Приборы для измерения природных явлений. Основные метеорологические приборы

Гнеушевой Нади 2008-2009 уч.год

1. Что такое метеорологические приборы. 2. Что такое метеорологические элементы 3. Термометр 4. Барометр 5. Гигрометр 6. Осадкомер 7. Снегомерная рейка 8. Термограф 9. Гелиограф 10. Нефоскоп 11. Облакомер 12. Анемометр 13.Гидрологическая наблюдательная установка 14. Метелемер 15. Метеорограф 16. Радиозонд 17. Шар-зонд 18. Шар-пилот 19. Метеорологическая ракета 20. Метеорологический спутник Содержание

Метеорологические приборы - приборы и установки для измерения и регистрации значений метеорологических элементов. Для сравнения результатов измерений, производимых на различных метеостанциях, метеорологические приборы делают однотипными и устанавливают так, чтобы их показания не зависели от случайных местных условий.

Метеорологические приборы предназначены для работы в естественных условиях в любых климатических зонах. Поэтому они должны безотказно работать, сохраняя стабильность показаний в большом диапазоне температур, при большой влажности, выпадении осадков, и не должны бояться больших ветровых нагрузок, пыли.

Метеорологические элементы, характеристики состояния атмосферы: температура, давление и влажность воздуха, скорость и направление ветра, облачность, осадки, видимость (прозрачность атмосферы), а также температура почвы и поверхности воды, солнечная радиация, длинноволновое излучение Земли и атмосферы. К Метеорологическим элементам относят также различные явления погоды: грозы, метели и т. п. Изменения Метеорологических элементов являются результатом атмосферных процессов и определяют погоду и климат.

Термометр От греч.Therme - тепло + Metreo - измеряю Термометр - прибор для измерения температуры воздуха, почвы, воды и т.д. при тепловом контакте между объектом измерений и чувствительным элементом термометра. Термометры применяются в метеорологии, гидрологии и других науках и отраслях хозяйства. На метеостанциях, где измерения температур проводятся в определенные сроки, для фиксации максимальных температур между сроками наблюдения служит максимальный термометр (ртутный); наименьшую температуру между сроками фиксирует минимальный термометр (спиртовой).

Барометр От греч.Baros - тяжесть + Metreo - измеряю Барометр - прибор для измерения атмосферного давления. Барометры подразделяются на жидкостные барометры и барометры-анероиды.

Гигрометр От греч. Hygros - влажный Гигрометр - прибор для измерения влажности воздуха или других газов. Различают волосные, конденсационные и весовые гигрометры, а также регистрирующие гигрометры (гигрографы).

Осадкомер Дождемер; Плювиометр Осадкомер - прибор для сбора и измерения количества выпавших атмосферных осадков. Осадкомер представляет собой цилиндрическое ведро строго определенного сечения, устанавливаемое на метеоплощадке. Количество осадков определяется путем сливания попавших в ведро осадков в специальный дождемерный стакан, площадь сечения которого также известна. Твердые осадки (снег, крупа, град) предварительно растапливаются. Конструкция осадкомера предусматривает защиту от быстрого испарения осадков и от выдувания попавшего в ведро осадкомера снега.

Снегомерная рейка Снегомерная рейка - рейка, предназначенная для измерения толщины снежного покрова при метеонаблюдениях.

Термограф От греч.Therme - тепло + Grapho - пишу Термограф - прибор-самописец, непрерывно регистрирующий температуру воздуха и записывающий ее изменения в виде кривой. Термограф располагается на метеостанции в специальной будке.

Гелиограф От греч. Helios - Солнце + Grapho - пишу Гелиограф - прибор-самописец, регистрирующий продолжительность солнечного сияния. Основная часть прибора - хрустальный шар диаметром около 90 мм, работающий как собирающая линза при освещении с любой стороны, причем фокусное расстояние во всех направлениях одинаково. На фокусном расстоянии параллельно поверхности шара располагается картонная лента с делениями. Солнце, передвигаясь в течение дня по небу, прожигает в этой ленте полоску. В те часы, когда Солнце закрыто облаками, прожог отсутствует. Время, когда Солнце светило и когда оно было скрыто, читается по делениям на ленте.

