Федеральное агентство морского и речного транспорта РФ

ФГБОУ ВО

«Сибирский государственный университет водного транспорта»

Дисциплина

Гидрометеорологическое обеспечение судоходства

Практические работы по разделу метеорологии

Темы:

«Расчет атмосферного давления на судне»

«Определение истинного и кажущегося ветра на судне»

Новосибирск 2016

Методические указания по разделу метеорология составлены к.т.н., доцентом Маркиным А.П. и предназначены для студентов 3 курса очной и студентов 4 курса заочной формы обучения по специальности 26.05.05.

Практическая работа № 1 Измерение атмосферного давления на судне

Время 2 часа

Учебная цель:

• выработать у студентов практические навыки измерения атмосферного давления по барометру-анероиду, вводить поправки к отсчёту и приведения его к уровню моря;

• определять величину и характер барической тенденции с помощью барографа;

• научиться пользоваться пособиями и обрабатывать результаты наблюдений;

• производить смену ленты на барографе;

• иметь понятия о отображении давления и барической тенденции на карте приземного анализа.

Вопросы, подлежащие отработке на занятии

1. Снятие показаний атмосферного давления с барометра-анероида и их исправление поправками. Определение величины и характера барической тенденции по барографу.

2. Приведение исправленного отчёта атмосферного давления к уровню моря. Перевод миллиметров ртутного столба в миллибары и обратно.

3. Устройство барометра-анероида, барографа и правила пользования ими. Смена ленты барографа.

4. Ознакомление о составе и порядке производства полного цикла гидрометеонаблюдений.

Рекомендуемая литература

1. РД 52.04.585-97 Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Выпуск 9. ч.3. - М.: Росгидромет, 1999 – 197 с.

2. В.Г.Глухов и др. Гидрометеорологическое обеспечение мореплавания. Учебник в трёх частях/ Под редакцией Шаронова А.Ю.- Санкт-Петербург: Своё издательство, 2014.-406с.

3. Гордиенко А.И.,. Гидрометеорологическое обеспечение судовождения / А.И. Гордиенко, В.В.Дремлюг. - М.: Транспорт, 1989. - 240 с.

4. Расписание факсимильных гидрометеорологических передач. СПб.: УНиО МО РФ, 2007 - 124 с.

Организационно-методические указания

Перед выполнением практической работы необходимо изучить состав и порядок производства полного цикла гидрометеонаблюдений [1] п.5.3 и таблица 1, устройство барометра-анероида БАММ-1 и барографа недельного М-22Н [1] приложение Г, порядок определения давления и барической тенденции, изложенные в главе 6 п. 6.1 «Наставление гидрометеорологическим станциям и постам» выпуск 9 частьIII (РД 52.04.585-97).

В рабочей тетради для практических работ указывается номер варианта задач, данные показаний приборов и их поправки, результаты решения задач.

Измерение атмосферного давления и обработка результатов наблюдений производится каждым студентом самостоятельно. Для исправления отчёта выдаётся поверочное свидетельство на барометр-анероид, а для выполнения задания – учебные таблицы №1 «показания приборов». В результате, каждый студент должен самостоятельно произвести измерение и вычисление атмосферного давления с учётом высоты расположения прибора, определить барическую тенденцию. Наблюдения по анероиду начинаются с отсчёта по термометру с точностью до десятых долей градуса. Затем, слегка постучав пальцем по стеклу, снять отсчёт по анероиду.

Пример. С барометра-анероида снят отсчёт 763,8 мм. рт. ст., температура по термометру прибора 16,4ºС, высота прибора над уровнем моря 7м. Исправить показания прибора поправками и привести давление к уровню моря:

(1)

где ΔР_ш – поправка шкалы к отсчёту по анероиду, определяемая по показаниям анероида (по значению Р_изм) и соответствующей таблице из свидетельства о проверке путём интерполяции. В нашем случае:

На 760 мм. рт. ст. поправка – 2,1

На 770 мм. рт. ст. поправка – 3,6

Произведя интерполяцию, получим поправку для отсчёта 763,8 мм. рт . ст. ΔР_ш = - 2,7 мм. рт. ст.

