Wyznaczanie temperatury i wysokości podstawy chmur



Podobne dokumenty
Pomiary całkowitej zawartości pary wodnej w pionowej kolumnie atmosfery Krzysztof Markowicz Instytut Geofizyki, Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski

Podstawowe obserwacje meteorologiczne Krzysztof Markowicz Instytut Geofizyki, Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski

Wyznaczanie bilansu energii i albeda powierzchni ziemi Krzysztof Markowicz Instytut Geofizyki, Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski

Badanie funktorów logicznych TTL - ćwiczenie 1

PRZEDMIOTOWY SYSTEM OCENIANIA Z FIZYKI WYMAGANIA EDUKACYJNE DLA UCZNIÓW KLAS I

ĆWICZENIE NR 43 U R I (1)

( 3 ) Kondensator o pojemności C naładowany do różnicy potencjałów U posiada ładunek: q = C U. ( 4 ) Eliminując U z równania (3) i (4) otrzymamy: =

SPRAWOZDANIE Z PROJEKTU Dioda jako czujnik temperatury

Wyznaczenie masy optycznej atmosfery Krzysztof Markowicz Instytut Geofizyki, Wydział Fizyki, Uniwersytet Warszawski

DYNAMIKA KONSTRUKCJI

Wykład 6. Badanie dynamiki zjawisk

Politechnika Częstochowska Wydział Inżynierii Mechanicznej i Informatyki. Sprawozdanie #2 z przedmiotu: Prognozowanie w systemach multimedialnych

Ruch płaski. Bryła w ruchu płaskim. (płaszczyzna kierująca) Punkty bryły o jednakowych prędkościach i przyspieszeniach. Prof.

POMIAR PARAMETRÓW SYGNAŁOW NAPIĘCIOWYCH METODĄ PRÓKOWANIA I CYFROWEGO PRZETWARZANIA SYGNAŁU

Wykład 6. Badanie dynamiki zjawisk

4.2. Obliczanie przewodów grzejnych metodą dopuszczalnego obciążenia powierzchniowego

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego. Badanie przerzutników

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Skręcalność właściwa sacharozy. opiekun ćwiczenia: dr A. Pietrzak

Układy sekwencyjne asynchroniczne Zadania projektowe

ĆWICZENIE 7 WYZNACZANIE LOGARYTMICZNEGO DEKREMENTU TŁUMIENIA ORAZ WSPÓŁCZYNNIKA OPORU OŚRODKA. Wprowadzenie

Parytet stóp procentowych a premia za ryzyko na przykładzie kursu EURUSD

Dendrochronologia Tworzenie chronologii

LABORATORIUM PODSTAWY ELEKTRONIKI Badanie Bramki X-OR

Wyznaczanie stałej słonecznej i mocy promieniowania Słońca

Ćwiczenie 119. Tabela II. Część P19. Wyznaczanie okresu drgań masy zawieszonej na sprężynie. Nr wierzchołka

Laboratorium z PODSTAW AUTOMATYKI, cz.1 EAP, Lab nr 3

WYMAGANIA EDUKACYJNE

Układy regulacji i pomiaru napięcia zmiennego.

POMIARY CZĘSTOTLIWOŚCI I PRZESUNIĘCIA FAZOWEGO SYGNAŁÓW OKRESOWYCH. Cel ćwiczenia. Program ćwiczenia

Ćwiczenie 3 Temat: Oznaczenia mierników, sposób podłączania i obliczanie błędów Cel ćwiczenia

Wojewódzki Konkurs Matematyczny dla uczniów gimnazjów. Etap szkolny 5 listopada 2013 Czas 90 minut

Całka nieoznaczona Andrzej Musielak Str 1. Całka nieoznaczona

KARTA KATALOGOWA Nazwa: Miliomomierz EM480C 0.1mOhm EnergyLab Typ: EG-EM480C

E5. KONDENSATOR W OBWODZIE PRĄDU STAŁEGO

Ćwiczenie 14 Temat: Pomiary rezystancji metodami pośrednimi, porównawczą napięć i prądów.

