165

зависимости от его скорости доска отклоняется на тот или иной угол от своего отвесного положения (при штиле). По отклонению еѐ до соответствующего номера штифта определяется скорость.

Работа с прибором а) Записать дату и время наблюдений

б) Встать недалеко от мачты флюгера со стороны противовеса флюгарки и наблюдать в течение 2 минут за движением противовеса. Определить его среднее положение и записать в рабочую тетрадь.

в) Для определения скорости ветра встать в направлении перпендикулярно положению флюгарки так, чтобы хорошо была видна дуга со штифтами и положение подвижной доски флюгера относительно них (1015 метров от мачты флюгера. Определить в среднем за 2 минуты положение доски флюгера (номер штифта) и еѐ максимальное отклонение (порывы ветра).

Задание 2 1. Ознакомиться с устройством анемометра ручного

МС-13, нарисовать схему устройства анемометра с обозначением деталей.

Анемометр МС-13 предназначен для измерения скорости ветра от 1 до 20м/с. Приемной частью анемометра является крестовина с четырьмя полушариями, укрепленная на стальной оси нижний конец которой заканчивается червячной передачей, обеспечивающей связь через шестерни редуктора на счетный механизм.. Счетный механизм показывает число оборотов, сделанных крестовиной. Для счета оборотов имеется три циферблата, имеющих три шкалы: единиц, сотен и тысяч делений. В нижней правой части корпуса имеется рычажокарретир, поднимая или опуская который включают или выключают

11

счетчик. От механических повреждений крестовина с полушариями защищена проволочными дужками.

2.Научиться отсчитывать обороты по циферблатам.

3.Провести измерение.

а) перед началом работы выключить счетный механизм, записать 1й отсчѐт; б) в намеченное время с точностью до секунды включить

анемометр и выдержать его в работе при слабом ветре 5 минут (300 сек.), при сильном - 3 минуты (180 сек.); в) счѐтный механизм выключить, записать 2й отсчѐт;

г) вычислить число оборотов в секунду: n = 2й – 1й отсчѐты / Т сек д) используя тарировочный график, помещенный в паспорте

анемометра, определить скорость ветра. Контрольные вопросы:

1.Причины возникновения ветра?

2.Формула горизонтального барического градиента;

3.Что такое пассаты, муссоны, бризы;

4.При какой скорости ветра запрещается обработка растений химическими препаратами от вредителей и болезней сельскохозяйственных культур.

12

3. Лабораторная работа: «Приборы для измерения солнечной радиации»

Солнечная радиация – это поток электромагнитных волн идущих от солнца.

Различают прямую, рассеянную, суммарную, а также фотосинтетически активную радиацию.

В международной системе (СИ) интенсивность потока радиации выражена кал/см2мин, Вт/м2, Дж/м2. 1

кал/(см2мин)= 698 вт/ м2, 1 кал/см2= 4,19· 104 Дж/м2.

Для измерения солнечной радиации применяются актинометры, пиранометры, альбедометры.

Задание 1

1.Проработать по книге В.А.Сенникова « Практикум по агрометеорологии». М.: «Колос». 2006г. тему «Наблюдения за солнечной радиацией».

2.Ознакомиться с актинометром термоэлектрическим АТ-

50(принципом работы, устройством, назначением его частей, вычертить схему).

Актинометр АТ-50 предназначен для измерения интенсивности прямой солнечной радиации.

Принцип действия – явление термотока.

Прибор состоит из трубки с термобатареей, штатива, основания (платы) и подключается к гальванометру ГСА-1м или потенциометру.

Термобатарея помещена в трубку, в которой находятся

5диафрагменных колец, расположенных в порядке убывания их диаметра для концентрации пучка солнечных лучей.

Выводы термобатареи в виде мягких проводов предназначены для подключения к гальванометру. Трубка соединяется со стойкой, укрепленной на кругом основании

13

(плате). На стойке имеется шкала для установки оси штатива по широте места.

