Что такое гелиограф? Зачем нужен этот прибор? Гелиограф кэмпбелла-стокса измеряет солнечный свет Гелиограф в метеорологии

Гелиограф в метеорологии

Светосигнальный гелиограф

История появления приборов уходит в глубокую древность

Устройство гелиографа и принцип работы

Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, Т. Ф. Ефремова.

Энциклопедический словарь, 1998 г.

Википедия

Примеры употребления слова гелиограф в литературе.

Слово «гелиограф» в переводе с греческого языка означает «пишущий солнце» .

В настоящее время существует два вида приборов, носящих такое название:

— метеорологический прибор для измерения продолжительности солнечного освещения;

— сигнальный аппарат, являющийся видом оптического телеграфа.

Оба прибора достаточно просты и существуют уже давно, несмотря на это, не потеряли своей актуальности.

Простым, но эффективным устройством для измерения продолжительности на небосводе пользуются все метеостанции мира. Прибор выглядит очень красиво: шар из чистейшего стекла, представляющий собой линзу для сбора солнечных лучей, закреплен на дугообразной подставке.

Когда солнечные лучи попадают на шар, то при прохождении сквозь стекло искривляются, собираясь в одной точке – фокусе линзы. Там проложена специальная светочувствительная лента с делениями.

По мере перемещения солнца по небосклону передвигается и сфокусированный на ленте пучок лучей, выжигая на ней полосу. Если же небо закрывают облака, лучи исчезают, и выжженная полоска прерывается. На ленту нанесена временная сетка с делениями по 0,5 и 1 часу.

К концу светового дня в распоряжении метеорологов появляется полная запись прохождения солнца, по которой можно определить, сколько времени в течение этого дня была ясная погода, и сколько – облачная.

Для того, чтобы получить точный результат, гелиограф вначале ориентируют по сторонам света, боковую панель выставляют по широте точки, в которой находится площадка для наблюдений. Подставка для гелиографа должна быть выставлена точно по горизонтали, ее поверхность не должна иметь неровностей.

Записывающую ленту гелиографа необходимо заменять ровно в 8-00 и 20-00 местного времени. Кроме того, прибор настраивают для утренней и вечерней записи и для работы в зимнее время или для высокоширотных наблюдений.

Гелиограф очень полезен метеорологам для сбора и накопления статистических данных, которые после обработки и анализа позволяют составлять кратковременные и долгосрочные прогнозы.

Устройство, называемое светосигнальным гелиографом, или солнечным телеграфом, до изобретения радиосвязи использовалось, чтобы передавать короткие информационные сообщения на дальние расстояния. Колебания зеркала, отражающего солнечные лучи, шифровались особым образом, наподобие азбуки Морзе.

Сегодня необходимость в таком устройстве возникает, как правило, у людей, терпящих бедствие и затерявшихся в лесу, в гористой и труднопроходимой местности. В солнечный день с помощью гелиографа можно подать сигнал пролетающему спасательному самолету, сократив время поисков.

Светосигнальный гелиограф – это очень простое устройство, состоящее из двух стальных пластин, соединенных наподобие книги или блокнота. Одна из них отполирована до зеркального блеска, в другой, с матовой поверхностью, посредине проделано отверстие небольшого размера (около 2-3 мм).

Для того, чтобы подать сигнал, створки гелиографа раздвигают до упора, зеркальную створку располагают напротив солнца и ловят в визирное отверстие пролетающий самолет, после чего наклоняют зеркальную створку, чтобы совместить отраженный солнечный луч с отверстием. Яркая вспышка хорошо заметна наблюдателю на расстоянии нескольких километров.

Если вы оказались в такой ситуации, когда необходимо послать сигнал о помощи, гелиограф можно изготовить самому из подручных материалов. Для этого достаточно подобрать небольшое зеркальце и соединить его под углом 60-70 градусов с пластинкой или дощечкой, в которой заранее проделать маленькое отверстие.

Поскольку подача сигналов с помощью гелиографа требует некоторой сноровки, нужно вначале потренироваться, посылая луч на стволы деревьев, отдаленные скалы или другие предметы.

гелиограф (гелио- + греч. grapho писать, изображать)

метеорологический прибор для автоматической регистрации продолжительности солнечного сияния, т. е. времени, когда Солнце находится над горизонтом и не закрыто облаками.

гелиограф

Прибор для передачи световых сигналов на расстояние, использовавшийся в военном деле в XIX в. - начале XX в.

Прибор, автоматически регистрирующий продолжительность солнечного сияния в течение дня.

Астрономический прибор для фотографирования Солнца.

гелиограф

ГЕЛИОГРАФ (от гелио... и... граф)

прибор для автоматической регистрации продолжительности солнечного сияния в течение дня, т.е. когда Солнце не закрыто облаками.

Телескоп, приспособленный для фотографирования Солнца.

Гелиограф

(от гелио... и греч. grápho ≈ пишу),

в метеорологии прибор для автоматической регистрации продолжительности солнечного сияния, т. е. времени, когда Солнце находится над горизонтом и не закрыто облаками. Существует много конструкций Г. В СССР наиболее распространён Г. Кэмпбелла ≈ Стокса, в котором неподвижный шар служит линзой, собирающей лучи Солнца на картонной ленте, разделённой часовыми линиями. Лента прожигается солнечными лучами, если облученность превышает 0,3≈0,4 кал/см2 мин. Вследствие видимого суточного движения Солнца прожог имеет вид линии, длина которой служит мерой продолжительности сияния. Г. может служить также актинограф с непрерывной регистрацией (см. Актинометр).

Лит.: Стернзат М. С., Метеорологические приборы и наблюдения, Л., 1968, с. 209.

