105

Диаметр штифта меньше внутреннего сечения капилляра, поэтому при повышении температуры положение его остается неизменным, а мениск спирта показывает фактическую температуру в момент измерения.

При понижении температуры спирт начинает перетекать из капиллярной трубки в резервуар, пленка поверхностного натяжения спирта толкает штифт в сторону резервуара.

На месте наблюдения осторожно повернуть термометр резервуаром кверху так, чтобы штифт дошел до мениска спирта, а затем положить на поверхность почвы горизонтально.

Отсчѐт минимальной температуры проводят по ближнему к мениску спирта концу штифта.

При измерениях сначала отсчитывают показания по мениску спирта. Оно должно быть близко к показаниям срочного термометра.

В полученные отсчѐты ввести шкаловые поправки из поверочного свидетельства.

ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОЧВЫ НА РАЗНОЙ ГЛУБИНЕ

Термометр щуп АМ-6. Срочный толуоловый термометр с ценой деления шкалы 0,5 оС помещен внутри металлической трубки (оправа).

Резервуар термометра выведен внутри конусообразного металлического наконечника с медными опилками.

Между металлической трубкой и наконечником есть эбонитовая прокладка для термоизоляции. Шкала и показания термометра видны через прорезь в верхней части трубки. Ниже прорези на оправе нанесены отметки глубины погружения термометра щупа в почву. Нулевая отметка совпадает с положением резервуара в наконечнике (Белолюбцев А.И. и др.,

2010).

11

Перед установкой термометра щупа необходимо удостовериться в отсутствии разрывов термометрической жидкости (толуола) в капиллярной трубке.

На месте наблюдения плавно погрузить термометр щуп вертикально в почву на глубину 10 см и через 8-10 минут произвести отсчет, не вынимая его.

Шкаловые поправки в показания термометра не вводятся.

ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА

Аспирационный психрометр МВ-4. Главной деталью являются два психрометрических термометра ТМ-4, закрепленные в специальной оправе, состоящей из трубки, раздваивающейся книзу на две двойные трубочки с резервуарами термометров внутри. Чтобы тепло от корпуса не передавалось резервуарам, трубки изолированы от корпуса психрометра пластмассовыми кольцами (Белолюбцев А.И. и др., 2010).

На другой конец трубки навинчивается головкааспиратор, внутри которой помещен работающий от часового механизма вентилятор.

При работе аспиратора вокруг резервуаров, создается постоянный ток воздуха, скоростью 2 м/сек.

Резервуар правого термометра обвертывается коротко обрезанным кусочком батиста, предварительно смоченным в дистиллированной воде.

Перед началом работы с аспирационным психрометром необходимо:

а) вывернуть правые патрубки и установить батист; б) набрать в пипетку с резиновой грушей дистиллиро-

ванной воды закрепить зажим, а затем ввести ее в трубку направляющего патрубка, где находится резервуар термометра обернутого батистом; выждать 5-10 минут, чтобы батист пропитался водой;

12

в) плавно завести ключом вентилятор аспиратора и через 3-4 минуты подзавести его, убедившись, что показания термометров не изменяются, сделать отсчеты, сначала отсчитывают десятые доли градусов, а затем целые градусы;

д) сделать отсчѐты по барометру; е) найти в сертификатах термометров инструменталь-

ные (шкаловые) поправки и ввести их к отсчетам; ж) ввести поправки к отсчету по барометру;

з) по исправленным показаниям сухого и смоченного термометров и по величине атмосферного давления с помощью психрометрических таблиц находят все характеристики влажности воздуха. Правила пользования изложены в «Психрометрических таблицах» на многочисленных примерах.

Пример 1. Дано t=20,0оС; t1=15,0оС; р=1000 гПа; пси-

хрометрический коэффициент аспирационного психрометра

А=662·10-6 оС-1. Найти е, Е, f, d, td.

Сначала вычисляют психрометрическую разность по формуле: t-t1=20-15=5,0 оС, затем по таблице 4а «Психрометрических таблиц» находят поправку е=0,66 гПа и по таблице 2 этих же таблиц, зная t и t1 определяют е=13,0 гПа. Вводят в найденное значение е поправку е: е=13,0+0,66=13,66 гПа. В той же таблице 2 для температуры t=20,00С в колонке е находят значение, ближайшее к е=13,66 гПа. Далее выписывают из этой строчки значения td, определяют Е=23,3708 гПа. 11,50С; f=58%, d=9,8 гПа и по таблице 5 «Психрометрическая таблица» (приложение 1).

Пример 2. Дано t=-2,00С; t1=-40С; р=980 гПа. Найти: е,

Е, f, d, td.

