Тема 4: осадки и приборы для их измерения.

Осадки – это основной источник влаги в почве, они играют важную роль в жизни растений. Непосредственное воздействие осадков на растения может быть положительным и отрицательным в зависимости от степени их интенсивности и продолжительности.

Осадками называют воду, выпадающую в жидком или твердом состоянии на поверхность земного шара и наземные предметы из облаков или из воздуха, вследствие конденсации содержащегося в нем водяного пара.

Осадки в зависимости от фазового состояния разделяются на: твердые (снег, град, снежная крупа, гололед, иней), жидкие ( дождь), смешанные ( снег с дождем, мокрый снег).

Осадки характеризуются тремя параметрами: количеством, интенсивностью и продолжительностью их выпадения.

Количество осадков измеряется толщиной слоя воды в мм, который образовался бы на горизонтальной поверхности от выпавших осадков при отсутствии просачивания в землю, стекания и испарения.

1 мм осадков = 10 т воды на 1 га.

Интенсивность осадков измеряют в миллиметрах в минуту (мм/мин) или в час (мм/ч).

Продолжительность выпадения осадков измеряют в часах или в минутах от начала до окончания их выпадения.

Осадки выпадающие их облаков делятся на 3 типа:

Обложные ( нижний ярус, слоистые облака).

Моросящие (нижний ярус, слоистые облака).

Ливневые ( кучевые облака вертикального развития).

Наблюдения за осадками включают: 1. визуальные – вид осадков, их интенсивность, время начала и конца выпадения 2. измерение количества осадков с помощью приборов – осадкомера и дождемера Третьякова, полевого дождемера Давитая, плювиографа, суммарного осадкомера, напочвенного осадкомера.

Приборы для измерения осадков.

Дождемер и осадкомер Третьякова. (стр.131 практикум Виткевич).

На столбе высотой 2метра устанавливается осадкомерное ведро. Поперечное сечение ведра 500см.кв., высота -40см. Внутри ведра диафрагма воронкообразной формы ( служит для уменьшения испарения воды из ведра). В стенке ведра впаяна небольшая трубочка, через которую сливается вода (осадки) в измерительный стакан. Ведро устанавливается в кольцевую оправу, наглухо закрепленную на столбе. Вокруг оправы конусообразная защита. Она нужна чтобы уменьшить влияние ветра.

Осадкомер Третьякова состоит из : осадкомерного ведра, крышка на ведро, таган для установки ведра, планочная ветровая защита, измерительный стакан. Ведро металлическое, высота 40см, площадь сечения 200см.кв. Ветровая защита состоит из 16 трапецевидных изогнутых планок, которые крепятся на 2 кольца (нижнее и верхнее).

Цена деления осадкомерного стакана 0.1мм.

Осадкомер устанавливается на метеорологической площадке на деревянном столбе. Приемная его поверхность должна находится на высоте 2 метра от поверхности почвы. К нему прикрепляется металлическая лесенка. Измерения проводятся два раза в сутки ( 8час. Утра и 18час. Вечера), или по мере надобности. Если количество осадков меньше одного деления стакана, то сумма осадков равна 0мм. Если осадков более 100мм (100 делений стакана), то измерение проводится по частям. Твердые осадки растапливаются.

Полевой дождемер Давитая.

Это цилиндрический стеклянный стакан с расширением в верхней части и плоским основанием. Приемная площадь дождемера 30см.кв., высота -34см. Цена деления -1мм. Рассчитан на измерение 60-65мм осадков. Для уменьшения испарения воды в стакан вставляется небольшая стеклянная воронка. Измеряют им количество осадков на сельхозполях, где ведутся инструментальные наблюдения за влажностью почвы, если этот участок находится на расстоянии более 2км от метеоплощадки.

Дождемер напочвенный (стр.134 практикум Виткевич).

устанавливается в углублении в земле так, чтобы его приемное отверстие находилось на уровне земли, где скорость ветра близка к нулю и не отклоняет капельки дождя или снежинки.

