گزارش کارآموزی در ايستگاه هواشناسي اقدسيه و سازمان هواشناسي

گزارش کارآموزي ايستگاه هواشناسي اقدسيه و سازمان هواشناسي در 41 صفحه ورد قابل ويرايش


فهرست

عنوان


صفحه

گزارش بازديد از ايستگاه هواشناسي اقدسيه


1

اندازه گيري دما


2

دماسنج معمولي


3

دماسنج حداقل


4

دماسنج ماكزيمم


5

دماسنج خشك


6

دماسنج تر


6

دماسنج هاي عمق خاك


7

انواع دمانگار


8

دماسنج حداقل زمين


8

دمانگار


9

اندازه گيري تابش خورشيد


10

دستگاه آفتاب نگار


11

واحدهاي اندازه گيري ميزان بارندگي


12

دستگاه اندازه گيري باران يا باران سنج


12

دستگاههاي باران نگار


13

نحوة كار و طريقه اندازه گيري مقدار بارش


14

اندازه گيري مقدار تبخير


15

تبخير سنج نوع پيچ


15

تشت تبخير كلاس A


16

رطوبت و اندازه گيري آن


17

ظرفيت و درجة اشباع


17

ادوات رطوبت سنجي


17

سايكرومتر


18

رطوبت نگار


21

رطوبت – دمانگار


21

باد سطح زمين


22

چگونگي وضعيت باد سطح زمين


22

طريقه نصب بادنماي استاندارد


23

واحدهاي جهت و سرعت باد


24

دستگاههاي اندازه گيري سرعت باد


24

مفاهيم و واژه هاي مورد استفاده در باد سطح زمين


25

رژيم شبانه روزي باد سطح زمين


25

دستگاههاي اندازه گيري فشار هوا


26

فشارسنج هاي جيوه اي


26

فشارنگار يا باروگراف


28

تصحيحات فشارسنج جيوه اي


29

گزارش بازديد از سازمان هواشناسي


30




گزارش بازديد از ايستگاه هواشناسي اقدسيه

ايستگاه هواشناسي اقدسيه در شمال تهران واقع شده. در اطراف اين ايستگاه ساختمانهاي مختلف با ارتفاع متفاوت وجود دارد كه استاندارد جهاني را در مورد اين ايستگاه زير سوال برده است.

در اين ايستگاه مسئول ايستگاه هواشناسي اطلاعات خيلي مختصري در مورد وسايل و ادوات هواشناسي ارائه داد كه اينجانب براي تكميل گزارش مجبور به استفاده از كتابهاي مربوط به هواشناسي شده ام. ادوات هواشناسي از قبيل انواع دماسنج ها، دمانگار، بارانسنج، رطوبت سنج، تشعشع نگار و آفتابنگار، تشتك تبخير و ... در محوطه باز ايستگاه هواشناسي قرار داشت و فقط فشار را به دليل اهميت آن در داخل اتاق اندازه مي گرفتند. تمام اين ادوات اطلاعات خود را از طريق كابل وارد كامپيوتر مستقر در اتاق پيش بيني مي كنند و توسط برنامه هاي از قبل تهيه شده براي كامپيوتر، يك گزارش سيتوپتيك تهيه مي شود.

در اتاق پيش بيني اقدسيه گزارشات سينوپتيك از 11 ايستگاه هواشناسي موجود در استان تهران «آبعلي و فيروزكوه و كرج و ...» وارد اين مركز شده، خطوط هم دما، هم فشار مشخص و با استفاده از عكس ماهواره اي، نقشه هاي سطح زمين، توده ابر مقايسه نقشه هاي هواشناسي با هم و ... اقدام به پيش

بيني هواي استان تهران مي نمايند. و نتيجه پيش بيني هواشناسي خود را رأس ساعت مشخص گرينويچ به سازمان هواشناسي مخابره مي نمايند.

