Ожеледиці, паморозі і роси.

Ожеледь, паморозь, роса та іній, які осаджуються на поверхні землі, споруд та інших предметів, є продуктами конденсації водяної пари, що міститься в повітрі. Їх іноді об’єднують загальною назвою – гідрометеори. Деякі з них являють собою практичний інтерес і тому вимірюються.

Вимірювання відкладів ожеледиці, паморозі і мокрого снігу на дротах, високовольтних лініях та лініях зв’язку. Ці осадження, які часто супроводжуються сильними вітрами, можуть привести до обриву дротів, поломки опор та інших споруд. Тому вивчення характеру можливих відкладів на дротах в різних районах країни є важливим для народного господарства заходом.

На метеорологічних станціях проводяться спостереження над ожеледицею, памороззю і відкладами мокрого снігу. Ці спостереження включають маси і розміри відкладів, а також оцінку їх характеру і структури. Для спостереження над відкладами на метеорологічній площадці (в північній її частині) установлюється ожеледовий станок. Структура відкладів визначається за атласом обледеніння дротів, розробленим В.Є.Бучинським.

Ожеледовий станок (рис.6.8) складається з трьох стовпів 3 (або труб) зі скобами 2, на які вільно навішуються загнутими кінцями чотири дроти 1 (довжиною 104 см і діаметром 5 мм). Стовпи повинні забезпечити можливість підвіски верхніх дротів на рівні 225 см над поверхнею землі. Нижні два дроти при зважуванні ожеледиці знімаються і замінюються запасними.

Рис.6.6 Ожеледовий станок: 1 – дроти; 2 – скоби; 3 – стовпи.

Стовпи вкопуються у вершинах прямокутного трикутника, орієнтованого катетами з півночі на південь і з сходу на захід. До станка приставлена драбинка і до одного з стовпів прикріплена снігомірна рейка (її нульову поділку поєднують з поверхнею землі). В момент утворення ожеледиці, паморозі і осідання мокрого снігу до моменту припинення нарощення їх на дротах спостереження по станку проводяться в строки спостережень, які прийняті на станції, але не рідше ніж через 2 год.

Зростання утворень ожеледиці і паморозі, і осідання снігу між двома сусідніми строками визначається на ділянці нижнього дроту довжиною 20 см, який очищують кожний раз після спостережень. Товщина відкладень вимірюється після припинення зростання по двох перерізах – найбільшому і перпендикулярному до нього. Відклади ожеледиці і скловидного снігу перерізом від 10 см, не скловидного снігу і зернистої паморозі від 15 мм і кристалічної пухнастої паморозі від 20 мм визначаються кількісно. Кількість відкладів визначається за масою на ділянці довжиною 25 см одного з нижніх дротів, на якому відкладення виявилося більшим.

Масу відкладу визначають також після припинення нарощування відкладень. Для цієї мети на верхній дріт (з великим відкладенням) одягають спеціальну ванну, закривають її разом з дротом і переносять у приміщення. Замість знятого дроту установлюють запасний.

Масу відкладення на ділянці дроту довжиною 25 см, яка виявилася у ванні, визначають після його танення непрямо, за допомогою вимірювального стакану, в кубічних сантиметрах (об’єм чисельно дорівнює масі відкладу в грамах). Отриману масу множать на 4, обчислюючи тим самим масу відкладення, яка приходиться на 1 м дроту.

Спостереження за росою. У багатьох районах роса є важливим джерелом зволоження ґрунту.

На метеорологічних станціях проводяться спостереження за росою. При цьому визначають час появи роси, кількість роси, що випала, в міліметрах шару води, моменти досягнення максимального значення і зникнення.

Ці характеристик отримують за допомогою самописа роси - росографа М-35 (рис.6.9 і 6.10).

Рис.6.9 Росограф.

Росограф оснований на принципі зважування роси, що випала на приймальну поверхню. Вимірювальним перетворювачем приладу є квадратні ваги. Механізм росографа зібраний на платі і розміщений в пластмасовому корпусі.

Чутливим елементом росографа є два конусоподібних пластмасових збірника роси. Основний верхній збірник 8 служить для збирання роси, яка випала на його верхню поверхню. Нижній збірник 9 служить для збирання роси, що стікає зі збірника 8.

