Đang tải... (xem toàn văn)
Số liệu quan trắc khí tượng phải phản ánh được những đặc trưng của thời tiết và khí hậu ở một vùng. Để đảm bảo tính đặc trưng, tính đồng nhất, tính chính xác, tính lien tục và có thể so sánh được của số liệu, việc quan trắc khí tượng phải tuân theo Quy phạm.
BÀI GIẢNG MÔN NGUYÊN LÝ MÁY VÀ QUAN TRẮC KHÍ TƯỢNG Người biên soạn: Công Thanh CHƯƠNG I NHỮNG QUY ĐỊNH CHUNG KHI QUAN TRẮC VÀ VƯỜN KHÍ TƯỢNG 1.1 Nguyên tắc chung Số liệu quan trắc khí tượng phải phản ánh đặc trưng thời tiết khí hậu vùng Để đảm bảo tính đặc trưng, tính đồng nhất, tính xác, tính lien tục so sánh số liệu, việc quan trắc khí tượng phải tuân theo Quy phạm 1.2 Kỳ quan trắc Các trạm khí tượng phải thực kỳ quan trắc vào 1, 7, 13, 19 Hà Nội (tức 18, 0, 6,12 GMT) Một số trạm định thực kỳ quan trắc phụ vào giờ: 4,10, 16,22 Hà Nội (tức 21, 3, 9, 15 GMT) Một số trạm định thực quan trắc phục vụ báo bão hàng không 1.3 Nội dung quan trắc 1.3.1 Kỳ quan trắc bản: - Thời tiết tại, thời tiết qua; - Gió: hướng gió, tốc độ gió, đặc điểm gió, gió mạnh nhất, gió giật; - Mây: lượng, loại, dạng, tính mây; mây phụ, mây nguồn gốc, độ cao chân mây - Tầm nhìn ngang - Nhiệt độ không khí: nhiệt độ lúc quan trắc nhiệt độ cực trị - Ẩm độ không khí - Áp suất khí quyển, đặc điểm biến thiên khí áp, biến thiên khí áp 24 - Lượng giáng thủy - Trạng thái mặt đất, nhiệt độ mặt đất nhiệt độ lớp đất sâu - Lượng bốc 1.3.2 Kỳ quan trắc phụ Quan trắc đầy đủ yếu tố kỳ quan trắc trừ yếu tố: - Nhiệt độ cực trị - Trạng thái mặt đất - Nhiệt độ mặt đất - Lượng bốc - Có thể có lượng giáng thủy 1.3.3 Quan trắc Bao gồm yếu tố: - Thời tiết - Gió (hướng, tốc độ, đặc điểm gió gió mạnh nhất) - Áp suất khí (mực trạm, mực mặt biển) biến thiên khí áp 24 Mây (lượng mây tổng quan, mây dưới, lượng mây loại mây, loại, dạng, độ cao chân mây loại mây) - Nhiệt độ không khí tức thời - Điểm sương - Tầm nhìn ngang - Ngoài xác định áp suất thấp nhất, gió mạnh bão gây trạm 1.4 Trình tự quan trắc 1.4.1 Trong kỳ quan trắc • Trước tròn 30 phút, chuẩn bị: + Kiểm tra máy, chuẩn bị giản đồ, sổ quan trắc, bút mực, dụng cụ chiếu sáng, phương tiện thông tin + Nêu dự kiến nhận định mã hóa số hạng mục trạng thái mặt đất, tầm nhìn, mây, đặc điểm gió, thời tiết • Trước tròn 15 đến 11 phút: + Quan trắc tuyết(nếu có) + Quan trắc hướng gió, tốc độ gió, đặc điểm gió máy EL, máy gió Tavid máy WRS-91 Trạm có máy Mủno, quan trắc gió trước đọc khí áp kế • Trước tròn 10 phút đến trước tròn phút Lần lượt làm việc sau: + Xác định trạng thái mặt đất + Quan trắc nhiệt độ mặt đất lớp đất sâu + Quan trắc mây: lượng mây tổng quan, lượng mây dưới, lượng tường loại mây, loại, dạng, tính mây, dạng phụ mây phụ, mây nguồn gốc, độ cao chân mây + Quan trắc nhiệt độ, độ ẩm không khí, đọc ống bốc Piche, đánh mộc nhiệt ký, ẩm ký + Đổi thùng đo mưa, đánh dấu vũ ký + Xác định tầm nhìn ngang, tượng thời tiết qua • Đúng giò tròn + Quan trắc khí áp, kể đọc đánh mốc áp ký, xác định đặc điểm biến thiên khí áp + Đo lượng giáng thủy(nếu có), hoàn chỉnh số liệu, thảo mã điện để kịp chuyển tin không chậm phút thứ sau tròn trạm phát báo quốc tế phút thứ sau tròn trạm phát báo nước + Thay giản đồ lên giây đồng hồ máy tự ghi sau quan trắc 7h, không chậm 7h20phút + Các hạng mục: tuyết (nếu có), trạng thái mặt đất, lượng bốc hơi, quan trắc lúc 19 Lượng mứ ghi tổng lượng mưa từ 19 đếm vào quan trắc lúc giờ, tổ lượng mưa từ đến 19 vào quan trắc 19 1.4.2 Trong kỳ quan trắc phụ + Tuân theo trình tự mục 1.4.1 không đảo lộn thứ tự; hạng mục không quan trắc trọng kỳ quan trắc phụ bỏ qua - + Thời gian không kéo dài hay rút ngắn, khí áp phải đọc tròn 1.5 Qui định quan trắc 1.5.1 Quan trắc viên phải tuân thủ quy định sau: + Trước quan trắc phải kiểm tra tình trạng thiết bị, dụng cụ, có sai lệch phải chấn chỉnh kịp thời ghi vào sổ quan trắc + Dụng cụ hỏng phải thay, dự trữ phải báo cáo xin thay + Chỉ ghi điều quan trắc được, cấm bịa số liệu Triệt để tuân thủ trình tự quan trắc, thực việc ấy, không làm sớm, làm chậm, bỏ sót làm sai 1.5.2 Ghi kết quan trắc + Kết quan trắc phải ghi vào sổ bảng số liệu theo mẫu Ngành + Các sổ quan trắc phải ghi hạng mục đầu trang tên Trạm, năm, tháng, cấc dẫn dụng cụ quan trắc … + Số liệu ghi vào sổ bút chì đen, chỗ quy định, chữ viết rõ rang Trường hợp cần sửa chữa, không tẩy xóa, gạch số cũ gạch thanh, cho sau gạch đọc số liệu gi số chữa lên góc bên phải phía 1.5.3 Quy toán kết quan trắc lập bảng số liệu + Các số liệu vần tính toán sau quan trắc Các giản đồ phải quy toán sau thay + Các bảng số liệu phải ghi cập nhật, đủ số lượng, với chất lượng tin cậy Trước gửi Đài Tổng cục, phải kiểm tra kỹ có ý kiến Trưởng Trạm Bảng số liệu thành (tùy theo yêu cầu), gửi Đài vào ngày tháng, kèm theo sổ quan trắc giản đồ + Hàng tháng, Trạm phải gửi BCT-2, riêng tháng tháng gửi thêm BCT-3 Đài KTTV khu