Содержание
1.Лабораторная работа № 1
Исследование метеорологических характеристик погоды…………….
1.1Метеорологические станции…………………………………………….
1.2Программа и сроки наблюдений. Время………………………………..
1.3Атмосферное давление…………………………………………………..
1.4Температура и влажность воздуха………………………………………
1.5Ветер……………………………………………………………………....
1.6Атмосферные осадки…………………………………………………….
1.7Продолжительность солнечного сияния……………………………….
1.8Облачность……………………………………………………………….
1.9Солнечная радиация……………………………………………………..
2. Лабораторная работа № 2.
Исследование испаряемости с поверхности испарителя Н.М. Топольницкого……………………………………………………………………….
2.2 Конструкция испарителя и принцип действия………………………...
2.2 Уравнение теплового баланса испарителя……………………………..
2.3Проведение испытаний…………………………………………………..
2.4 Обработка результатов…………………………………………………
2.5 Перечень приборов и оборудования…………………………………..
3. Лабораторная работа №3.
Определение альбедо и радиационного баланса деятельного слоя земной поверхности…………………………………………………………….
3.1Основные понятия используемые в метеорологии…………………...
3.2Описание актинометрических приборов………………………………
3.3 Проведение работы……………………………………………………..
3.4 Перечень приборов и оборудования…………………………………..
4. Лабораторная работа №4.
Анализ метеорологической и климатической информации…………......
4.1Солнечная радиация и радиационный баланс………………………
4.1.2Солнечное сияние…………………………………………………………
4.2 Температура воздуха…………………………………………………...
4.2.2 Температура почвы……………………………………………………..
4.3 Ветер…………………………………………………………………….
4.4.1 Влажность воздуха……………………………………………………..
4.4.2 Атмосферные осадки…………………………………………………..
4.4.3 Снежный покров………………………………………………………..
4.5.1 Облачность……………………………………………………………...
Лабораторная работа №1
Измерение метеорологических характеристик погоды
Цель работы: ознакомление с приборами и методикой метеорологических наблюдений.
1.1. Метеорологические станции.
Основными задачами метеорологической службы являются: проведение наблюдений, обработка полученных данных, накопление и обобщение данных о метеорологическом режиме, обеспечение предприятий сведениями о погоде, а также предупреждение об опасных для производства метеорологических явлениях.
Метеорологическая станция оборудуется на специальной площадке. Она должна быть расположена на ровной открытой поверхности вдали от крупных сооружений и водоемов и удалена от небольших препятствий (отдельные дома, деревья и т.д.) на расстояние не менее 10-тикратной высоты этих препятствий; а от значительных (лес, большие группы построек и пр.) на расстояние 20-тикратной высоты.
Метеорологическая площадка делается квадратной формы (20×20 м), одна из ее сторон обращена с севера на юг. Площадка засыпается песком толщиной не менее 10 см и ограждается металлической сеткой высотой около 150 см.
На метеорологической площадке устанавливаются:
· Психрометрическая будка;
· Будка для самописцев БС-1;
· Флюгеры ФВЛ и ФВТ;
· Осадкомер Третьякова 0-1;
· Компенсационный испаритель системы Топольницкого Н.М.;
· Снегомерные рейки, мерзлотомер;
· Барометр ртутный (устанавливается в помещении метеостанции).
В отдельных случаях организуется метеорологический пост. Этот пост оборудуется на такой же площадке, что и метеостанция. На площадке устанавливаются:
· Психрометрическая будка;
· Флюгеры ФВЛ и ФВТ;
· Осадкомер Третьякова или дождемер Давитая;
· Испаритель Топольницкого Н.М.
1.2. Программа и сроки наблюдений. Время.
На метеостанции в течение всего года ведут наблюдения за атмосферным давлением, температурой и влажностью воздуха, максимальной и минимальной температурой воздуха, осадками, скоростью и направлением ветра, а также визуальные наблюдения за облачностью и другими явлениями. В теплый период года проводятся наблюдения за испаряемостью (1 мая – 30 сентября), а осенью, зимой и весной – наблюдения за высотой снежного покрова и промерзанием – оттаиванием почвы.
Метеорологический пост функционирует с 1 мая по 30 сентября. Наблюдения проводят по программе метеорологической станции, за исключением измеренной высоты снежного покрова и промерзания – оттаивания почвы.
Наблюдения проводят на станциях, постах, пунктах в 9, 15 и 21 ч по московскому декретному времени (на станциях, расположенных в III и IV часовых поясах – в 6, 12, 18 ч).
