МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ - приборы и установки для измерения и регистрации физических характеристик земной атмосферы (температуры, давления и влажности воздуха, скорости и направления ветра, облачности, осадков, прозрачности атмосферы), а также температуры воды и почвы, интенсивности солнечной радиации и т. д. С помощью М. п. обнаруживают и оценивают физ. процессы, к-рые не могут быть восприняты непосредственно, а также проводят научные исследования. М. п. применяются в различных областях науки и техники, во многих отраслях народного хозяйства.
В мед.-биол, практике М. п. используются для исследования и оценки климата отдельных районов, а также микроклимата жилых и производственных зданий.
Первый М. п. был создан в Индии более 2 тыс. лет назад для измерения количества выпадающих осадков, однако регулярно М. п. стали применять только в 17 в. после изобретения термометра и барометра. В России систематические климатол. инструментальные наблюдения проводятся с 1724 г.
В зависимости от способа регистрации данных М. п. разделяются на показывающие и самопишущие. С помощью показывающих М. п. получают визуальные данные, к-рые через имеющиеся в этих приборах отсчетные устройства позволяют определять значения измеряемых величин. К показывающим М. п. относятся термометры, барометры, анемометры, гигрометры, психрометры и др. Самопишущие М. п. (термографы, барографы, гигрографы и др.) автоматически записывают показания на движущейся бумажной ленте.
Температура воздуха, воды, почвы измеряется термометрами: жидкостными - ртутными и спиртовыми, биметаллическими, а также электротермометрами, в к-рых первичное восприятие температуры осуществляется посредством датчиков (см.) - термоэлектрических, терморезистивных, транзисторных и других преобразователей (см. Термометрия). Регистрация температуры производится при помощи термографов, а также посредством термоэлектрических преобразователей, соединенных (в т. ч. и дистанционно) с регистрирующими приборами. Влажность воздуха измеряется психрометрами (см.) и гигрометрами (см.) различного типа, а для регистрации изменения влажности во времени используют гигрографы.
Измерение и регистрацию скорости и направления ветра проводят с помощью анемометров, анемографов, анеморумбометров, флюгеров и т. д. (см. Анемометр). Количество выпадающих осадков измеряют осадкомерами и дождемерами (см. Дождемер), а регистрируют плювиографами. Атмосферное давление измеряют ртутными барометрами, анероидами, гипсотермометрами, а регистрируют барографами (см. Барометр). Интенсивность солнечной радиации, излучение земной поверхности и атмосферы измеряют пиргелиометрами, пир-геометрами, актинометрами, альбедо-метрами, а регистрируют пиранографами (см. Актинометрия).
Все большее значение приобретают дистанционные и автоматические М. п.
Библиография: Метеорологические приборы и автоматизация метеорологических измерений, под ред. Л. П. Афиногенова и М. С. Стернзата, Л., 1966; Рейфер А. Б. и др. Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам, Л., 1976.
В. П. Падалкин.
Настич Надежда Валентиновна
Термометр
Термо́метр - прибор для измерения температуры воздуха, почвы, воды и так далее. Существует несколько видов термометров:
-
инфракрасные.
жидкостные;
механические;
электронные;
оптические;
Психрометр
Психро́метр - прибор для измерения влажности воздуха и его температуры . Простейший психрометр состоит из двух спиртовых термометров . Один термометр - сухой, а второй имеет устройство увлажнения. Спиртовая колба влажного термометра обёрнута батистовой лентой, конец которой находится в сосуде с водой. Вследствие испарения влаги увлажнённый термометр охлаждается.
Барометр
Баро́метр - прибор для измерения атмосферного давления . Ртутный барометр был изобретён итальянским математиком и физиком Эванджелистой Торричелли в 1644 году , это была тарелка с налитой в неё ртутью и пробиркой (колбой), поставленной отверстием вниз. Когда атмосферное давление повышалось, ртуть поднималась в пробирке, когда же оно понижалось - ртуть опускалась.
В быту обычно используются механические барометры. В анероиде жидкости нет. В переводе греческого «анероид» - «без воды». Он показывает атмосферное давление, действующее на гофрированную тонкостенную металлическую коробку, в которой создано разрежение.
Анемометр
Анемо́метр, ветроме́р - прибор для измерения скорости движения газов, воздуха в системах, например, вентиляции. В метеорологии применяется для измерения скорости ветра .
По принципу действия различают механические анемометры, тепловые анемометры, ультразвуковые анемометры.
Наиболее распространённый тип анемометра - это чашечный анемометр. Изобретён доктором Джоном Томасом Ромни Робинсоном , работавшем в обсерватории Армы, в 1846 году. Состоит из четырёх полусферических чашек, симметрично насаженных на крестообразные спицы ротора, вращающегося на вертикальной оси.