В астрономии телескоп, приспособленный для фотографирования Солнца; применяется для получения фотографий всего или части солнечного диска в широком диапазоне длин волн. Г. может применяться в комбинации с целостатом. Вследствие огромной освещённости, создаваемой Солнцем, светосила объектива Г. может быть минимальной. Для получения изображений Солнца больших линейных размеров фокусное расстояние Г. выбирают возможно большим; чтобы при этом не увеличивать размеров инструмента, применяют дополнительные увеличительные системы. Г. снабжен быстродействующим затвором (обычно шторного типа), дающим время экспозиции от 0,02 до 0,001 сек. Один из первых Г. был установлен русским астрофизиком М. М. Гусевым в Вильно (Вильнюс) в 1854.

В военном деле в 19 ≈ начало 20 вв. светосигнальный прибор для подачи сигналов (с помощью азбуки Морзе) зеркалом, отражающим световые лучи. Дальность действия Г. днём ≈ 18≈40 км, ночью ≈ 3≈8 км.

Гелиограф (метеорология)

Гелиограф - в метеорологии и климатологии - прибор для автоматической регистрации продолжительности солнечного сияния в течение дня, то есть когда Солнце не закрыто облаками.

В СССР наибольшее распространение получили гелиографы системы Кэмпбелла - Стокса, в которых шаровая линза собирает солнечные лучи на картонной ленте, разделенной часовыми линиями. Вследствие видимого суточного движения Солнца на ленте остается четкий прожженный след. По российским метрологическим стандартам, гелиографическая система Кэмпбелла - Стокса является средством измерения. Как правило, механическая система позволяет откалибровать прибор для работы на любой широте.

Гелиограф (телеграф)

Гелиограф в технике связи - оптический телеграф , устройство для передачи информации на расстояние посредством световых вспышек. Главной частью гелиографа является закреплённое в рамке зеркало, наклонами которого производится сигнализация серией вспышек солнечного света (как правило, азбукой Морзе) в направлении получателя сигнала.

Обычно гелиографы выполнялись мобильными и монтировались на треноге.

Были широко распространены в армиях многих стран в XIX и начале XX века (в армии Великобритании и Австралии - вплоть до 1960-х).

Дальность связи в хороших условиях могла превышать 50 км. Рекорд дальности связи посредством гелиографа был поставлен в США в 1894 году (расстояние между точками передачи и приёма 295 км, обе располагались на горных вершинах).

В стандартное оснащение спасательных плотов входит зеркальце с отверстием - для возможности привлечения внимания судов и самолётов при помощи «солнечного зайчика».

Гелиограф

Гелиограф может означать:

Гелиограф - разновидность оптического телеграфа.
Гелиограф - в метеорологии и климатологии - прибор для автоматической регистрации продолжительности солнечного сияния в течение дня.
Гелиограф - телескоп для наблюдения за Солнцем.
Гелиография - ранний фотографический процесс, изобретённый Нисефором Ньепсом в 1822 году.

Невиданными чудищами на метеорологической площадке высились будки с термографами, гидрографами-испарителями, флюгеры, дождемеры, барографы, актинометры, снегомеры, гелиографы .

В ведении Тараха находился и гелиограф - аппарат, без которого общение с замком Палинского, - а до того было несколько верст по вертикальной прямой, - не представлялось осуществимым.

Академик и старец между тем благополучно отыскали дом Тараха, на чьей крыше сверкал гелиограф , дружно взялись за дверной молоток в форме змеиной головы и тремя двойными ударами в бронзовую доску попросили разрешения войти.

Препоясахся, взем гелиограф у руци, да сподобися сиятельный граф новостех, еже емеяху!

С помощью гелиографа призвать Палинского, конечно, было возможно, иначе на черта бы вообще вручать змееедам гелиограф, но на памяти живущих использован для этой цели, да и вообще ни для какой, отражатель не был ни разу.

Сквозь люк на Уилера упал голубой лучик, крошечный, но очень яркий - это флотский гелиограф отразил мигнувший у восточной оконечности водоворота луч Воя.

Два дня они плыли вниз по Реке до предполагаемой стоянки большого судна, непрерывно наблюдая сигналы Оскаса, посылаемые то с помощью гелиографа , то вспышками огня и клубами дыма, то стуком барабанов.

На возвышение перед гелиографом взгромоздился Тарах, за ручки взялся его сын, некоторое время больше не происходило ничего.

Это специальный прибор, называется гелиограф, что в переводе с греческого означает «пишущий солнце» (в греческой мифологии бог солнца - Гелиос). Первый гелиограф был сконструирован английским ученым-астрономом Уорреном Деларю лишь в начале 19-го века. Это была широкая труба со специальными линзами, приспособленная к получению изображения Солнца на светочувствительной пластинке.

Гелиографы имеют некоторые разновидности и используются также для передачи информации на видимом расстоянии посредством солнечных вспышек. Такие гелиографы монтировались на треногах и использовались на вооружении армий нескольких стран в конце 19-го, начале 20 столетия.

В древние времена люди строили довольно замысловатые сооружения и конструкции для наблюдения за Солнцем, чтобы понять, в чем его сила. Памятники, сохранившиеся до наших дней - больше, чем просто храмы. Это календари и обсерватории - инструменты для изучения Солнца. Некоторые из них действуют еще и в наши дни. Это свидетельств того, насколько важную роль играло Солнце в жизни человека.

Сооружение «Мейс Холл» на тысячу лет старше египетских пирамид. Это один из самых любопытных архитектурных сооружений времен каменного века. В день зимнего солнцестояния, в одной из комнат случалось нечто необъяснимое; лучи заходящего солнца проникали через тоннель внутрь этого зала и с этого момента продолжительность дня начинала увеличиваться. Знания о движении Солнца по небу выясняло также и многие другие необъяснимые ранее явления. Со временем появлялись всевозможные приборы для наблюдения Солнца.

Термограф метеорологический М-16АС.

а - внешни;"!