Нефоскоп Нефоскоп - прибор, предназначенный для определения относительной скорости движения облаков и направления их движения.

Облакомер Облакомер - прибор для определения высоты нижней и верхней границы облаков, поднимаемый на шаре-зонде. Действие облакомера основано: - либо на изменении сопротивления фотоэлемента, реагирующего на изменении освещенности при входе в облака и выходе из них; - либо на изменении сопротивления проводника с гигроскопичным покрытием при попадании на его поверхность облачных капель.

Анемометр От греч.Anemos - ветер + Metreo - измеряю Анемометр - прибор для измерения скорости ветра и газовых потоков по числу оборотов вращающейся под действием ветра вертушки. Существуют анемометры разных типов: ручные и постоянно закрепленные на мачтах и др. Отличают регистрирующие анемометры (анемографы).

Гидрологическая наблюдательная установка Гидрологическая наблюдательная установка - стационарная установка для проведения наблюдений за элементами гидрологического режима.

Метелемер Метелемер - устройство, применяемое для определения количества снега, переносимого ветром.

Радиозонд Радиозонд - прибор для метеорологических исследований в атмосфере до высоты 30-35 км. Радиозонд поднимается на выпущенном в свободный полет воздушном шаре и автоматически передает на землю радиосигналы, соответствующие значениям давления, температуры, влажности воздуха. На большой высоте шар лопается, а приборы спускаются на парашюте и могут быть использованы вновь.

Шар-зонд Шар-зонд - резиновый воздушный шар с прикрепленным к нему метеорографом, выпускаемый в свободный полет. На определенной высоте после разрыва оболочки метеорограф спускается на землю на парашюте.

Шар-пилот Шар-пилот - резиновый шар, наполненный водородом, выпускаемый в свободный полет. Определяя его положение с помощью теодолитов или методами радиолокации, можно вычислить скорость и направление ветра.

Метеорологическая ракета Метеорологическая ракета - ракетный аппарат, запускаемый в атмосферу для исследования ее верхних слоев, главным образом мезосферы и ионосферы. Приборы исследуют атмосферное давление, магнитное поле Земли, космическое излучение, спектры солнечного и земного излучений, состав воздуха и т.д. Показания приборов передаются в виде радиосигналов.

Метеорологический спутник Метеорологический спутник - искусственный спутник Земли, регистрирующий и передающий на Землю различные метеорологические данные. Метеорологический спутник предназначен для наблюдения за распределением облачного, снегового и ледового покровов, измерения теплового излучения земной поверхности и атмосферы и отраженной солнечной радиации с целью получения метеорологических данных для прогноза погоды.

Источники информации 1. Большая Энциклопедия для детей. Том 1 2. www.yandex.ru 3. Картинки – поисковая система www.yandex.ru

Настич Надежда Валентиновна

Термометр

Термо́метр - прибор для измерения температуры воздуха, почвы, воды и так далее. Существует несколько видов термометров:

жидкостные;

механические;

электронные;

оптические;

инфракрасные.

Психрометр

Психро́метр - прибор для измерения влажности воздуха и его температуры . Простейший психрометр состоит из двух спиртовых термометров . Один термометр - сухой, а второй имеет устройство увлажнения. Спиртовая колба влажного термометра обёрнута батистовой лентой, конец которой находится в сосуде с водой. Вследствие испарения влаги увлажнённый термометр охлаждается.

Барометр

Баро́метр - прибор для измерения атмосферного давления . Ртутный барометр был изобретён итальянским математиком и физиком Эванджелистой Торричелли в 1644 году , это была тарелка с налитой в неё ртутью и пробиркой (колбой), поставленной отверстием вниз. Когда атмосферное давление повышалось, ртуть поднималась в пробирке, когда же оно понижалось - ртуть опускалась.

В быту обычно используются механические барометры. В анероиде жидкости нет. В переводе греческого «анероид» - «без воды». Он показывает атмосферное давление, действующее на гофрированную тонкостенную металлическую коробку, в которой создано разрежение.

Анемометр

Анемо́метр, ветроме́р - прибор для измерения скорости движения газов, воздуха в системах, например, вентиляции. В метеорологии применяется для измерения скорости ветра .

По принципу действия различают механические анемометры, тепловые анемометры, ультразвуковые анемометры.