در داخل اتاق پيش بيني دستگاههاي مختلف دريافت اطلاعات ماهواره اي، عكس هوايي، سيستم هاي كامپيوتري خودكار ثبت و اطلاعات مربوط به دما، رطوبت، ميزان باران، جهت و سرعت باد را به صورت 24 ساعته نشان مي دهد.

همچنين دستگاه فشارسنجي در منطقه مخصوصي داخل اتاق قرار دارد كه مقدار فشار هواي داخل اتاق را بيان مي كند. اين فشارسنج جيوه اي از نوع كيواست كه توضيحات لازم در بارة اين فشارسنج در صفحات آتي بيان خواهد شد.

حال به توضيح ادوات هواشناسي موجود در ايستگاه هواشناسي اقدسيه مي پردازيم.
اندازه گيري دما

مطالعة وضعيت هوا در جهات مختلف و شرايطي كه باعث مي شود هوا صعود كند از عوامل بسيار مهم در پيش بيني وضع هواست. ولي آنچه بيش از هر عامل ديگري مهم مي باشد دماي هواست. براي اندازه گيري دما در سطوح فوقاني جو لازم است از روشهاي سنجش از دور استفاده شود اما فعلاً بحث ما در مورد ابزار و ادوات سنجش مستقيم دما در سطح زمين است.
دماسنج معمولي

دماي هوا، توسط دماسنج اندازه گيري مي شود. دماسنج يك لولة بسيار باريك شيشه اي مسدود است كه در انتهاي آن، محفظه اي تعبيه، و از جيوه يا الكل پر شده است (شكل ). در داخل لولة دماسنج، خلا كامل وجود دارد. گرم شدن مخزن باعث گرم شدن جيوه يا الكل و انبساط آن مي گردد كه در نتيجه مايع داخل مخزن در طول لولة دماسنج بالا مي رود، و برعكس با سرد شدن مخزن و متعاقباً سرد شدن مايع در درون لولة مويين سطح مايع پايين مي آيد. بدنة لولة شيشه اي از بيرون با مقياس دما مدرج شده است. با مشاهدة سطح مايع در داخل لوله دماسنج و قرائت عددي كه روي بدنة شيشه نوشته شده است دماي هوا در همان لحظه مشخص مي شود (شكل )

براي آنكه دماي قرائت شده از روي دماسنج نشان دهندة دماي واقعي هوا باشد، بايد دما سنج ها از تابش مستقيم خورشيد، تشعشع آسمان و زمين و اجسام اطراف خود مصون باشند. علاوه بر مسئله فوق بايد توجه داشت كه جريان هوا با تهويه كافي از روي دماسنج ها عبور نمايد تا آنكه دماي اندازه گيري شده بتواند دماي هواي آزاد را نشان دهد. دو روش براي اين منظور بكار مي رود.

الف – استقرار دماسنج ها در داخل جعبه پناهگاه هواشناسي با تهوية كامل طبيعي.

ب- دماسنج هاي مستقر در محفظه با روكش فلزي درخشنده همراه با تهويه مصنوعي.

در هر حال دستگاه بايد در موقعيتي نصب گردد كه اندازه گيري انجام شده با اطمينان نشان دهنده دماي هواي منطقه باشد.

خاك منطقه اي كه دماسنج ها در آن نصب مي شوند بايد هر قدر كه ممكن است داراي علف هاي كوتاه باشد و اگر چنانچه زمين محوطه ايستگاه براي روئيدن علف مساعد نيست بايد محوطه طوري انتخاب گردد كه حالت طبيعي زمين حفظ شود.
دماسنج حداقل