Ветер любого направления вращает ротор со скоростью, пропорциональной скорости ветра.
Осадкомер
Осадкомер, дождемер, плювиометр или плювиограф - прибор для измерения атмосферных жидких и твёрдых осадков .
Устройство осадкомера Третьякова
Комплект осадкомера состоит из двух металлических сосудов для сбора и сохранения выпадающих осадков, одной крышки к ним, тагана для установки осадкомерных сосудов, ветровой защиты и двух измерительных стаканов.
Плювиограф
Прибор, предназначенный для непрерывной регистрации количества и интенсивности выпадающих жидких осадков с привязкой ко времени (начало осадков, окончание и т.д.), а на современных флюгерах - с помощью электронного прибора .
Флюгер часто служит декоративным элементом - для украшения дома. Флюгер может использоваться и для защиты дымовой трубы от задувания.
От погоды зависит всё. Первым делом, приступая к работе, большинство служб запрашивает прогноз погоды. Жизнь нашей планеты, отдельного государства, города, компаний, предприятий и каждого человека зависит от погоды. Переезды, перелёты, работа транспортных и коммунальных служб, сельское хозяйство и всё в нашей жизни находится в прямой зависимости от погодных условий. Качественный прогноз погоды невозможно составить без показаний, которые собирает метеорологическая станция.
Что такое метеорологическая станция?
Трудно представить себе современное государство без специальной метеорологической службы, в которую входит сеть метеостанций, ведущих наблюдения, на основе которых делается краткосрочный или прогноз погоды на длительный период времени. Практически во всех точках планеты находятся метеорологические станции, ведущие наблюдения, собирающие данные, использующиеся в метеорологических прогнозах.
Метеостанция - это учреждение, выполняющее определённые измерения атмосферных явлений и процессов. Измерению подлежат:
- свойства погоды, такие как температура, влажность, давление, ветер, облачность, осадки;
- явления погоды, такие как снегопад, гроза, радуга, штиль, туман и другие.
В России, как и в других странах, существует разветвлённая сеть метеорологических станций и постов, распределённых по всей территории страны. Определённые наблюдения проводят обсерватории. Всякая метеорологическая станция в обязательном порядке имеет специальную площадку, где устанавливаются приборы и инструменты для проведения измерений, а также специальное помещение для регистрации и обработки показаний.
Инструменты для метеорологических измерений
Все замеры делаются ежедневно и при этом используются метеорологические Какие функции выполняются ими? Прежде всего, на метеорологических станциях используются следующие инструменты:
- Для применяются хорошо знакомые термометры. Они бывают нескольких видов: для определения температуры воздуха и температуры почвы.
- Для проведения измерений атмосферного давления необходим барометр.
- Важный показатель - это влажность гигрометром. Самая простая метеорологическая станция ведёт наблюдение за влажностью воздуха.
- Для измерения направления и скорости ветра необходим анеморумбометр иными словами флюгер.
- Количество осадков измеряется осадкомером.
Приборы, используемые на метеостанциях
Некоторые измерения необходимо проводить непрерывно. Для этого используют показания приборов. Все они фиксируются и заносятся в специальные журналы, после чего сведения предаются в Росгидромет.
- Для непрерывного фиксирования температуры воздуха применяется термограф.
- При непрерывной совместной регистрации показаний температуры и влажности воздуха применяется психрометр.
- Влажность воздуха непрерывно регистрируется гигрометром.
- Барометрические изменения и показания регистрируются барографом.
Существует и ещё ряд приборов, которые измеряют специфические показатели, такие как нижний предел облаков, уровень испарения, показатель солнечного сияния и многое другое.
Виды метеостанций
Основное количество метеорологических станций принадлежит Росгидромету. Но есть ряд ведомств, деятельность которых напрямую зависит от погоды. Это морские, авиационные, сельскохозяйственные и другие ведомства. Как правило, они имеют свои метеорологические станции.
Метеостанции в России делятся на три разряда. Третий разряд имеют станции, работа которых проводится по сокращённой программе. Станция второго разряда проводит сбор, обработку и передачу данных. Станции первого разряда, кроме всего названного, обладают функцией управления работой.
Где располагаются метеостанции?
Метеостанции находятся по всей территории России. Как правило, они располагаются на удалении от больших городов в пустынных, горных, лесных районах, где расстояние от метеорологической станции до населённых пунктов большое.