vực Cục Mạng lưới 1.6 Vườn Khí tượng Vườn Khí tượng nơi “phơi sáng”, dụng cụ cách bố trí lắp đặt dụng cụ vườn có ảnh hưởng lớn đến giá trị số liệu 1.6.1 Lựa chọn địa điểm xây dựng vườn khí tượng + Việc lựa chọn địa điểm đặt trạm nói chung, việc đặt vị trí vườn quan trắc quy hoạch mặt trạm nói riêng phải theo tiêu chuẩn chuyên môn tổng cục khí tượng thủy văn quy định, sở quy định tổ chức khí tượng quốc tế + Vườn quan trắc phải đặt nơi quang đãng, có tính tiêu biểu cho vùng đặt trạm, gần vườn chướng ngại vật ảnh hưởng đến dụng cụ quan trắc, từ số liệu bị hạn chế tính tiêu biểu + Cây cối nhà cửa riêng lẻ, phải cách xa vườn quan trắc 10 lần chiều cao chúng Dãy phố, rừng cây, công trình kiến trúc đồ sộ phải cách vườn it 20 lần chiều cao chúng Khoảng cách từ vườn quan trắc đến sông hồ 100m Vườn không đặt cạnh nhà máy lớn, cạnh lò gạch, lò vôi, đường nhiều xe qua lại, hay gần bến ôtô, khe, vực sâu Tuy nhiên, tùy yêu cầu phục vụ trạm, tiêu chuẩn chọn địa điểm có thay đổi + Mặt đất vườn phải phẳng, hố, rãnh, gò, đống không thấp xung quanh Vườn hình vuông chữ nhật, cạnh vườn nằm hướng đông, tây, nam, bắc kích thước thông thường 26 x 26m, bé 16 x 20m, lớn 26 x 36m, cá biệt 16 x 16m - Vườn có hàng rào thoáng theo mẫu chung, cao 1m đến 1,2m, sơn trắng thoáng gió Cửa đặt phía bắc vườn 1.6.2 Bố trí máy móc vườn G 1 Máy gió Nhiệt ẩm ký Nhiệt kế khô ẩm Vũ lượng ký Thùng đo mưa Nhật quang ký Nhiệt kế đo nhiệt độ đất Thiết bị đo bốc Thiết bị đo xạ G: cửa vườn 8 Nguyên tắc việc bố trí máy vuờn để máy không ảnh hưởng lẫn nhau, đồng thời cần ý đến điều kiện thuận tiện cho việc quan trắc + Máy đo gió đặt phía Bắc, nhật quang ký, nhiệt dế đo nhiệt độ đất đăth phía Nam vườn, máy thường quan trắc nên đặt gần đường dọc vườn + Sơ đồ bố trí máy Trạm Cục Mạng lưới xét duyệt, không tự động thay đổi 1.6.3 Bảo quản vườn khí tượng Vườn khí tượng giữ sẽ, mặt vườn không đọng nước Máy móc thiết bị cần lau chùi sẽ, bị han rit, hư hỏng cần sửa chữa thay kịp thời Lều khí tượng, cột gió, hàng rào năm sơn trắng lần - CHƯƠNG ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO ĐẠC CÁC YẾU TỐ KHÍ TƯỢNG 2.1 Đặc điểm đo đạc yếu tố khí tượng Để đo giá trị đại lượng vật lí với độ xác xác định trước, ta phải thực phép đo điều kiện định Những điều kiện bao gồm: lắp đặt, kiểm định, khắc độ thang đo, thiết bị đo phần quan trọng kĩ kĩ thuật viên Để nghiên cứu tượng khí tượng vùng rộng lớn Trái đất, ta quan trắc điểm riêng lẻ mà cần phải quan trắc đồng thời nhiều điểm, tập hợp điểm quan trắc mạng lưới trạm quan trắc khí tượng Để kết quan trắc toàn mạng lưới trạm khí tượng so sánh được, với thống quy trình quan trắc, phải có thiết bị đo giống độ xác, đặc tính hoạt động, chế độ bảo dưỡng thống kiểm định Ngoài ra, cần phải tính đến khoảng biến thiên động lực học đại lượng vật lí cho thiết bị đo đạc xích đạo vùng cực có độ xác Tất điều giải thích toàn mạng lưới trạm quan trắc khí tượng Trái đất phải tuân thủ cách nghiêm ngặt quy trình, quy phạm quan trắc với thiết bị đo đạc quy chuẩn Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) ban hành Việc quan trắc yếu tố khí tượng ngày rộng rãi thiết bị đo ngày phong phú đa dạng Tuy nhiên, yếu tố khí tượng phổ biến cần phải đo thiết bị đo tương ứng dẫn bảng 1.1 2.2 Những yêu cầu thiết bị đo khí tượng Một trạm khí tượng đặt nơi đại diện cho khu vực Nghĩa đại lượng khí tượng đo trạm phải đặc trưng cho vùng tương đối rộng xung quanh trạm Vườn khí tượng phải đặt nơi chướng ngại vật để khỏi ảnh hưởng tới phép đo Thông thường, vườn khí tượng phải đặt mảnh đất phẳng có trồng cỏ ngắn Trong vườn khí tượng, thiết bị đo nhiệt độ độ ẩm phải đặt lều khí tượng để tránh ảnh hưởng trực tiếp xạ Mặt trời ảnh hưởng bất lợi môi trường xung quanh Lều khí tượng phải thiết kế cho giảm thiểu ảnh hưởng bất lợi môi trường tới thiết bị đo đảm bảo điều kiện khí tượng giống không khí bên Bảng 1.1 Những yếu tố khí tượng đo đạc phổ biến thiết bị đo tương ứng Yếu tố khí tượng Nhiệt độ không khí, đất, nước Thiết bị đo Nhiệt kế, nhiệt kí Độ ẩm không khí Ẩm kế, ẩm kí Giáng thuỷ Vũ kế, vũ kí Bốc Ống, thùng, chậu bốc Bức xạ Mặt trời Trực xạ kế, tổng xạ kế, thụ xạ kế Thời gian Mặt trời chiếu sáng Nhật quang kí Khí áp Áp kế, áp kí Gió Phong kế, phong kí Tầm nhìn xa Mắt thường, quang kế Lượng dạng mây Mắt thường Độ cao chân mây Cầu buộc, cầu bay, mắt thường Hiện tượng khí tượng Tai mắt thường Nói chung, lều khí tượng thường làm gỗ (vật liệu dẫn nhiệt kém), đủ rộng để đặt thiết bị đo khí tượng có vách chớp để đảm bảo thông gió tốt mà giảm đến mức thấp hiệu ứng nhiệt xạ Mái lều gồm hai lớp gỗ tách biệt lớp không khí để cách nhiệt Sàn lều gồm hai ván gối lên để thông gió Lều sơn màu trắng bên Việc định hướng lều phải đảm bảo để mở lều, Mặt trời không rọi ánh sáng trực tiếp vào thiết bị đo 1.3 Các phép đo khí tượng trực tiếp gián tiếp Có hai phép đo thường dùng rộng rãi khí tượng, phép đo trực tiếp phép đo gián tiếp Phép đo trực tiếp Đó phép đo thông qua thiết bị đo có cảm biến đặt điểm đo để đo yếu tố khí tượng Những thiết bị gọi thiết bị đo trực tiếp, chúng bao gồm thiết bị đo đạc khí tượng bề mặt thông thường thiết bị đo nhiệt độ, độ ẩm, khí áp, gió, Ngoài ra, có số thiết bị đo khí tượng trực tiếp từ xa thiết bị đo có đầu phát số liệu truyền đến quan trắc viên vô tuyến Phép đo gián tiếp Đó phép đo thông qua thiết bị đo có sử dụng tín hiệu âm sóng điện từ để đo yếu tố khí tượng Những thiết bị sử dụng tín hiệu (thông thường đo từ xa) gọi thiết bị khí tượng gián tiếp Thiết bị loại bao gồm loại radar, xạ kế hồng ngoại, vệ tinh khí tượng, 1.4 Sơ đồ cấu trúc nguyên tắc hoạt động thiết bị đo khí tượng Trong thiết bị đo khí tượng trực tiếp, vào cách thức hiển thị thông tin, ta chia chúng thành hai loại bản: thiết bị đo kiểu tương tự thiết bị đo kiểu số Các thiết bị đo kiểu tương tự hiển thị giá trị đại lượng cần đo dạng số đọc liên tục thang chia độ thích hợp thị Nhiệt kế thông thường thiết bị đo kiểu tương tự điển hình Khi đo thiết bị này, quan trắc viên đọc giá trị nhiệt độ có độ xác phụ thuộc chủ yếu vào chia thang độ thị Trong thực tế, độ xác phép đo không vượt giá trị nửa vạch thang độ chia Ngoài có thiết bị đo kiểu tương tự cho phép ghi giá trị đại lượng đo lên giấy dạng đồ thị theo thời gian Thiết bị đo kiểu tương tự mô tả dạng tổng quát sơ đồ khối (hình 2.1) Theo hình 2.1, thiết bị hợp thành khối chức năng: cảm biến, biến đổi tín hiệu thị tương tự Bộ cảm biến Bộ biến đổi tín hiệu Bộ thị tương tự Hình 2.1 Sơ đồ khối thiết bị đo kiểu tương tự Thiết bị đo kiểu số hiển giá trị đại lượng đo dạng chữ số rời rạc hình số Những giá trị in lên băng giấy nhờ máy in Thiết bị đo kiểu số mô tả dạng tổng quát sơ đồ khối (hình 2.2) Từ hình 2.2 ta thấy, thiết bị hợp thành từ khối chức năng: cảm biến, biến đổi tương tự sang chữ số hình Các phận hai kiểu thiết bị có chức sau: Bộ cảm biến Là phận tiếp xúc với yếu tố khí tượng cần đo Thông thường, tính chất vật lí cảm biến thay đổi theo biến đổi yếu tố khí tượng cần đo đó, đồng thời sản tín hiệu đầu đo cảm biến Tín hiệu cảm biến học đơn giản thay đổi học trạng thái nó, tín hiệu cảm biến điện thay đổi điện trở thông số điện khác Bộ cảm biến Bộ biến đổi tín hiệu tương tự Màn hình (tín hiệu in ra) Hình 2.2 Sơ đồ khối thiết bị đo kiểu số Bộ biến đổi tín hiệu tương tự Tuỳ theo hiển thị thiết bị báo hay thiết bị ghi mà biến đổi tín hiệu tương tự chuyển tín hiệu từ cảm biến thành dạng tín hiệu khác cách thích hợp Sự biến đổi tín hiệu khuếch đại đơn giản tín hiệu từ cảm biến Bộ biến đổi tín hiệu tương tự sang chữ số có chức tương tự thiết bị chữ số Tín hiệu tương tự cảm biến đổi sang dạng chữ số thích hợp hiển thị hình số (hình 2.3) Hình 2.3 Khí áp kế số Tín hiệu đầu Tín hiệu thu từ biến đổi tín hiệu tương tự thị biến đổi sang dạng để quan trắc viên thấy được, hình hiển thị chữ số biểu thị giá trị đại lượng cần đo dạng chữ số Ví dụ, thiết bị đo kiểu tương tự đo tốc độ gió dùng cảm biến quay chong chóng hình gáo Bộ biến đổi tín hiệu máy phát điện chiều, điện áp lấy từ cực máy phát điện đưa vào thiết bị hiển thị (vôn kế - hình 2.4) Trong số thiết bị kiểu tương tự, cảm biến có chức chức biến đổi tín hiệu Ví dụ máy gió Wild, biến đổi tín hiệu máy bảng kim loại xoay quanh trục nằm ngang Khi đó, áp lực gió tác động lên bảng biến đổi thành góc lệch Hình 2.4 Bộ thị kiểu tương bảng với phương thẳng đứng Góc lệch tương ứng với vị trí cung tự máy đo gió gió gắn sẵn nên ta đọc trực tiếp số tốc độ gió cung gió Điều có nghĩa cảm biến vừa biến đổi tín hiệu, vừa thiết bị hiển thị Những thị số hoạt động theo nguyên tắc nguyên tắc điện Ví dụ, khí áp kế số đơn giản có cảm biến chồng hộp rỗng đàn hồi, tín hiệu đầu độ dịch chuyển mặt hộp Bộ biến đổi kiểu tương ứng bánh có vai trò biến đổi độ dịch chuyển mặt hộp thành số vòng quay trục quay Trục quay lại gắn với vòng số phận thị Đối với khí áp kế anênôit kiểu học số biến đổi đơn giản, cảm biến hộp áp lực, độ lệch học màng hộp tín hiệu cảm biến Bộ biến đổi tín hiệu tương tự sang chữ số dựa cấu bánh điều khiển tay Cơ cấu biến đổi độ lệch màng hộp thành vòng quay trục mà hình số, ống đếm số vòng kiểu đảo chiều số ghép vào Một thiết bị báo kiểu tiếp xúc điện báo có tiếp xúc hay không tiếp xúc màng hộp truyền nhỏ phận biến đổi Trong khí tượng, người ta thường sử dụng cách ghi giá trị đại lượng cần đo sau: a) Ghi lên giản đồ giấy: Một ngòi bút chứa mực vạch lên giản đồ cuộn quanh tang trống, tang trống quay nhờ đồng hồ điều khiển Kết giản đồ ghi lại đồ thị đại lượng khí tượng cần đo theo thời gian b) Ghi lên giản đồ giấy phủ sáp ong: Một ngòi bút nhọn vạch lên giản đồ cuộn quanh tang trống, tang trống quay nhờ đồng hồ điều khiển Kết giản đồ ghi lại đồ thị đại lượng khí tượng cần đo theo thời gian c) Ghi lên giản đồ giấy cảm ứng điện: Một điện cực đầu nhọn có dòng điện qua vạch lên giản đồ cuộn quanh tang trống, tang trống quay nhờ đồng hồ điều khiển Kết giản đồ ghi lại đồ thị đại lượng khí tượng cần đo theo thời gian d) Ghi lên dải ru băng: Một dải ru băng màu in vị trí đầu kim thiết bị báo kiểu microampe kế tương tự Kết ru băng ghi lại đồ thị đại lượng khí tượng cần đo theo thời gian e) Ghi lên băng giấy dạng số: Giá trị đại lượng cần đo ghi lên băng giấy vào thời gian định Những phương pháp ghi thường sử dụng trạm khí tượng bề mặt có người quan trắc, trạm khí tượng tự động, người ta dùng băng giấy đục lỗ kiểu mã điện báo ghi mã số nhị nguyên băng từ Nhiều thiết bị tự ghi dùng khí tượng kiểu cảm biến học mà độ lệch đầu tự cảm biến cánh tay đòn khuếch đại lên cần mang ngòi bút hoạt động Ngòi bút chứa mực ghi lên giản đồ quanh tang trống, tang trống quay nhờ đồng hồ điều khiển Vì lực cảm biến nhỏ nên thiết bị phải hạn chế ma sát phần di động ngòi bút giấy Giản đồ làm giấy dùng thiết bị đo phải xử lí đặc biệt, bảo đảm để đường ghi rõ ràng, không bị nhòe nét Mực dùng phải loại mực lâu khô không bị đóng băng Đồng hồ dùng thiết bị đo, có trang bị phận điều chỉnh tốc độ, gắn chặt vào phía tang trống quay với nó; đồng hồ gắn chặt vào đế thiết bị (trường hợp có trống quay), kiểu có ưu điểm dễ khử độ rơ trống cuộn giản đồ Độ rơ sai số thời gian thiết bị ghi Nói chung kiểu thiết bị phải so sánh với thiết bị đọc trực tiếp cách đặn 10 Dùng dây điện sợi, nối cảm ứng ghi Quay chao lật hướng chao (chao lật cảm ứng) Cho nước vào miệng hứng vũ lượng kí với cường độ khoảng 4mm/phút, xem chao lật tín hiệu có tương ứng không, số ghi giản đồ có số phận số không Khi kiểm tra phải ý đưabộ ghi số điểm d) Điều chỉnh điểm Khi kiểm tra độ xác máy, thấy sai số vượt ±6% phải điều chỉnh lại điểm máy Cách điều chỉnh điểm sau: - Vặn vòng hai ốc đình vị chao (chao cảm ứng), cho lượng chênh lệch ∆x=3%; - Vặn vòng hai ốc định vị chao theo chiều (vào ngoài) cho lượng chênh lệch ∆x=6% ∆x (%) = ΣR k − ΣR h 100% ΣR k ∑ Rk lượng nước hứng thùng chứa; ∑ Rh lượng nước đọc mặt số; Ví dụ: ∆x = 2% vặn 2/3 vòng ốc phía theo chiều ngược chiều kim đồng hồ Nếu ∆x = 6% vặn hai ốc vào phía thuận chiều kim đồng hồ, ốc vặn vòng, chao điều chỉnh trường hợp sau: - Chao chảy nhỏ giọt mà không lật điều chỉnh cách làm nhỏ góc nghiêng chao (vặn ốc định vị vào trong); - Nếu chao lật 20-30 lần mà chao lật 20-30 lần (tức lật mà không tách biệt) điều chỉnh cách làm tăng góc nghiêng chao (vặn ốc định vị phía ngoài) cho chao lật 20-30 lần chao lật 21-31 lần, tức lật thêm lần) Hàng ngày vào kì quan trắc 1, 7, 13 19 giờ, đánh mốc đọc số số, thay giản đồ vào sau quan trắc Đến phải ý làm mốc Khi đánh mốc, lấy đầu bút chì nâng nhẹ kim lên mốc Nếu kim gần điểm 10 cần ghi dấu bút chì giản đồ vạch, vị trí đường ghi theo phía ngòi bút Thay giản đồ tiến hành theo trình tự với vũ kí tháo nước xi phông Cần ý: trước nhấc trụ đồng hồ ra, cho thêm nước vào vũ kí mà 76 vặn núm điều chỉnh để đưa kim lên tới điểm 10 để kim trở vị trí điểm Đồng thời, đưa số mặt số số Cuối đong lượng nước bình kiểm tra Nếu 24 giáng thuỷ có giáng thuỷ lượng nhỏ 0,2 mm thay giản đồ mà cần ấn công tắc (7) đưa kim lên 1,0mm (ấn công tắc 10 lần) quay qua nẹp giữ giản đồ đặt ngòi bút vào phút lúc cho máy hoạt động tiếp; ngày liền giáng thuỷ phải thay giản đồ Nếu đến thay trời có giáng thuỷ máy chạy tiếp Nếu đến chưa hết giáng thuỷ cho kim vượt qua nẹp để máy tiếp tục hoạt động, trời ngớt phải thay giản đồ Các nguồn sai số Dùng vũ lượng kí chao lật SL-1 để đo mưa thường gặp phải sai số do: - Bộ phận chao lật không hoạt động bị kẹt công tắc từ xa nam châm; - Thiết bị lấy thăng không dẫn tới thay đổi thể tích gầu chứa; - Sự bốc giáng thuỷ trường hợp mưa nhỏ lại có thời gian kéo dài Những hỏng hóc thông thường cách khắc phục Sử dụng vũ lượng kí chao lật SL-1 thường gặp phải hỏng hóc sau: - Toàn thiết bị không hoạt động điện, điện áp thấp tiếp xúc điện không tốt; - Bộ cảm ứng không làm việc ống thông nước bị tắc, kẹt chao lật, công tắc từ xa nam châm, chỗ nối điện tiếp xúc không tốt đứt dây điện; - Bộ phận ghi không làm việc hỏng dây dẫn rơ-le từ; - Bộ số không làm việc tiếp điểm bị ô xy hoá, hỏng tụ điện lỏng mối hàn 8.3.3 Thiết bị đo cường độ mưa Jardi Cấu tạo nguyên tắc hoạt động 77 Hình 8.7 Dụng cụ ghi cường độ mua Jardi Bình gom nước thiết bị (hình 8.7) có miệng hình vành khăn đầu đáy bình Nước từ miệng thoát kiểm tra vuốt thon dạng đặc biệt gắn vào phao Nước mưa gom phễu phụ thuộc vào vị trí vuốt thon (có tác dụng van) Vị trí thước, đến lượt lại phụ thuộc vào vị trí phao, phụ thuộc vào cường độ giáng thuỷ Sự di chuyển phao truyền tới ngòi bút ghi thông qua cần quay phận khuếch đại Cần quay có đối trọng cân hệ số cho cấu ghi