در اين نوع دماسنج ها از الكل اتيليك بيرنگ و خالص استفاده مي شود. يك سوزن آهني به طول يك سانتيمتر (INDEX) در داخل الكل لولة موئين شناور است. هنگام ازدياد دما الكل براحتي مي تواند از اطراف سوزن عبور كند بدون آنكه به آن حركتي دهد ولي در موقعي كه دما كاهش مي يابد، تا قبل از تماس سطح مقعر الكل در لولة موئين با سوزن، حركتي در سوزن ديده نمي شود اما بعد از اينكه سوزن با سطح خارجي (سطح تعقر) ستون الكل اتصال پيدا كرد، نشانه فلزي يال سنجاقك در اثر خاصيت كشش سطحي به طرف مخزن كشيده مي شود. اين حركت تا كمترين ميزان دما ادامه مي يابد و از آن به بعد در نقطه حداقل (دما). سوزن ثابت مي ماند باين ترتيب در سمت راست سوزن (جهت مخالف مخزن) با درجات مربوطه مي توان حداقل دما را قرائت نمود. پس از آن براي شروع بكار مجدد، دماسنج حداقل تنظيم (SET) مي گردد. براي انجام اين امر مخزن دماسنج را به طرف بالا به طور عمودي نگه مي دارند تا سوزن پائين آمده و به انتهاي ستون الكل برسد. در اين هنگام بدون اينكه سوزن حركت كند، دماسنج را در جاي خود قرار مي دهند. شكل وضع سنجاقك را پس از آماده شدن دما سنج نشان مي دهد.
دماسنج ماكزيمم

براي تعيين دماي حداكثر مورد استفاده قرار مي گيرد. اساس كار اين دماسنج ها مانند دماسنج جيوه اي معمولي است، با اين تفاوت كه مجاور مخزن در لولة موئين يك فشردگي و يا زائده اي در مخزن ايجاد مي كنند و اين فشردگي يا زائده طوريست كه در موقع ازدياد دما جيوه مي تواند از آن عبور كند و بداخل لوله موئين جريان يابد، ولي در موقع كاهش دما مانع برگشت جيوه به مخزن مي گردد. (شكل )

طريقه آماده سازي دماسنج ماكزيمم

در ابتداء دماي بيشينه را قرائت نموده، آنگاه دماسنج را از جايش برداشته و مانند دماسنج طبي به شدت از بالا به طرف پائين حركت داده تا جيوه داخل موئين به مخزن برگردد. در هنگاميكه دماسنج را سر جايش قرار مي دهيم بايد دمايش مساوي دماي دماسنج خشك باشد. دماسنج حداكثر در داخل جعبه پناهگاه هواشناسي طوري نصب مي گردد كه مخزن آن به طرف پائين بوده و با سطح افق يك زاويه ده درجه بسازد. شكل
دماسنج خشك

اين دماسنج يكي از ساده ترين دماسنجهاي مايعي است كه براي اندازه گيري دماي آني يا لحظه اي در ايستگاه هاي هواشناسي مورد استفاده قرار مي گرد. مايع يا عنصر حساس آن عموماً از جيوه انتخاب شده و به وسيله پايه مخصوصي به طور عمودي در داخل پناهگاه در ارتفاع 200-125 سانتيمتري از سطح زمين قرار داده مي شود.
دماسنج تر

اين دماسنج شبيه به دماسنج خشك بوده با اين تفاوت كه دور مخزن انرا پارچه نازك (موسيلين) هيدروفيله پيچيده و انتهاي اين فتيله پارچه اي در داخل ظرف كوچكي كه پر از آب مقطر است قرار دارد. بدينوسيله سطح مخزن دماسنج هميشه مرطوب نگهداشته مي شود. هر قدر هوا خشك تر باشد عمل تبخير آب سطح خارجي مخزن دماسنج سريع تر انجام گرفته و باعث پائين آمدن دما خواهد شد زيرا عمل تبخير گرماگير است. اما در هواي مرطو.ب ميزان تبخير كمتر بوده و ارقام بدست آمده از دماسنج تر و خشك نزديك بهم خواهند بود. با استفاده از اين دماسنج ها رطوبت نسبي و دماي نقطه شبنم محاسبه مي گردد شكل طرز قرار گرفتن اين دماسنج را نشان مي دهد.

در درجات زير صفر ايجاد قشر نازكي از يخ در سطح مخزن دماسنج ضروري به نظر مي رسد.