б - механизм

термографа; / - перо, 2.- - основа

3 - ось барабана,

4 - неподвижная шестерня,

стрелка пера,

6 - защита пластины,

7 -тяга, 8 и // - рычаги,

10 и 12 - кронштейны,

13 - установочный винт,

Современный гелиограф имеет значительные отличия. Такой прибор имеют все метеостанции мира. Устроен гелиограф сравнительно просто. Его главные части: стеклянный шар, отшлифованный из специального, чистого стекла, расчерченная на часы и минуты лента. Они закреплены на металлической платформе, сориентированной по сторонам горизонта в соответствии с географической широтой места.

Солнце перемещается по небосводу, и его лучи, проходя через стеклянный шар, неподвижно установленного гелиографа, оставляют на ленте черную прорезь прожога. Это след движения Солнца от рассвета до заката. Часовой механизм, вращая наружный цилиндр, делает полный оборот в течение суток; таким образом, щели все время следуют за движением солнца и солнечные лучи, падая через них на неподвижную бумагу, оставляют на ней запись солнечного света в течении дня. Прожог на ленте гелиографа прерывается, если солнце хотя бы на небольшое время закрывается облаками. В ясные дни число часов солнечного сияния совпадает с продолжительностью светового дня. В конце дня ученые подводят итог - сколько времени поступал от солнца поток радиации. Используя светопоглощающие фильтры, делаются фотоснимки солнечного диска.

Гелиограф, в метеорологии - прибор, назначение которого записывать, сколько времени и насколько ярко светило солнце в течение суток. Для записи пользуются тепловым или химическим действием солнечного луча. Лучшим представителем приборов, в основу которых положено тепловое действие солнечных лучей, служит Гелиограф Кэмпбелла и Стокса (Campbell and Stokes Sunshine Recorder) - один из первых приборов для записи солнечного сияния. Это стеклянный шар, отшлифованный из хорошего, чистого стекла, пройдя через который, солнечные лучи собираются в его фокусе; на подставке прибора помещается бумажная, пропитанная особым составом лента, огибающая шар на расстоянии, равном его фокусному расстоянию. Лучи солнца, собранные шаром на бумажке, прожигают ее; при движении солнца перемещается вдоль бумажки и его ; полученная таким образом запись по выжженным местам дает судить о продолжительности и силе солнечного сияния. Однако приборы, основанные на тепловом действии солнечных лучей (в частности и прибор Кэмпбелла и Стокса), были признаны не вполне пригодными для метеорологической практики: недостаточная резкость переходов от моментов яркого сияния солнца к моментам, когда оно было покрыто облаками, сильно затрудняет расчет времени, в течение которого солнце ярко светило. Это заставило изменить принцип Гелиограф и обратиться к химическому действию солнечного луча, что и было сделано впервые М. Леодом в 1885 г. Более известен (и лучше) основанный на том же принципе прибор Маурера - представляет собой полый цилиндр, прикрепленный к подставке наклонно, так что после его установки ось цилиндра становится параллельно оси мира; цилиндр, срезанный сверху под таким углом, чтобы верхнее его основание после установки было горизонтально, плотно прикрывается крышками. В середине верхней крышки сделан узкий прорез, через который солнечные лучи проникают в цилиндр. Внутри последнего помещается фотографическая (цианоферная) бумага, плотно прилегающая к его стенкам, и солнечные лучи, падая на бумагу, оставляют на ней темно-синий след за все время, пока солнце ярко светит, прерывающийся и даже совершенно исчезающий, когда светило покрыто более или менее густыми облаками. Ежедневно вечером бумага вынимается из прибора и промывается водой для проявления и закрепления изображения. Прибор Маурера дает довольно удовлетворительные результаты: однако в нем отсутствует запись до полутора часов после восхода и до заката солнца, потому что лучи солнца при восходе и закате идут почти горизонтально и параллельно крышке прибора, и солнце должно подняться на довольно значительную высоту, чтобы лучи его проникли в прибор и начали писать.

На русских станциях распространяется в настоящее время гелиограф Ф. К. . Это - маленький цилиндр, поддерживаемый устанавливающейся горизонтально подставкой; цилиндр плотно закрывается и имеет три щели, через которые свет падает на вставленную внутрь цилиндра и прилегающую к его стенкам цианоферную бумагу, оставляя на ней след за время, пока Солнце не было покрыто облаками. Ось цилиндра с помощью прикрепленных к подставке круга с делениями и уровня ставится параллельно оси мира; тогда щели, отстоящие одна от другой на 90° по окружности цилиндра, будут обращены на восток, юг и запад. Так как, кроме того, они лежат в разных сечениях цилиндра, то на бумаге получаются три записи, соответствующие утренним, полуденным и вечерним часам дня. Цианоферная бумага для этого прибора, разграфленная на часы и их доли, отличается значительно большей ю сравнительно с бумагой других подобных приборов; благодаря этому запись солнечного сияния отличается значительно большей детальностью, чем в приборе Маурера. Что касается до записи часов около восхода и заката Солнца, то непродолжительные еще пока наблюдения показали, что запись начинается около 1/2 часа спустя после восхода Солнца и прекращается почти за столько же времени до заката. Прилагаемый рисунок дает понятие о приборе.

Одновременно с описанным прибором Ф. К. Величко был устроен гелиограф, начинающий писать минут 10-15 спустя после восхода солнца; на записях его заметны следы самых тонких перистых облаков, не оставляющих ни малейшего следа на записях других приборов. На цилиндре, приводимом в движение часовым механизмом, сделаны две узкие щели - одна над другой; сквозь эти щели солнечный свет, проникая внутрь цилиндра, падает на фотографическую (аристотипную) бумагу, навернутую на второй, внутренний, неподвижный цилиндр. Общая для обоих цилиндров ось, как и в других приборах, должна быть поставлена параллельно оси мира, а щели наружного цилиндра обращены прямо к солнцу. механизм, вращая наружный цилиндр, делает полный оборот в течение суток; таким образом, щели все время следуют за движением солнца; при этом солнечные лучи, падая через них на неподвижную бумагу, оставляют на ней запись солнечного сияния. Различная ширина обеих щелей дает возможность при помощи более узкой из них (ее обычная ширина = 0,2 мм) получить необыкновенно тонкие детали в записи, тогда как при помощи более широкой второй щели является возможность записать лучи Солнца почти при самом его восходе или закате. См. "Метеорологический вестник", 1882, стр. 274.