Если местность отдалённая и безлюдная, то работники станции отправляются туда в длительные командировки на целый сезон. Работать здесь трудно, так как это, большей частью, север России, труднопроходимые горы, пустыни, Дальний Восток. Бытовые условия не всегда пригодны для проживания семьёй. Поэтому работникам приходится жить вдали от людей многие месяцы. По местоположению метеостанции бывают: гидрологические, аэрометеорологические, лесные, озёрные, болотные, транспортные и другие. Рассмотрим некоторые из них.
Лесные
Большей частью лесные метеостанции предназначены для того, чтобы предотвращать лесные пожары. Расположенные в лесу, они собирают не только традиционные наблюдения о погоде, а и эти метеорологические станции ведут наблюдение за влажностью деревьев и почвы, температурной составляющей на различных уровнях лесных массивов. Все данные обрабатываются, и моделируется специальная карта с указанием наиболее пожароопасных участков.
Гидрологические
Наблюдения за погодой на различных участках водной поверхности Земли (моря, океаны, реки, озёра) проводят гидрологические метеостанции. Они могут быть расположены на материковом берегу моря и океана, корабле, который представляет собой плавающую станцию. Кроме того, они располагаются на берегах рек, озёр, на болотах. Показания этих метеостанций крайне важны, так как помимо прогноза погоды для моряков, они позволяют составить длительные прогнозы погоды для района.
Cлайд 1
Метеорологические приборы Выполнил: ст. гр. СЗ-76 Молоткова Н.В. Принял: Логинова Е.В.Cлайд 2
Метеорологические приборы предназначены для работы в естественных условиях в любых климатических зонах. Поэтому они должны безотказно работать, сохраняя стабильность показаний в большом диапазоне температур, при большой влажности, выпадении осадков, и не должны бояться больших ветровых нагрузок, пыли. Для сравнения результатов измерений, производимых на различных метеостанциях, метеорологические приборы делают однотипными и устанавливают так, чтобы их показания не зависели от случайных местных условий.
Cлайд 3
Термометр метеорологический Термометр метеорологический максимальный. Ртутный стеклянный термометр для определения максимальной температуры за отрезок времени. Изготавливается по ГОСТ 112-78. Внесен в Государственный реестр средств измерений и имеет сертификат "об утверждении типа средств измерений". Технические характеристики: Марка ТМ-1, Диапазон измерения температуры -35...+50 ºC, Цена деления шкалы - 0,5 ºC, Термом. Жидкость 18.0±1 Конструкция Стеклянный термометр с вложенной шкальной пластиной из листового стекла молочного цвета. Имеет специальное устройство, препятствующее спаданию ртутного столбика при охлаждении, что позволяет зафиксировать максимальную температуру за определенный промежуток времени.
Cлайд 4
Психро метр Психро метр (др.-греч. Ψυχρός - холодный) тж. Гигрометр психро метрический - прибор для измерения влажности воздуха и его температуры. Простейший психрометр состоит из двух спиртовых термометров, один - обычный сухой термометр, а второй имеет устройство увлажнения. Термометры имеют точную градуировку с ценой деления 0,2-0,1 градуса. Термодатчик влажного термометра обернут хлопчатобумажной тканью, которая находится в сосуде с водой. Вследствие испарения влаги, увлажнённый термометр охлаждается. Для определения относительной влажности, снимают показания с сухого и влажного термометров, а далее используют психрометрическую таблицу. Обычно входными величинами в психрометрической таблице являются показания сухого термометра и разница температур сухого и влажного термометров. Современные психрометры можно разделить на три категории: станционные, аспирационные и дистанционные. В станционных психрометрах термометры закреплены на специальном штативе в метеорологической будке.
Cлайд 5
Гигрометр Прибор для измерения влажности воздуха. Существует несколько типов Г., действие которых основано на различных принципах: весовой, волосной, плёночный и др. Плёночный Гигрометр имеет чувствительный элемент из органической плёнки, которая растягивается при повышении влажности и сжимается при понижении. Изменение положения центра плёночной мембраны 1 передаётся стрелке 2. Плёночный Гигрометр в зимнее время является основными приборами для измерения влажности воздуха.
Cлайд 6
Гигрограф Гигрограф (др.-греч. ὑγρός - влажный и γράφω - пишу) -прибор для непрерывной регистрации относительной влажности воздуха. Чувствительным элементом гигрографа служит пучок обезжиренных человеческих волос или органическая плёнка. Запись происходит на разграфленной ленте, надетой на барабан, вращаемый часовым механизмом. В зависимости от продолжительности оборота барабана гигрографы бывают суточные и недельные.