دماسنج هاي عمق خاك

اندازه گيري درجه حرارت خاك در اعماق 5، 10، 20، 30، 50 و 100 سانتيمتري براي مطالعات كشاورزي حائز اهميت مي باشد. براي اعماق 5، 10، 20، 30 سانتيمتر، از دماسنج هاي خميده استفاده مي شود. مخزن اين دماسنج ها با صفحه مدرج آن زاويه اي در حدود 45 تا 90 درجه مي سازد. شكل در داخل خاك نصب مي گردد. صفحه مدرج در نيمكرة شمالي رو به شمال قرار مي گرد و براي دماسنج هاي اعماق 50 تا 100 سانتيمتر از غلاف استفاده مي شود شكل طرز استقرار آن ها را نشان مي دهد.

ادوات رطوبت سنجي

اندازه گيري رطوبت هوا را رطوبت سنجي يا هايگرومتري (Hygronetri) و ادواتي كه به اين منظور به كار مي روند هاپكومتر نم سنج يا رطوبت سنج مي گويند. تاكنون انواع مختلف رطوبت سنجها ساخته شده كه هر يك براي مقاصد خاصي به كار مي روند. در اين بخش به تشريح معموليترين انواع رطوبت سنجها مي پردازيم.

سايكرومتر يا رطوبت سنج دمايي

معموليترين دستگاهي است كه از دو دماسنج دقيق جيوه اي تشكيل شده است. (Wet and dry bulb hygroneter) دور مخزن يكي از دماسنجها لايه نازك موسيلين (موسيلين muslin، نوعي فتيله پارچه اي پنبه اي است كه حالت مويينگي قوي دارد و رطوبت را به سرتاسر پارچه موسيلينم پخش مي كند) پيچيده شده كه در هنگام كار دستگاه (etbalb) بايستي هميشه مرطوب بماند. پارچه را نبايستي با آب نمكدار خيس نمود. دماسنج خشكdry bulb) ( در دستگاه سايكرومتر درجة حرارت معمولي هوا را نشان مي دهد. وقتي رطوبت دور مخزن دماسنج تر بخار مي شود گرماي نهان جذب مولكولهاي آب گرديده و در نتيجه بخار شدن آب دور پارچه، درجه حرارت در دماسنج تر كاهش مي يابد. هرچه سرعت تبخير بيشتر باشد جذب گرماي نهان بيشتر شده و دماسنج تر، دماي كمتري را نشان مي دهد و در هنگام كار با سايكرومتر، دماسنج تر هميشه درجه حرارت كمتري را نسبت به دماسنج خشك نشان مي دهد.

ميزان تبخير، هميشه به درجة اشباع هوا كه همان رطوبت نسبي است بستگي دارد. از اين رو اختلاف درجة حرارت دماسنج تر و دماسنج خشك معياري براي محاسبة رطوبت نسبي است.

براي اين كه در اطراف دماسنج تر تبخير به صورت كامل صورت گيرد بايستي هوا بطور دايم در اطراف آن جريان داشته باشد. در غير اينصورت اگر هواي راكد، اطراف دماسنج تر را فرا گيرد سرعت تبخير كند خواهد شد و هواي اطراف دماسنج به حالت اشباع درمي آيد.

به همين منظور سايكرومتر را بايستي در معرض باد قرار داد تا هواي آن جابجا گردد، و يا اين كه با استفاده از پنكه، هواي اطراف دماسنج تر را جا به جا نمود. قرائت دماسنج تر بايستي در فاصله هاي ده تا بيشتر ثانيه صورت گيرد تا اين كه در دو قرائت متوالي درجه حرارت يكسان خوانده شود. نوع ديگري رطوبت سنج نيز وجود دارد كه براي به جريان افتادن هوا در اطراف دماسنج تر، آن را به سرعت به چرخش درمي آورند تا اين كه دماسنج تر پايين ترين درجه حرارت را نشان دهد. اين نوع رطوبت سنج چرخان را فلاحتي (Sting psychrometer) مي گويند.