Równania różniczkowe. Lista nr 2. Literatura: N.M. Matwiejew, Metody całkowania równań różniczkowych zwyczajnych.

Imię i nazwisko (e mail): Rok: 2018/2019 Grupa: Ćw. 5: Pomiar parametrów sygnałów napięciowych Zaliczenie: Podpis prowadzącego: Uwagi:

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI PROSTOWNIKI

dr inż. MARCIN MAŁACHOWSKI Instytut Technik Innowacyjnych EMAG

2.1 Zagadnienie Cauchy ego dla równania jednorodnego. = f(x, t) dla x R, t > 0, (2.1)

Silniki cieplne i rekurencje

Dobór przekroju żyły powrotnej w kablach elektroenergetycznych

AX Informacje dotyczące bezpieczeństwa

Temat: Wyznaczanie charakterystyk baterii słonecznej.

Wykład FIZYKA I. 2. Kinematyka punktu materialnego. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Wymagania na poszczególne oceny przy realizacji programu i podręcznika Zrozumieć fizykę

WSKAZÓWKI DO WYKONANIA SPRAWOZDANIA Z WYRÓWNAWCZYCH ZAJĘĆ LABORATORYJNYCH

Temat: Elementy pogody i przyrządy do ich pomiaru. Konspekt lekcji przyrody dla klasy IV. Dział programowy. Przyroda i jej elementy.

Laboratorium Podstaw Fizyki. Ćwiczenie 100a Wyznaczanie gęstości ciał stałych

Ćw. 2: Analiza błędów i niepewności pomiarowych

Zauważmy, że wartość częstotliwości przebiegu CH2 nie jest całkowitą wielokrotnością przebiegu CH1. Na oscyloskopie:

POMIARY CZĘSTOTLIWOŚCI I PRZESUNIĘCIA FAZOWEGO SYGNAŁÓW OKRESOWYCH

Instrukcja obsługi miernika uniwersalnego MU-07L

Rozkład i Wymagania KLASA III

KIESZONKOWY MULTIMETR CYFROWY AX-MS811. Instrukcja obsługi

Katedra Energetyki. Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego. Badanie liczników

Ćwiczenie nr 10. Pomiar rezystancji metodą techniczną. Celem ćwiczenia jest praktyczne zapoznanie się z różnymi metodami pomiaru rezystancji.

Składniki pogody i sposoby ich pomiaru

TRANZYSTORY POLOWE JFET I MOSFET

Przetwarzanie AC i CA

II PRACOWNIA FIZYCZNA część: Pracownia Jądrowa

ψ przedstawia zależność

Harmonogram czyszczenia z osadów sieci wymienników ciepła w trakcie eksploatacji instalacji na przykładzie destylacji rurowo-wieżowej

BADANIE PROSTEGO ZJAWISKA PIEZOELEKTRYCZNEGO POMIAR NAPRĘŻEŃ

Podstawy opracowania wyników pomiarów z elementami analizy niepewności pomiarowych

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA i ENERGETYKI INSTYTUT MASZYN i URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH

Analiza i Zarządzanie Portfelem cz. 6 R = Ocena wyników zarządzania portfelem. Pomiar wyników zarządzania portfelem. Dr Katarzyna Kuziak

PROGNOZOWANIE I SYMULACJE EXCEL 2 PROGNOZOWANIE I SYMULACJE EXCEL AUTOR: ŻANETA PRUSKA

ZJAWISKO PIEZOELEKTRYCZNE.