Гелиограф А. Л.

вания (см. п. 2.2). Она укрепляется на специальной подставке высотой 175 см так, чтобы пол был строго горизонтален. Под ставка должна обеспечивать устойчивое положение будки, исклю чая ее колебания даже при сильном ветре. Ножки подставки кре пятся к башмакам (деревянным или бетонным), которые закапы ваются в почву на глубину 50-60 см. Будка с подставкой ориен тируется на площадке так, чтобы дверца была обращена на се вер; с северной стороны от подставки устанавливается лесенка с решетчатой площадкой для наблюдателя. Лесенка не должна касаться подставки. Подставка и лесенка, так же как и будка, должны быть окрашены белой масляной краской.

Если на станции бывают длительные метели со скоростью ветра больше 20 м/с, при которых будку полностью забивает снегом, то разрешается закрывать будку во время метели чехлом из мешко вины или другой прочной, но продуваемой ветром ткани. Чехол должен быть снят сразу же, как только скорость ветра станет меньше 20 м/с.

В психрометрической будке на металлическом штативе уста навливаются психрометрические термометры и гигрометр волосной метеорологический (рис. 1.4.6).

Верхняя перекладина штатива должна быть укреплена на такой высоте, чтобы резервуары вставленных в нее термометров оказа лись на высоте 2 м от поверхности земли.

Под правым термометром, резервуар которого обертывается батистом, устанавливается психрометрический стакан с водой для смачивания батиста. Стакан вставляется в кольцевой держатель, который закреплен винтом на нижней перекладине штатива. Ста кан закрывается крышкой с прорезью для пропускания батиста.

Гигрометр волосной метеорологический укрепляется винтами на верхней перекладине штатива. Метеорологические максималь ный и минимальный термометры кладутся резервуарами к востоку на особые дугообразные лапки, прикрепленные к нижней пере кладине. Минимальный термометр кладется строго горизонтально на нижнюю пару лапок, а максимальный термометр - на верх нюю пару лапок с небольшим наклоном в сторону резервуара. Для предохранения термометров от повреждения изгибы лапок штатива рекомендуется обматывать шерстяными или суровыми нитками. Чтобы термометры не соскальзывали с лапок, на них рекомендуется надевать тонкие резиновые кольца, которые дол жны быть расположены у лапок с внутренней стороны.

Для освещения приборов при производстве наблюдений в тем ное время на передней части потолка будки вблизи дверки уста-

навливается электрическая лампочка мощностью 15-25 Вт. У лампочки в будке должен быть свой выключатель. Лампочка включается лишь на время производства отсчетов. При отсутст вии электрического освещения следует пользоваться переносным электрическим фонарем.

Наблюдатели обязаны постоянно следить за состоянием будки. Систематически (не реже одного раза в месяц) следует очищать будку от пыли (стенки, жалюзи, пол, потолок, крышу), протирая ее влажной тряпкой или сухой кистью. При этом нужно иметь

в виду, что к сроку наблюдений будка должна хорошо просохнуть,

а установленные в ней приборы принять соответствующие пока зания.

Перед тем как чистить будку, необходимо убрать находящиеся в ней приборы, предварительно сделав отсчеты и записав их в «Журнал истории станции» с отметкой дня и часа. Спустя пол часа после новой установки приборов следует встряхнуть мак симальный термометр и подвести штифт минимального термо метра к поверхности спирта.

Не реже одного-двух раз в год будку следует мыть теплой водой с мыльным раствором, а при необходимости заново кра сить. На время просушки будки приборы следует переносить либо в запасную будку, либо в будку, где установлены самописцы. В последнем случае температуру и влажность воздуха следует определять либо по аспирационному психрометру (если он имеется на станции), либо по прихрометрическому термометру и гигро метру волосному метеорологическому, временно установленным в будке для самописцев. В районах, где из-за сильного загрязне ния воздуха приходится часто мыть будку, необходимо иметь постоянно установленную запасную будку.

Зимой при подготовке установок к наблюдениям нужно осто рожно удалять кистью или небольшой метелочкой снег и измо розь снаружи и внутри будки, а также счищать снег с крыши будки.

1.5. Приборы для регистрации изменений температуры

и относительной влажности воздуха

1.5.1. Термограф метеорологический М-16АС (ГОСТ 6416-75) обеспечивает непрерывную регистрацию изменений температуры воздуха с погрешностью ±1°С в одном из следующих диапазонов: от -45 до 35 °С; от -35 до 45 °С; от -25 до 55 °С.

Принцип действия термографа основан на свойстве биметал лической пластинки изменять радиус изгиба при изменении тем пературы воздуха. Деформация биметаллической пластинки с по мощью передаточного механизма преобразуется в перемещение стрелки с пером по диаграммному бланку, закрепленному на ба рабане, вращаемом часовым механизмом.

Термограф М-16АС (рис. 1.5.1) состоит из следующих основ ных узлов:

измерительного преобразователя температуры - биметалли

ческой пластины 14;

и оси 9;

- регулирующей части: стрелки 5 с пером / и барабана с ча совым механизмом 18;

- корпуса, состоящего из основания и откидной крышки 19. Биметаллическая пластина одним концом закреплена в коро

мысле 17, укрепленном с помощью кронштейна 12 на основном

кронштейне 10, а другим концом соединена передаточным меха низмом с осью 9, которая поворачивается вместе со стрелкой 5.

При изменении температуры воздуха меняется изгиб биметал лической пластины. С помощью передаточного механизма дефор мация пластины преобразуется в перемещение стрелки с пером (при повышении температуры воздуха стрелка перемещается вверх, при понижении температуры воздуха - вниз).