Наиболее распространённый тип анемометра - это чашечный анемометр. Изобретён доктором Джоном Томасом Ромни Робинсоном , работавшем в обсерватории Армы, в 1846 году. Состоит из четырёх полусферических чашек, симметрично насаженных на крестообразные спицы ротора, вращающегося на вертикальной оси.

Ветер любого направления вращает ротор со скоростью, пропорциональной скорости ветра.

Осадкомер

Осадкомер, дождемер, плювиометр или плювиограф - прибор для измерения атмосферных жидких и твёрдых осадков .

Устройство осадкомера Третьякова

Комплект осадкомера состоит из двух металлических сосудов для сбора и сохранения выпадающих осадков, одной крышки к ним, тагана для установки осадкомерных сосудов, ветровой защиты и двух измерительных стаканов.

Плювиограф

Прибор, предназначенный для непрерывной регистрации количества и интенсивности выпадающих жидких осадков с привязкой ко времени (начало осадков, окончание и т.д.), а на современных флюгерах - с помощью электронного прибора .

Флюгер часто служит декоративным элементом - для украшения дома. Флюгер может использоваться и для защиты дымовой трубы от задувания.

Для определения температуры в обычных условиях используются термометры (ртутные или спиртовые) термографы (регистрирующие на ленте изменения температуры за определенное время).

Для измерения влажности применяют гигрометры, гигрографы и психрометры. Наиболее распространены стационарные психрометры Августа и аспирационные психрометры Ассмана. Принцип работы основан на разности показаний сухого и смоченного термометров в зависимости от влажности окружающего воздуха.

Стационарный психрометр Августа (рис. 4.1, а) состоит из двух одинаковых спиртовых термометров. Резервуар одного из них обёрнут гигроскопичной тканью, конец которой опущен в наполняемый дистиллированной водой стаканчик. По ткани к резервуару этого термометра поступает влага взамен испаряющейся. Другой термометр (сухой) показывает температуру воздуха. Показания влажного термометра зависят от содержания в воздухе водяных паров. Определив разность температур, по психрометрической таблице на корпусе прибора, находят относительную влажность воздуха.

Рис. 4.1. Психрометры:

а) стационарный Августа: 1 – термометры со шкалами; 2 – основание; 3 – ткань; 4 – питатель;

б) аспирационный Ассмана:

1 – металлические трубки; 2 – термометры; 3 – аспиратор; 4 – предохранитель от ветра; 5 - пипетка для смачивания влажного термометра.

Аспирационный психрометр Ассмана (рис. 4.1, б) устроен аналогично. Отличие его заключается в том, что для исключения влияния подвижности воздуха на показания влажного термометра в головной части прибора размещён вентилятор с механическим или электрическим приводом.

Показание с термометров снимаются не ранее, чем через 3-4 минуты.

При работе с аспирационным психрометром Ассмана величина абсолютной влажности находится в зависимости:

где
- максимальная влажность при температуре влажного термометра(берётся из приложения 8);;- температуры, показанные соответственно сухим и влажным термометрами, 0 С; - барометрическое давление, мм рт. ст.

Относительная влажность воздуха определяется по следующей формуле:

где - относительная влажность, %;
- значение максимальной влажности при температуре сухого термометра(берется из приложения 8).

Помимо формул, определение относительной влажности по показаниям психрометра можно производить по психрометрическому графику или психрометрической таблице (приложение 10).

Определение относительной влажности по психрометрическому графику производится следующим образом; по вертикальным линиям отмечают показания сухого термометра, по наклонным - показания смоченного термометра, по наклонным - показания смоченного термометра; на пересечение этих линий получают значения относительной влажности, выраженные в процентах. Линии, соответствующие десяткам процентов, обозначаются на графике цифрами: 20, 30, 40, 50 и т.д.

Гигрометром (рис. 4.2) пользуются для прямого определения относительной влажности воздуха.

Воснову его устройства положена способность человеческого волоса (благодаря гигроскопичности) удлиняться во влажном и укорачиваться в сухом воздухе.

Гигрографы используют для регистрации на ленте изменения относительной влажности во времени. Для определения скорости движения воздуха применяются крыльчатке и чашечные анемометры.