Збірники роси закріплені на зовнішньому (виходить через щілину корпусу) кінці коромисла вагів 10. На другому кінці коромисла, яке знаходиться всередині корпусу, закріплюється урівноважений вантаж 3. Коромисло 10 за допомогою втулки одягнуте на вісь 6. На цій же осі кріпиться стрілка 2 з пером і два стержні 11 з урівноваженим вантажем (квадрантом).

Рис.6.10 Механізм росографа без кожуха: 1 – барабан; 2 – стрілка з пером; 3 – вантаж; 4 – аретир; 5 – гвинт; 6 – вісь; 7 – вітровий захист; 8 і 9 - збірники роси; 10 – коромисло; 11 – стрижні; 12 – кронштейн; 13 – аретир важеля; 14 – пластина зйомна; 15 – гвинти; 16 – шток демпфера; 17 – резервуар демпфера; 18 – рівень; 19 - плата; 20 – гайки; 21 – кришка.

Вісь 4 може хитатися на своїх цапфах в гніздах кронштейна 12. При відсутності роси збірники урівноважуються вантажем 3 і перо стрілки 2 знаходиться на нульовій поділці стрічки, яка надіта на барабан годинникового механізму 1. При випаданні роси вся рухлива система вагів почне повертатися разом з віссю 6 за годинниковою стрілкою. При цьому повертаються стержні 11 з квадрантом, урівноважуючи масу роси, що випала, і перо установлюється на відповідній поділці стрічки. При випаровуванні роси переміщення відбуваються в зворотному напрямку. Звичайно випадання роси відбувається при затишші, але через те, що навіть слабкі пориви вітру можуть впливати на показання росографа (запис виявився б розмазаним), то для виключення цього навколо росоприймача установлений вітровий захист 7, а вимірювально-реєструюча система в росографі має демпфер. Шток демпфера 16 шарнірно з’єднаний з коромислом вагів, а його резервуар 17, в якому знаходиться поршень, заповнюється маслом. Корпус росографа установлений на платі 19, до якої кріпиться захисний кожух. При підготовці приладу до експлуатації з нього знімають кожух і відкривають кришку приладу 21. Демпфер заповнюється маслом. За допомогою регульованих гвинтів 15 росограф установлюється горизонтально за рівнем 18. Перо за допомогою гвинта 5 установлюють на нульовій поділці стрічки, одягненій на барабан. Потім за допомогою контрольного вантажу, який міститься в центрі росоприймача (входить до комплекту), перевіряється справність приладу.

Для реєстрації роси росограф установлюють на метеорологічній площадці поблизу ґрунтових термометрів безпосередньо на поверхні землі на ділянці, покритій травою, так щоб росоприймач був направлений на південь. Росограф закріплюється за допомогою кілочків або штирів, які вбиваються в землю. Кожух знімається. За допомогою регульованих гвинтів 15 корпус росографа установлюється за рівнем 18 і за допомогою гайок 20 це положення фіксується. Пластина 14 вивільнюється від утримуючих її гвинтів і знімається.

Росограф вмикається на реєстрацію за 1,5 – 2 год до заходу сонця (коли звичайно починається випадання роси) і вимикається через 1,5 – 3 год після сходу сонця (після випаровування роси). Якщо в цей час починається випадання опадів або виникає вітер зі швидкістю більше 3 м/с, то росограф вимикають і заривають кожухом. В денний час і тоді, коли не передбачається випадання роси, прилад повинен бути накритий кожухом і вимкнений (перо за допомогою аретира 4 відводиться від барабану). Реєстрація кількості роси проводиться на спеціальній діаграмній стрічці, розділеній горизонтальними лініями з ціною поділки 0,01 мм і вертикально розташованими дугами, відстань між якими відповідає 15 хв. Обробка запису полягає у визначенні моменту початку випадання роси, моменту випаровування роси, тривалості наявності роси, максимуму і моменту його появи, а також кількості роси, що є в кінці кожної години. Запис даних проводиться на стрічці (рис.6.11).

Рис.6.11 Зразок запису на стрічці росографа

Правила обслуговування самописа (одягання стрічки, заправка чорнилами, заведення годинникового механізму барабану, відведення пера від барабану та ін.) такі ж, як і для термографа.

За записами росограф, видимо, не можна відновити точну картину випадання роси на природних поверхнях. Проте росограф дозволяє з достатньою для практики точністю проводити об’єктивні кількісні вимірювання роси.

Дата добавления: 2015-10-13