Перо, надетое на конец стрелки, производит запись на диа граммном бланке, закрепленном на барабане 18. Барабан вра щается вокруг вертикальной оси с помощью часового механизма, помещенного внутри него, и обеспечивает равномерное перемеще ние диаграммного бланка. Продолжительность одного полного оборота барабана 26 ч.

Основная плата прибора, на которой смонтированы все его узлы и механизмы, помещена в пластмассовый корпус с откид ной крышкой. Биметаллическая пластина выведена наружу и пред охраняется защитными дугами 6.

В корпус прибора вмонтирован пружинный замок с защелкой. Крышка корпуса открывается (закрывается) за рукоятку при одновременном нажиме на защелку замка.

Термограф снабжен отметчиком времени 15, дающим возмож ность нанесения пером на диаграммном бланке отметок времени наблюдений в виде вертикально расположенных засечек, пересе кающих кривую записи. Отметку времени производят, не от крывая крышку прибора, легким нажимом на кнопку отметчика времени, выведенную наружу корпуса прибора.

Диаграммный бланк разделен по вертикали горизонтальными параллельными линиями на деления, соответствующие 1 °С, а по горизонтали - вертикальными дугообразными линиями на деления, соответствующие 15 мин времени оборота барабана. Цифры в верх ней части бланка соответствуют часам суток.

Устройство регистрирующей части термографа аналогично устройству регистрирующей части барографа.

Установка пера стрелки на требуемое деление диаграммного бланка (перевод пера вверх или вниз) осуществляется установоч

(ТУ-25-04-186Г72) обеспечивает непрерывную регистрацию изме нений относительной влажности воздуха в диапазоне от 30 до 100% при температуре окружающего воздуха от -35 до 45°С.

Принцип действия гигрографа М-21АС основан на свойстве обезжиренного человеческого волоса изменять свою длину с изме нением влажности воздуха. Изменение длины пучка волос, вызван

вращаемом часовым механизмом.

Гигрограф М-21АС (рис. 1.5.2) состоит из следующих основных узлов:

Измерительного преобразователя влажности -пучка (35- 40 шт) обезжиренных человеческих волос 6, защищенного от по вреждений специальной защитой 5;

Рис. 1.5.2. Гигрограф М-21ЛС.

а - внешний		б - механизм	гигрографа.		1 - ось барабана,	г -стрелка, 3 - от
кидная крышка,		4 - противовес,		Защита,	6 - пучок волос,	7 - кронштейн, 8 -
установочный	винт, 9 - крючок,			10 - основание, 11 - кнопка		отметчика времени,
				Отвод стрелки.

Передаточного механизма, состоящего из системы дуговых лекал с осями;

- регистрирующей части - стрелки с пером и барабана с ча совым механизмом;

- корпуса, состоящего из основания и откидной крышки.

Концы пучка волос закреплены в специальных втулках, укреп ленных на кронштейне 7. Пучок волос оттянут за середину крюч ком 9, который при помощи передаточного механизма соединен со стрелкой 2. Цилиндрический противовес 4 удерживает пучок волос в натянутом состоянии.

При изменении влажности воздуха меняется длина пучка во лос, что вызывает перемещение стрелки с пером вверх (при уве личении влажности воздуха) или вниз (при уменьшении влаж ности).

крепленном на барабане. Барабан вращается вокруг вертикаль ной оси с помощью часового механизма и обеспечивает равно мерное перемещение диаграммного бланка.

Продолжительность одного полного оборота барабана 26 ч. Устройство регистрирующей части гигрографа аналогично устрой ству регистрирующей части барографа.

Диаграммный бланк разделен горизонтальными параллельными линиями на деления, соответствующие 2 % относительной влажно сти воздуха, и вертикальными дугообразными линиями наделения, соответствующие 15 мин времени оборота барабана.

Установка пера стрелки на требуемое деление диаграммного бланка осуществляется вращением установочного винта 8. Отведе ние пера от барабана производится так же, как у термографа.

Гигрограф помещен в пластмассовый корпус с откидной крыш кой, измерительный преобразователь влажности выведен наружу и предохраняется защитой 5.

Крышка корпуса открывается так же, как у термографа. От метки времени производятся нажатием на кнопку 11, выведенную наружу корпуса.

1.5.3. Будка защитная жадюзийиая для метеорологических

приборов типа БС (ГОСТ 14211-79) (рис. 1.5.3) предназначена

Будку необходимо устанавливать на метеорологической пло щадке в соответствии с планом размещения приборов и оборудо вания (см. п. 2.2).

Правила установки, ориентации будки, устройство ее внутрен него освещения такие же, как для будки типа БП; подставка под будку и лесенка аналогичны. Особое внимание следует уделять прочности установки будки для получения качественной записи на бланках.

При нарастании снежного покрова будку с приборами необхо димо переставить на дополнительную подставку одновременно с перестановкой будки типа БП.

Термограф и гигрограф устанавливаются на специальных пол ках будки: термограф - на нижней, а гигрограф - на верхней. При установке будки ее высоту следует подбирать так, чтобы биметаллическая пластина термографа находилась на высоте 2 м от поверхности земли, как и резервуар сухого психрометрического термометра.

1.6. Приборы и установки для регистрации продолжительности солнечного сияния

1.6.1. Устройство гелиографа универсальной модели ГУ-1 при ведено на рис. 1.6.1.

Основанием прибора является плоская металлическая плита с двумя стойками 1. Между стойками на горизонтальной оси 2 укреплена подвижная часть прибора, состоящая из колонки 3 с лимбом 4 и нижним упором 7, скобы 6 с чашкой 5 и верхним упором 15 и стеклянного шара 8, который является сферической линзой. На одном из концов горизонтальной оси закреплен сек тор 9 со шкалой широт. При перемещении горизонтальной оси 2 прибора с запада на восток и повороте верхней части прибора вокруг нее ось колонки 3 устанавливается параллельно оси вра щения Земли (оси мира). Для закрепления установленного угла наклона оси колонки служит винт 11.