INSTRUKCJA OBSŁUGI CHY 220 TERMO-HIGROMETR. Z pomiarem punktu rosy i temperatury wilgotnego termometru

ĆWICZENIE 4 Badanie stanów nieustalonych w obwodach RL, RC i RLC przy wymuszeniu stałym

Imię i nazwisko (e mail): Rok:. (2010/2011) Grupa: Ćw. 5: Pomiar parametrów sygnałów napięciowych Zaliczenie: Podpis prowadzącego: Uwagi:

Wymagania przedmiotowe z fizyki - klasa III (obowiązujące w roku szkolnym 2013/2014)

Analiza rynku projekt

Wymagania na poszczególne oceny przy realizacji programu i podręcznika Świat fizyki Klasa III

WYMAGANIA EDUKACYJNE

Ćw. 1: Wprowadzenie do obsługi przyrządów pomiarowych

PROGNOZOWANIE I SYMULACJE EXCEL 2 AUTOR: MARTYNA MALAK PROGNOZOWANIE I SYMULACJE EXCEL 2 AUTOR: MARTYNA MALAK

POMIAR INDUKCJI MAGNETYCZNEJ ZA POMOCĄ FLUKSOMETRU

MULTIMETR CYFROWY AX-100

WNIOSKOWANIE STATYSTYCZNE

PROGNOZOWANIE I SYMULACJE. mgr Żaneta Pruska. Ćwiczenia 2 Zadanie 1

Higrostaty pomieszczeniowe

E k o n o m e t r i a S t r o n a 1. Nieliniowy model ekonometryczny

G2265pl REV23RF REV-R.02/1. Instrukcja instalacji i uruchomienia. CE1G2265pl /8

Wstęp do teorii niepewności pomiaru. Danuta J. Michczyńska Adam Michczyński

Wymagania konieczne i podstawowe Uczeń: 1. Wykonujemy pomiary

PROPOZYCJA NOWEJ METODY OKREŚLANIA ZUŻYCIA TECHNICZNEGO BUDYNKÓW

Odległość mierzy się zerami

Przedmiotowy system nauczania z fizyki dla klasy II gimnazjum

Podstawowy podział chmur

BADANIE PROSTEGO I ODWROTNEGO ZJAWISKA PIEZOELEKTRYCZNEGO I JEGO ZASTOSOWANIA

Różnica bilansowa dla Operatorów Systemów Dystrybucyjnych na lata (którzy dokonali z dniem 1 lipca 2007 r. rozdzielenia działalności)

THP-100 su Obsługa oprogramowania oraz instrukcja wzorcowania

INSTRUKCJA OBSŁUGI M-320 #02905 KIESZONKOWY MULTIMETR CYFROWY

Pochodna i różniczka funkcji oraz jej zastosowanie do obliczania niepewności pomiarowych

Prognozowanie średniego miesięcznego kursu kupna USD

Transkrypt:

Wyznaczanie emperaury i wysokości podsawy chmur Czas rwania: 10 minu Czas obserwacji: dowolny Wymagane warunki meeorologiczne: pochmurnie lub umiarkowane zachmurzenie Częsoliwość wykonania: 1 raz w ciągu dnia Poziom szkoły: wszyskie Maeriały i przyrządy: piromer 1. Wsęp Chmury odgrywają isoną rolę w kszałowaniu pogody i klimau. Wpływ chmur na klima jes dość skomplikowany i zależy od wielu czynników. W uproszczeniu jednak można swierdzić, że chmury wysokie ogrzewają a niskie chłodzą ziemski sysem klima. Z ego powodu niezmiernie ważnym jes monioring nie ylko zachmurzenia całkowiego ale również sopnia pokrycia chmurami z podziałem na wysokość ich wysępowania. Chcielibyśmy wiedzieć czy długiej perspekywie czasowej przybywa czy ubywa chmur na różnych wysokością. Jak na razie obserwacje nie dają jednoznacznej odpowiedzi. Wysokość chmur możemy określać wizualnie klasyfikując chmury na podsawie wyglądu i zjawisk opycznych do różnych kaegorii. Chmury dzielimy ze względu na pięra wysępowania na wysokie (po wyżej 6 km), średnie (od 2,5 do 6 km) i niskie (od powierzchni ziemi do 2,5 km). Dodakowo wysępują chmury o budowie pionowej, kóre mogą wysępować we wszyskich rzech pięrach. Chmury pięra najwyższego są najcieńsze i zawsze jes przez nie widoczne słońce. W przypadku piera średniego słońce jes widoczne ale jego blask jes bardzo słaby ale na yle silny, że w większości przypadku bez problemu porafimy zlokalizować słonce na nieboskłonie. Chmury niskie oraz o budowie pionowej są najgrubsze co sprawia, że bardzo rzadko może dosrzec przez nie arczę słoneczną. Wysokość chmur może oszacować mierząc ich emperaurę. Temperaura chmury jes niezłym wskaźnikiem jej wysokości ze względu na fak, że emperaura powierza na ogół sysemaycznie obniża się wysokością. Im niższa emperaura chmury ym wyżej się znajduje a ym samym silniej ogrzewa sysem 1

