Методы измерений в физике атмосферы

1. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ В ФИЗИКЕ АТМОСФЕРЫ н.с. кафедры физики атмосферы Бербенева Наталия Алексеевна

2. Геофизика – это комплекс наук, изучающих физическими методами внутреннее строение Земли, её физические свойства и процессы,

происходящие в оболочках планеты (атмосфере, гидросфере, литосфере
и др.).
Геофизика основана на изучении природы, структуры,
пространственной неоднородности, временнoй изменчивости
геофизических полей.
Метрология — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения
их единства и способах достижения требуемой точности.
Метеорология — наука об атмосфере и происходящих в ней процессах (
явлениях). Основной ее раздел — физика атмосферы.

3. Геофизические параметры метеорологических исследований: 1.Температура воздуха, почвы и воды. 2. Атмосферное давление 3.

Влажность воздуха
3. Количество атмосферных осадков
4. Элементы ветра
5. Интенсивность радиации
6. Дальность видимости

4.

Общая схема измерения
1. Объект измерения
2. Параметр для измерения
3. Датчик+усилитель
4. Линия связи
5. Регистрирующее устройство+
декодирующее устройство

5.

КЛАССИФИКАЦИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
активные и пассивные;
однократные и многократные;
равноточные и неравноточные;
статические и динамические.

6.

ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
абсолютные и относительные;
методические и инструментальные;
Систематические и случайные.

7. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

8.

ВИДЫ ТЕРМОМЕТРОВ:
Жидкостные-изменение объема жидкости в
зависимости от температуры;
Деформационные-изменение линейных
размеров твердого тела в зависимости от
температуры;

9.

ВИДЫ ТЕРМОМЕТРОВ:
Термометры сопротивления- изменение
электрического сопротивления в зависимости
от температуры;
Термоэлектрические- появление термоЭДС при
разности температур спаев термопар.

10.

ЖИДКОСТНЫЕ ТЕРМОМЕТРЫ:
Резервуар с жидкостью
узкий капилляр
шкала
Особенности:
1)Свойства жидкости
2)Свойства стекла
3)Расширение шкалы

11.

Шкала для измерения температуры:
1) Шкала Цельсия
2) Шкала Фаренгейта
3) Шкала Реомюра

12. Биметаллический термометр

13. Термометр сопротивления

14. Мостовая схема включения

15. Термограф

16. Термозондирующее устройство для регистрации профиля температуры

17. Экспериментальный профиль для режима «холодная пленка» (вода теплее воздуха)

мВ
Экспериментальный
профиль для режима
«холодная пленка» (вода теплее воздуха)
Расстояние
z, см

18. ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ: БАРОМЕТРЫ а)жидкостные (газовые) б) деформационные

19.

20.

РТУТНЫЙ
БАРОМЕТР

21.

22.

23.

24.

25.

ТЕРМОБАРОМЕТР

26.

БАРОГРАФ

27. ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА

28.

29. Параметры, характеризующие влажность

Упругость водяного пара
Удельная влажность
Гигрометрическое богатство
Точка росы
Дефицит влажности

30. Методы измерения влажности

1. Абсолютный(весовой)
2. Психрометрический
3. Волосным гигрометром
4. По точке росы
5. Диффузионно-манометрический

31.

32.

33.

34.

35.

Мостовая схема включения термометров сопротивления

36.

37.

38.

39.

40.

41.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЕМКОСТНЫЕ ДАТЧИКИ
C
0 S
d

42. ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ВЕТРА: скорость ветра ; направление ветра; порывистость.

43.

Измерение скорости ветра

44.

ВЕТРОВОЙ КОНУС

45.

ФЛЮГАРКА

46.

АНЕМОМЕТРЫ

47.

ВЕТРОВОЕ
КОЛЕСО

48.

Измерение скорости ветра:
1. С помощью вертушек (ветровое колесо, анемометр)
2. Манометрический способ
3. Метод охлаждения нагретого тела
4. Анемометром с тензометрическими датчиками
5. Акустический анемометр

49.

Флюгер

50. ИЗМЕРЕНИЕ ЛУЧИСТОЙ ЭНЕРГИИ

51. Методы измерения радиации:

1. Калориметрический
2. Водоструйный
3. Компенсационный (электрический)

52.

Все приборы, применяемые для измерения лучистой
энергии, получили обобщенное
названием актинометров, среди которых:
пиранометры– устройства для измерения суммарной и
рассеянной солнечной радиации;
пиргелиометры- приборы для измерения интенсивности
прямой солнечной радиации;
пиргеометры – устройства для измерения земного
(ночного) излучения

53.

Актинометр

54.

55.

56.

57.

58.

59.

ИЗМЕРЕНИЕ ДАЛЬНОСТИ
ВИДИМОСТИ

60.

Дальность видимости- предельное
расстояние, начиная с которого объект
сливается с фоном.
Дальность видимости зависит от:
а)Прозрачности атмосферы
б)Контраста наблюдаемого предмета и
фона
в) От свойств зрения

61.

Фотометр Люммера

62.

ОСНОВЫ ДИСТАНЦИОННЫХ
МЕТОДОВ