Cлайд 7
Барометр Барометр - прибор для измерения атмосферного давления. Наиболее распространены: жидкостные барометры, основанные на уравновешивании атмосферного давления весом столба жидкости; деформационные барометры, принцип действия которых основан на упругих деформациях мембранной коробки. Наиболее точными стандартными приборами являются ртутные барометры: ртуть благодаря большой плотности позволяет получить в барометре сравнительно небольшой столб жидкости, удобный для измерения. Ртутные барометры представляют собой два сообщающихся сосуда, наполненных ртутью; одним из них служит запаянная сверху стеклянная трубка длиной около 90 см, не содержащая воздуха. За меру атмосферного давления принимается давление столба ртути, выраженное в мм рт. ст. или в мбар.
Cлайд 8
Анероид (от греч. а - отрицательная частица, nērys - вода, т. е. действующий без помощи жидкости) Барометр-анероид, прибор для измерения атмосферного давления. Приёмной частью анероида служит круглая металлическая коробка с гофрированными основаниями, внутри которой создано сильное разрежение. При повышении атмосферного давления коробка сжимается и тянет прикрепленную к ней пружину; при понижении давления пружина разгибается и верхнее основание коробки поднимается. Перемещение конца пружины передаётся стрелке, перемещающейся по шкале. К шкале прикреплен дугообразный термометр, который служит для внесения поправки в показания на температуру.
Cлайд 9
Актинометр Актинометр (от греч. ακτίς - луч и μέτρον - мера) - измерительный прибор, который служит для измерения интенсивности электромагнитного излучения, преимущественно видимого и ультрафиолетового света. В метеорологии применяется для измерения прямой солнечной радиации. Актинометром названы также приборы, измеряющие количество лучистой теплоты, испускаемой в небесное пространство.
Cлайд 10
Альбедометр Альбедометр - прибор для измерения альбедо. Работает на принципе интегрального шарового фотометра. Альбедо земной поверхности измеряют проходным альбедометром - два соединенных пиранометра, приемная поверхность одного из которых повернута к земле и воспринимает рассеянный свет, второго - к небу и регистрирует падающее излучение. Используют и один пиранометр, приемная поверхность которого поворачивается то вверх, то вниз.
Cлайд 11
Анемометр Анемометр - прибор для измерения скорости ветра. По конструкции приемной части различают два основных вида анемометров: а) чашечные - для измерения средней скорости ветра любого направления в пределах 1-20 м/с; б) крыльчатые - для измерения средней скорости направленного воздушного потока от 0,3 до 5 м/с. Крыльчатые анемометры применяются в основном в трубках и каналах вентиляционных систем. Трёхмерный ультразвуковой анемометр Принцип действия анемометров ультразвукового типа - в измерении скорости звука, которая изменяется в зависимости от направления ветра. Различают двумерные ультразвуковые анемометры, трехмерные ультразвуковые анемометры и термоанемометры. Двумерный анемометр способен измерять скорость и направление горизонтального ветра. Трехмерный анемометр проводит измерение первичных физических параметров - времен проходов импульсов, а затем пересчитывает их в три компоненты направления ветра. Термоанемометр, помимо трех компонент направления ветра, способен измерять еще и температуру воздуха ультразвуковым методом.
Cлайд 12
Гипсотермометр (от греч. hýpsos - высота) прибор для измерения атмосферного давления по температуре кипящей жидкости. Кипение жидкости наступает, когда упругость образующегося в ней пара достигает величины внешнего давления. Измерив температуру пара кипящей жидкости, по специальным таблицам находят величину атмосферного давления. Гипсотермометр состоит из специального термометра 1, позволяющего отсчитывать температуру с точностью 0,01°, и кипятильника, который состоит из металлического сосуда 3 с дистиллированной водой и раздвижной трубки 2 с двойными стенками. Термометр помещается внутри этой трубки и омывается парами кипящей воды. Выпускаются гипсотермометры, у которых деления на шкале термометра нанесены в единицах давления (мм рт. ст. или мб).
Электрометр Механические электрометры в настоящее время применяются почти исключительно в учебных целях. В науке и технике они широко применялись ещё в первой трети 20 века (в частности, в исследованиях радиоактивности и космических лучей с помощью электрометров измерялась скорость потери заряда, вызванная ионизацией воздуха ионизирующими излучениями). Современные электрометры являются электронными вольтметрами с очень высоким входным сопротивлением, достигающим 1014 ом.
Cлайд 15
Флюгер Флю гер (нидерл. Vleugel) метеорологический прибор для измерения направления (иногда и скорости) ветра. Флюгер представляет собой металлический флаг, расположенный на вертикальной оси и поворачивающийся под воздействием ветра. Противовес флага направлен в сторону, откуда дует ветер. Направление ветра может определяться по горизонтальным штифтам, ориентированным по восьмирумбам, а на современных флюгерах - с помощью электронного прибора (энкодера).
