1.1. Метеорологічний майданчик
Метереологічний пост обладнують на рівній відкритій горизонтальній ділянці. Розміри ділянки метеопоста – 6х5 м. Основний прилад – будка Селянинова, у якій розміщують термометри для виміру температури повітря та опадомір. Термометри для вимірювання температури поверхні ґрунту розміщують на очищеній ділянці. Взимку на них встановлюють снігомірну рейку. Аспіраційний психрометр підвішують на стовпі будки.
Рис. 1.1 План метеорологічного майданчика метеопоста:
1 – будка Селянинова; 2 – опадомір; 3 – очищена ділянка для ґрунтових термометрів; 4 – снігомірна рейка; 5 – стовп для аспіраційного психрометра;
6 – загорожа; 7 – вхід.
1.2. Метеорологічні спостереження
На метеорологічних станціях проводяться систематичні вимірювання основних величин і кількісні спостереження за метеорологічними явищами, які являють собою різні фізичні процеси в атмосфері. Ці види робіт на станціях об’єднуються у поняття метеорологічні спостереження.
Єдність методів вимірювання забезпечується проведенням їх за єдиною методикою, положення якої являються обов’язковими при проведенні усіх спостережень.
В наш час на станціях, які входять у міжнародну мережу, метеорологічні спостереження проводяться у фізично єдині моменти о 00, 03, 06, 09, 12, 15, 18 та 21 годинах по середньому часу по Гринвічу. Ці моменти часу називаються термінами метеорологічних спостережень. Більш точно під термінами розуміють 10-хвилинний інтервал часу, що закінчується у годину терміну.
1.3 Метерологічні прилади
Вимірювання температури повітря та ґрунту
Вимірювання температури повітря проводиться на висоті 2 метри у однотипних психрометричних будках [5, 31, 82]. Вимірювання температури ґрунту включає у себе вимірювання на очищеній поверхні ґрунту (снігу), а також на глибинах 5, 10, 15 та 20 см (тепла половина року) і 20, 40, 80, 160, 240, 320 см (цілий рік). Програма цих спостережень визначається для кожної станції окремо.
Для вимірювання температури повітря і ґрунту використовуються переважно рідкі (ртуть, спирт) термометри. Для вимірювання температури повітря вище –35˚С використовуються ртутні (температура замерзання ртуті –38,9˚С), а нижче –35˚С – спиртові термометри.
Основним термометром для вимірювання температури повітря є ртутний психрометричний зі шкалами температур від –35 до +40˚С або від +35 до –55˚С, ціна поділки 0,2˚С.
Реєстрація максимальної та мінімальної температури за проміжок часу за спостереження забезпечується за рахунок особливої конструкції відповідних термометрів. В максимальному термометрі у самому початку капілярної трубки, біля резервуара, зроблено звуження .
Під час зниження температури ртуть зменшується в об’ємі. Однак сили молекулярного зчеплення слабкі і не можуть пройти вузьку частину капіляра і перемістити ртуть у резервуар. Тому ртуть в місці звуження проходу розривається, а стовпчик ртуті у капілярі залишається на місці. Кінець ртуті, який більш віддалений від резервуара показує ту найбільшу температуру, яка спостерігалася із часу встановлення термометра. Після відліку максимальної температури необхідно термометр підготовити до наступного вимірювання. Для цього беруть його і кілька разів сильно струшують. Максимальний термометр встановлюється із невеликим нахилом резервуару униз.
Мінімальний термометр заповнюється спиртом. Всередині капіляра знаходиться маленький із темного скла штифт із невеликим потовщенням на кінцях (рис. 9.70). мінімальний термометр встановлюється у горизонтальному положенні таким чином, щоб штифт торкався поверхні плівки спирту. Під час зниження температури поверхнева плівка, зміщуючись, відсуває штифт у сторону резервуару; при підвищенні температури поверхнева плівка віддаляється від резервуара, а штифт, який вільно обтікається спиртом, залишається на місці. Кінець штифта, більш віддалений від резервуару, показує мінімальну температуру, яка спостерігалася із часу встановлення термометра.
Після відліку термометр необхідно зняти і нахилити його так, щоб резервуар був вище капіляру, а штифт під тиском своєї ваги почне зміщуватись; досягнувши меніску, штифт зупиниться. Таким чином, термометр готовий до наступних спостережень.
Рис. 1.3 Засіб для збереження максимальних показань термометра: 1 – резервуар; 2 – штифт; 3 – капіляр. |
Рис. 1.4 Засіб для збереження мінімальних показань термометра: 1 – капіляр; 2 – штифт; 3 – меніск спирту. |
Для вимірювання температури ґрунту на глибинах 5, 10, 15, 20 см використовують ртутні колінчасті термометри Савінова зі шкалою від –10 до +50˚С. Для зручності встановлення вони зігнуті під кутом 135˚ і мають різну довжину від 290 до 500 мм.
Із деформаційних термометрів застосовуються біметалічні. Біметалічна пластинка є датчиком в термографах, які служать для безперервного запису температури на стрічці (рис. 4.3). Вигин пластинки під дією температури передається на перо за допомогою системи ричагів. Відхилення пера буде пропорційне зміні температури. Запис виконується спеціальними чорнилами на стрічці, яка встановлена на барабані, що обертається годинниковим механізмом із добовими або тижневими обертами. Прилад встановлюється у окремій будці для самописів.
Рис. 1.5. Термограф
1 – біметалічна пластина; 2 – ричаг з пером; 3 – барабан; 4 – гвинт,
5 – зажимна пружина.