Температура воздуха

Приборы для измерения и регистрации температуры воздуха

Как правило, используются следующие виды термометров:

1) психрометрический ртутный для станционного психрометра (сухой термометр психрометра Августа);

2) максимальный ртутный;

3) минимальный спиртовой.

Для проведения измерений в полевых условиях предназначен психрометрический ртутный (сухой термометр аспирационного психрометра Ассмана).

Для дистанционного измерения температуры воздуха предназначен термометр сопротивления.

Для непрерывной регистрации температуры воздуха служит термограф.

Основным термометром для измерения температуры воздуха является ртутный психрометрический термометр со шкалами температур (-35 °С)-(+40 °С) либо (-55 °С)-(+35 °С), цена деления 0,2 °С.

Для измерения максимальных и минимальных температур применяются ртутные максимальные термометры специальной конструкции со шкалами от -35 °С до +50 °С или от -20 °С до +70 °С и ценой деления 0,5 °С и спиртовые минимальные термометры со шкалами от -41 °С до +21 °С или от -75 °С до +30 °С и ценой деления 0,5 °С. Применять спиртовые термометры при температуре выше +25 °С не рекомендуется, т. к. в таких условиях спирт частично переходит в парообразное состояние.

Регистрация максимальной и минимальной температуры за промежуток времени между наблюдениями обеспечивается за счет особой конструкции соответствующих термометров.

Правила установки приборов

На метеостанциях приборы, предназначенные для измерения температуры воздуха, помещаются в специальную жалюзийную (её принято называть психрометрической) будку. Это необходимо, так как если выставить термометры на открытый воздух без какой-либо защиты от ветра, осадков, солнечного излучения, то показывать они будут свою собственную температуру, а не температуру окружающего воздуха. Конструкция будки (двойные жалюзи), с одной стороны, обеспечивает необходимую защиту приборов, с другой – не препятствует свободному воздухообмену. Будка устанавливается таким образом, чтобы приборы находились на высоте 2 м над уровнем почвы. Термограф устанавливается в отдельной психрометрической будке, специально предназначенной для самописцев.

Для срочных отсчётов применяют психрометрический термометр станционного психрометра, иначе называемый сухим термометром психрометра Августа, устанавливаемый на металлическом штативе психрометра в вертикальном положении. Для определения температурных экстремумов в будке располагают (на специальных крюках в нижней части психрометра горизонтально, чтобы нейтрализовать действие силы тяжести на столбик жидкости) ртутный максимальный и спиртовой минимальный термометры.

Методика проведения наблюдений

При снятии показаний термометров необходимо следить за выполнением следующего требования: глаза наблюдателя должны находиться точно против конца столбика ртути (спирта). Это достигается таким положением глаз, при котором отметки шкалы не терпят излома (штрихи шкалы прямые). Линии визирования должны быть перпендикулярны шкале в месте отсчета.

Отсчет показаний термометров всегда производят с точностью до 0,1 °С, независимо от цены деления шкалы (0,2 °С или 0,5 °С). Начинают измерение с отсчёта десятых долей градуса, затем отсчитывают целые.

Отсчеты делают быстро. Этим стремятся исключить или уменьшить тепловое «влияние наблюдателя» на показания термометра

После снятия отсчета необходимо максимальный термометр подготовить к последующему измерению. Для этого берут его и несколько раз сильно встряхивают. Второй отсчет должен совпадать с показанием сухого термометра.

По минимальному термометру делают два отсчёта: первый – по штифту (по тому его концу, который противоположен резервуару термометра; тем самым будет зафиксирован минимум температуры со времени последнего отсчёта), второй – по спирту (он показывает значение температуры в момент наблюдения). После чего минимальный термометр поворачивают резервуаром кверху и удерживают в таком положении до тех пор, пока штифт не дойдёт до мениска спирта; затем его снова помещают в будку в горизонтальном положении.

Показания максимального термометра после встряхивания и показания минимального термометра по спирту должны совпадать с показаниями психрометрического термометра.

Необходимо помнить, что показания психрометрического термометра снимаются в каждый срочный час наблюдений, показания максимального термометра – два раза в сутки с интервалом 8 часов (утром и вечером), показания минимального термометра – один раз в сутки, утром. При отсчёте температуры по ртутным термометрам надо брать отсчёт по крайнему положению вершины выпуклого мениска, а по спиртовым термометрам – по положению низшей точки вогнутой поверхности мениска.

