Изучение конструкций и принципов действия приборов для контроля за состоянием атмосферного воздуха: влажности воздуха, атмосферного давления, радиационного баланса

Цель лабораторной работы - закрепление и углубление теоретических знаний по разделу «Контроль за состоянием атмосферного воздуха», «Методы и средства измерений», «Измерительные приборы» при изучении дисциплины «Приборы и средства контроля за природной средой».

Задание к работе:

  • 1. Ознакомиться с общими положениями.
  • 2. Изучить конструкцию и принцип действия приборов для контроля за состоянием влажности воздуха: психрометра, гигрометра, гигрографа.
  • 3. Изучить конструкцию и принцип действия приборов для контроля за состоянием атмосферного давления: барометра, барографа.
  • 4. Изучить конструкцию и принцип действия приборов для контроля радиационного баланса и его составляющих: актинометра, пиранометра.

Общие положения

Для того чтобы постоянно иметь полное представление о состоянии атмосферы, необходима широкая постановка систематических измерений многих физических величин: влажности воздуха, атмосферного давления, радиационного баланса.

Под влажностью воздуха (влагосодержанием) подразумевают содержание водяных паров в воздухе.

Содержание водяного пара в воздухе может оцениваться многими величинами: абсолютной и относительной влажностью, упругостью водяного пара, точкой росы, дефицитом влажности и др.

Абсолютная влажность а - количество водяного пара в граммах, содержащееся в одном кубическом метре воздуха (г/м3).

Упругость водяного пара е, находящегося в воздухе, или парциальное давление водяного пара воздуха, выражается в миллибарах (мбар) или в миллиметрах ртутного столба (мм. рт. ст.). Абсолютная влажность (в г/м3) и упругость водяного пара воздуха (в мбар) связаны выражением

где Т и t - температура водяного пара (воздуха) в К и О °С соответственно, а - температурный коэффициент объемного расширения пара.

При данной температуре воздуха в данном давлении упругость водяного пара е не может быть больше некоторого максимального количества водяных паров упругости Е - упругости пара, насыщающего пространство.

Относительная влажность воздуха f - отношение упругости водяного пара, содержащегося в воздухе, к упругости водяного пара, насыщающего пространство при температуре t, выраженное в процентах:

Дефицит упругости водяного пара (влажности) d (или недостаток насыщения) - разность между максимально возможной упругостью водяного пара при данной температуре и упругостью водяного пара, находящегося в воздухе:

Точка росы td - температура, при которой водяной пар, находящийся в воздухе, достигает состояния насыщения при неизменном давлении, т.е. e=Etd.

Удельная влажность - масса водяного пара, содержащегося в одном килограмме влажного воздуха (г/кг):

где р - давление атмосферы.

Отношение парциального давления водяного пара к давлению атмосферы:

В практике метеорологических измерений приходится встречаться в первую очередь с парциальным давлением водяного пара (е), относительной влажностью воздуха (f), с точкой росы (td) и дефицитом влажности (d).

Наиболее распространенными методами измерения влажности воздуха являются психометрический и гигрометрические (методы определения влажности с помощью гигрометров различного типа), а наиболее распространенными приборами - психрометры и волосные гигрометры.

Атмосферным давлением называют гидростатическое давление, оказываемое атмосферным воздухом на все находящиеся в нем предметы.

В каждой точке атмосферы атмосферное давление равно весу вышележащего столба воздуха; с высотой убывает. Среднее атмосферное давление на уровне моря эквивалентно давлению 760 мм рт. ст. (1013,25 гПа).

Измеряется атмосферное давление с помощью барометров.

Источником всех тепловых процессов на Земле является лучистая энергия Солнца.

Суммарная солнечная радиация состоит из рассеяной радиации и прямой солнечной радиации.

Приборы для измерения интенсивности прямой солнечной радиации называются актинометрами, рассеянной и суммарной радиации - пираномет- рами, отражательной способности - альбедометрами и радиационного баланса - балансомерами.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >