1.2 Визначення висоти будівлі барометром-анероїдом

Визначити висоту будівлі або будь-якої форми рельєфу за допомогою анероїда (барометричною нівелюванням).

Приклад розрахунку. Припустимо, що ми в долині річки і необхідно визначити висоту першої надзаплавної тераси. Спочатку визначаємо атмосферний тиск по барометру-анероїду біля урізу води. Спустившись до річки і почекавши 5-10 хв, слід злегка постукати пальцем по склу анероїда, якщо стрілка залишається в тому ж положенні, можна зняти свідчення.

Наприклад, тиск біля урізу річки — 760,7 мм, а на майданчику першої надзаплавної тераси — 760,0 мм; різниця тиску складе:

760,7 мм — 760,0 мм, = 0,7 мм.

Помноживши цю величину на барометричний ступінь 10,5 м, отримуємо:

0,7·10,5 = 7,3 м.

Висота першої надзаплавної тераси в нашому прикладі вийшла 7,3 м. Так само можна визначити висоту і другої надзаплавної тераси. Наприклад, біля урізу річки тиск був по анероїду 760,7 мм, а на майданчику другої надзаплавної тераси 758,7 мм; отже, різниця тиску рівна:

760,7 мм — 758,7 мм = 2,0 мм.

Помноживши на барометричний ступінь 10,5 м, отримуємо: 2,0·10,5 = 21,0 м. Висота другої надпойменной тераси вийшла 21,0 м. По середньому тиску і середній температурі повітря знаходимо в табл. А1 (Додаток А) відповідну величину барометричного ступеня. Якщо відома висота опорної точки, то, додаючи до неї відповідні перевищення, можна отримати абсолютні відмітки усіх точок, що цікавлять нас, на місцевості.

1.3 Визначення напрямку та швидкості вітру за допомогою флюгера та анеморумбографа

Для метеостанцій стандартним є не анемометр, а досить простий пристрій, сконструйований більше ста років тому директором Головної геофізичної обсерваторії в Петербурзі Г.І. Вильдом (рис. 1.4).

Флюгер Вільда складається з флюгарки - металевого прапорця, який вільно обертається на осі, і звисаючої металевої дошки, що повертається разом з флюгаркою і завжди розташована поперек вітрового потоку. Під флюгаркою закріплені штирі, що вказують сторони горизонту - основні (північ, схід, південь, захід) - і проміжні, - всього 8. Напрямок вітру - це сторона горизонту, звідки дме вітер. Металева дошка відхиляється від вертикального положення тим більше, чим сильніший вітер. Поряд з дошкою приварена металева дуга з штифтами, за якими визначають ступінь відхилення дошки, а потім, вже з таблиці, - швидкість вітру. Флюгер поміщають на висоті близько 10 м над землею, на окремій стовпі або над дахом будівлі.

Рисунок 1.4 - Принципова схема флюгера

Анеморумбометр – прилад для вимірювання швидкості та напрямку вітру. Принцип дії анеморумбометра базується на перетворенні характеристик швидкості та напрямку вітру, що виміряються, в електричні величини, котрі передаються по спеціальному кабелю у відповідні вузли вимірювального пункту. Прилад складається із датчика швидкості і напрямку вітру, вимірювального пульта та блока живлення.

У датчику зосереджені чутливі елементи і первинні перетворювачі швидкості та напрямку. В якості чутливого елемента використовується чотирьохлопасний повітряний гвинт з горизонтальною віссю обертання.

Чутливим елементом для напрямку вітру є флюгарка, що виконана у вигляді об’ємнго обтікаємого корпусу прилада, на якому встановлено повітряний гвинт. Вимірювання середньої швидкості вітру засновано на визначенні кількості обертів гвинта, що обертається повітряном потоком, за 10 хвилин. Число обертів гвинта, знижене механічним редуктором до долі повного оберта, може бути відраховано по шкалі вказівника, градуюрованого в м/с. Визначення миттєвої швидкості вітру засновано на вимірюванні напруги електричного струму, що індуцирується в генераторі; оберт гвинта датчика передається ротору генератора таким чином, що швидкість ротора в кожний момент часу равна швидкості оберту гвинта. Вимірювання напрямку вітру засновано на дистанційній передачі положення флюгарки за допомогою спеціального пристрою. Блоки датчиків анеморумбометра встановлюють на метеорологічному майданчику на мачті висотою 10-12 м і орієнтуються за напрямком географічного меридіану. Вимірювальні пульти і регенератори розташовують в будівлі станції (рис. 1.5).

Рисунок 1.5 - Анеморумбометр М-63