Рис. 4.2 Гигрометр

Рис. 4.3. Крыльчатый анемометр

1 – крыльчатка;

2 – счетный механизм;

3 - арретир

рыльчатый анемометр (рис. 4.3) применяется для измерения скоростей движения воздуха в диапазоне от 0,3 до 5 м/с. Ветроприемником анемометра служит крыльчатка 1, насаженная на один конец, который закреплен на подвижной опоре, второй – через червячную передачу передает вращение редуктора счетного механизма 2. Его циферблат имеет три шкалы: тысяч, сотен, единиц. Включение и выключение механизма производится арретиром 3. Чувствительность прибора – не более 0,2 м/с.

Чашечный анемометр (рис. 4.4) служит для измерения скорости движения воздуха от 1 до 20 м/с.

Рис. 4.4. Чашечный анемометр

1 – стрелка сотен; 2 – циферблат; 3 – стрелка; 4 – четырехчашечная вертушка; 5 – ось; 6 – червяк; 7 – стрелка шкалы тысяч; 8 – ушка; 9 – арретир; 10 - винт

етроприемником анемометра служит четырехчашечная вертушка 4, насаженная на ось 5, вращаются в опорах. На нижнем конце оси 5 нарезан червяк 6, связанный с редуктором, передающий движение трем указывающим стрелкам. Циферблат 2 имеет, соответственно, шкалы единиц, сотен, тысяч. Червяк 6 через червячное колесо и триб передает движение центральному колесу, на оси которого закреплена стрелка 3 шкалы единиц. Триб центрального колеса через промежуточное колесо приводит во вращение малое колесо, на оси которого насажена стрелка шкалы сотен. От малого колеса через второе промежуточное колесо вращение передается второму малому колесу, ось которого несет на себе стрелку шкалы тысяч 7.

Включение и выключение механизма производится арретиром 9, один конец которого находится под изогнутой пластинчатой пружиной, являющейся подпятником червячного колеса. Для включения счетного механизма арретир 9 проворачивают по часовой стрелке.

Другой конец арретира при этом поднимает пластинчатую пружину, которая, перемещая ось колеса в осевом направлении, выводит червячное колесо из зацепления с червяком 6.

При повороте арретира против стрелки червячное колесо входит в зацепление с червяком и ветроприемник анемометра соединяется с редуктором.

Механизм анемометра закреплен в корпусе из пластмассы, нижняя часть корпуса заканчивается винтом 10, служащим для крепления анемометра на стойке или шесте. В корпусе анемометра по обе стороны арретира 9 ввернуты ушки 8, через которые пропускается шнур для включения и выключения анемометра, поднятого на стойке (шесте). Шнур привязывается за ушко арретира 9.

Ветроприемник анемометра защищен крестовиной из проволочных дужек, служащей также для крепления верхней опоры оси ветроприемника.

Для определения скорости движения воздуха, измеренной с помощью анемометра (крыльчатого и чашечного), используется формула:

где - скорость движения воздуха, дел./с;;- соответственно начальные и конечные показания анемометра, дел.;- продолжительность измерения, с.

Чтобы перевести значение скорости движения дел./с в м/с, следует воспользоваться графиками к данному анемометру (приложение 11 а,б). Для этого на оси ординат графика отыскивают число, соответствующее числу делений в секунду, от этой точки проводится горизонтальная линия до пересечения с линией графика, а из полученной точки проводится вниз вертикальная линия до пересечения с осью абсцисс. Эта точка даёт искомую скорость движения воздушного потока, м/с.

Для измерения малых скоростей движения воздуха (менее 0,5 м/с) применяют термоанемометры и кататермометры.

Для измерения барометрического давления в данной работе применяется барометр-анероид (рис. 4.5). Пределы измерения атмосферного давления от 600 до 800 мм рт. ст. при температуре от минус 10 до плюс 40 0 С. Цена деления шкалы 0,5 мм рт. ст.

Рис. 4.5. Барометр-анероид

Лучистую тепловую энергию (интенсивность теплового излучения) измеряют актинометром. В этом приборе приемником тепловой энергии является экран из затемнынных и блестящих алюминиевых пластин, к которым присоединены микротермометры, подключенные к гальванометру. Электродвижущая сила, возникающая в термобатареях под действием теплового излучения, передается гальванометру. По показаниям гальванометра регистрируют значения температур.

