"Изучение погодных условий с помощью школьной метеостанции"

АННОТАЦИЯ

Шащенко Виталий Максимович

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Березовская средняя общеобразовательная школа № 1, 8 класс

«Исследование погодных условий с помощью школьной метеостанции»

Руководитель: Шащенко Лариса Геннадьевна, учитель МБОУ Березовская средняя общеобразовательная школа № 1.

Цель работы: научиться определять предстоящую погоду с помощью школьной метеостанции. Методы исследования: сбор, анализ и систематизация источников информации по исследуемой теме; наблюдение, измерение, анализ и обобщение полученных результатов. Основные результаты исследования: выяснил, что исследуемые физические величины изменяются при смене погодных условий; научился определять предстоящие изменения погоды и заморозки.

ВВЕДЕНИЕ

Метеорологические наблюдения – это измерения и качественные оценки метеорологических элементов, важнейшими из которых являются температура и влажность воздуха, атмосферное давление, ветер, облачность, осадки. Дополнительно анализируются и ряд других величин: высота и состояние снежного покрова, продолжительность солнечного сияния, температура почвы и воды, испарение и т.д. Наблюдения за состоянием окружающей среды необходимо проводить для оценки, анализа и прогноза возможного состояния среды.

Жизнь каждого человека неразрывно связана с окружающей средой. Зависит от времен года и погодных условий. Смена времен года предсказуема, а погодные условия весьма изменчивы. Погода и климат влияют и на здоровье, и на благополучие человека. В общем представлении погода - это то, что мы ощущаем на себе ежедневно, а в профессиональном метеорологическом понимании, погода - это совокупность, измеряемых инструментально или визуально, метеорологических величин (температура воздуха, количество и вид облаков, атмосферное давление, влажность воздуха, направление и скорость ветра, и т.д. всего около 80 величин) и явлений.

Интересует погода, хотя бы время от времени, практически всех нас, она — постоянная тема разговоров, но знаем мы о ней далеко не все. Человечество накопило солидный багаж наблюдений за погодой и  ее   изменениями.   В своей работе я постараюсь выяснить, какие факторы влияют на погоду в нашем селе.

Цель работы: научиться определять предстоящую погоду с помощью школьной метеостанции.

Объект исследования: основные факторы (температура, атмосферное давление, относительная влажность воздуха), характеризующие изменение погодных условий.

Предмет исследования: погодные условия.

Гипотеза: я предполагаю, что при изменении погодных условий значения некоторых физических величин (температуры, относительной влажности воздуха, атмосферного давления) тоже меняются, пронаблюдав за которыми можно предугадать погоду.

Задачи:

• Собрать метеостанцию;

• Изучить принцип работы приборов, входящих в метеостанцию;
• Изучить физические характеристики от которых зависят погодные условия;
•  научиться измерять влажность воздуха, его температуру и атмосферное давление;
• Проанализировать и сделать вывод как изменяются измеренные параметры при изменении погодных условий;

• Попробовать определить прогноз погоды на ближайшее будущее.

МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ БУДКА

           Метеорологическая (психометрическая) будка представляет собой деревянную будку белого цвета с двойным потолком, жалюзийными стенами и дверцей, что обеспечивает свободную циркуляцию воздуха и защищает размещённые внутри приборы от осадков, прямого действия солнечных лучей, излучения земной поверхности. Устанавливается на стойках и размещается на ровной, открытой со всех сторон площадке, в непосредственном удалении от высотных зданий и деревьев, ориентируется дверцей на север.

Метеорологическая будка состоит:

 Термометр срочный предназначен для измерения текущей температуры воздуха в диапазоне -50…+50 0С. Прибор вешают на крючок внутри будки.

Термометр максимальный – минимальный предназначен для фиксации максимальной и минимальной температуры воздуха за определенный промежуток времени (сутки, неделя, месяц).

 Гигрометр предназначен для измерения относительной влажности воздуха. 

Влажность воздуха — это величина, характеризующая содержание водяных паров в атмосфере Земли — одна из наиболее существенных характеристик погоды и климата. В окружающем нас воздухе практически всегда находится некоторое количество водяных паров. Влажность воздуха зависит от количества водяного пара, содержащегося в нем.

 Барометр-анероид предназначен для измерения атмосферного давления.

Осадкомер предназначен для измерения количества осадков, выпавших за определенный период (сутки, неделя, месяц). Стакан с воронкой соответствующего диаметра вставляется в отверстие на крыше метеобудки. Количество осадков определяется путем измерения линейкой высоты столба жидкости в миллиметрах.