3. Провести измерение:

а) установить актиномер на горизонтальном основании; б) подключить к гальванометру;

в) нацелив термобатарею на солнце, произвести отсчѐт нулевого положения (n01); и фактические

отсчитывается место нуля по гальванометру (n02)

4. Обработка результатов наблюдений начинается с вычисления среднего показания гальванометра из трех отсчетов n = n1 + n2+ n3 / 3 и нулевого показания из двух отсчетов n0= n01 + n02/ 2. В среднее значение показаний гальванометра (n) вводится шкаловая поправка (Δn) из

Задание 2 1. Ознакомиться с устройством пиранометра П 3х3

(М-80М), зарисовать схему с обозначением частей, указать порядок работы.

Пиранометр предназначен для измерения суммарной, рассеянной и отраженной радиации.

Приемной частью пиранометра является термоэлектрическая батарея площадью 3х3 см, состоящая из

14

термоэлементов. Выводы из термобатареи подведены к клеммам для присоединения к гальванометру.

Сверху корпус термобатареи закрыт стеклянным полусферическим колпаком для защиты от пыли, осадков. Для предохранения термобатареи и стеклянного колпака от возможной конденсации водяного пара в нижней части корпуса имеется стеклянная сушилка с поглотителем водяного пара (силикагелем, хлористым кальцием, прокаленным медным купоросом, фосфорным ангидридом).

Корпус с термобатареей навинчен на стойку с

устанавливают по уровню горизонтально. Для измерения рассеянной радиации применяют теневой экран.

2Подготовить прибор к работе и произвести замеры:

а) подключить два выводных провода от пиранометра к клеммам гальванометра и при закрытой крышке

термобатареи отсчитать нулевое положение стрелки гальванометра (n01).

б) снять крышку, установить экран затенитель, отсчитать показания гальванометра три раза с интервалами в 20 секунд n1, n2, n3;

в) отвести экран, через минуту сделать отсчеты три раза с интервалами 20 секунд n4, n5, n6.;

г) закрыть головку пиранометра крышкой, выждать 60

секунд и вторично отсчитать нулевое положение стрелки гальванометра (n02).

д) показания записать в таблицу (таб.3)

15

Таблица 3 Пример записи результатов наблюдений по пиранометру

3. Обработка результатов наблюдений:

а) определить средние значения по гальванометру для рассеянной и суммарной радиации;

б) ввести в средние значения Nд и ΝQ шкаловые поправки из поверочного свидетельства, определить исправленные показания: Ν¯д = Nд ± ΔN ,

N¯Q = NQ±ΔN

гальванометру: Nд= Ν¯д – Ν0,

ΝQ= Ν¯Q – N0

г) определить интенсивность рассеянной и суммарной радиации в тепловых единицах с учетом переводного множителя к, взятого из поверочного свидетельства:

Д= Nд · к и Q = NQ · к.

16

По показаниям пиранометра можно рассчитать прямую солнечную радиацию на горизонтальную поверхность: S =Q – Д

Задание 3

1.Ознакомиться с устройством альбедометра походного АП 3Х3 (М-69).

Зарисовать схему с обозначением частей, указать порядок работы.

Альбедометр походный предназначен для измерения суммарной, отраженной радиации с целью дальнейшего расчета альбедо деятельной поверхности.

Прибор представляет собой головку пиранометра с термобатареей и стеклянной полусферой привинченной к втулке с трубкой на которой имеется карданный подвес с

рукояткой. Внутри трубки свинцовый груз для противовеса. Поворотом рукоятки на 1800 термобатарея может быть обращена вверх или вниз. При повороте кверху измеряется суммарная, вниз отраженная радиация.