Верхняя часть прибора может поворачиваться вокруг оси ко лонки 3 и фиксироваться в четырех определенных положениях. Для этого используется специальный штифт 12, который встав ляется через отверстие лимба 4 в одно из четырех отверстий диска 13, закрепленного на оси 2. Совпадение отверстий лимба 4

Рис. 1.6.1. Гелиограф универсальный модели ГУ-1.

/ - стойка,	2 - горизонтальная ось, 3 - колонка,			4 - лнмб,
	6 - скоба,		8 - стеклянный	шар, 9 -
:ектор, 10 - указатель			/ / - винт для закрепления
угла наклона оси, 12 - штифт,
		15 - верхний упор.

1.6.2. Рекомендации по установке гелиографа. Гелиограф дол жен быть установлен прочно, чтобы исключить возможность его качания. При установке гелиографа на бетонном столбе в его верхнем основании нужно пробить отверстия, в которых с по мощью цемента укрепить болты с гайками для крепления деревян ной площадки.

При установке прибора на деревянном столбе не следует при винчивать или прибивать площадку под гелиограф непосредственно к торцу столба. Для ее крепления по бокам верхнего края столба привинчиваются две поперечные перекладины, к которым крепится деревянная площадка.

Для предохранения от воздействия влаги деревянная площадка многократно прокрашивается.

Площадка на столбе должна быть строго горизонтальной, что проверяется в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Для установки гелиографа по географической широте стан ции ось гелиографа наклоняют и, ослабив стопорный винт 11, поворачивают верхнюю часть прибора вокруг горизонтальной оси 2, устанавливая шкалу широт в таком положении, чтобы указатель широты 10 совпал с делением шкалы широт, соответст вующим широте места наблюдений (с точностью до 0,5°). Напри мер, если широта станции 51°27", то индекс надо установить по средине между делениями 51 и 52, так как 27" равны приблизи тельно 0,5°.

После установки по широте указатель широт закрепляется стопорным винтом.

Для установки гелиографа по линии географического мериди ана необходимо:

- в солнечный день незадолго до наступления истинного пол дня гелиограф с заложенной соответственно сезону лентой уста новить на середине площадки столба шаром на юг, т. е. совместив индекс диска с меткой Б на лимбе;

- по таблице приложения 3.1 определить, в какой час и ми нуту по местному среднему солнечному времени наступает в дан ный день истинный полдень;

- определить московское (зимнее) время, которое будут по казывать часы наблюдателя в истинный полдень, введя постоян ную разность между средним солнечным временем данной стан ции и московским (зимним) временем;

- в момент, соответствующий наступлению истинного полдня, гелиограф поворачивают таким образом, чтобы светящаяся точка оказалась на центральной линии ленты, совпадающей с такой же линией на чашке прибора.

Перед закреплением гелиографа основание его очерчивают ка рандашом для того, чтобы в дальнейшем можно было установить, что прибор с места не сдвинут.

После закрепления гелиографа необходимо еще раз проверить его установку по уровню и ориентировку по меридиану.

По окончании установки необходимо составить график закры тости горизонта, указав, с какой стороны и какими предметами закрыт горизонт, их высоту и расстояние до предметов. При из менении условий закрытости горизонта соответствующие исправле ния должны быть сделаны и на графике.

	14 Заказ № 66

иных недостатках в организации наблюдений за продолжитель ностью солнечного сияния:

Запись на правой и левой частях ленты имеет неодинаковую ширину. Этот дефект проявляется в совершенно ясные дни и мо жет быть вызван неконцентричностью поверхностей чашки и шара или неправильным положением шара. Такая же запись, если она наблюдается не постоянно, может получиться, если один конец ленты вышел из пазов;

Время окончания записи на одной ленте не согласуется с моментами начала записи на следующей ленте на одну и ту же величину (рис. 1.6.2). В этом случае имеет место нарушение не-

0 | 1,0

l t s fmmmmH : ^^

Рис. 1.6.2. Запись на ленте гелиографа в случае нару

шения фокусного

расстояния.

обходимого расстояния

(фокусного рас

стояния), а протяженность записи гелиографа, полученная за час, не соответствует расстоянию между двумя часовыми линиями на ленте.

Для обработки записей такого гелиографа следует изменить шкалу стандартной ленты, уменьшив или увеличив каждый из часовых промежутков в соответствии с тем, образуется ли си стематический излишек записи или, наоборот, запись систематиче ски получается укороченной;

Запись гелиографа систематически получается не парал лельной продольной линии и верхнему (нижнему) срезу лент при наклоне одного из концов записи. Это указывает на негорнзонтальное положение прибора по линии запад-восток (рис. 1.6.3) или неправильную установку по истинному меридиану.

Если запись гелиографа от восхода до захода в ясный день получается несимметричной относительно средней вертикальной линии ленты, т. е. начало и конец записи находятся не на одина ковом расстоянии от 12-часовой линии, то более вероятно пред-

положить неправильную установку гелиографа относительно ме

Неправильная установка гелиографа по меридиану может быть обнаружена и по расхождению времени снятия или наложе ния ленты со временем окончания записи на одной ленте и начала, ее на последующей. Расхождение на смежных лентах будет при

графа к западу), либо меньше (при сдвиге гелиографа к востоку) времени, отмеченного наблюдателем.

Сдвиг гелиографа по меридиану должен быть учтен при об работке лент:

Рис. 1.6.3. Запись на ленте гелиографа при нарушении горизонтальности установки прибора по линии запад- восток.