Компас предназначен для определения направления ветра и ориентации будки при установке на площадке.

Флюгер предназначен для определения направления и скорости ветра.

Величина угла отклонения пластины зависит от скорости ветра.

Определить скорость ветра по данному прибору можно, пользуясь приведенной ниже таблицей, а название - по шкале Бофорта.

         В 1806 г. английский адмирал Ф. Бофорт разработал условную шкалу для визуальной оценки скорости (часто ее называют силой) ветра по его действию на наземные предметы или по волнению на море. К концу XIX в. шкала получила широкое признание и применение.

В 1963г. всемирная метеорологическая организация уточнила шкалу Бофорта. Эти уточненные данные приводятся в таблице, где также даны и названия ветров.

После того, как мною были изучены запланированные вопросы, описанные выше, приступил к практической части исследования. Ежедневно с помощью физических приборов я фиксировал изменения следующих физических величин:

1. Температура воздуха, с помощью термометра.
2. Влажность воздуха, с помощью гигрометра психрометрического.
3. Атмосферное давление, с помощью барометра.
4. Скорость ветра, с помощью флюгера.
5. Осадки, с помощью осадкомера.

Результаты измерений представлены в диаграммах 1, построенных по таблицам приложения 1.

Вывод:

1. 14 октября (Покров) снег выпал и больше не растаял.
2. Анализируя диаграмму и таблицу из приложения 1 можно заметить, что с ростом атмосферного давления температура понижается, ветер усиливается, количество осадков уменьшается.
3. Наибольшее количество осадков выпало 24 ноября 200 мм.

Вывод:

Анализируя диаграмму видно, что в большинстве случаев с ростом атмосферного давления температура понижается, так 16 января был самый холодный день -400С при давлении 770 мм.рт.ст. А при понижении атмосферного давления температура повышается, возможны осадки и ветер.

Вывод:

В апреле-мае стало возможным измерять еще и относительную влажность воздуха. Зная относительную влажность воздуха можно определить, будут заморозки или нет безошибочно. При понижении атмосферного давления температура воздуха повышалась, и поднимался ветер. Осадков было не много.

Вывод:

В июне-августе наибольшее количество осадков выпало 6 и 11 июня, в основном было безветренно. Заморозков не было. При небольших колебаниях атмосферного давления изменялась и температура воздуха, причем при понижении давления температура понижалась.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Из приведённых данных, можно увидеть, что при смене времён года, изучаемые физические величины изменяются закономерно, взаимосвязано.

Я планировал проверить взаимосвязь вышеперечисленных показателей со сменой погодных условий, и поэтому, выводы, сделанные из представленных диаграмм и приложения 1, продемонстрированы в следующей диаграмме (обобщенной):

Благодаря проведенным измерениям, я выявил:

1. Влажность воздуха начинает увеличиваться за 2-3 дня перед выпадением осадков.
2. Атмосферное давление начинает возрастать за 1-2 дня перед циклоном.
3. При увеличении атмосферного давления температура воздуха понижается.
4. При понижении атмосферного давления наблюдается усиление ветра.
5. Что касается температуры воздуха, то можно сказать, что перед выпадением осадков наблюдается небольшое потепление, а после – похолодание.
6. При давлении 738-762 мм.рт.ст. возможны осадки.

Практическое значение исследования состоит в том, чтобы научиться предсказывать погоду, для повседневной жизни, в частности, для определения предстоящих заморозков или ухудшения (улучшения) погодных условий в ближайшее время. Материалы исследовательской работы можно использовать садоводам и огородникам для своевременного принятия мер по сохранению урожая.

Приложение 1

Октябрь 2016

Ноябрь 2016

Декабрь 2016

Январь 2017

Февраль 2017

Март 2017

Апрель 2017

Май 2017

Июнь 2017

Июль 2017

Август 2017

Сентябрь 2017

Октябрь 2017

Приложение к психрометрической таблице.

ИСТОЧНИКИ

1. Энциклопедия для детей. Т. 3. География/Глав. Ред. М.Д. Асёнова. –М.: Аванта+, 2001.-704 с.
2. Претор-Пинни, Г.Занимательное облаковедение. Учебник любителя облаков/ Перевод с англ. О. Дементиевской, М. Фаликман. – М.: Livebook, 2016. – 384 с.
3. Руководство по эксплуатации. Метеорологическая (психрометрическая) будка.
4. Руководство по эксплуатации. Гигрометр психрометрический.
5. Руководство по эксплуатации. Термометр с фиксацией максимального и минимального значений.