Осадкомер суммарный – применяется для наблюдений в трудно доступных местах, когда нужна информация об осадках за длительный период времени ( месяц, сезон). Состоит из 2-х частей - верхняя съемная (приемная часть) и нижняя - конусообразный закрытый сосуд. К приемной части крепится планочная ветровая защита.(стр.132 практикум Виткевич)

Плювиограф П-2.(стр.140 практикум Виткевич)

служит для непрерывной регистрации количества осадков, их интенсивности и времени выпадения. Это самописец, регистрирует только жидкие осадки. Интенсивность осадков вычисляется в мм/мин. с точностью -+ 0.1мм. Измерение большого количества осадков обеспечивается специальным устройством плювиографа, позволяющим на одной ленте непрерывно регистрировать выпадающие в течение суток осадки последовательно по частям, по порциям в 10мм.

Устройство: прибор смонтирован в металлическом кожухе цилиндрической формы с открывающейся дверцей. Приемник осадков – сосуд плошадью 500кв.см. Дно конусообразное, переходит в отверстие для стока воды. Осадки по трубке стекают в сосуд, внутри которого есть поплавок с вертикальным стержнем. К стержню прикреплено горизонтальное перо, которое на ленте барабана чертит линию – график изменения количества осадков или плювиограмму. (стр. 141 практикум Виткевич). В сосуд с поплавком входит одно колено сифонной трубки. Внизу стоит контрольный сосуд.

При отсутствии осадков чертится горизонтальная линия. При выпадении осадков вода стекая в сосуд поднимает поплавок и перо чертит наклонную линию. Крутизна последней указывает на интенсивность дождя. Одновременно наполняется водой и правое колено сифонной трубки. И когда вода дойдет до верхнего изгиба трубки и заполнит его, начинает действовать сифон- вода выливается к контрольный сосуд, а перо вместе с поплавком падает вниз и чертит на ленте вертикальную линию. Падение происходит до тех пор, пока вода из сосуда не выльется до нижнего края сифонной трубки.

Угол наклона линии на графике дает оценку интенсивности выпадения осадков. Обработка ленты проводится путем подсчета делений, на которое поднялось перо плювиографа. Устанавливается прибор на метеорологический площадке.

Задание к занятию.

Задание 1. Построить график (гистограмму) изменения декадных сумм осадков по данным метеостанции .

Табл.1

Месяц Декада	Янв.	Февр.	Март	Апр.	май	июнь
1
2
3

Месяц Декада	Июль	Авг.	Сент.	Окт.	Нояб.	Дек.	год
1
2
3

По оси (х) – месяц (декада), по оси (у) – сумма осадков (мм).

Задание 2. Интенсивность осадков – это количество выпавших осадков (мм) за 1 мин. Рассчитывается по формуле: N=r/t

N – интенсивность осадков

r – слой осадков (сумма выпавших осадков)

t –время выпадения осадков.

Решить задачи:

2.1 За ….. мин. на территории Ставрополя выпало ….. мм осадков. Определить интенсивность осадков.

3. В результате сильного ливня количество выпавших осадков за ….. мин составило …… мм. Сколько воды (в тоннах) выпало за 1 мин на площадь 1 га?

3. В течение …… мин на поверхность земли выпало …… мм, …... мм осадков. Сколько воды в тоннах выпало на площадь 1 га?

Задание 3. По данным многолетних наблюдений вычислите к какому сроку, накопится сумма осадков 100, 250 мм.

Табл. 2

	Янв.	Февр.	Март	Апр.	май	июнь

	Июль	Авг.	Сент.	Окт.	Нояб.	Дек.	год

Задание 4. В табл.2. даны средние многолетние суммы месячных осадков. Выразить фактически выпавшие осадки в 1980 году в % от средне многолетней суммы месячных осадков (фактические осадки делятся на средние многолетние суммы месячных осадков. и умножаются на 100 %) и заполнить табл.3

Табл.3

1980 г.	Янв.	Февр.	Март	Апр.	май	Июнь
Сумма осадков в мм	7,4	5,7	10,0	157,2	63,8	33,5
Сумма осадков в % к средние многолетние суммы месячных осадков.

1980 г.	июль	август	Сентябрь	Октябрь	ноябрь	Декабрь
Сумма осадков в мм	8,2	51,8	41,8	55,0	70,2	24,4
Сумма осадков в % к средние многолетние суммы месячных осадков.

Вопросы по теме:

1. Дайте определение осадков, назовите их фазовые состояния.

2. В каких единицах измеряются осадки?

3. Как рассчитать интенсивность осадков?

4. Назовите приборы для измерения количества осадков.

5. Как по графику плювиографа определить интенсивность осадков?

6. Объясните разницу в ветровой защите осадкомера и дождемера Третьякова.

7. Дайте классификацию облачных систем.