
- •Методические указания по выполнению лабораторных работ по метеорологии и климатологии
- •Введение
- •Тема 1. Время Общие понятия
- •Синхронные сроки
- •Синхронные сроки
- •Лабораторная работа № 1
- •Контрольные вопросы и задачи:
- •Тема 2. Атмосферное давление Общие понятия
- •Приборы для измерения и регистрации атмосферного давления
- •Правила установки приборов
- •Методика проведения наблюдений
- •Лабораторная работа № 2
- •Контрольные вопросы и задачи:
- •Тема 3. Температура воздуха и почвы
- •3.1. Температура воздуха Приборы для измерения и регистрации температуры воздуха
- •Правила установки приборов
- •Методика проведения наблюдений
- •3.2. Температура почвы Приборы для измерения температуры почвы
- •Правила установки приборов
- •Методика проведения наблюдений
- •Лабораторная работа № 3
- •Выполнение работы:
- •Контрольные вопросы и задачи:
- •Тема 4. Влажность воздуха Приборы для измерения и регистрации влажности воздуха
- •Методы определения влажности воздуха
- •Правила установки приборов
- •Методика проведения наблюдений
- •Лабораторная работа № 4
- •Выполнение работы:
- •Контрольные вопросы и задачи:
- •Тема 5. Атмосферные осадки
- •Приборы для измерения и регистрации атмосферных осадков
- •Правила установки приборов
- •Методика проведения наблюдений
- •Лабораторная работа № 5
- •Выполнение работы:
- •Контрольные вопросы:
- •Тема 6. Снежный покров Станционные наблюдения за снежным покровом
- •Правила установки приборов
- •Методика проведения наблюдений
- •Лабораторная работа № 6
- •Выполнение работы
- •Контрольные вопросы и задачи:
- •Тема 7. Ветер
- •Приборы и устройства для наблюдения за ветром
- •Правила установки приборов
- •Методика проведения наблюдений
- •Лабораторная работа № 7
- •Выполнение работы:
- •Контрольные вопросы:
- •Тема 8. Солнечная радиация Приборы для измерения и регистрации солнечной радиации
- •Правила установки приборов
- •Методика проведения актинометрических наблюдений
- •Лабораторная работа № 8
- •Выполнение работы:
- •Контрольные вопросы и задачи:
- •Рекомендуемая литература
Правила установки приборов
На метеостанциях приборы, предназначенные для измерения температуры воздуха, помещаются в специальную жалюзийную (её принято называть психрометрической) будку. Это необходимо, так как если выставить термометры на открытый воздух без какой-либо защиты от ветра, осадков, солнечного излучения, то показывать они будут свою собственную температуру, а не температуру окружающего воздуха. Конструкция будки (двойные жалюзи), с одной стороны, обеспечивает необходимую защиту приборов, с другой – не препятствует свободному воздухообмену. Будка устанавливается таким образом, чтобы приборы находились на высоте 2 м над уровнем почвы. Термограф устанавливается в отдельной психрометрической будке, специально предназначенной для самописцев.
Для срочных отсчётов применяют психрометрический термометр станционного психрометра, иначе называемый сухим термометром психрометра Августа, устанавливаемый на металлическом штативе психрометра в вертикальном положении. Для определения температурных экстремумов в будке располагают (на специальных крюках в нижней части психрометра горизонтально, чтобы нейтрализовать действие силы тяжести на столбик жидкости) ртутный максимальный и спиртовой минимальный термометры.
Методика проведения наблюдений
При снятии показаний термометров необходимо следить за выполнением следующего требования: глаза наблюдателя должны находиться точно против конца столбика ртути (спирта). Это достигается таким положением глаз, при котором отметки шкалы не терпят излома (штрихи шкалы прямые). Линии визирования должны быть перпендикулярны шкале в месте отсчета.
Отсчет показаний термометров всегда производят с точностью до 0,1 °С, независимо от цены деления шкалы (0,2 °С или 0,5 °С). Начинают измерение с отсчёта десятых долей градуса, затем отсчитывают целые.