نوع ديگري از نم سنج وجود دارد كه با فشار دادن يك حباب لاستيكي، هوا در اطراف مخزن دماسنج جريان مي يابد. اين سايكرومتر در شرايطي كه چرخاندن دستگاه دشوار است به كار برده مي شود، مثلاً براي رطوبت سنجي در انبارها اين نوع رطوبت سنج ويژه مورد استفاده قرار مي گيرد. اندازه گيري رطوبت را نم سنجي (Psychrometry) نيز مي گويند.

جدولهاي مخصوصي تنظيم شده كه مستقيماً نقطه شبنم و رطوبت نسبي از روي آنها حساب مي شود. رطوبت نسبي و نقطة شبتم را، پس از قرائت درجه حرارت خشك و به دست آوردن اختلاف درجة خشك و تر از روي جداول فوق قرائت مي كنند. مثال زير طرز استفاده از جدولها را در محاسبه رطوبت نسبي توضيح مي دهد.

فرض كنيد دماسنج خشك، عدد 24 درجه سانتي گراد را نشان مي دهد. همچنين دماسنج تر پس از اين كه به وسيلة چرخش كاملاً در معرض ورزش باد قرار گرفت، عدد 20 درجه سانتي گراد را نشان دهد. اختلاف دماي خشك و تر، 4 درجه مي باشد. با استفاده از جدول، رطوبت نسبي هوا برابر 69 درصد به دست مي آيد. جدول نيز با داشتن دماي خشك و تر و اختلاف آن دو، دماي نقطه شبنم را به دست مي دهد. براي اعداد مورد اشاره در اين مثال، نقطه شبنم 18 درجه سانتي گراد محاسبه مي شود. براي مقادير حد وسط در جداول فوق مي توان از روش ميان يابي استفاده نمود.

رطوبت نگار

اين دستگاه ثبت مداوم رطوبت هوا را انجام مي دهد (شكل جسم حرارتي در اين دستگاه چند تار موي معمولي مي باشد كه با ازدياد رطوبت هوا طول آن زياد شده و با كاهش رطوبت طول آن كم مي شود. به وسيلة چند فنر و اهرم بسيار ظريف تغييرات طول مو به يك قلم كه روي بازوي فلزي نصب مي باشد منتقل شده و اين قلم تغييراتت رطوبت را روي يك استوانة چرخان با ثبات رسم مي كند. طرز كار اين دستگاه حرارت نگار مي باشد. نوار يا كاغذي كه در اطراف استوانة چرخان دستگاه رطوبت نگار نصب مي گردد براي نشان دادن رطوبت نسبي از 0 تا 100 درصد درجه بندي شده است.

رطوبت – دمانگار (Hytherogruph)

اين دستگاه به منظو.ر اندازه گيريهاي دما و رطوبت نسبي در كشتيهاي تجارتي به كار برده مي شود و تركيبي از دو دستگاه دمانگار و رطوبت نگار است كه در يك محفظه تعبيه شده اند. نوار كاغذي اين دستگاه به دو قسمت دما و رطوبت تقسيم شده است. قسمت بالايي نوار كاغذي تغييرات دما، و قسمت پايين، تغييرات رطوبت نسبي را نشان مي دهد. قلمهاي ترسيم كننده منحنيهاي تغييرات دما و رطوبت نسبي به اجسام حساس به اين دو كميت مرتبط مي‌باشند و حركات آنها تابعي از حركات اجسام حساس است كه تغييرات آنهم را برروي كاغذ ترسيم مي نمايند.

باد سطح زمين

در هواشناسي كلمه باد به جريان وسيعي از هوا اطلاق مي شود كه ممكن است در سطح زمين يا در جو آزاد (بالاي يك كيلومتري از سطح زمين) وجود داشته باشد. جريان طبيعي هوا بندرت بصورت يكنواخت مي وزد. حركت هوا معمولاً بصورت آشفته يا اغتشاشي بوده و حركات پيچكي شكل با اشكال و اندازه هاي گوناگون بسط و گسترش مي يابند.