theo sát hoạt động phao mà không tác động áp lực đáng kể vào phao Tại vị trí phao tương ứng với cường độ mưa xác định, có cân nước chảy vào nước chảy khỏi bình Tốc độ mà nước tháo qua miệng vành khăn bình phao tỉ lệ với diện tích miệng tỉ lệ với bậc hai độ sâu nước bình Tốc độ tỉ lệ thuận với cường độ mưa Giả sử h chiều cao phao vị trí nó, R bán kính miệng vành khăn r bán kính vuốt thon khoảng cách h so với đáy phao Người ta yêu cầu thang thiết bị đo tuyến tính, cường độ mưa w hàm tuyến tính h: W = b.h Độ sâu nước = h + a ( W = c R2 − r2 ) h+a a, b, c số r = R2 − A.h h+a A = b/c Nếu hư mòn R tăng thêm lượng ∆R, vậy: [ W = c ( R + ΔR ) - r [ ] ] h+a ≈ c R − r + 2RΔR h + a Số hạng chứa (∆R)2 nhỏ bỏ qua Vậy, ta có biểu thức đơn giản dạng: W = b.h + 2c.R ΔR h + a Khi h = W = 2c.R ΔR a = W0 W0 cường độ mưa tối thiểu ghi Trong thực tế W 3-5mm/h 78 Để tính đến độ trễ ban đầu đó, không mưa, ngòi bút phải đặt để ghi cường độ tối thiểu dòng W0 Khi cường độ mưa lớn W0 thiết bị ghi giá trị thực Tuy nhiên, cường độ mưa lớn hơn, W nhỏ 2c.R ΔR h + a số hiệu cho giá trị ghi cần thiết Các số hiệu tốt tìm việc chuẩn độ định kì thiết bị Nếu tốc độ dòng chảy không đổi qua phễu hứng thiết bị, số đọc so sánh với giá trị tính toán Dải giá trị đo 5-150mm/h Các nguồn sai số Sử dụng thiết bị đo cường độ mưa Jardi thường gặp phải sai số do: - Có đọng chất rắn bình gom nước; - Tăng độ ma sát phần di động; 79 CHƯƠNG THIẾT BỊ ĐO THỜI GIAN NẮNG VÀ BỨC XẠ 9.1 Thiết bị đo thời gian nắng 9.1.1 Nguyên lí hoạt động thiết bị đo thời gian nắng Lượng ánh sáng Mặt trời nhận đơn vị diện tích bề mặt số yếu tố xác định khí hậu khu vực Vì vậy, tổng số nắng ngày nắng thu thông qua phép đo với độ xác 1/10 nhờ thiết bị ghi thời gian nắng (nhật quang kí) đặc điểm quan trọng Kết khảo sát thời gian nắng thời gian dài cho thấy tổng số nắng đo địa điểm khác tới 20% Sự khác dùng thiết bị đo khác Những thiết bị đo thời gian nắng có thường sử dụng lượng nhiệt lượng ánh sáng Mặt trời Người ta chế tạo nhiều loại thiết bị đo thời gian nắng khác nhau, kiểu Campell-Stokes sử dụng rộng rãi Các thiết bị đo hoạt động dựa theo nguyên lý sau: + Dùng nhiệt Mặt trời đốt cháy vết giản đồ ghi: Kiểu Campell-Stokes; + Dùng nhiệt Mặt trời khởi động công tắc cảm ứng nhiệt: Kiểu Marvin; + Dùng nguyên tắc chụp ảnh: Kiểu Jordan; + Dùng công tắc quang điện: Kiểu Foster Các nhật quang kí khác có trị số ngưỡng tối thiểu xạ Mặt trời khác Ngưỡng tạo khả bắt đầu ghi có giá trị từ vài chục W/m tới khoảng 400W/m2 9.1.2 Nhật quang kí Campbell-Stokes Cấu tạo nguyên tắc hoạt động Cấu tạo nhật quang kí (hình 9.1) gồm cầu thuỷ tinh chất lượng cao suốt (7) đặt vào phần mặt cầu chế hợp kim đúc sáng soi rãnh để lắp giản đồ ghi Quả cầu thuỷ tinh có độ dài tiêu cự xấp xỉ 75mm Quả cầu máng lắp giản đồ đỡ giá đỡ hình cầu (8) Giá đỡ xoay góc nhỏ rãnh trượt Vĩ độ nơi quan trắc đặt theo thang độ (10) Tấm đế phía (4) lắp vào phía (3) vít điều chỉnh có ê-cu chặn (9) Tấm đế xoay theo độ phương vị thông qua góc nhỏ vít đường ren điều chỉnh (12) Tấm đế phía gắn chặt vào giá (1) đặt thiết bị bu-lông thông qua núm lồi khoan thủng Mặt máng lắp giản đồ có khe rãnh Bìa các-tông dùng làm giản đồ ghi nắng phải có chất lượng tốt xử lí để không thấm nước có ngưỡng cháy đặc biệt thấp Giản đồ thường có màu xanh nhạt để tăng khả hấp thụ xạ Mặt trời Độ rộng giản đồ có độ xác 0,3mm, bề dày có độ xác 0,055mm 80 Trên giản đồ có vạch chia Mặt trời Các mép hẹp giản đồ có độ xác đủ để lắp giản đồ vào máng sẻ rãnh thời tiết ẩm Ba loại giản đồ thường dùng nhật quang kí Campbell - Stokes là: - Giản đồ mùa hè loại giản đồ cong dài; - Giản đồ mùa đông loại giản đồ cong ngắn; - Giản đồ phân điểm loại giản đồ thẳng (sử dụng mùa thu mùa xuân) Cách sử dụng Người ta thường thay giản đồ nắng hàng ngày sau Mặt trời lặn Ở vùng vĩ độ cao, giản đồ mùa hè dùng từ ngày 12 tháng tới ngày tháng 9, giản đồ mùa đông dùng từ ngày 15 tháng 10 đến ngày 28 tháng 2, giản đồ phân điểm Hình 9.1: Nhật quang kí Campbell - Stokes dùng thời gian lại năm Như biết, lượng Mặt trời phải đạt tới giá trị đủ lớn giản đồ nắng ghi được, giá trị gọi ngưỡng thiết bị đo nắng Vì vậy, Mặt trời phải mọc lên đến độ cao thì thiết bị bắt đầu ghi, lặn xuống tới độ cao thiết bị không ghi Độ cao thường 30 nên trạm có chướng ngại vật che chắn đường chân trời lớn mức không đạt tiêu chuẩn Trước đặt thiết bị phải xem xét khuyết tật đặc biệt cầu độ đồng tâm máng giản đồ Việc đặt nhật quang kí phải bắt đầu việc cố định đế thiết bị vào giá đặt máy bu-lông sau định hướng gần phía mở máng (lòng máng) phía nam (ở bán cầu Nam phía bắc) Mặt phẳng kinh tuyến địa phương thẳng góc với bề mặt Trái đất phải chứa trục cầu vạch mốc trưa máng giản đồ Việc điều chỉnh vĩ độ thực dễ dàng cách trượt máng giản đồ theo rãnh trượt trị số vĩ độ điểm đọc thang vĩ độ trùng với