4.5.2. Контрольные вопросы

1. Что называется влажностью воздуха?

2. Дать определения:

• упругости водяного пара;

• абсолютной влажности;

• удельной влажности;

• относительной влажности;

• дефицита влажности;

• точки росы;

• дефицита точки росы;

3. Какая характеристика влажности воздуха наносится на карту погоды, и с какой точностью?

4. При каких значениях дефицита точки росы воздух считается сухим (влажным)?

5. От каких факторов и как зависит степень насыщения воздуха водяным паром?

6. Где устанавливается станционный психрометр?

7. От чего зависят показания сухого и смоченного термометров?

8. При какой температуре наблюдения по психрометру не производятся?

9. Могут ли отсчеты температуры по сухому и смоченному термометрам быть одинаковыми, и в каком случае?

10. В чем заключается основное отличие аспирационного психрометра от станционного?

11. Почему шкала волосного гигрометра неравномерная?

12. С какой точностью определяется относительная влажность по волосному гигрометру?

13. Где устанавливаются гигрографы?

4.5.3. Отчет по лабораторной работе

должен содержать:

1. Порядок выполнения работы.

2. Выполненные примеры.

3. Краткие описания и схемы станционного и аспирационного психрометров, гигрографа и гигрометра.

4. Результаты наблюдений.

5. Контрольные вопросы и ответы на них.

5. Измерение атмосферного давления

5.1. Общие сведения

На все предметы, находящиеся в атмосфере, и на земную поверхность атмосфера оказывает давление своим весом.

Атмосферным давлением ( Р ) называется сила, действующая на единицу горизонтальной поверхности (см²), вызываемая весом столба воздуха, простирающегося через всю атмосферу.

Атмосферное давление представляет собой одну из наиболее важных физических характеристик атмосферы. Изменение давления в пространстве и во времени связано с развитием основных атмосферных процессов. В частности, неоднородность распределения давления по горизонтали является причиной возникновения воздушных течений. Данные об атмосферном давлении находят широкое применение в различных отраслях народного хозяйства и, особенно, в авиации.

Атмосферное давление, измеренное на метеорологических станциях и приведенное к уровню моря, наносится на приземные метеорологические карты, отражающие фактическое состояние погоды у поверхности земли в определенный момент времени.

В качестве единиц изренения давления используются гектопаскали (гПа), миллибары (мб) и миллиметры ртутного столба (мм рт.ст.).

В системе СИ за единицу давления принят Паскаль (Па)  это давление, вызванное силой в 1 ньютон, равномерно распределенной по поверхности 1 м².

100 Па = 1 гПа

1 миллибар (мб)  это сила в 100 дин, оказывающая давление на площадь 1 см².

1 гПа = 1 мб

Гектопаскаль и миллибар  это абсолютные единицы измерения давления.

мм рт.ст.  это относительная единица измерения давления, так как в этом случае сила измеряется единицей длины.

1 мм рт.ст. = 1,333 гПа или 4/3 гПа

1 гПа = 0,75 мм рт.ст. или 3/4 мм рт.ст.

В Соединенных Штатах Америки и в Канаде атмосферное давление измеряется в дюймах ртутного столба (inches  in)  in Hg

1 in Hg = 25,4 мм рт.ст.

1 in Hg = 33,864 гПа (мб)

В стандартной атмосфере на уровне моря при температуре воздуха +15°С давление равно: 760 мм рт.ст.

1013,25 гПа (мб)

29,92 in Hg

Для перевода давления из миллиметров ртутного столба в гектопаскали необходимо величину давления в мм рт.ст. умножить на 4/3 (на 1,333). Для перевода давления из гПа в мм рт.ст. надо величину давления в гПа умножить на 3/4 (на 0,75).

Для того, чтобы давление, измеренное на разных станциях, можно было сравнивать друг с другом, нужно исключить влияние высоты на показания приборов, измеряющих давление. С этой целью давление приводится к уровню моря. Для приведения давления Р_н к уровню моря или к уровню ВПП (т.е. опредения Р_о) применяется формула Лапласа (ее называют барометрической или гипсометрической):

(5.1)

где Н  высота в метрах;

Р_о  давление на нижнем уровне;

Р_н  давление на высоте Н;

 средняя температура слоя воздуха;

= 0,004  коэффициент объемного расширения воздуха.

Для небольших разностей высот (менее 1000м) можно пользоваться формулой Бабине:

(5.2)

Изменение давления с высотой можно приближенно оценивать, используя понятие барической ступени ( h ) – высоты, на которую нужно подняться или опуститься, чтобы давление изменилось на единицу (1 гПа или мм рт.ст.).