Для определения действительных значений температуры необходимо в отсчёты по термометрам ввести определённую поправку. Поправки даны в поверочных свидетельствах (паспортах, аттестатах, сертификатах), прилагаемых к каждому термометру. По своему характеру это инструментальные поправки: зависят от индивидуальных особенностей каждого прибора, выявляются посредством сравнения прибора с термометром-эталоном в бюро поверки. Они приведены с точностью до 0,1 °С для различных пределов значений температуры (например, «от +9,1 °С до +10,7 °С») и могут быть как положительными (со знаком «+»), так и отрицательными (со знаком «-»). Поправки, с соответствующим знаком, алгебраически суммируются с отсчётами по термометру.

Показания термографа, как и любого самописца, отличаются лишь относительной точностью, в силу чего их сравнивают с показаниями сухого психрометрического термометра и в последующем, при обработке диаграммной ленты (термограммы), исправляют. Завод часового механизма барабана и смена ленты производятся в строго определённое время: у суточного термографа – ежесуточно в 12 часов, у недельного – по понедельникам в 12 часов.

Все термограммы должны быть должным образом подписаны и подлежат последующей обработке.

Порядок обработки ленты термографа:

1) разметить карандашом короткими поперечными линиями каждый час в интервалах между имеющимися на ленте засечками, сделанными в срочные часы;

2) снять и записать в таблицу ежечасные показания термографа;

3) вписать в ту же таблицу истинные значения температуры воздуха (по сухому термометру) в срочные часы метеорологических наблюдений;

4) вычислить разность между истинными значениями температуры в срочные часы и показателями самописца (эти разности и будут поправками к показаниям записи прибора в срочные часы);

5) путем равномерной интерполяции определить поправки для всех остальных промежуточных часов. Для этого надо разность поправок между соседними сроками наблюдений разделить на число часов между ними с точностью до 0,01, в результате чего получим величину изменения поправки термографа за каждый час, затем, алгебраически прибавляя эту величину к поправке первого срочного часа и всех последующих, получим значения поправок для каждого часа между двумя сроками наблюдений с точностью до 0,1;

6) алгебраически прибавив найденные для каждого часа поправки к показаниям термографа, вычислить истинные значения температуры воздуха за каждый час;

7) найти по записи на ленте самое высокое (max) и самое низкое (min) значения температуры, исправив их поправкой для ближайших к ним часов; отметить время их наступления;

8) вычислить амплитуду суточных изменений температуры, т. е. разность между суточными температурными экстремумами.

3.2. температура почвы

Приборы для измерения температуры почвы

Для измерения температуры почвы применяются следующие виды термометров:

1) почвенные вытяжные – для измерения температуры почвы на разных глубинах;

2) термометр-щуп – для измерения температуры в пахотном слое почвы, как правило, в полевых условиях;

3) ртутный метеорологический – для определения температуры поверхности почвы;

4) ртутный максимальный;

5) спиртовой минимальный.

6) ртутные метеорологические коленчатые (Савинова) – для измерения температуры верхних слоёв почвы;

7) электротермометр (термометр сопротивления) – для измерения температуры поверхностного слоя почвы.

Измерение температуры почвы включает в себя измерения на оголенной поверхности почвы (снега), а также на глубинах 5, 10, 15 и 20 см (теплая половина года) и 20, 40, 80, 160, 240 и 320 см (круглый год). Программа этих наблюдений определяется для каждой станции отдельно.

Для измерения температуры почвы на глубинах 5, 10, 15, 20 см используются ртутные коленчатые термометры (Савинова) со шкалой от -10 °С до +50 °С. Для удобства установки они изогнуты под углом 135° и имеют различную длину (от 290 до 500 мм).

При измерении температуры почвы на глубинах от 20 см до 3,2 м применяются ртутные почвенно-глубинные (вытяжные) термометры (пределы шкал от (+31°С)-(+41°С) до (-10°С)-(-20°С), цена деления 0,2°С). Используются они в почвенно-вытяжных установках.

В полевых условиях используется термометр-щуп.

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 111; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!