mũi tên khắc rãnh trượt Việc điều chỉnh hoàn thành sau trục cầu thuỷ tinh có độ nghiêng cần thiết bề mặt Trái đất Nếu việc lắp đặt xác vết cháy phải song song với đường vạch giản đồ ảnh Mặt trời phải gặp vạch mốc trưa máng xác lúc trưa địa phương Những hỏng hóc thông thường cách khắc phục 81 Nhật quang kí thiết bị chắn không cần đòi hỏi chăm sóc kĩ Tuy nhiên, trình sử dụng, gặp tượng cầu bị bẩn, ốc bị lỏng, trục, vĩ độ mốc chuẩn bị lệch, máy không bắt chặt vào đế máy, ta phải kiểm tra đánh giá sơ bộ, sau khắc phục trường hợp Thông thường, người ta vào dạng vết cháy để tìm nguyên nhân cách khắc phục Tuy nhiên, trường hợp, ta dùng ni-vô để kiểm tra thăng đế máy theo hướng Cần ý không dùng gỗ, giấy để đệm vào đế máy mà nên dùng kim loại không rỉ Khi thấy máy không hướng bắc nam phải kiểm tra la bàn để điều chỉnh lại cho hướng cho đầu ốc trục nhật quang kí phải quay phía bắc, tức mặt cung vĩ độ phía tây Khi thấy tâm cầu cao thấp tâm máng cầu, cần gửi máy trung tâm kiểm định để kiểm định lại 9.2 Thiết bị đo xạ 9.2.1 Những nguyên lí hoạt động thiết bị đo xạ Các dòng xạ với bước sóng khác chiếu tới bề mặt Trái đất từ lại phát xạ tạo thành hệ thống khép kín kho nhiệt trái đất Bức xạ Trái đất phát xạ vào không gian có bước sóng từ 4-100µm (có nhiệt độ khoảng 2000K -3000K) Để có khả đo xạ cảm biến thiết bị phải vật hấp thụ lượng tốt, cảm biến thiết bị đo xạ tựa vật đen dải sóng cần đo Các thiết bị khí tượng đo thành phần xạ Mặt trời sau: - Bức xạ Mặt trời trực tiếp đo tác động tia tới vuông góc; - Bức xạ Mặt trời tổng cộng nhận bề mặt nằm ngang Điều bao gồm xạ nhận từ góc khối đĩa Mặt trời xạ bị tán xạ thành phần khí quyển; - Bức xạ bầu trời Đó thành phần thứ hai xạ Mặt trời tổng cộng; - Bức xạ Mặt trời phản xạ; - Bức xạ Mặt trời đo phần hạn hẹp quang phổ; - Bức xạ Mặt trời chiếu xuống bề mặt hình cầu; - Bức xạ Mặt trời chiếu xuống bề mặt cố định không nằm ngang Vì vậy, người ta phân loại thiết bị đo thành phần xạ Mặt trời sau: - Piaheliomet: thiết bị đo xạ Mặt trời chiếu vuông góc tới mặt cảm ứng; - Piranomet: thiết bị đo xạ Mặt trời toả từ toàn bán cầu Nó dùng để đo tổng xạ; - Piagenomet: thiết bị đo xạ khí tổng hợp mặt nằm ngang, mặt đen hướng lên phía nhiệt độ không khí xung quanh; - Piaradiomét: thiết bị đo xạ Mặt trời xạ mặt đất; 82 - Piaradiomet tổng hợp: thiết bị đo dòng xạ tổng cộng qua bề mặt nằm ngang hướng lên xuống Thiết bị xạ phân theo đặc tính đo đạc chúng 9.2.2 Thiết bị đo xạ Nhiều thiết bị đo xạ lắp pin nhiệt điện dùng làm cảm biến đầu đo sức điện động nhỏ Đối với phép đo tức thời người ta thường dùng điện kế xách tay phét đo không cần độ xác cao nố cảm biến thiết bị với milivôn kế miniampe kế kiểu kim Để ghi liên tục người ta dùng milivôn kế tự ghi điện kế điện tử tự cân Thiết bị đo xạ Mặt trời trực tiếp a) Piahêliômét - Cấu tạo Bức xạ Mặt trời trực tiếp đo piahêliômét, bề mặt cảm biến thiết bị đặt vuông góc với tia Mặt trời Bằng cách dùng màng ngăn nên đo xạ từ đĩa Mặt trời vòng nhỏ bầu trời Thiết bị hướng phía Mặt trời nhờ cấu ngắm điều chỉnh theo độ phương vị độ cao cấu bánh đặc biệt có khả ghi liên tục xạ Mặt trời trực tiếp nhờ khung xích đạo vận hành mô tơ, khung có khả theo dõi quay Mặt trời xung quanh trái đất với độ xác cao Piahêliômet bổ điện kiểu Angstrom số thiết bị tin cậy để đo xạ Mặt trời trực tiếp Hình 9.2 Thiết bị đo xạ trực tiếp Kết cấu đặc biệt thiết bị gồm ống kim loại hình trụ dài khoảng 23 cm chứa mạch điện có màng ngăn bên cho phơi sáng hai băng manganin (hợp kim đồng, mangan, niken có điện trở suất cao) đồng Kẽ hở hình vuông thu xạ có góc phẳng 4,2 10,60 ống trang bị kính ngắm phận điều chỉnh độ phương vị độ cao 83 Các băng manganin phần hai mạch điện, chúng bật tắt nguồn điện công tắc I J Các băng sơn đen loại sơn quang học, mặt băng SL SR có hai cặp nhiệt điện TL TR ghép thành chuỗi tiếp xúc nhiệt tốt với băng Các cặp nhiệt điện nối với điện kế cực đồng Mặt phía trước ống có nắp sập nhỏ để băng băng che Mặt trời Cơ cấu nắp sập tác động tới đầu tiếp xúc vàng I J công tắc nhỏ, dòng đốt nóng tự động qua băng che Thông qua điều khiển dòng đốt nóng làm cho hai băng có nhiệt độ nhờ bố trí cặp nhiệt điện, điện kế người ta nhận biết cân nhiệt độ - Nguyên lí hoạt động Giả sử I dòng xạ tính W.m -2, b độ rộng bản, a hệ số hấp thụ mặt đen, r điện trở băng i cường độ dòng điện dùng để bổ băng có xạ chiếu tới Khi ta có: b.a.I = r.i (9.1) r.i b.a (9.2) I= Để đo xạ ta phải xác định b, a r Đặt r = K , K gọi số Piahêliômét Ta ba tính cường độ xạ từ phương trình (9.2) Do băng đặt vào vị trí đo cách thức nhiệt độ nên số hiệu làm lạnh đối lưu bỏ qua Thông thường người ta xác định số K cách so sánh với piahêliômét chuẩn Hệ thống đọc gồm ampe kế có độ xác cao điện kế điểm không Piahêliômét đĩa bạc Abbot chế tạo thiết bị để đo xạ Mặt trời trực tiếp tốt 1- Nắp sập, 2- Các