Осадки измеряют в 9, 21 ч (или в 6, 18 ч), наблюдения за испаряемостью проводят в 8, 15, 21 ч (или в 5, 12, 18 ч). Высоту снежного покрова измеряют в 9 ч.
Сроком наблюдения считается 10-ти минутный отрезок времени, оканчивающийся точно в указанный час. Например, если указан срок 9 ч, то наблюдение проводится с 8 ч 50 мин. до 9 ч.
Ряд метеорологических приборов устанавливают в строго ориентированном направлении по географическому меридиану (полуденной линии). Это направление совпадает с направлением тени от вертикальной мачты в истинный полдень. Истинным полднем называется время, когда солнце находится точно на юге. Поэтому, необходимо знать истинный полдень по московскому времени.
Основой для определения времени служит видимое суточное движение солнца по небосводу. Истинные солнечные сутки – промежуток времени между истинными полднями двух соседних дней. Продолжительность истинных солнечных суток в течение года меняется, поэтому вводится понятие средних солнечных суток и среднего солнечного времени.
В обиходе для упрощения принята система поясного времени. Весь земной шар разделен меридианами на 24 часовых пояса.
1.3. Атмосферное давление
Атмосферное давление представляет собой гидростатическое давление атмосферы, обусловленное весом всех вышележащих слоев воздуха. На метеостанциях давление измеряется ртутным чашечным барометром и анероидом. Непрерывная регистрация атмосферного давления производится с помощью барографа. Барограф состоит из чувствительного элемента – блока анероидных коробок, температурного компенсатора, передаточного механизма, регистрирующей части и корпуса. Действие основано на свойстве анеройдных коробок деформироваться при изменении атм. давления. Суммарная деформация блока анеройдных коробок через передаточный механизм передается стрелке с пером. Перо производит запись изменений атм. давления на диаграммной ленте, закрепленной на барабане, вращаемом часовым механизмом. Лента разделена по вертикали горизонтальными линиями с ценой деления 1 мбар, а по горизонтали – вертикальными дугообразными линиями с ценой деления 15 мин для суточного барографа, 2 ч – для недельного.
Наблюдения по барометру производятся в следующем порядке:
1. берем отсчет по термометру с точностью до 0,10;
2. после легкого постукивания по оправе барометра, устанавливают нониус по вершине мениска;
3. производится отсчет по шкале барометра и нониусу с точностью до 0,1 мб (мм).
В полученный отсчет вводятся следующие поправки:
· инструментальная поправка (+1,32 мбар);
· поправка для проведения показаний барометра к ускорению силы тяжести (поправка вычисляется по широте станции и высоте барометра над уровнем моря), (- 0,02 мбар);
· поправка на приведение показаний барометра, К, 00С.
Первая и вторая поправки суммируются и являются постоянными для данной станции. Поправка на температуру принимается по специальным таблицам или вычисляется по формуле:
∆Вt = Вtt 0,000163
Таблица 1.1.
Результаты замеров атмосферного давления
| Термометр при барометре, оС | Отсчет |
| Барометр, мб | 1001 |
1.4. Температура и влажность воздуха.
Температура является одной из основных термодинамических характеристик состояния воздуха. Она измеряется в градусах Цельсия, т.е. по 100-градусной шкале. Так как в приземной слое температура зависит, главным образом, от расстояния до подстилающей поверхности, принято измерять температуру воздуха на высоте 2 м от поверхности земли.
Температура воздуха измеряется сухим термометром психрометра, максимальным ртутным и минимальным спиртовым термометрами. Непрерывная запись изменения температуры воздуха за сутки или неделю производится с помощью самописца – термографа. Термограф предназначен для регистрации температуры воздуха в назначенных условиях. Он состоит из чувствительного элемента – биметаллической пластинки, передаточной системы, регистрирующей част и корпуса. Действие прибора основано на свойстве биметаллической пластинки изменять радиус изгиба с изменением температуры воздуха. Деформация пластинки с помощью передаточного механизма преобразуется в перемещение стрелки с пером по диаграммной ленте, закрепленной на барабане часового механизма. Лента разделена по вертикали горизонтальными параллельными линями с ценой деления 10С, а по горизонтали – вертикальными дугообразными линиями с ценой деления 15 мин. для суточного, 2 ч – для недельного.
Влажность воздуха измеряется психрометром и волосным гигрометром; вычисления производятся по специальным таблицам или формулам.
Непрерывная запись измерений относительной влажности воздуха за сутки или неделю производится с помощью самописца – гигрографа.