klimayczny. Mierząc emperaurę chmury możemy oszacować jej wysokość zakładając spadek emperaury z wysokością 6.5 o C na 1 km oraz zakładając, że znamy emperaurę powierza przy powierzchni ziemi. Uzyskane wynik możemy porównać z prosym oszacowaniem na wysokość chmury gdy dysponujemy pomiarami emperaury punku rosy lub wilgoności względnej powierza. W ym przypadku wysokość podsawy chmury dana jes wzorem H 120( c d ) [m] (1) gdzie c jes emperaurą chmury zmierzoną piromerem, zaś d jes emperaurą punku rosy. Jeśli dysponujemy pomiarami wilgoności względnej obliczamy emperaurę punku rosy sosując kalkulaor wilgoności [2]. Znajomość emperaury chmury pozwala nam również określić jej skład. Gdy emperaura jes dodania możemy mieć pewność, że chmura zawiera kropelki wody. Gdy emperaura jes niższa od -10 o C chmury na ogół składają się z kryszałów lody. W przedziale od -10 do C o C może wysępować zarówno lód jak i woda. Woda w posaci kropelek w emperaurze po niżej zera sopni nie jes niczym niezwykłym w chmurach i nosi nazwę wody przechłodzonej. Znane są przypadki badań loniczych powierdzające obecność niezamarznięej wody w emperaurze ok. -40 o C. 2. Przyrządy pomiarowe Przyrządem kóry będzie wykorzysany podczas obserwacji jes piromer. Przyrząd en służy do bezdoykowego pomiaru emperaury. Piromer mierzą ilość (naężenie) energii emiowanej przez ciała w określonej jednosce czasu poprzez pomiar emperaury elemenu, na kóry pada promieniowanie ermiczne (ermoparę). Obecnie piromery coraz częściej sosuje się do pomiaru emperaury ciał fizycznych np. piromer lekarski służy do pomiaru emperaury ciała człowieka czy emperaury przygoowywanych posiłków. 2

Rys. 1 PIR882-C Piromer Compac Sosowany będzie piromer kompakowy PIR 882C (widoczny na zdjęciu) jednak doświadczenie może być przeprowadzone dowolnym piromerem, kórego zakres emperaury jes co najmniej w przedziale od -50 do 50 C. Przyrząd charakeryzuje się prosym sposobem obsługi oraz nowoczesną, ergonomiczną obudową. Wyposażony jes w celownik laserowy pozwalający na precyzyjne określenie punku pomiarowego. Posiada funkcje podświelenia wyświelacza oraz zarzymania wyniku pomiaru (Daa Hold). 3. Przeprowadzenie obserwacji Pomiar przeprowadzamy jedynie gdy chmurny znajdują się wysoko na niebie najlepiej w okolicach zeniu. Chmury powinny eż być co najmniej ak duże jak wyciągnięa pięść na le nieboskłonu. Przebieg procedury pomiarowej: 1. Skieruj piromer w kierunku zeniu 2. Naciśnij czerwony przycisk 3. Sprawdź czy jednoskami emperaury są sopnie Celsiusa jeśli nie o naciśnij przycisk o C. 4. W celu wykonania pomiary emperaury naciśnij i rzymaj czerwony przycisk. W czasie pomiaru na wyświelaczu pojawia się napis SCAN. Wyniki są odświeżane 2.5 razy na sekundę. 5. Przez 5 sekund obserwuj wskazania przyrządu i oszacuj warość średnią emperaury. 6. Po zakończeniu pomiaru (zwolnieniu czerwonego przycisku) przyrząd zapamięuje osanią warość i wyświela napis HOLD. 7. Przyrząd wyłącza się auomaycznie. 8. Punky 4-5 powórz 3 razy. 3