màng ngăn, 3- Đĩa bạc Hình 9.2 Piahêliômét đĩa bạc Cấu tạo Piahêliômét đĩa bạc gồm ống kim loại, bên ống lắp số màng ngăn giúp xạ Mặt trời chiếu vuông góc xuống đĩa bạc màu đen Độ mở thiết bị 5,70 Có thể đặt đĩa hứng luồng xạ nhờ nắp sập koảng thời gian mong muốn Một nhiệt kế thuỷ ngân cong có độ xác cao dùng để đo nhiệt độ đĩa, bầu nhiệt kế đặt hốc nạp đầy thuỷ ngân để tiếp xúc nhiệt tốt Một bao thép mỏng đậy hốc để tránh thuỷ ngân tác động tới hốc bạc Đĩa bạc đỡ bên ống đồng sợi dây thép mảnh cho trao đổi 84 nhiệt đĩa bao đồng nhỏ Bao đồng lại đặt bên hộp gỗ để làm giảm thay đổi đột ngột nhiệt độ Nguyên lí sử dụng thiết bị cần xác định tốc độ làm nóng đĩa bạc Mặt trời cách đo tóc độ thay đổi nhiệt độ đĩa - nguyên tắc hoạt động I= C (T1 − T0 ) A.T1 C: nhiệt dung đĩa A: diện tích đĩa t1: khoảng thời gian đủ nhỏ T1: nhiệt độ đĩa sau khoảng thời gian t1 T0: giá trị ban đầu nhiệt độ - Cách sử dụng + Đặt máy vào vị trí cần đo, đóng nắp sập + Lấy số đọc nhiệt kế sau bắt đầu quan trắc 20 120 giây + Sau đọc mở nắp sập, kiểm ta việc điều chỉnh thiết bị lấy số đọc vào thời điểm phút 20 giây 5phút 40 giây sau bắt đầu quan trắc + Lặp lại thao tác trên, đòng thời tuân theo nghiêm túc khoảng thời gian quan trắc 85 CHƯƠNG 10 THIẾT BỊ ĐO ĐỘ CAO CHÂN MÂY Đo độ cao chân mây xác định giới hạn mây mực trạm Độ cao chân mây xác định mắt thiết bị đo Vì xác định độ cao mây mắt thường có độ xác không cao, số đài/trạm trang bị thiết bị đo độ cao chân mây 10.1 Đo độ cao chân mây cầu buộc Đo độ cao chân mây cầu buộc thường dùng trường hợp quan trắc mây tầng thấp Qủa cầu vào sợi dây quay mạnh quanh trục quay Dùng kính kinh vĩ hay dụng cụ đo góc người ta xác định góc mặt phẳng chân trời dây buộc cầu Biết độ dài sợi dây L độ cao chân mây xác định theo công thức: H = L.sinα (10.1) Phương pháp thường dùng khí tượng hàng không Trong trường hợp độ cao chân mây lớn, người ta dùng phương pháp khác để bảo đảm độ xác cao 10.2 Đo độ cao chân mây gió cao cầu bay Để đo độ cao chân mây gió cao người ta dùng bóng cao su bơm đầy khí hydro sau thả cho bóng bay tự không khí Quả bóng bay lên khí hydro nhẹ không khí Tốc độ thăng bóng xác định theo công thức: V = 60aΠSqrt(A)/c (m/phút) (10.2) Trong đó: a hệ số phụ thuộc vào lực nâng tự do, A lực nâng tự do, c chu vi cầu Để tính tốc độ thăng cầu người ta dùng bảng tính riêng Dùng kính kinh vĩ hay ống nhòm quan sát cầu bay tự do, qua đồng hồ bấm giây biết thời gian từ thả cầu cầu vào mây Khi quy toán người ta coi tốc độ không đổi, biết thời gian cho phép ta xác định độ cao chân mây H theo công thức: H = V.t đó, V tốc độ thăng cầu (m/phút); t thời gian từ lúc thả bóng tới bóng vào mây (phút) Theo độ cao bóng, góc đứng góc ngang người ta vẽ hình chiếu bóng lên mặt phẳng nằm ngang (một mâm tròn tựa bình đồ địa phương quan trắc mà nơi đặt máy kinh vĩ tâm) Theo hình chiếu ngang bóng thời điểm liên tiếp ta xác định tốc độ hướng gió dải độ cao tương ứng (lớp khí quyển) Việc quan trắc tiến hành theo quy trình, quy phạm định phải dừng lại bóng đã: 86 - Bóng bay khuất vào mây - Bóng bị vỡ - Bóng bị mây che không nhìn thấy sương mù, khói, giáng thuỷ bị nhoà vào phông Khi vào mây bóng bắt đầu bị mờ đi, thời điểm nhận thấy với độ xác đến giây, nhờ mà ta xác định giới hạn mây hay độ cao chân mây Trong trường hợp quan trắc độ cao chân mây vào buổi tối người ta buộc cầu đèn điện nhỏ nhấp nháy Do xác định tốc độ thăng phải trừ trọng lực đèn (sức cản đèn vào khoảng 6%) Phương pháp quan trắc cầu mây cầu bay tương đối đơn giản bảo đảm độ xác cần thiết Tuy nhiên phương pháp có nhược điểm bầu trời có lượng mây nhỏ (ít mây) khó xác định thời gian quan trắc kéo dài 10.3 Đo độ cao chân mây đèn chiếu Đèn đặt khung hình chữ U trục xoay nghiêng góc 63026’ Nguyên lí dựa hệ thức lượng giác học Nếu đèn chiếu độ cao chân mây khí cụ đo độ nghiêng (vòng ngắm chuẩn) đặt đầu đối đường đáy B chùm sáng chiếu nghiêng góc B vòng ngắm chuẩn quan trắc vệt sáng mây góc góc a ta có hệ thức lượng sau: B = B’ + B’’ B’’ =B - B’ B’ = H.cotgb H = B’’tga Do đó: H = (B - B’)tga = (B - Hcotgb)tga Hay: H(1 + cotgb.tga) = Btga Như ta có: H= Btga + cotgb.tga b = 63026’; cotgb = 0,5 phương trình viết lại dạng: H= 2Btga + tga Đèn chiếu độ cao chân mây chùm sáng nghiêng hình 129 Việc đặt đèn chiếu việc thao tác không khác biệt so với thiết bị dùng chùm sáng thẳng đứng 87 88 Độ xác hai kiểu đèn chiếu mây tốt tới khoảng 1500m Nhưng người ta thường dùng chùm sáng nghiêng chùm tia thẳng đứng Đó thay đổi theo độ cao độ góc ngẩng nhỏ chùm sáng nghiêng Do góc cao đọc tới gần độ nên cách dùng chùm sáng nghiêng cho độ xác cao Tuy nhiên đèn chiếu đo độ cao chân mây lại dùng vào ban đêm 10.4 Đo độ cao chân mây vô tuyến điện Nguyên lí hoạt động máy: Một dãy xung ánh sáng cường độ cao thu khe phóng điện hai điện cực wonfram (3) thông qua phóng điện tụ điện 0,2µF nạp điện tới điện 7,2KV Tần số dãy xung kiểm tra tầng điện tử phần đơn vị chuyển đổi (13) Nhờ hội tụ xung ánh sáng gương parabol (5) chùm sáng hẹp, độ mở nhỏ, cường độ cao hướng thẳng đứng tới mây 89 Các xung ánh sáng tán xạ ngược trở lại giọt nhỏ mây gương barapol (11) gom lại hội tụ tế bào quang điện Một dãy xung điện thu nhận đầu tế bào quang điện (10) Các xung khuếch đại tầng điện tử máy thu (12) Các xung video thu đơn vị chuyển đổi (13) so sánh với xung quét đưa tới kết việc truyền xung ghi đưa tới dụng cụ ghi Việc ghi độ cao chân mây thực dòng điện qua băng giản đồ giấy tráng kim loại (hình136) dải đo 30-500m 30-1500m 90 [...]