Спостереження за напрямом і швидкістю вітру по флюгеру.

Для визначення напряму вітру (звідки дме) спостерігач підходить до стовпа на якому встановлена флюгарка, і спостерігає на протязі 2хв. за положенням противаги-кулі флюгарки відносно штифтів, орієнтованих за сторонами світу,і візуально визначає румб, який є середнім показником коливань. Для визначення швидкості вітру спостерігач повинен відійти від стовпа флюгера у напрямку перпендикулярному до положення флюгарки. Швидкість вітру безперервно змінюється, тому необхідно спостерігати за зміною положення дошки флюгера обов’язково на протязі двох повних хвилин. Спостерігач повинен визначити середнє положення дошки середню швидкість і максимальне граничне відхилення (пориви), яке вона займала на протязі двох хвилин. Потім швидкість вітру переводиться в м/с.

Крім визначення напряму і швидкості вітру дається характеристика вітру по швидкості – рівний або поривчатий; по напряму постійний або мінливий.

Рівним називається вітер у тому випадку, коли його швидкість на протязі часу спостережень (2 хв.) залишається більш-менш постійною: коливання дошки флюгера обмежені двома сусідніми штифтами або дошка коливається коло одного штифта. Вітер називається поривчатим якщо його швидкість на протязі часу спостережень різко змінюється, швидко зростає до певного максимуму, а потім зменшується.

Напрям вітру приймається постійним у тому випадку якщо він за час спостережень (2 хв.) він утримується в межах одного румбу. Мінливим по напряму характеризується вітер у тому випадку, якщо за час спостережень його напрямок змінювався більш ніж на 1 румб.

Анемометр ручний чашковий МС-13 призначений для визначення середньої швидкості вітру від 1 до 20 м/с за певний проміжок часу

Цей прилад облаштований наступним чином: невелика вертушка з чотирма напівсферичними чашками (1) закріплена на вісі (2), обидва кінці якого опираються на підшипники. Верхній підшипник вісі (2) знаходиться у гвинті, який загвинчений у гніздо у верху захисних дужок (3), нижній підшипник знаходиться в середині корпусу (4). На нижньому кінці вісі є черв’як (5), який з’єднує вісь (2) з лічильником обертань. Лічильник складається із зубчатих коліс, з’єднаних з трьома стрілками, які при обертанні вертушки переміщуються по трьом шкалам. Переміщення стрілки на одне із ста поділок великої шкали відповідає трьом обертанням вертушки, кожні поділки маленьких шкал відповідають одна десяти, а друга ста оборотам великої стрілки. Збоку у кожуха анемометра виступає рухоме кільце (6), за допомогою якого можна включати або виключати лічильник. Чашки анемометра мають захист у вигляді дротяної хрестовини. У нижній частині приладу є гвинт (7) з нарізкою для загвинчування його у дерево. Прилад вкладається у футляр.

Для вимірювання швидкості вітру ручним анемометром його загвинчують у дерев’яну жердину близько двох метрів і утримують на витягнутій руці таким чином, щоб він був повернутий циферблатом перпендикулярно напряму вітру. Перед спостереженням при вимкнутому лічильнику запису-ють початковий показник анемометру, тобто положення всіх трьох стрілок на циферблаті (одиниці, сотні, тисячі) і встановлюють анемометр на заданій висоті. Через одну-дві хвилини, коли швидкість обертання півкуль встанов-люється, включають лічильник анемометра повертанням кільця угору, і одночасно включать секундомір. Через певний час (на практиці найчастіше анемометр включають на 100 сек.) лічильник вимикають (кільце обертають вниз) і знову записують показання приладу (одиниці, сотні, тисячі) і час роботи приладу у секундах. Секундомір вмикають і вимикають одночасно з анемометром.

Різниця у відліках до спостережень і після спостереження розділена на час роботи приладу дає кількість поділок лічильника анемометра у секунду. Для перерахунку кількості обертань лічильника анемометра у величину швидкості вітру кожний анемометр повинен бути перевірений і оснащений повірочним свідоцтвом, в якому дається перевод показників лічильника даного анемометра у швидкість вітру (м/с).

Приклад: Відлік по анемометру перед спостереженням – 7582, після спостережень – 7982. Анемометр вмикався на 100сек.

1. Знаходимо кількість поділок лічильника в одну секунду:

(7982-7582)/100=4.

2. Із повірочного свідоцтва визначаємо швидкість вітру в м/с:

чотирьом поділкам лічильника відповідає швидкість вітру – 3,8м/с.

Анеморумбометр М63М-1 призначений для дистанційного вимірювання миттєвої, максимальної і середньої швидкості і напрямку вітру в стаціонарних умовах.

Принцип дії цього приладу полягає у використанні залежностей між швидкістю вітру і частотою обертання вертушки та між напрямом вітру і вільно орієнтованою флюгаркою датчика вітру. Цей дистанційний прилад складається із датчика, вказівника напряму і швидкості вітру і блоку живлення. Датчик складається із приймача, який реєструє швидкість вітру, і положення флюгарки. Швидкість і напрям вітру перетворюються в електричні сигнали, які відлічують візуально за показами вимірювального пульта.