приборы и установки для измерения и регистрации значений метеорологических элементов (См. Метеорологические элементы). М. п. предназначены для работы в естественных условиях в любых климатических зонах. Поэтому они должны безотказно работать, сохраняя стабильность показаний в большом диапазоне температур, при большой влажности, выпадении осадков, и не должны бояться больших ветровых нагрузок, пыли. Для сравнения результатов измерений, производимых на различных метеостанциях, М. п. делают однотипными и устанавливают так, чтобы их показания не зависели от случайных местных условий.

Для измерения (регистрации) температуры воздуха и почвы применяют Термометры метеорологические различных типов и термографы. Влажность воздуха измеряют Психрометрами, Гигрометрами, гигрографами, атмосферное давление - Барометрами, Анероидами, барографами, Гипсотермометрами. Для измерения скорости и направления ветра применяют Анемометры, анемографы, анеморумбометры, анеморумбографы, Флюгеры. Количество и интенсивность осадков определяют при помощи дождемеров, Осадкомеров, плювиографов. Интенсивность солнечной радиации, излучение земной поверхности и атмосферы измеряют Пиргелиометрами, Пиргеометрами, Актинометрами, Пиранометрами, пиранографами, Альбедометрами, Балансомерами, а продолжительность солнечного сияния регистрируют Гелиографами. Запас воды в снежном покрове измеряют Снегомером, росу - росографом, испарение - испарителем (См. Испаритель), видимость - нефелометром и измерителем видимости, элементы атмосферного электричества - Электрометрами и т. д. Всё большее значение приобретают дистанционные и автоматические М. п. для измерения одного или нескольких метеорологических элементов.

Лит.: Кедроливанский В. Н., Стернзат М. С., Метеорологические приборы, Л., 1953; Стернзат М. С., Метеорологические приборы и наблюдения, Л., 1968; Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам, Л., 1971.

С. И. Непомнящий.

- измерение или качественная оценка метеорологии, элементов, отражающих условия погоды. Результаты М. и. служат основой для составления прогнозов погоды, гидрологич...
Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь
- метеорологи́ческие наблюде́ния измерение и качественная оценка характеристик состояния атмосферы, производимые на метеорологических станциях и постах...
Москва (энциклопедия)
- Визуальные наблюдения за погодой и уровнем Невы проводились уже с первых лет существования Петербурга по указанию Петра I адмиралом К. И. Крюйсом...
Санкт-Петербург (энциклопедия)
- технические средства, используемые в практике наблюдений за погодой и получения количественных характеристик состояния атмосферы...
Энциклопедия техники
- условные знаки, которыми в метеорологии, напр. на специальных картах, обозначают различные метеорологические явления, например: ...
Морской словарь
- общедоступные, т. е. несекретные, большею частью цифровые шифры, которыми для сокращения телеграмм и радиограмм с метеорологическими, ледовыми и пр. данными пользуются при...
Морской словарь
- "... - результаты метеорологических наблюдений на станциях государственной сети наблюдений и автоматических измерений, осуществляемых на железнодорожных станциях, узлах и перегонах.....
Официальная терминология
- Некоторые явления, тесно связанные с погодой, не поддаются точному измерению; однако указание их может дать иногда важную черту для характеристики и предсказания погоды...
- разделяются на две большие группы; к первой относятся издания, в которых печатаются наблюдения, ко второй - научные обработки этих наблюдений...
Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона
- см. Изолинии и Погода, Предсказание погоды...
Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона
- Объект этих наблюдений - погода - явление настолько сложное, что для изучения его приходится расчленять на те элементы, из которых погода слагается, и наблюдать каждый из этих так называемых М. элементов отдельно,...
Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона
- имеют целью способствовать успехам метеорологии...
Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона
- периодические научные издания, освещающие вопросы метеорологии, климатологии и гидрологии...
- приборы и установки для измерения и регистрации значений метеорологических элементов. М. п. предназначены для работы в естественных условиях в любых климатических зонах...
Большая Советская энциклопедия
- условные знаки, которыми обозначают различные метеорологические явления...
- карты, на которых проведены изотеры, изотермы и изохимены и вообще линии, соединяющие местности с одинаковыми средними данными, касающимися метеорологических явлений...
Словарь иностранных слов русского языка

"Метеорологические приборы" в книгах

Метеорологические баллоны

Из книги Русский Бермудский треугольник автора Субботин Николай Валерьевич

Метеорологические баллоны Территория нашей страны покрыта сетью из двухсот аэрологических станций (по данным на 1991 год), откуда три или четыре раза в день запускаются метеорологические радиозонды. Помимо аэрологических, имеется еще более 10 тысяч метеорологических

Метеорологические условия

Из книги Огород. Работа на участке в вопросах и ответах автора Осипова Г. С.

