Ученический проект "Прогноз погоды"

                            Муниципальное общеобразовательное учреждение

              «Средняя общеобразовательная школа №1 г. Юрюзань»

                        Катав-Ивановского муниципального района

                                                         Прогноз погоды 
                                    Информационно-познавательный проект

Выполнила:

Хамадиева Милана,

учащаяся 8 «Б» класса

Наставник проекта:

Кастрица Елена Викторовна,

 учитель ОБЖ

                                                         г.Юрюзань
                                                                2019

                                                             Содержание

Введение	3
1. Теоретическая часть	4
1.1  Приборы для определения погоды	4
1.2  Условные знаки	12
2. Практическая часть	13
2.1 Ведение дневника погоды в ноябре	13
Заключение	14
Список литературы	15

                                                               Введение

Что такое прогноз погоды? Это предсказание будущего состояния погоды.

Прогноз погоды нужен практически всем. Авиация - самая зависимая отрасль от погоды. Ни один самолёт не взлетает и не садится без информации о фактической погоде. Морской и рыбный флот зависят от погоды не меньше. Штормовой ветер, обледенение, туман способны привести судно к гибели. Даже для нас погода очень важна. Чтобы составить прогноз, надо узнать многое. Температуру, давление и влажность воздуха. Скорость и направление ветра. Количество выпавших осадков. Для этого метеорологи пользуются специальными приборами. Полученные с помощью всех приборов сведения объединяют и составляют прогноз погоды.

Цель проекта: расширить знания по прогнозу погоды

Задачи проекта:

1.      Подобрать необходимую информацию по теме проекта

2.      Проанализировать литературу по теме проекта

       3. Изготовить дневник погоды для учащихся

1. Теоретическая часть
1.1 Приборы для определения погоды

Прогноз погоды формируется исходя из характерных явлений природы, изменения температуры воздуха, силы и скорости ветра. Самые обыкновенные и частые явления природы это облака, солнце, дождь и просто хорошая погода, гораздо реже природные явления образуют стихию. Для исследования явлений природы и составления предстоящих прогнозов погоды используются метеорологические станции с самых разных частей земного шара.

Термометр - прибор для измерения температуры воздуха.

Термометр представляет собой специальный прибор, предназначенный для измерений текущей температуры конкретной среды при контакте с ней.

В зависимости от вида и конструкции, он позволяет определить температурный режим воздуха, человеческого тела, почвы, воды и так далее. Современные термометры подразделяются на несколько видов.

Чаще всего в подобных приборах используется спирт либо ртуть. Хотя от последней планомерно отказываются в виду повышенной токсичности этого вещества. И все же, данный процесс так до конца не завершен, так как ртуть обеспечивает лучшую точность измерений, расширяясь по линейному принципу.

В метеорологии чаще применяют приборы, наполненные спиртом. Объясняется это свойствами ртути: при температуре в +38 градусов и выше она начинает густеть. В свою очередь, спиртовые термометры позволяют оценивать температурный режим конкретный среды, нагретой 600 градусов.

Рис.1 Жидкостный термометр

Механические термометры бывают стержневыми или жезловыми. Принцип действия таких приборов основан на способности металлических тел расширяться при нагреве. Они отличаются высокой надежностью и точностью. Себестоимость производства механических термометров относительно низка.

Данные приборы применяются в основном в специфическом оборудовании: сигнализациях, системах автоматического контроля температуры.

Рис.2 Механический термометр

Принцип действия газового термометра основан на тех же свойствах, что и описанных выше приборов. За исключением того, что в данном случае применяется инертный газ. Газовые приборы применяются для измерения высоко- и низкотемпературных сред. Они обеспечивают относительно низкую точность, из-за чего от них отказываются при лабораторных измерениях.

Рис.3 Газовый термометр

Инфракрасный термометр известен как пирометр. Он представляет собой бесконтактный прибор. Пирометр работает с температурами от -100 до +1000 градусов. Его принцип действия основан на измерении абсолютного значения энергии, которую излучает конкретный объект. Максимальная дальность, на которой термометр способен оценивать показатели температуры, зависит от его оптического разрешения, типа прицельного устройства и других параметров. Пирометры отличаются повышенной безопасностью и точностью измерения.

