- •Измерение температурЫ, влажности воздуха и атмосферного давления
- •Оглавление
- •1. Общие сведения о метеорологических измерениях и наблюдениях
- •3. Измерение температуры воздуха
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Приборы для измерения и регистрации температуры воздуха
- •3 .2.1. Психрометрический термометр
- •3.2.2. Термометр ртутный максимальнЫй
- •3.2.3. Термометр спиртовой минимальный
- •3.2.4. Термометр к аспирационному психрометру
- •3.2.5. Термограф
- •3.3. Измерение и регистрация температуры воздуха на метеостанциях
- •3.4. Лабораторная работа
- •3.4.1. Порядок выполнения работы
- •3.4.2. Контрольные вопросы
- •3.4.3. Отчет по лабораторной работе
- •4. Измерение влажности воздуха
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Процессы, приводящие к насыщению воздуха водяным паром
- •4.3. Психрометрический метод измерения влажности воздуха
- •4.3.1. Станционный психрометр
- •4.3.2. Аспирационный психрометр
- •4.4. ГигрометРы
- •4.4.1. Волосной гигрометр
- •4.4.2. Пленочный гигрометр
- •4.4.3. Гигрограф
- •4.5. Лабораторная работа
- •4.5.1. Порядок выполнения работы
- •4.5.2. Контрольные вопросы
- •4.5.3. Отчет по лабораторной работе
- •5. Измерение атмосферного давления
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Приборы для измерения атмосферного давления
- •5.2.1. Барометр станционный чашечный
- •Введение поправок
- •5.2.2. Анероид
- •5.2.3. Барограф
- •5.3. Лабораторная работа
- •5.3.1. Порядок выполнения работы
- •5.3.2. Контрольные вопросы
- •5.3.3. Отчет по лабораторной работе
- •Список используемых сокращений
- •Список использованной литературы
Введение поправок
Для получения действительной величины атмосферного давления на уровне станции в отсчет по барометру вводятся три поправки:
а) инструментальная поправка барометра;
б) поправка на приведение показаний барометра к температуре 0°С (поправка на температуру);
в) поправка на приведение показаний барометра к стандартной силе тяжести (поправка на ускорение силы тяжести).
Инструментальная поправка зависит от качества изготовления барометра и последующего ухода за ним.
При серийном производстве барометры могут иметь, в пределах допуска, некоторые неточности. Для исключения такой погрешности вводится инструментальная поправка. Первоначально она определяется в бюро поверки, а затем через каждые 3 года корректируется инспектором на месте установки барометра. Инструментальная поправка определяется на основании сравнения показаний станционного барометра с показаниями контрольного или инспекторского барометра и указывается в сертификате, прилагаемом к прибору.
Поправка на приведение показаний барометра к температуре 0°С обусловлена изменением плотности ртути в зависимости от ее температуры. При повышении температуры высота ртутного столба, при неизменном давлении, увеличивается, при понижении уменьшается. Следовательно, при одинаковом давлении, но при разных температурах, показания барометра будут различными. Поэтому на всех метеостанциях в отсчет по барометру вводится температурная поправка показания барометра приводятся к температуре 0°С. Это может быть сделано по следующей формуле:
ΔHt = 0,000163 Ht t (5.6)
где |
ΔHt |
– |
поправка на приведение показаний барометра к 0°С; |
|
Ht |
– |
отсчет по барометру с инструментальной поправкой, указанной в сертификате; |
|
t |
– |
отсчет по термометру при барометре с поправкой; |
|
0,000163 – постоянный коэффициент, характеризующий |
||
|
|
|
температурное расширение ртути с учетом изменения длины латунной шкалы |
При температуре выше 0°С поправка на температуру берется со знаком минус, а при температуре ниже нуля со знаком плюс. В повседневной работе станций приведение показаний барометра к температуре 0°С проводится с помощью специальной таблицы.
Поправка на приведение показаний барометра к стандартной силе тяжести. Ускорение силы тяжести, определяемое расстоянием от центра Земли, имеет наибольшее значение на полюсах, наименьшее у экватора. Кроме того, оно зависит от высоты места над уровнем моря: с высотой ускорение силы тяжести уменьшается. Соответственно будет меняться вес ртути и высота столба ртути в барометрической трубке при одном и том же давлении. Для сравнимости всех наблюдений над давлением, проведенных на различных широтах и на различных высотах над уровнем моря, их приводят к стандартной силе тяжести. За стандартное значение принято ускорение силы тяжести на широте 45° и на уровне моря. При одинаковом давлении в низких широтах (от 0° до 45°) показания ртутного барометра оказываются завышенными, а в высоких (от 45° до 90°) занижен- ными по сравнению с широтой 45°. С поднятием вверх от уровня моря показания также будут несколько завышены. Таким образом, поправка на ускорение силы тяжести в зависимости от широты места будет положительной в высоких широтах и отрицательной в низких.
Поправка на ускорение силы тяжести в зависимости от высоты над уровнем моря будет отрицательная на всех высотах, имеющих абсолютную отметку выше уровня моря.
Для данной географической широты и высоты над уровнем моря сила тяжести с течением времени не меняется, поэтому поправка на приведение давления к стандартной силе тяжести для каждой отдельной станции всегда остается неизменной. В течение сравнительно продолжительного времени остается неизменной также и инструментальная поправка. Поэтому эти поправки (инструментальную и на силу тяжести) объединяют в одну поправку, которая называется постоянной.
Таким образом, практически, наблюдателю приходится вводить только две поправки к отсчетам по ртутному барометру: постоянную и поправку на приведение показаний барометра к температуре 0°С (температурную поправку).