Непараллельность линии записи срезу ленты (запись слиш ком искривлена по сравнению с кривизной ленты) может иметь место при наклоне прибора по линии север-юг и при неправиль ной его установке по широте. По такой записи не всегда можно установить, какой причиной вызван изгиб записи. Тем не менее, если в безоблачный день концы записи расположены симмет рично относительно изгиба середины записи, а высоты их над линией среза приблизительно равны, то с большей вероятностью можно предположить, что установка неправильна по широте. Кроме того, линия записи в период равноденствия располагается не по середине ленты, а ближе к ее верхнему или нижнему срезу. При большой неточности установки прибора по широте запись может выйти за пределы ленты, из-за чего лента с получившимся прожогом станет непригодной к использованию. Пример записи гелиографа, неправильно установленного по широте, приведен на

Потеря записи на лентах возникает по целому ряду причин, основная из них - затенение гелиографа. При затенении гелио графа при восходе или заходе солнца запись может получиться аналогичной записи, получающейся при неправильной установке прибора относительно меридиана, т. е. не симметричной относи тельно средней линии ленты (рис. 1.6.5).

Затенение гелиографа в промежутке между началом и концом записи можно заметить при рассмотрении записей солнечного сия ния за ряд ясных дней в течение месяца. При этом в некоторый период времени замечается пробел в записи приблизительно на одном и том же часовом промежутке (рис. 1.6.6).

			23SY\ Estate

1,0 Ал. ю I i,o k о,8 \

Рис. 1.6.4. Запись на ленте гелиографа при неправиль ной установке прибора по широте.

Продолжительность затенения необходимо выявить путем не посредственных наблюдений за наличием солнечного сияния около гелиографа, установить его причину и сделать соответствующие записи в книжке КМ-1.

Рис. 1.6.5. Запись на лентах гелиографа в случае затенения прибора при восходе и заходе солнца.

Если потеря записи из-за затенения превышает в сумме 0,2 ч, то по возможности ее следует восполнить непосредственными наб людениями.

К потере записи на ленте могут приводить также невыполнение наблюдателями требований к производству наблюдений: непра-

вильная закладка лент в чашку гелиографа, несвоевременный переход от лент одного типа к другому, несвоевременная смена лент и загрязнение шара.

Кажущиеся излишки или недостачи записи за часовой проме жуток времени, неодинаковые в разные дни, указывают на нали-

< 1,0

Рис. 1.6.6. Запись на лептах гелиографа при затене нии прибора в промежутке 16-17%ч.

чие у гелиографа люфта между закрепляющим штифтом и отвер стием диска.

При контроле установки гелиографа и его ориентировки по характеру записей на лентах сопоставлять моменты начала и окончания записи с временем наложения ленты следует только после введения в последнее поправок для перехода к истинному времени.

Необходимо также помнить, что время начала и конца регист рации сияния на ленте не совпадает с действительным временем восхода и захода солнца из-за инерции шаровой стеклянной линзы

и условий установки гелиографа.

1.7. Приборы и установки для измерения температуры почвы

на глубинах

1.7.1. Коленчатые термометры Савинова1 представляют собой комплект из четырех стеклянных ртутных термометров с цилин дрическими резервуарами, концы которых округлены (рис. 1.7.1).

Термометры изогнуты под углом 135° в месте, отстоящем от резервуара на 2-3 см. Это позволяет устанавливать термометры

1 На метеорологических станциях для производства измерений температуры поверхности почвы, температуры почвы на глубинах на участках без раститель ности и под естественным покровом должны применяться термометры ТМЗ> ТМ1, ТМ2, ТМ5, ТМ10 (ГОСТ 112-78).

в почве так, чтобы резервуар и часть термометра до изгиба находились в гори зонтальном положении под слоем почвы, а часть термометра со шкалой распола галась над почвой.

Каждый термометр имеет шкалу только в той части термометра, которая располагается над почвой и доступна для отсчетов. Ниже шкалы оболочка термометра заполнена ватой и сургуч ными прослойками.

1.7.2. Правила установки коленча тых термометров Савинова. При уста новке коленчатых термометров необходи мо выполнить следующие рекомендации.

Перед установкой термометров в поч ву на их оболочку следует нанести мас ляной краской специальные метки. Для этого термометр кладется на лист бумаги с нанесенной на нем сантиметровой или миллиметровой сеткой. Резервуар его располагается параллельно горизонталь ным линиям сетки так, чтобы одна из этих горизонтальных линий проходила через его середину (рис. 1.7.2). Метку следует нанести на том месте оболочки термометра, которое будет совпадать с горизонтальной линией, отстоящей от линии, проходящей через середину резер вуара термометра, на расстоянии, рав ном глубине погружения термометра в почву. Метка наносится заблаговре менно, чтобы к моменту установки термометров краска успела высохнуть.

Для установки термометров в почве делается выемка длиной 40 см, шириной 25-30 см с одной отвесной стенкой, ко торая расположена с отклонением от линии восток-запад к северу примерно на угол 30°. На рис. 1.7.3 отвесная стенка обозначена отрезком ОА".

Термометры устанавливаются резер вуарами к северу на расстоянии 10 см один от другого начиная с наибольшей глубины. Для этого вдоль отвесной стенки выемки (по линии ОА") укладывают

Рис. 1.7.1. Коленчатый термометр Савинова.

прямую рейку и от нижней ее грани отмеряют глубину, на которую нужно установить термометр. На заданной глубине должна нахо диться ось резервуара термометра. В отвесной стенке выемки на отмеченной глубине делают углубление чистой деревянной палочкой.

Рис. 1.7.2. Нанесение кольцевой метки на оболочку коленчатого термометра.

Термометр вдвигается в почву до самого изгиба. При этом почва должна плотно прилегать к резервуару термометра. После этого выемку вокруг термометра засыпают землей, слегка ее уплотняя. Таким же образом устанавливаются и все следующие

Л \

^Мож изготавливается из жесткой стали с последующей закал кой. Нижняя режущая кромка ножа затачивается.

Для установки коленчатых термометров Савинова шаблон на кладывается на поверхность подготовленного участка так, чтобы короткая планка шаблона ВС была направлена по линии север -

Рис. 1.7.4. Шаблон для установки коленчатых термометров.

а - общий вид, б - наземная часть, в - нож.

юг, перпендикулярная сторона шаблона АВ по линии запад- вос ток, а скошенная АС примерно с юго-востока на северо-запад.