... độ gắn vào ống Vì nhiệt độ ảnh hưởng tới cả cột thuỷ ngân lẫn thang đo nên người ta gắn nhiệt kế vào thang đo khí áp kế Số đọc nhiệt độ được dùng làm số hiệu chính khí áp Khí áp kế thuỷ ngân thường có những loại cơ bản như khí áp kế KEW, khí áp kế Fortin và khí áp kế hộp Ta sẽ tiến hành nghiên cứu ba loại khí áp kế này 3.3.1 Khí áp kế KEW 1 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động Khí áp kế KEW là loại khí áp... tính sẵn, khi quan trắc ở trạm chỉ cần tra bảng Sau khi quan trắc khí áp kế, làm hiệu chính khí cụ Lấy trị số nhiệt độ phụ thuộc khí áp kết và số đọc khí áp kế đã hiệu chỉnh khí cụ, tra vản hiệu chính khí áp tổng hợp, làm hiệu chính, sẽ được khí áp mực trạm Thí dụ: số đọc nhiệt kế phụ thuộc: 21,30C quy thành 21,50C Số đọc khí áp kế: 998,4hPa, số hiệu chính khí cụ -0.1hPa, trị số thực của khí áp kế là... trong nhà Cũng có thể đặt máy gió trên tháp hoặc trên cột Cột gió gồm các ống dài được nối vào nhau để chiều cao tổng cộng của cột gió cao từ 10-15m Vào các kì quan trắc 1, 7, 13 và 19 giờ, quan trắc viên đọc trị số (hướng và tốc độ) và làm mốc giờ trên giản đồ Sau quan trắc 7 giờ, cần thay giản đồ, việc thay giản đồ được tiến hành theo trình tự sau: - Khoá van các ống áp và ống hút; - Làm mốc giờ... C) phải ở đúng hướng bắc Trục máy gió và cột gió phải được giữ thẳng đứng một cách chắc chắn nhờ 6 dây cáp (hình 4.3) Trên suốt chiều dài của cột gió phải có những bậc thang để có thể trèo lên kiểm tra và bảo quản máy gió Để thuận tiện quan sát máy gió khi trời tối, có thể mắc một bóng đèn vào phần trên của cột gió Hình 4.3 Cột máy gió Vild 26 Khi quan trắc gió, quan trắc viên phải đứng sát chân cột... thuộc vào khí áp Ở một nhiệt độ đã cho, khi áp suất hơi nước của chất lỏng sẽ đạt tới sự cân bằng với khí áp thì chất lỏng bắt đầu sôi Sự phụ thuộc của nhiệt độ chất lỏng sôi phụ thuộc vào khí áp sẽ trở thành khả năng đo khí áp (nguyên lí sôi kế); 11 Ba nguyên lí cơ bản này là cơ sở để thiết kế các dụng cụ đo khí áp Trong khuôn khổ cuốn giáo trình này, chúng tôi chỉ trình bày khí áp kế thuỷ ngân, loại khí. .. duy nhất cho không khí vào trong chậu Chậu được gắn vào ống kim loại có khe hở (dọc thành ống) Ống này mang thang độ khí áp kế, nhiệt kế liên kết và giữ vai trò bảo vệ ống khí áp kế thuỷ tinh Một cách chi tiết, khí áp kế Fortin được dẫn ra trong hình 3.4 Từ hình vẽ ta thấy, khí áp kế này gồm có những bộ phận sau: ống khí áp kế (1); chất gắn (2); nút gỗ hoàng dương (3); lỗ không khí và vít thuỷ ngân (4);... trời trực tiếp chiếu vào, các lò sưởi để tránh ảnh hưởng tới số chỉ của khí áp kế Để soi sáng khí áp kế khi quan trắc, có thể dùng đèn pin hoặc bóng đèn công suất không quá 25W và chỉ được bật đèn sáng trong khi quan trắc (tuyệt đối không được dùng đèn dầu, nến hoặc diêm để soi) Trong quá trình quan trắc cần tuân theo các trình tự như sau: - Đọc nhiệt độ trên nhiệt kế phụ của khí áp kế chính xác tới... khe hở trên vỏ khí áp kế, có gắn một mảnh kính trắng để nhìn thấy rõ đầu cột thuỷ ngân trong ống thủy tinh Khí áp kế phải được đặt xa cửa sổ, cửa ra vào, nơi không có ánh nắng Mặt trời trực tiếp chiếu vào và phải xa lò sưởi để tránh ảnh hưởng của những tác động do va chạm, những dao động đột ngột của nhiệt độ Để soi sáng khí áp kế khi quan trắc, ta Hình 3.2 Tủ đựng, móc treo và cột lắp khí áp kế có thể... ngừa, nhưng trước khi đọc khí áp phải tắt quạt để tránh sự thay đổi có thể có của áp suất động c) Ảnh hưởng của chất khí và hơi nước trong phần chân không của khí áp kế Trong phần được gọi là chân không ở phía trên cột thuỷ ngân trong ống khí áp luôn tồn tại một lượng chất khí và hơi nước nhỏ Sự tồn tại của chất khí và hơi nước trong khi áp kế được minh chứng mỗi khi ta nghiêng khí áp kế, tiếng va chạm... thêm khí áp kế hộp dùng để đo khí áp Cột thuỷ ngân của khí áp kế cân bằng với cột không khí Những thay đổi của khí áp gây nên sự thay đổi về độ cao của cột thuỷ ngân Đây là cơ sở cho việc khắc thang đo khí áp trên khí áp kế thuỷ ngân Thông thường, độ cao này được đo bằng milimét hoặc bằng bằng inch (1inch = 2,54cm) Sự thay đổi độ cao cột thuỷ ngân trong các khí áp kế không những phụ thuộc vào khí áp