Приборы для измерения и регистрации давления у земной поверхности

Станционный чашечный ртутный барометр на метеорологических станциях является основным прибором для измерения атмосферного давления в приземном слое.

Действие ртутных барометров основано на том, что атмосферное давление уравновешивается весом столба ртути соответствующей высоты. Прибор состоит из стеклянной калибрированной трубки, заполненной ртутью. Верхний конец трубки запаян, а нижний погружен в чашку, которая состоит из трех свинчивающихся друг с другом частей. Через отверстие, перекрываемое винтом, поверхность ртути в чашке

сообщается с атмосферой.

Металлический барометр-анероид. При отсутствии ртутного барометра и в полевых условиях для измерения давления пользуются металлическим барометром-анероидом (рис.15). Принцип действия прибора основан на свойстве анероидной мембранной коробки деформироваться при изменении атмосферного давления. Линейное перемещение мембраны преобразуется передаточным механизмом в угловое перемещение стрелки прибора.

Барограф используется для непрерывной регистрации атмосферного давления. Барографы бывают недельные и суточные. Барограф состоит из чувствительного элемента-блока анероидных коробок, температурного компенсатора, передаточного механизма, регистрирующей части и корпуса (рис.17). Суммарная деформация блока анероидных коробок через передаточный механизм передается стрелке с пе-ром, которое производит запись изменений давления на диаграммной ленте, закрепленной на барабане, вращаемом часовым механизмом. Влияние температуры воздуха на величину деформации анероидных коробок компенсируется изгибом биметаллической пластинки термокомпенсатора.

Барометр-анероид метеорологический БАММ-1. Одной из современных модификаций барометра-анероида является БАММ-1, который используется для измерения атмосферного давления в диапазоне от 800 до 1060 гПа. Допускаемая погрешность измерений составляет ±2 гПа. Эксплуатируется при температуре от 0о до +40оС и относительной влажности до 80%.

Барометр БРС-1 измеряет атмосферное давление электронным датчиком в диапазоне от 600 до 1100 гПа, имеется также шкала в мм рт. ст. (450-825 мм рт. ст). Допускаемая погрешность составляет ±0,33 гПа. Эксплуатируется при температуре от 5 до 50оС и относительной влажности не более 95%.

Сетевой высокоточный барометр БРС-1М предназначен для измерения атмосферного давления в диапазоне от 5 до 1100 гПа. Барометр имеет электронный датчик давления с температурной компенсацией и соответствует лучшим зарубежным аналогам. Предел допускаемой погрешности от ±0,1 до ±0,2 гПа, в течение трех лет эксплуатации не более ±0,3 гПа.

Цифровые барометры фирмы Vaisala

Датчик давления DPA21 – это цифровой барометр для измерения атмосферного давления. Измерение осуществляется тремя емкостными анероидами.

Диапазон измерения от 500 до 1050 гПа. Погрешности измерения составляют:

– в диапазоне от 800 до 1050 гПа ± 0,3 гПа;

– в диапазоне от 500 до 800 гПа ± 0,5 гПа.

Авиационный барометр РА21 фирмы Вайсала базируется на цифровом барометре ДРА21. В дополнение к измерению атмосферного давления он рассчитывает и отображает значение давления QNH, QFЕ и трехчасовую барическую тенденцию.

Диапазон и погрешности измерения такие же, как и у ДРА21.

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3

ИЗМЕРЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ВЕТРА В ПРИЗЕМНОМ СЛОЕ АТМОСФЕРЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В СВОБОДНОЙ АТМОСФЕРЕ.

 

Измерение характеристик ветра в приземном слое атмосферы

 

Цель работы: Изучить методику определения скорости и направления ветра у земли; научиться оценивать характеристики сдвига ветра в приземном слое атмосферы.

Требования к измерению характеристик ветра для обеспечения авиации

Ветром называется горизонтальное перемещение воздуха относительно земной поверхности. Основные его характеристики – направление d и скорость U. Направление ветра метеорологическое выражается в градусах или румбах той части горизонта, откуда дует ветер. Градусы отсчитывают от северного направления географического меридиана по часовой стрелке от 0 до 360°. В воздушной навигации при расчетах используют навигационный ветер, направление которого определяется той частью горизонта, куда дует ветер.

 Скорость и направление ветра на аэродромах измеряется на высоте 6-12 м от поверхности ВПП. В этих целях используют специальные мачты, на которых укрепляются датчики ветра.

Для оперативного обеспечения авиации информация о ветре должна быть репрезентативной (характерной) во времени на период выполнения различных этапов полета. По рекомендациям ИКАО и ВМО принято двухминутное определение характеристик ветра для обеспечения взлета, посадки, руления, и десятиминутное при обеспечении ВС, находящихся на подходе, на кругу, а также для межаэродромного обмена метеоинформацией сводками METAR.

Информация о приземном ветре для авиации должна иметь и пространственную репрезентативность. Это достигается установкой вдоль каждой ВПП не менее двух датчиков ветра.

В зависимости от ориентации векторной разности ветра относительно движения самолета (относительно ВПП) различают вертикальные, горизонтальные и боковые сдвиги ветра.

По рекомендациям ИКАО необходимо измерять вертикальный сдвиг продольной и поперечной составляющих ветра относительно направления ВПП на границах слоя Δ Z = 30 м.

Оценка вертикального сдвига ветра в качественных терминах Качественный термин		βz
30 м		100 м
Слабый	0-2		0-7
Умеренный	2-4		7-17
Сильный	4-6		14-21
Очень сильный	6		21