Величина барической ступени в приземном слое воздуха определяется по формуле:

(5.3)

По известной величине барической ступени приведение давления к уровню моря (без особой точности) проводится по формуле:

(5.4)

В сводках фактической погоды по аэродрому указывается давление QNH (Question normal height) – давление аэродрома, приведенное к среднему уровню моря по условиям стандартной атмосферы (СА). Расчет QNH проводится по значениям давления на аэродроме ( ) и высоты аэродрома над уровнем моря ( ).

Для вычисления QNH необходимо:

1. по измеренной величине ( ) по таблице СА (табл. 5.1) найти значение стандартной барометрической высоты ( ), соответст- вующей данному давлению ( );

2. найти алгебраическую разность высоты ( ) между стандартной барометрической высотой ( ) и высотой аэродрома над уровнем моря ( );

(5.5)

3. по таблице СА найти значение давления, соответствующее полученной разности ( ). Полученное значение и будет величиной QNH.

Таблица 5.1. Таблица стандартной атмосферы

Н,м	Р,гПа	Н,м	Р,гПа	Н,м	Р,гПа	Н,м	Р,гПа	Н,м	Р,гПа	Н,м	Р,гПа
*–340	1054,6	*–180	1035,0	*–20	1015,6	*140	996,6	*300	977,8	*460	959,3
-335	1054,0	–175	1034,4	–15	1015,0	145	996,0	305	977,2	465	958,7
–330	1053,4	–170	1033,8	–10	1014,4	150	995,1	310	976,6	470	958,0
–325	1052,8	–165	1033,2	–5	1013,8	155	994,8	315	976,0	475	957,4
*–320	1052,2	*–160	1032,6	*0	1013,2	*160	994,2	*320	975,5	*480	956,8
–315	1051,6	–155	1032,0	5	1012,6	165	993,6	325	974,9	485	956,2
–310	1051,0	–150	1031,4	10	1012,0	170	993,0	330	974,3	490	955,7
–305	1050,4	–145	1030,8	15	1011,4	175	992,4	335	973,7	495	955,1
*–300	1049,8	*–140	1030,2	*20	1010,8	*180	991,8	*340	973,1	*500	954,5
–295	1049,2	–135	1029,5	25	1010,4	185	991,3	345	972,6	505	954,0
–290	1048,6	–130	1028,9	30	1009,7	190	990,7	350	972,0	510	953,4
–285	1048,0	–125	1028,3	35	1009,1	195	990,1	355	971,4	515	952,8
*–280	1047,3	*–120	1027,7	*40	1008,5	*200	989,5	*360	970,8	*520	952,2
–275	1046,6	–115	1027,1	45	1007,9	205	988,9	365	970,2	525	951,7
–270	1046,0	–110	1026,5	50	І007,3	210	988,3	370	969,6	530	951,1
–265	1045,4	-105	1025,9	55	1006,7	215	987,7	375	969,1	535	950,5
*–260	1044,8	*–100	1025,3	*60	1006,1	*220	987,1	*380	968,5	*540	950,0
–255	1044,2	–95	1024,7	65	1005,5	225	986,6	385	967,9	545	949,4
–250	1043,6	–90	1024,1	70	1004,9	230	986,0.	390	967,3	550	948,8
–245	1043,0	–85	1023,5	75	1004,3	235	985,1	395	966,8	555	948,3
*–240	1042,4	*–80	1022,9	*80	1003,7	*240	984,8	*400	966,2	*560	947,7
–235	1041,8	–75	1022,3	85	1003,1	245	984,2	405	965,6	565	947,1
–230	1041,1	–70	1021,7	90	1002,5	250	983,6	410	965,0	570	946,6
–225	1040,5	–65	1021,1	95	1001,9	255	983,0	415	964,4	575	946,0
*–220	1039,9	*–60	1020,5	*100	1001,3	*260	982,4	*420	963,9	*580	945,4
–215	1039,3	–55	1019,9	105	1000,7	265	981,9	425	963,3	585	944,8
–210	1038,7	–50	1019,3	110	1000,1	270	981,3	430	962,7	590	944,3
–205	1038,1	–45	1018,7	115	999,5	275	980,7	435	962,2	595	943,7
*–200	1037,5	*–40	1018,1	*120	998,9	*280	980,2	*440	961,6	*600	943,2
–195	1036,8	–35	1017,5	125	998,3	285	979,6	445	961,0
–190	1036,2	–30	1016,8	130	997,8	290	979,0	450	960,4
–185	1035,6	–25	1016,2	135	997,2	295	978,4	455	959,9

Примечание. Звездочкой (*) обозначено давление стандартной атмосферы по таблице ІСАО, без звездочки – давление проинтерполированное

Например:

Высота аэродрома над уровнем моря , атмосферное давление на уровне аэродрома .

Вычисление QNH:

1. по таблице СА соответствует ;

2. ;

3. по таблице СА соответствует давлению 1012 гПа, т.е. QNH=1012 гПа.