                                           Рис.4 Инфракрасный термометр

Барометр - прибор для измерения атмосферного давления.

Был изобретен в 17 веке выдающимся итальянским ученным Э. Торричелли. Первоначально выглядел как стеклянная трубка с отметками, внутри её наполняла ртуть. Прибор такого вида благодаря высокой степени точности и сейчас применяются на различных метеостанциях и в научных лабораториях.

Спустя 2 века, проведя огромное количество испытаний и пользуясь наработками выдающегося немецкого ученого Якова Лейбница, инженер-изобретатель из Франции Люсьен Види явил миру свое «детище» - усовершенствованный барометр-анероид (от греческого «анерос» - «без влаги»), который был намного безопаснее в использовании и имел более легкий вес.

На сегодняшний день существуют такие разновидности:

·                                 Чашечные барометры

·                                 Сифонные барометры

·                                 Ртутные;

·                                 Электронные.

 Стеклянная трубка с закрытым концом и чашкой, показания давления определяют, замеряя высоту столбика жидкости, который начинается от уровня чашки и заканчивается отметкой верхнего мениска – это чашечный барометр.

Рис.5 Чашечный барометр

Трубка с закрытым длинным концом, сифонно-чашечный – две трубки, одна в открытом виде, другая в закрытом + чашка, в них показания давления воздуха устанавливают с помощью определения разности уровней столбика жидкости в первой и второй трубке – сифонный барометр.

Рис.6 Сифонный барометр

Ртутный барометр - пара сообщающихся сосудов, внутри - ртуть, верх одной стеклянной трубки, длиной примерно в 90 см, закрыт, там нет воздуха. В зависимости от изменений в давлении ртуть под воздействием воздуха поднимается либо опускается в стеклянной трубке, а небольшой поплавок показывает движение ртутной массы и останавливается на отметке, показывающей её уровень в миллиметрах. Норма – ртуть на отметке 760 мм рт. ст., показания выше этого значения – идет процесс повышения давления, ниже – понижения. Барометры такого типа практически не используются в обычном обиходе, ведь ртуть является опасным ядовитым веществом, конструкция барометра довольно громоздка и требует острожного отношения. Поэтому они широко применяются только в лабораторных условиях, на различных научных метеорологических станциях и в промышленности, там, где важная абсолютная точность передачи данных.

Рис.7 Ртутный барометр

Электронный (или цифровой) барометр - современная разновидность данного прибора. Имеет компактные размеры, прост и удобен в использовании, например, для рыбалки, туризма или как дачный вариант.

На данный момент уже существует цифровой вариант барометров, которые встроены как дополнительная функция в мобильное устройство или в часы-барометры.

Рис.8 Электронный барометр

Гигрометр - это прибор, который определяет уровень влажности воздуха в окружающем пространстве и тем самым играет достаточно важную роль, так как от этого показателя во многом зависит самочувствие людей.

Особенно сильному влиянию влажности воздуха подвержены метеозависимые люди, астматики и сердечники. Необходимо поддерживать нормальный уровень показателя, а для того, чтобы следить за его изменениями, и используют гигрометр.

Первые гигрометры появились еще в 18 веке. До сегодняшнего дня они прошли долгий путь развития: от простейших механических до электронных и психрометрических.

Гигрометры бывают следующих видов:

·                                 волосной;

·                                 керамический;

·                                 конденсационный;

·                                 электронный;

·                                 психрометрический (психрометр).

Волосные гигрометры работают на основе обычного волоса и его свойств. Волос может изменять свою длину при различной влажности воздуха. Он натягивается на дощечку или рамку и, удлиняясь или укорачиваясь, двигает стрелку, которая в свою очередь перемещается по шкале устройства.

Волосной гигрометр хорош для домашнего использования, если необязательно получение предельно точных данных.

Рис.9 Волосной гигрометр

Механический (керамический) гигрометр - пористая или твердая керамическая масса, в состав которой также входят металлические элементы имеет электрическое сопротивление. Его уровень напрямую зависит от влажности.

Для правильного его действия керамическая масса должна состоять из некоторых окислов металла. В качестве основы используется каолин, кремний и глина.

Рис.10 Механический гигрометр

Конденсационный гигрометр достаточно прост в применении. Принцип его действия основывается на использовании встроенного зеркала. Температура этого зеркала изменяется вместе с температурой воздуха в окружающем пространстве.