Сначала вычисляют психрометрическую разность по формуле: t - t1 = -2,0 - (-4,0) = 2,00С. Затем по таблице 4а

е=2,96+0,29=3,25 гПа. Затем по той же таблице 2 для температуры t=-2,00С находят е=3,25 гПа.

Значение е=3,25 гПа находится между двумя соседними

13

значениями е = 3,19 гПа и е = 3,30 гПа. Путем интерполяции находят td=-8,40С; f=62%; d=2,03 гПа. Далее по таблице 5 находят Е=5,2745 гПа.

При отсутствии психрометрических таблиц, вычисления

величин влажности воздуха производится по формулам:

е=Е1-А . (t–t1) · р,

где е – парциальное давление водяного пара, гПа; Е1 – парциальное давление насыщенного водяного пара

при температуре смоченного термометра - t1 (определяется в таблице максимальной упругости, гПа);

А – психрометрический коэффициент, зависящий от скорости движения воздуха возле резервуара смоченного термометра, А=0,0007947;

t и t1- показания сухого и смоченного термометров, 0С;

Е– парциальное давление насыщенного водяного пара при температуре сухого термометра t (определяется в таблице максимальной упругости), гПа (приложение 1);

р – атмосферное давление, гПа.

f= е/Е·100, f- относительная влажность воздуха в процентах;

е – парциальное давление водяного пара, гПа;

Е– парциальное давление насыщенного водяного пара при температуре воздуха (температуре сухого термометра - t). Определяется в таблице максимальной упругости, гПа.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ НАБЛЮДЕНИЙ (СОСТАВЛЕНИЕ ТАБЛИЦ И ГРАФИКОВ ХОДА МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН)

В полевых условиях измеряются метеорологические величины (температура воздуха и почвы, относительная влажность воздуха и др.), в зависимости от погодных условий корректируются расчеты.

Окончательная обработка результатов наблюдений производится в помещении.

По данным наблюдений составляется общая (сводная)

14

таблица № 1, которая должна отражать микроклиматические особенности различных элементов рельефа в приземном слое воздуха на высоте 20 и 150 см.

В таблицу включаются метеорологические параметры за 2 срока наблюдений по: температуре воздуха, относительной влажности и дефициту насыщения на указанных ранее высотах; максимальной и минимальной температуре поверхности почвы; максимальной и минимальной температуре поверхности почвы; температуре почвы на глубине 10 см; по скорости ветра на высоте 150 см. Ко всем метеорологическим величинам должны быть введены поправки.

Обработка материалов таблицы № 1 осуществляется в двух направлениях:

1.Выявить различия в значениях метеорологических величин на двух уровнях приземного слоя воздуха. Для этого находят разность температур, относительной влажности и др., измеренных на высоте 20 и 150 см от поверхности земли.

2.Сравнить значения метеорологических величин, измеренных на разных участках ландшафта, на склонах северной и южной экспозиции. Для чего нужно найти разность (отклонения) между показателями на вершине склона и в низине; на вершине склона и в поле; в нижнее части склона и в поле. Отклонения могут быть положительными или отрицательными.

По данным таблицы № 1 необходимо построить графики хода метеорологических величин (температуры воздуха, относительной влажности, скорости ветра и др.); на рисунках

с1 по 12.

На оси абсцисс отмечают названия элементов ландшафта (вершина, низина, поле), а на оси ординат откладывают значения метеорологических величин.

Линиями соединяют точки, относящиеся к высоте 20 и 150 см от поверхности земли на северном и южном склоне. Желательно эти линии сделать цветными.

15

Таблица 1

Сводная таблица значений метеорологических величин по результатам микроклиматических наблюдений

16

Продолжение таблицы 1

17

1. График хода температуры воздуха на уровне 20 и 150 см от поверхности земли по различным элементам ландшафта на склонах северной и южной экспозиции

Дата…… Время наблюдений 1015

ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА, оС

П р и м е ч а н и я : В – вершина склона; Н – нижняя часть склона; П – поле

1.на высоте 20 см северного склона -----

2.на высоте 150 см северного склона -- --

3.на высоте 20 см южного склона …..

4.на высоте 150 см южного склона -.-.-.

19

2. График хода температуры воздуха на уровне 20 и 150 см от поверхности земли по различным элементам ландшафта на склонах северной и южной экспозиции

Дата…..

Время наблюдений 1315

ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА, оС

ЭЛЕМЕНТЫ ЛАНДШАФТА

П р и м е ч а н и я : В – вершина склона; Н – нижняя часть склона; П – поле

1.на высоте 20 см северного склона -----

2.на высоте 150 см северного склона -- --

3.на высоте 20 см южного склона …..

4.На высоте 150 см южного склона -.-.-.

20