Міністерство аграрної політики України

Подільська державна аграрно-технічна академія

Інститут агротехнологій

Кафедра загальної біології та екології

Агрометеорологія

Методичні вказівки до лабораторних робіт

Напрям підготовки 6.040106 –

„Екологія, охорона навколишнього

середовища та збалансоване природокористування ”

Агрометеорологія.

Методичні вказівки до лабораторних робіт

Для студентів напрям підготовки 6.040106 –

„Екологія, охорона навколишнього

середовища та збалансоване природокористування ”

розроблені старшим викладачем кафедри агрохімії, ґрунтознавства О.Л. Дорошенко.

Розглянуто методичною Радою Подільського державного аграрно-технічного університету і рекомендовано до друку. Протокол № від

Рецензенти:

МЕТЕОРОЛОГІЧНІ ВЕЛИЧИНИ ТА ЇХ ВИЗНАЧЕННЯ

Лабораторна робота №1.

Вимірювання атмосферного тиску

Вимірюють тиск барометрами і виражають в різних одиницях. З 1980 року за міжнародну одиницю тиску повітря прийнято паскаль (Па), в нашій країні традиційно використовують міліметри ртутного стовпчика (мм рт. ст.).

Співвідношення цих одиниць:

1 гПа = 1 мбар = 0,75 мм рт.ст.

1 мм рт. ст. = 1,33 гПа = 1,33 мбар

1 гПа = 100 Па

1 мбар = 0,01 бар

Завдання 1. Ознайомитись з приладами для вимірювання атмосферного тиску і роботою з ними.

Для вимірювання атмосферного тиску використовують ртутні та деформаційні барометри.

▼ Принцип роботи:

• ртутних базується на зміні висоти ртутного стовпчик, який врівноважує атмосферний тиск;

• деформаційних – на залежності деформації твердих тіл від коливання тиску.

◙ Ртутний чашковий барометр використовується метеостанціями; являє собою скляну трубку довжиною 80-100 см, діаметром 7,2 мм, наповнену ртуттю і запаяну з одного кінця. Другий (вільний) кінець трубки опущений у чашку з ртуттю і не торкається дна. Тому ртуть може вільно надходити в трубку і виливається з неї в чашку. Якщо повітря і ртуть перебувають у стані рівноваги, тоді на рівні горизонтальної поверхні у чашці і в трубці тиск однаковий.

Встановлюють ртутний чашковий барометр вертикально, подалі від опалення, вікон, батарей.

В покази барометра вводять три поправки:

• інструментальну (неточність при виготовлені приладу);

• температурна;

• на прискорення вільного падіння (постійна вираховується для певної широти).

Рис. 1. Ртутний чашковий барометр:

1 – шкала з поділками; 2 – кільце для підвішування; 3 – верн'єр для наведення на меніск ртутного стовпчика; 4 – скляна трубка з ртуттю; 5 – кремал'ера; 6 – термометр; 7 – захисна оправа; 8 – гвинт із шкіряною шайбою; 9 – пластмасова чашка; 10 – верхня частина чашки з отвором для сполучення ртуті з повітрям.

◙ Барометр-анероїд використовується для маршрутних і польових досліджень. Механізм анероїда вміщений у пластмасовий корпус. Повітря з анероїдної коробки викачане. Коробка складається з двох спаяних гофрованих мембран, кругла, металева, тонкостінна, служить приймальною частиною. Спеціальна пружина захищає її від зовнішнього тиску повітря. Коли тиск повітря зростає, то верхня мембрана трохи вгинається всередину, а якщо ж тиск знижується, то вона піднімається вгору під дією пружини. Через систему важелів коливання мембран передається на стрілку, що рухається по шкалі.

Шкала барометра-анероїда проградуйована від 600 до 800 мм рт. ст. На анероїді закріплений також термометр-аташе.

Випускають також безпружинні барометри-анероїди, де функцію пружини виконують мембрани-коробки. У приймальній частині таких приладів є від 3 до 6 мембранних коробок.

Рис. 2. Барометр-анероїд: 1–корпус; 2 – термометр-аташе; 3 – стрілка; 4 – шкала з поділками.

Встановлюють барометр-анероїд горизонтально.

При обробці результатів вимірювань враховують такі поправки:

• на шкалу (враховує інструментальну неточність – в різних ділянках шкали – різна);

• температурну;

• додаткову (враховує остаточну деформацію коробок, змінюється в часі і визначається не менше одного разу за півроку).

◙ Барограф використовується для безперервної реєстрації тиску повітря. Стовпчик з кількох сполучених між собою анероїдних коробок верхнім краєм з’єднаний з передавальним механізмом, а нижній край закріплений на біметалевій пластинці. Коли атмосферний тиск підвищується, пружний стовпчик коробок дещо вкорочується; при зниженні тиску, навпаки, – подовжується. Система важелів передає зміни довжини стовпчика анероїдних коробок стрілці з пером на кінці. Залежно від типу барографа перо прокреслює лінію добового чи тижневого ходу атмосферного тиску. При підготовці до роботи спеціальну паперову стрічку з горизонтальними лініями (тиск у мілібарах) та вертикальними дугами (періоди доби або тижня) накладають на барабан і закріпляють. Барабан із стрічкою обертається за допомогою годинникового механізму, який заводять ключем.

Рис. 3. Барограф:

1 – анероїдні коробки; 2 – передавальний механізм; 3 – стрілка з пером на кінці; 4 – барабан з паперовою стрічкою.

Встановлюють барограф горизонтально:

• подалі від опалення, вікон, батарей;

• перед установкою міняють паперову стрічку та заводять годинниковий механізм;

• під час роботи барографа в строки спостережень на стрічці роблять засічки для порівняння цих даних з показниками барометра.

Завдання 2. Визначити висоту одного об'єкту відносно іншого.

Баричне нівелювання використовують для розрахунку висоти однієї вершини, відносно іншої. Використовується в гірських експедиціях, для опреділення рельєфу.

Формула Бабіне:

= 0,00366 – коефіцієнт розширення газу;

–атмосферний тиск в нижній точці;

–атмосферний тиск у верхній точці;

t₁– температура в нижній точці;

t₂ – температура у верхній точці.

Завдання 3. Розрахувати баричний ступінь.

Баричний ступінь – висота, на яку треба піднятися або опуститись, щоб тиск повітря змінився на 1 мбар (1гПа):

= 0,00366 – коефіцієнт розширення газу;

Р – атмосферний тиск;

t – температура повітря.