3.7. Измерение температуры воздуха

Температуру измеряют термометрами (греч. измеритель теп­ла). Первый термометр изобрел великий итальянский ученый и один из основателей точного естествознания Галилео Галилей (1564—1642). В жидкостном термометре температура измеряется по расширению и сжатию жидкости (ртути от -35 до 750°С; эти­лового спирта от -80 до 80°С, пентала, толуола и др.). Чем больше объем резервуара по отношению к сечению капилляра, тем точнее измерение температуры.

В метеорологических наблюдениях срочную (на данный мо­мент времени) температуру воздуха измеряют психрометрическим термометром ТМ-4 ртутным с шаровидным резервуаром и метал­лическим колпачком в верхней части, цена деления 0,2 °С (темпе­ратуру измеряют на глаз с точностью 0,1 °С). При температуре воз­духа ниже

-35 °С используют низкоградусный спиртовой (с под­крашенным красной краской спиртом) термометр ТМ-9 с цилин­дрическим резервуаром.

Самую высокую (максимальную) температуру измеряют макси­мальным термометром ТМ-1. После измерения его необходимо встряхнуть. Самую низкую температуру за период между сроками наблюдений измеряют минимальным термометром ТМ-2. Это спиртовой термометр с ценой деления 0,5°С, но отсчеты делают на глаз с точностью 0,1°С по краевому концу штифта.

Для непрерывной регистрации изменения температуры во вре­мени предназначен термограф М-16А, приемной частью которого служит биметаллическая пластинка из металлов с различным тер­мическим коэффициентом линейного расширения (инвар, сталь).

Рис. 3.4. Распределение суммы активных температур, °С, по территории бывшего СССР

Деформация пластинки под действием изменения температуры передается через рычажную систему на перо часового механизма барабана.

Термометры и термограф устанавливают в психрометрических будках со стенками из жалюзи так, чтобы резервуары термометров и приемная часть термографа находились на высоте 2 м над повер­хностью почвы. Будки нужны для защиты от прямой солнечной радиации, а щели в стенках —для свободного доступа воздуха. Будки делают из дерева и окрашивают в белый цвет, чтобы они максимально отражали солнечные лучи и как можно меньше на­гревались.

Для специальных измерений температуры на различных уровнях с последующей передачей показаний на расстояние применяют электрические термометры сопротивления и термоэлементы.

Температуру в высоких слоях атмосферы измеряют при помо­щи автоматических приборов. В радиозондах зарегистрированные измерения передают с помощью радиосигналов и принимают приемной станцией на земной поверхности.

В посевах и насаждениях температуру воздуха измеряют дис­танционными психрометрами и электротермометрами.

Контрольные вопросы и задания

1. Перечислите процессы передачи тепла в атмосфере. 2. Запишите тепловой баланс земной поверхности. 3. Покажите суточные ходы температуры воздуха на разных широтах. 4. Что называют годовой температурой воздуха, и как она изме­няется от экватора к полюсам? 5. Как подсчитывают сумму активных температур воздуха и сумму эффективных температур воздуха? 6. Какие приборы используют для измерения температуры воздуха? 7. Как меняется температура воздуха с высо­той? 8. Что такое балластные температуры воздуха? 9. Что называют температур­ной инверсией?

Метеорология и климатология