрометр аспiрацiйний МВ-4М призначений для вимiрювання температури i вологостi повiтря в експедицiйних умовах. Аспіраційний психрометр за принципом дії подібний до станційного. Він також складається з двох однакових "сухого" i "змоченого" термометрiв, з резервуарами циліндричної форми. Термометри закріплені в оправі з трубки, яка роздвоюється на дві трубочки, планок і аспіратора. У трубках є внутрішні трубки, у яких вміщені резервуари термометрів. Трубки ізольовані пластмасовими кільцями. Верхнiй кiнець трубки з'єднаний з аспiратором, який всмоктує зовнiшнє повiтря через роздвоєну трубку тепло резервуарiв (таким чином виключається теплова дiя корпусу на термометри). Корпус аспiрацiйного психрометра полiрований i нiкельований задля уникання зайвого нагрiвання вiд сонячних променiв. Важливою частиною аспіратора є пружина, яку заводять ключем. Внаслідок роботи аспіратора довколо резервуарів темометрів створюється постійний потік повітря з швидкістю 2 м/с. Психрометр підвішують на гак. Для змочування батиста користуються гумовою грушею з скляною піпеткою і затискувачем.

Гiгрометр волосяний застосовується для визначення відносної вологості повітря і за температури нижче -10 ⁰С є основним приладом для визначення цього показника. Прийомною частиною гігрометра є волосся, натягнуте на металічну раму. Стержень і стрілка закріплені на одній осі. Зміна довжини волоса внаслідок зміни вологості повітря викликає рух стрілки навколо осі, а вільного кінця - по шкалі. Шкала має 100 нерiвноцiнних поділок.

Гiгрограф волосяний М-21АС застосовується для безперервної реєстрації змін відносної вологості повітря. Прийомною його частиною є пучок знежиреного волосся, який закріплюється ебонітовими втулками на кронштейні. Передавальна частина гігрографа - система ричагів двох колінчастих валиків. Пучок волосся відтягнутий гачком, який з'єднаний з важелем. Той з'єднаний з двома важелями другого колінвалу. Другим важелем цього вала є стрілка з пером.

Реєструючою частиною гігрографа є барабан з годинниковим механізмом. На барабан намотана паперова стрічка, на якій паралельні горизонтальні лінії відповідають відносній вологості повітря у відсотках, вертикальні дуги - часу. Результати вимірів гігрографа порівнюють з показниками психрометра.

З а в д а н н я:

1. Ознайомлення з будовою, принципом роботи аспiрацiйного психрометра, гiгрометра i гiгрографа.

2. Засвоєння методики застосування цих приладiв i опрацювання результатiв спостережень.

П о р я д о к в и к он а н н я р о б о т и.

1. Аспіраційний психрометр виносять на місце спостережень зимою за 30 хв. влітку - за 15 хв. до початку вимірювань. Психрометр встановлюється з допомогою гачка-пiдвiсу, який вкручується в стовпчик таким чином, щоб резервуари термометрiв знаходились на висотi 2 м.

2. Дистильованою водою за допомогою гумової грушi змочують термометр, обв'язаний батистом за 4 хв. до вiдлiку.

3. Ключем заводять механiзм аспiратора, який в момент замiрiв повинен працювати повним ходом.

4. При виконаннi замiрiв спочатку потрiбно швидко вiдрахувати десятi частини градуса по "сухому" i "змоченому" термометрах, записати результати i тiльки пiсля цього вже вiдраховувати i записувати цiлi градуси. Данi записати в таблицю 1.

5. Визначають з допомогою психрометричних таблиць значення тиску насиченої водяної пари (Е`) i записують у таблицю 1.

6. Визначають величину атмосферного тиску на момент спостереження i записують у таблицю 1.

7. За допомогою запропонованих формул визначають значення е i r і заносять у таблицю 1.

8. За спрощеними психрометричними таблицями визначають значення вологостi i записують у таблицю.

1. Визначення характеристик вологостi повiтря.

Дата Місце спостережень

tс, оС	tв, оС	Ес, мм	a, г/м3	е, мб мм	d, мм	r, % формула, табл... гігром., гігрограф	tр, оС	Dtр, оС

О п р а ц ю в а н н я р е з у л ь т а т і в.

Привести послiдовнiсть i результати обрахункiв згiдно з запропонованими формулами.

Контрольнi запитання i задачi

1.Висотний хід, добові і річні зміни вологості повітря.

2. Вiдносна вологiсть повiтря в рiзних фiтоценозах.

3. Добовий та рiчний хiд вiдносної вологостi повiтря.

4. Вплив урбанiзацiї середовища на вiдносну вологiсть повiтря.

5. Вiдносна вологiсть повiтря i режим опадiв.

6. Абсолютна вологість повiтря і її значення для рослин.

7. Шляхи надходження водяної пари в атмосферу

8. Точка роси, її природа i значення.

9. Значення гiгрометричних параметрiв в метеорологiї та екологiї.

10.Вплив вологості повітря на ліс.

У з в і т і в и к л а д а ю т ь:

1. Теоретичне поняття вiдносної вологостi повiтря.

2. Опис принципiв роботи i методики використання стацiонарного

психрометра, волосяного гiгрометра та гiгрографа.

3. Результати вимiрювань вiдносної вологостi повiтря .

4. Висновки.