Отсчеты делают быстро. Этим стремятся исключить или уменьшить тепловое «влияние наблюдателя» на показания термометра
После снятия отсчета необходимо максимальный термометр подготовить к последующему измерению. Для этого берут его и несколько раз сильно встряхивают. Второй отсчет должен совпадать с показанием сухого термометра.
По минимальному термометру делают два отсчёта: первый – по штифту (по тому его концу, который противоположен резервуару термометра; тем самым будет зафиксирован минимум температуры со времени последнего отсчёта), второй – по спирту (он показывает значение температуры в момент наблюдения). После чего минимальный термометр поворачивают резервуаром кверху и удерживают в таком положении до тех пор, пока штифт не дойдёт до мениска спирта; затем его снова помещают в будку в горизонтальном положении.
Показания максимального термометра после встряхивания и показания минимального термометра по спирту должны совпадать с показаниями психрометрического термометра.
Необходимо помнить, что показания психрометрического термометра снимаются в каждый срочный час наблюдений, показания максимального термометра – два раза в сутки с интервалом 8 часов (утром и вечером), показания минимального термометра – один раз в сутки, утром. При отсчёте температуры по ртутным термометрам надо брать отсчёт по крайнему положению вершины выпуклого мениска, а по спиртовым термометрам – по положению низшей точки вогнутой поверхности мениска.
Для определения действительных значений температуры необходимо в отсчёты по термометрам ввести определённую поправку. Поправки даны в поверочных свидетельствах (паспортах, аттестатах, сертификатах), прилагаемых к каждому термометру. По своему характеру это инструментальные поправки: зависят от индивидуальных особенностей каждого прибора, выявляются посредством сравнения прибора с термометром-эталоном в бюро поверки. Они приведены с точностью до 0,1 °С для различных пределов значений температуры (например, «от +9,1 °С до +10,7 °С») и могут быть как положительными (со знаком «+»), так и отрицательными (со знаком «-»). Поправки, с соответствующим знаком, алгебраически суммируются с отсчётами по термометру.
Показания термографа, как и любого самописца, отличаются лишь относительной точностью, в силу чего их сравнивают с показаниями сухого психрометрического термометра и в последующем, при обработке диаграммной ленты (термограммы), исправляют. Завод часового механизма барабана и смена ленты производятся в строго определённое время: у суточного термографа – ежесуточно в 12 часов, у недельного – по понедельникам в 12 часов.
Все термограммы должны быть должным образом подписаны и подлежат последующей обработке.
Порядок обработки ленты термографа:
1) разметить карандашом короткими поперечными линиями каждый час в интервалах между имеющимися на ленте засечками, сделанными в срочные часы;
2) снять и записать в таблицу ежечасные показания термографа;
3) вписать в ту же таблицу истинные значения температуры воздуха (по сухому термометру) в срочные часы метеорологических наблюдений;
4) вычислить разность между истинными значениями температуры в срочные часы и показателями самописца (эти разности и будут поправками к показаниям записи прибора в срочные часы);
5) путем равномерной интерполяции определить поправки для всех остальных промежуточных часов. Для этого надо разность поправок между соседними сроками наблюдений разделить на число часов между ними с точностью до 0,01, в результате чего получим величину изменения поправки термографа за каждый час, затем, алгебраически прибавляя эту величину к поправке первого срочного часа и всех последующих, получим значения поправок для каждого часа между двумя сроками наблюдений с точностью до 0,1;
6) алгебраически прибавив найденные для каждого часа поправки к показаниям термографа, вычислить истинные значения температуры воздуха за каждый час;
7) найти по записи на ленте самое высокое (max) и самое низкое (min) значения температуры, исправив их поправкой для ближайших к ним часов; отметить время их наступления;
8) вычислить амплитуду суточных изменений температуры, т. е. разность между суточными температурными экстремумами.