2.Работа с альбедометром:

а) подсоединить альбедометр к гальванометру; б) определить место нуля гальванометра при закрытой крышке термобатареи Ν10;

в) открыв крышку направить головку пиранометра вверх и сделать три отсчета с интервалами 20сек., определить среднее значение суммарной радиации

ΝQ= Ν1 + N2 + Ν3/ 3

г) повернуть альбедометр головкой вниз и через минуту с интервалом в 20 секунд сделать три отсчѐта для измерения отраженной радиации

NR= Ν4 + N5 + Ν6 / 3

17

3.Обработка результатов наблюдений:

а) определить средние значения место нуля N0= Ν10 + N20 / 2 и средние значения показаний гальванометра для каждого вида радиации

б) в средние значения показаний гальванометра (ΝQ и ΝR) ввести шкаловые поправки из поверочного свидетельства (ΔN);

в) определить исправленные показания: N¯Q = ΝQ ±

N,

Ν¯R = ΝR ± ΔN

г) определить фактические показания: ΝQфакт = N¯Q-

N0,

NRфакт= Ν¯R – Ν0

д) умножив фактические показания на переводный множитель к, определить суммарную и отраженную радиацию в энергетических единицах, Вт/м2, а потом определить альбедо (А).

Задание 4 1. Ознакомиться с устройством гелиографа

универсального ГУ и назначением его частей, вычертить схему устройства.

Гелиограф универсальный служит для регистрации продолжительности солнечного сияния.

Принцип действия основан на прожигании бумажных лент (гелиограмм) солнечными лучами собранными в фокусе стеклянного шара.

Основной частью гелиографа является стеклянный шар диаметром 98мм, укрепленный на дугообразной скобе и полусферическом держателе для закладывания бумажных лент с делениями в часах и минутах (гелиограмм). Когда

18

светит солнце, его лучи собранные в фокусе, попадают на бумажную ленту и прожигают еѐ.

В нижней части дугообразной скобы укреплен диск (лимб) с четырьмя круглыми отверстиями с нанесенными около них буквами А, Б, В, Г.

Шар вместе с дугообразной скобой, полусферическим держателем и диском может вращаться вокруг вертикальной оси.

Для установки гелиографа по географической широте места ось наклоняют, чтобы указатель широты совпал с делением шкалы широт с точностью до 0,50.

2.Работа с гелиографом:

а) прибор установить на открытой площадке, доступной солнечным лучам в течение всего дня от восхода до захода солнца на столбе высотой не менее 2м с прикрепленной доской.

б) соорентировать по линии географического меридиана (смотри практикум по агрометеорологии). в) в желобки полусферического держателя заложить гелиограммы соответственно времени года: в верхние - зимние ленты (с 16 октября до конца февраля), в средние – весеннее осенние (с 1марта по 15 апреля и с 1 сентября по 15 октября) и в нижние – летние (с 16 апреля по 31 августа).

г) в короткие дни, когда солнце находится над горизонтом не более 9ч., гелиограмму меняют после захода солнца один раз в сутки. Шар при этом всегда повернут на юг, указатель на лимбе совещен с индексом Б.

При продолжительности дня от 9 до 18 часов ленту меняют 2 раза в сутки: первый раз после захода солнца, второй – в 12 часов по среднему солнечному времени.

19

Одновременно со сменой лент меняют положение шара. При вечерней смене лент шар поворачивают на восток (указатель на лимбе совмещен).

Задание 5 1. Ознакомиться с устройством люксметра Ю-116.

Зарисовать схему устройства с обозначением частей, описать порядок работы.

Произвести измерения.

Люксметр предназначен для измерения освещенности. Принцип действия прибора основан на явлении

фотоэлектрического эффекта.

Приемной частью люксметра является селеновый фотоэлемент помещенный в пластмассовую оправу с рукояткой от которой отходит провод со штекером, подключаемый к гальванометру Его работа основана на взаимодействии магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом и фототока. В результате возникает вращающий момент, отклоняющий подвижную систему со стрелкой. Гальванометр имеет две шкалы, проградуированных в люксах с кнопками включения. В фотометрическую головку с фотоэлементом устанавливается рассеиватель и насадка (светофильтр).

2.Работа с люксметром:

а) установить гальванометр в горизонтальное положение; б) проверить нулевое положение стрелки с помощью

винта-корректора; в) визуально определить степень освещенности и

подобрать сменную насадку с определенным коэффициентом ослаблении; г) подключить фотометрическую головку к

гальванометру и в течение 3-5 секунд сделать замер

20