P_t – температурная поправка для приведения атмосферного давления к температуре 0ºС, рассчитываемая по формуле, указанной в свидетельстве о поверке и по температуре воздуха t_a , измеренной вблизи анероида.

(2)

Знак поправки зависит от знака коэффициента С и знака температуры воздуха.

Общая поправка

(3)

Исправленный отсчёт анероида:

Исправленный инструментальными поправками отсчёт по барометру-анероиду будет соответствовать давлению воздуха на высоте установки прибора: 7 метров. Чтобы сделать сравнимыми результаты измерений в различных пунктах, имеющих разные высоты, давление приводится к одному уровню – уровню моря. Для этого необходимо знать величину барической ступени, под которой понимается высота, на которую надо подняться или опуститься, чтобы давление воздуха изменилось на одну единицу.

где – поправка на приведение атмосферного давления к уровню моря:

ΔР_н = 0,133 гПа/м или 0,1 мм.рт.ст. соответствует изменению атмосферного давления на 1 м высоты;

h_y – высота установки анероида на судне в метрах над уровнем моря.

Исходя из этого, рассчитываем атмосферное давление, приведённое к

уровню моря:

Показания прибора в Гектопаскалях получаем, используя табл. 4 в [1]

или по формуле

(4)

Барическая тенденция – величина, характеризующая изменение атмосферного давления на уровне прибора за 3 часа до срока наблюдений. Описывается двумя параметрами: величиной Δр, показывающей количественное изменение атмосферного давления за 3 часа (гПа/3 ч) и характеристикой а, описывающей качественное изменение атмосферного давления за эти же 3 часа.

На судне величина барической тенденции Δр определяется как разность значений атмосферного давления на уровне моря Р₀ в сроки наблюдений t и (t – 3 ч) с точностью до 0,1 гПа:

Пример: в срок наблюдения t = 16 UTC значение Р₀ = 996,4 гПа, а в срок (t-3 ч) (в 13 ч UTC) – 997,1 гПа. Для срока наблюдения барическая тенденция составляет 0,7 гПа (Δр = -0,7 гПа), т.е давление падало.

Характеристику барической тенденции определяем по виду кривой на ленте барографа между указанными сроками. Примерные виды или формы кривой давления можно сопоставить с данными в таблице действующего кода КН-01с.

На судах применяются, как правило, недельный барограф М-22н, ленты к барографу (бланки ЛМ-2М), чернила ЧСП-1.

Характеристика α барической тенденции при заполнении журнала КГМ-15 кодируется соответствующей цифрой кода КН-01с, а на синоптической карте приземного анализа имеет виды [1] в таблице № 10.

На приземной карте анализа величина барической тенденции помещается справа от кружка общего количества облаков в десятых долях гПа и символ характеристики барической тенденции.

Пример:

, что означает: величина барической тенденции составляет -1,1 гПа (т.е. давление за последние три часа понизилось на 1,1 гПа),

характеристика барической тенденции показывает, как шло изменение атмосферного давления: падение, затем без изменения (соответствует цифре 8 кода КН-01с).

Примечания: В работе дополнительно отразить следующие вопросы:

1. Нарисовать таблицу характеристик барической тенденции, используя код КН-01с;

2. Дать определения барическому градиенту, барической тенденции и ступени;

3. Особенности эксплуатации и ухода за барографом и барометром-анероидом. Межэксплуатационные сроки проверки приборов в гидрографических мастерских.

Контрольные вопросы

1. Приборы, применяемые на судах для измерения атмосферного давления.

2. Устройство барометра-анероида.

3. Поправки, вводимые в показания барометра-анероида и их суть.

4. Устройство барографа и правила его эксплуатации.

5. Правила обслуживания барографа. Смена ленты. Заправка чернил.

6. Что такое барическая тенденция и её определение.

7. Порядок приведения атмосферного давления к уровню моря.

8. Как обозначается величина и характеристика барической тенденции на приземной карте погоды и её связь с изменением погоды?

Таблицы – Показания приборов