Нож нижней заточенной стороной вставляется в пазы назем ного шаблона и опускается в почву (утапливается) до отказа, пока деревянная планка, на которой укрепляется стальная пла стинка ножа, не соединится плотно "с рейкой наземного шаб лона АС.

Не сдвигая шаблона, удаляют землю вдоль поверхности ножа внутри треугольника шаблона до тех пор, пока не покажутся пазы на нижней кромке ножа. После этого вставляют резервуары термометров через паз ножа в почву, одновременно укладывая на клонную (шкаловую) часть термометра в паз наземного шаблона.

Когда установка закончена, нож осторожно вынимают, следя за тем, чтобы термометры не сместились. Присыпают их землей до Уровня наземного шаблона, затем осторожно снимают наземный шаблон и подравнивают почву окончательно до уровня участка.

1.7.3. Вытяжной почвенно-глубинный термо метр представляет собой стеклянный ртутный термометр с цилиндрическим резервуаром и стеклянной шкалой.

Для измерения температуры почвы на глуби
не установки термометр 2 помещается в специ
альную оправу 3 с металлическим наконечни
ком 1 (рис. 1.7.5). Для лучшего теплового кон
такта и увеличения температурной инерции
пространство между резервуаром термометра и
стенками металлического наконечника
няется медными или латунными опилками. От
верстие в металлическом наконечнике, через ко
торое насыпаются опилки, заливается мастикой.
Оправа имеет специальную продольную про
резь 7 для штифта, с помощью которого она при
крепляется к концу деревянного стержня 5 так,
что может перемещаться вдоль стержня на
0,5-0,8 см. При этом оправа не должна

Рис. 1.7.5. Вытяжной почвенно-глубинный термо метр.

/ - металлический наконечник, 2 - термометр, 3 - оправа, 4 - фетровые кольца, 5 - деревянный стержень, 6 - коллачок с кольцом, 7 - прорезь для штифта, 8 - труба тер мометра, 9 - латунный наконечник.

лочная) кольцевая прокладка. Для уменьшения обмена воздуха внутри трубы на стержне 5 также укрепляются плотные фетровые (войлочные) кольца 4.

Стержень с термометром вставляется в эбонитовую или винифлексовую трубу 8 с медным или латунным наконечником 9.

Через наконечник и металлические опилки осуществляется тепловой контакт между резервуаром термометра и почвой или грунтом. Большая масса наконечника и медных опилок обеспечи-

при установке трубы соединяются металлическими или пласт массовыми муфтами, которые ставятся на замазку из свинцового

Рис. 1.7.6. Установка вытяжных почвенно-глубин ных термометров.

сурика; деревянные стержни соединяются глухим или шарнирным соединением.

1.7.4. Правила установки вытяжных почвенно-глубинных тер мометров. Установка вытяжных почвенно-глубинных термометров производится с помощью бура, для чего делаются вертикальные скважины соответствующей глубины и такого диаметра, чтобы трубы легко входили в них. При этом зазор между почвой и тру бой не допускается, чтобы исключить заток наружного воздуха

к наконечнику трубы.

В случаях отсутствия бура или в условиях каменистой почвы на метеорологической площадке, где применение бура невозможно, для установки вытяжных почвенно-глубинных термометров выка пывается специальный шурф со ступеньками, по возможности более узкий.

необходимо складывать в стороне, не смешивая его, чтобы при засыпке шурфа сохранить естественную последовательность зале гания почвенных слоев. Для лучшей усадки грунта в шурфе его поливают водой и трамбуют.

Чтобы трубы не расшатывались в почве и не подвергались по ломке, выступающую часть каждой трубы следует укрепить тремя проволочными оттяжками, натянутыми от хомутиков к колышкам, прочно вбитым в землю. Можно вместо проволочных растяжек укреплять трубы общей продольной деревянной рейкой. Такое крепление труб вытяжных почвенно-глубинных термометров более эффективно на слабых, торфянистых и размокающих грунтах, где проволочные растяжки, как правило, не держат.

1.7.5. Правила проверки глубины установки вытяжных поч венно-глубинных термометров и правила ухода за термометрами.

Чтобы проверить глубину установки термометра, нужно измерить длину стержня вместе с прикрепленной к ней оправой термо метра и вычесть из нее длину надземной части трубы. Разность должна быть равна глубине установки термометра.

Необходимо также убедиться, что медный наконечник оправы термометра плотно прилегает к дну трубы. Для этого надо от винтить колпачок с кольцом на верхнем конце деревянногостержня и погрузить стержень в трубу до отказа. Если верхний конец стержня оказывается на одном уровне со срезом трубы, значит наконечник оправы термометра касается дна трубы и тер мометр установлен правильно. Если же конец деревянного стержня опускается ниже среза трубы, значит при навинченном колпачке термометр висит в трубе, не касаясь дна трубы медным наконеч ником оправы.

Недопустимо также, чтобы конец деревянного стержня термо метра выступал над срезом трубы. При таком нарушении войлоч ная прокладка на крышке колпачка неплотно закрывает трубу, т. е. колпачок висит над трубой термометра, и заток наружного воздуха искажает настоящую температуру почвы.

Следует иметь в виду, что стержень термометра может высту пать из трубы вследствие засорения нижнего конца трубы. Про верку и чистку дна трубы делают с помощью тряпки, укрепленной на длинной палке.

Глубину установки термометров можно контролировать и по нанесенным меткам. Метки наносятся на трубы масляной краской, ширина их примерно 0,5-0,7 см; нижний край метки должен на ходиться на уровне поверхности почвы.

Постоянно и особенно после переустановки вытяжных почвенноглубинных термометров необходимо следить, нет ли около тер мометров понижения, образовавшегося от оседания почвы.

Не реже одного раза в месяц производится проверка уста новки термометров. Кроме того, после сильных дождей и снего таяния необходимо проверять, но пропускают ли трубы вытяжных термометров воду. Для этого нужно конец длинной палки обер нуть куском мягкой чистой ткани или фильтровальной бумаги,