Анеморумбограф М-63 МР – призначений для вимірювання і реєстрації середньої, миттєвої і максимальної швидкостей та напряму вітру. Він виконаний на базі електронного автоматичного потенціометра КСП-4 –(реєстраційний пристрій) та анеморумбометра М63М-1. Принцип його роботи аналогічний принципу роботи анеморумбометра М63М-1.

Спостереження за напрямом і швидкістю вітру виконується у затвердженні кліматологічні строки спостережень (1, 7, 13, 19 год.), а на деяких метеостанціях – у синоптичні строки спостережень. Результати спостережень записуються у книжку КМ-1 у рядок „флюгер”: напрям вітру записується російськими літерами, поряд записується швидкість вітру – спочатку вказуються номера штифтів, біля яких спостерігалось середнє положення дошки флюгера з доданням літери „л”, якщо спостереження виконувалось по флюгеру з легкою дошкою і літери „т”, якщо спостереження виконувалось по флюгеру з важкою дошкою. У дужках проставляється швидкість вітру в м/с, визначена за допомогою перевідної таблиці.

Коли дошка стоїть зовсім нерухомо на нульовому штифті і рух повітря зовсім не відчувається у книжку записується „0” (нуль) без зазначення напряму. Якщо при цьому по деяким ознакам можна визначити, що є слабий рух повітря (наприклад по диму, який піднімається не вертикально, а з похилом) то в примітках відзначається напрям цього вітру з вказівкою яким способом воно визначено, наприклад „СВ по диму”.

У другому рядку книжки спостережень КМ-1 у графі „Характеристика вітру” записується словами характеристика вітру по швидкості і напряму.

Роза вітрів. Для вирішення багатьох практичних задач і при кліматологічній обробці спостережень за вітром необхідно знати переважаючий напрям вітру для даної місцевості. Для визначення переважаючого напряму вітру необхідні тривалі спостереження. На основі щоденних спостережень складаються таблиці повторюваності напряму вітру по румбам (звичайно по восьми румбам). Повторюваність напряму вітру виражається у відсотках (%) або у кількості випадків. За 100% приймаються випадки усіх напрямів (румбів) без урахування штилів і розраховується відсоток повторюваності для кожного румба. Для конкретного даного пункту можливо побудувати діаграму, яка являє собою розподіл повторюваності напрямів вітру по основним румбам і вигляді так званої рози вітрів.

Для побудови рози вітрів із одної точки проводяться вісі, які відповідають напряму восьми румбів: С-Ю, З-В, СВ- ЮЗ, СЗ- ЮВ. Від початку координат відкладається напрям вітру по румбам горизонту (8 або 16) відрізками, довжина яких пропорційна повторюваності вітрів даного напряму. Кінці відрізків з’єднуються ломаною лінією. Повторюваність штилів визначається числом у центрі діаграми. При побудові рози вітрів можливо врахувати також середню швидкість вітру по кожному напряму, множачи її на повторюваність даного напряму. Тоді графік покаже в умовних одиницях кількість повітря, що переноситься вітрами кожного напряму. Румб, на якому відкладена найбільша кількість відсотків або випадків визначить переважаючий напрям вітру (рис. 4).

ПРИКЛАД:

Напрям вітру (%) і середня кількість штилів за рік по метеостанції Губиниха Ново московського району Дніпропетровської області

С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	Число штилів
10,6	14,4	16,7	12,9	9,6	7,1	16,5	12,2	21,2

На кліматичних картах визначається переважаючий напрям вітру. За переважаючий напрям вітру приймається середня лінія квадранта з найбільшою повторюваністю. У додатку представлена кліматична карта з повторюваністю переважаючого напряму вітру по основним пунктам України.

Завдання для лабораторної роботи:

1. Визначити напрям вітру у румбах і назвати його, якщо повітряний потік рухається:

а) с севера на юг;

б) с запада-юго-запада на восток-северо-восток;

в) с юго-юго-востока на северо-северо-запад;

Якщо точка горизонту звідки рухається повітряний потік знаходиться між:

г) западом-северо-западом;

д) югом і юго-западом;

е) северо і северо-востоком.

2. Визначити у градусах окружності напрям вітру: ЮЗ, ВСВ, ЮЮВ, ЗСЗ, С. Визначити у румбах напрям вітру 26,294, 72, 300, 144⁰ .

3. Перевести швидкості вітру з милі за годину у м/с, км/год і навпаки (варіанти завдань).

4. Побудувати розу вітрів (варіанти завдань).

Питання для самоконтролю:

1. Що називається вітром.

2. Які існують характеристики вітру і як вони визначаються.

3. За допомогою яких приладів вимірюється вітер і їх конструкція.

4. Конструкція флюгера, порядок, обробка і реєстрація спостережень.

5. Принцип дії анеморумбометра і анеморумбографа.

6. Що називають розою вітрів і її побудова.

7. Для чого використовують шкалу Бофорта.

Додаток

Додаток

Вихідні дані для побудови рози вітрів (кількість випадків)

Номер варіанту	місяць	с	св	в	юв	ю	юз	з	сз	штиль
	Січень									-
	червень
	Січень									-
	червень									-
	Січень
	червень
	Січень
	червень
	Січень
	червень
	Січень
	червень
	Січень
	червень
	Квітень
	листопад
	Лютий
	Серпень
	Березень
	вересень
	Травень
	листопад
	Грудень
	червень

Дата добавления: 2015-12-07