9. Raz w miesiącu sprawdź san baerii poprzez odłączenie baerii i podłączenie jej do miernika uniwersalnego. Jeśli napięcie jes mniejsze niż 8 V wymień baerie na nową. Uwaga: Nigdy nie kieruj przyrządu w kierunku słońca Dodakowo w czasie pomiarów mierzymy emperaurę powierza. W ym celu korzysamy z ermomeru zaokiennego lub ermomeru w klace meeorologicznej (jeśli akową posiadamy). 4. Prookół wyników Wypełnij abele wpisując daę pomiaru, godzinę w czasie uniwersalnym (odjąć 2 godziny dla czasu leniego lub odjąć 1 godzinę dla czasu zimowego), emperaurę powierza mierzona zwykłym ermomerem (np. zaokiennym) oraz wyniki kolejnych rzech pomiarów piromerem. W przedosaniej kolumnie oblicz warość średnią pomiarów piromerem z dokładnością do jednego miejsca po przecinku. Nasępnie oblicz różnice emperaur pomiędzy emperaurą powierza a emperaurą chmury. Wyznacz wysokość podsawy chmury H uwzględniając, że emperaura powierza obniża się o 0,65 o C na 100 merów wysokości zgodnie ze wzorem H c 0,65 a [m] (2) gdzie c jes emperaura chmury zmierzoną piromerem, zaś a emperaura powierza zmierzoną ermomerem. Jeśli posiadamy higromer mierzymy wilgoność względną powierza i przeliczamy ją na emperaurę punku rosy używając jednego z dosępnych kalkulaorów [2]. Nasępnie korzysając we wzoru 1 obliczamy wysokość podsawy chmury. lp. 1 2 3 daa godzina [UTC] emperaura powierza a [ C] emperaura chmury c [ C] I II III 4

średnia a - c [ C] wysokość chmury w [m] ze wzoru 2 wilgoność względna [%] emperaura punku rosy wysokość chmury w [m] ze wzoru 1. 5. Analiza wyników Na podsawie zmierzonej emperaury chmury określ czy chmura składa się w kropelek wody czy kryszałów lodu. Korzysając z wyznaczonej wysokości chmury zaklasyfikują do pięra wysokiego, średniego lub niskiego. Czy wyznaczone pięro chmur zgadza się z klasyfikacją danego rodzaju chmury? Przykładowo uzyskaliśmy wysokość podsawy chmury 4500 m a na nieboskłonie widzimy chmury alosraus należące do pięra średniego. Ponieważ, chmury pięra średniego znajdują się na wysokości od 2500 do 6000m orzymaliśmy zgodność wyników. Porównaj wysokości chmur uzyskane obiema meodami. Co wpływa na błędy oszacowania wysokości chmury meodą pomiaru piromerem? Czy można ulepszyć ą meodę? 6. Lieraura dodakowa [1] Maghrabi, A.H, R. Clay, N. Wild and B. Dawson, (2009) Design and developmen of a simple infrared monior for cloud deecion, Energy Conversion and Managemen, 50, 2732-2737. [2]Inerneowe kalkulaory od obliczania emperaury punku rosy: hp://www.label.pl/po/kalkulaor.hml hp://www.odbiory.pl/index.php/poradnik-auomayki-i-bms/iem/obliczeniapunku-rosy-wilgonoci-i-cinienia-dla-powierza 5