Определяется его температура в первоначальный момент измерения. Далее на поверхности зеркала появляются капли влаги либо небольшие кристаллы льда. Температура измеряется еще раз.

Рис.11 Конденсационный гигрометр

Электронный гигрометр предельно точен и дает показания с минимальной погрешностью.

На пластинку из стекла или другого подобного электроизоляционного вещества наносят слой хлорида лития. Меняется влажность – увеличивается или уменьшается концентрация и сопротивляемость хлористого лития. Стоит отметить, что на показания электронного  гигрометра может оказывать незначительное влияние температура воздуха, поэтому он часто оборудован встроенным термометром.

                                              Рис.12 Электронный гигрометр

Психрометр представляет собой систему из двух обычных спиртовых термометров. Один из них сухой, а второй – влажный (это состояние регулярно поддерживается). Психрометр не является гигрометром в прямом смысле, но измеряет тот же показатель.

Рис.13 Психрометр

Анемометр - прибор метеорологический прибор при помощи которого измеряют скорость воздушных потоков и ветра. Был изобретён в 1667 году. Современные анемометры, помимо скоростных характеристик воздушных масс, измеряют температуру воздуха.

Существует множество разновидностей анемометров, однако чаще всего для измерений используют:

·                                 чашечный;

·                                 крыльчатый;

·                                 ультразвуковой.

Чашечный анемометр имеет самую простую конструкцию: подвижный элемент с четырьмя лопастями. Как только ветер на них воздействует, ось начинает вращаться и передавать данные измерительному прибору. Он фиксирует число вращений лопастей за конкретный период времени. Анемометр этого типа идеально подходит для использования на открытой местности, поэтому ценится метеорологами.

Рис.14 Чашечный анемометр

Крыльчатый анемометр наиболее распространен среди приборов, измеряющих скорость воздушных масс. Он состоит из крыльчатки, защищенной кольцом, и соединенной напрямую либо гибким проводом с измерительным прибором. Такая конструкция позволяет использовать его для регистрации скорости воздуха в труднодоступных местах.

Рис.15 Крыльчатый анемометр

Ультразвуковой анемометр реже других используют для измерения скорости ветра. Как уже понятно из названия, он измеряет скорость звука в помещении. Практически все анемометры работают от заряжаемых аккумуляторов или батареек.

Рис.16 Ультразвуковой анемометр

Флюгер - прибор для измерения направления ветра. Чаще всего его крепят на крышах небольших домов, чтобы при необходимости быстро определить не только направление, но и скорость ветра.

Самым распространённым среди флюгеров по сей день остаётся классический флюгер в виде петушка или другой птицы, животного. Размер фигурки составляет 40-70 см.

Рис.17 Флюгер

1.2 Условные знаки

Для наблюдения за погодой и ведения дневника нам необходимо знать условные обозначения. Вот так выглядят условные знаки и обозначения природных явлений и погоды в научном дневнике.

                                                     Рис.18 Условные знаки

2. Практическая часть

2.1 Ведение дневника погоды

Зная условные обозначения, я без труда смогла заполнить дневник. Каждый день в ноябре записывала свои наблюдения в дневник, а затем их решила сохранить, для того, чтобы сравнить результаты, и посмотреть изменения, по прошлому месяцу, или сравнить погоду в любое время года с прошлым годом в это же время.

                              Рис.19 Дневник погоды за ноябрь 2019

Заключение

Наблюдения за погодой очень важны. Чем дольше они ведутся, тем точнее прогнозы. Точный прогноз позволяет предупредить людей об опасности приближающегося сильного ветра, урагана, ливня или засухи, позволяет нам защитить себя от каких-либо неприятных природных явлений.

Список литературы

1. GISMETIO: погода в России [ Интернет-ресурс ]//Режим доступа:  https://www.gismeteo.ru/ (09.12.19)

2. Метеоприборы для наблюдения и измерения погоды [ Интернет-ресурс ]//Режим доступа: https://yandex.ru/turbo?text=https%3A%2F%2Fxn----8sbiecm6bhdx8i.xn--p1ai%2F%25D0%25BC%25D0%25B5%25D1%2582%25D0%25B5%25D0%25BE.html (28.11.19)