Метеорологические условия 602. Что такое агрометеорологические условия?Агрометеорологические условия - сочетание метеорологических условий в определенные периоды времени. Агрометеоусловия различаются в пределах одной области, района, даже небольшой территории. При

Метеорологические станции

Из книги Русские землепроходцы – слава и гордость Руси автора Глазырин Максим Юрьевич

Метеорологические станции 1750 год. М. В. Ломоносов создаёт первую в мире метеорологическую станцию с самопишущими приборами.1860-е годы. По образцу М. В. Ломоносова создают астрономические и метеорологические станции в Архангельске, Коле, Якутске и др., подав Европе и миру

7.1. Метеорологические приспособления

Из книги автора

7.1. Метеорологические приспособления Для определения погоды можно использовать высушенный ковыль. Он чутко реагирует на все изменения в атмосфере, при ясной погоде его метелка скручивается в спираль, а при увеличении влажности воздуха распрямляется.При необходимости

Термометры метеорологические

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ТЕ) автора БСЭ

Метеорологические журналы

БСЭ

Метеорологические организации

Из книги Большая Советская Энциклопедия (МЕ) автора БСЭ

Метеорологические приборы

Из книги Большая Советская Энциклопедия (МЕ) автора БСЭ

Метеорологические съезды

Из книги Большая Советская Энциклопедия (МЕ) автора БСЭ

Метеорологические элементы

Из книги Большая Советская Энциклопедия (МЕ) автора БСЭ

Метеорологические прогнозы

автора Померанец Ким

Метеорологические прогнозы Повторим: без циклонов и грозовых фронтов, без резких колебаний атмосферного давления, без штормовых ветров и существенных изменений погоды наводнений не бывает.Точно так же невозможен прогноз наводнения без метеорологического

Метеорологические элементы

Из книги Несчастья невских берегов. Из истории петербургских наводнений автора Померанец Ким

Метеорологические элементы Неустойчивая погода, грозящая опасностями, напротив, сразу же привлекает внимание к текущим сообщениям о метеорологических характеристиках. Сами специалисты-метеорологи именуют эти характеристики «метеорологическими элементами».Основные

Метеорологические факторы

Из книги Гипертония [Новейшие рекомендации. Методы лечения. Советы специалистов] автора Нестерова Дарья Владимировна

Метеорологические факторы У людей, которых называют метеозависимыми, при определенных погодных условиях наблюдается ухудшение самочувствия. Особенно сильна восприимчивость к колебаниям температуры воздуха или атмосферного давления у тех, кто периодически испытывает

3.3.4 Метеорологические спутники

Из книги Военные аспекты советской космонавтики автора Тарасенко Максим

3.3.4 Метеорологические спутники Метеорологическая обстановка влияет не только на мирную, но и на военную деятельность. Не говоря уже о необходимости учета погодных условий при планировании учебной или боевой деятельности вооруженных сил, наличие или отсутствие

Глава XI. Судовые навигационные приборы и связь § 52. Электро и радионавигационные приборы

Из книги Общее устройство судов автора Чайников К. Н.

Глава XI. Судовые навигационные приборы и связь § 52. Электро и радионавигационные приборы На каждом судне для следования по намеченному курсу, выбора пути следования, контроля местонахождения в открытом море с учетом изменяющейся навигационной и гидрометеорологической

Радиозонд Радиозонд - прибор для метеорологических исследований в атмосфере до высоты км. Радиозонд поднимается на выпущенном в свободный полет воздушном шаре и автоматически передает на землю радиосигналы, соответствующие значениям давления, температуры, влажности воздуха. На большой высоте шар лопается, а приборы спускаются на парашюте и могут быть использованы вновь.