Приведение давления к различным уровням

Цель работы: Привить практические навыки в приведении давления к различным уровням, а также изучить методику барометрического нивелирования.

Оборудование: барометры анероиды, срочные термометры.

Общие положения

В связи с тем, что метеорологические станции располагаются в большинстве случаев на различных высотах по отношению к уровню моря, давление для каждой из них будет при прочих равных условиях неодинаковым. По решению ВМО все метеостанции мира приводят значение давления к единому уровню – уровню моря.

Для того чтобы сравнить результаты измерения на различных станциях, а это необходимо делать в целях анализа атмосферных процессов, необходимо давление приводить к единому уровню – уровню моря. Для решения некоторых практических задач давление на уровне станции приводят также и к другим уровням, например, в пунктах авиации – к уровню ВПП.

Расчет давления на различных уровнях можно производить по барометрическим формулам (законам изменения давления с высотой).

На практике - это делается с помощью барометрической ступени.

Барометрическая ступень – это такая высота, на которую нужно подняться (спуститься) с исходного уровня, чтобы давление понизилось (повысилось) на 1 гПа (мб), и рассчитывается по формуле:

, (16)

где t – температура воздуха по сухому термометру;  - температурный коэффициент, численно равный 0,003; Р_ст – давление на станции с введенной суммарной поправкой.

На основании формулы для Z рассчитаны таблицы значений барометрической ступени для различных величин давления и температуры. Зная величину барометрической ступени, можно привести давление к уровню моря (ВПП) с достаточной степенью точности (0,1 мб) по формуле:

(17)

где Р_ум – давление на уровне моря в мб; Р_ст – исправленное суммарной поправкой давление на уровне станции в мб; Н – превышение (понижение) станции от УМ в метрах.

Эта величина известна и для данной станции постоянна. Знак “+” берется, если станция находится выше УМ, и знак “-“ –ниже УМ;

Z – барометрическая ступень.

Таким образом, решение задачи приведения давления к уровню моря сводится к вычислению величины , а для оперативного определения составляют таблицу, в которой по горизонтали откладывают значения давления, а по вертикали – значения температуры.

Для обеспечения безопасности полетов летательных аппаратов атмосферное давление, измеренное и исправленное величиной суммарной поправки, приводится к уровню ВПП и переводится в мм.рт.ст.

(18)

Приведение давления к уровню ВПП аналогично приведению к уровню моря и осуществляется по формуле:

(19)

где Р_ВПП – давление на уровне ВПП в мб;

Р_ст – исправленное суммарной поправкой давление на уровне станции в мб;

h_ВПП- превышение (понижение) чашки ртутного барометра или барометра-анероида от уровня ВПП в м;

Z – барометрическая ступень.