Тысяча и один вопрос о погоде

209. Как работает манометрический анемометр? Он сконструирован так, чтобы измерять изменения давления, возникающие при прохождении потока воздуха через приемник, размещенный на флюгере. Приемник присоединяется с помощью трубки к жидкостному манометру с поплавком. Уровень жидкости в манометре поднимается или опускается в соответствии с ростом или уменьшением давления в приемнике. Движение поплавка, в свою очередь, передается на стрелку пера, которое может записывать скорость ветра на вращающемся барабане. Анемометры, основанные на измерении давления, используются на самолетах для определения скорости воздушного потока, обтекающего самолет.

210. Что представляет собой анеморумбометр? Анеморумбометр представляет собой соединение анемометра с флюгером; он может указывать направление и скорость ветра и регистрировать эти элементы. Трехлопастный ротор, выполненный из пластмассы, приводит в движение электрогенератор, создающий напряжение, прямо пропорциональное скорости ветра. Двойной регистратор производит непрерывную запись каждого порыва и каждого ослабления, а также каждого изменения направления ветра на ленте.

211. Как измеряется ветер на высотах? Измерения ветра на высотах производятся обычно путем прослеживания трассы полета шара, наполненного водородом или гелием. Шар свободно поднимается и перемещается вместе с воздушным потоком. Положение шара в течение полета наблюдают через определенные промежутки времени. Нанося результаты этих наблюдений на соответствующий планшет, можно определить направление скорость ветра. Для наблюдения за шарами применяются три метода: визуальный, или оптический, радио и радиолокационный.

212. Что представляет собой оптический метод? Оболочки шаров-пилотов обычно весят от 10 до 100 и выполняются из резины или неопрена; их наполняют водородом или гелием. Чтобы шар-пилот весом -30 г достиг необходимой плавучести, ему сообщают подъемную силу в несколько сот граммов. Шар-пилот выпускается в свободный полет, имея скорость подъема несколько сот метров в минуту. В точке выпуска его путь прослеживается с помощью телескопического прибора, подобного секстанту. Этот прибор называется теодолитом и дает возможность измерять угол места и азимут шара-пилота до тех пор, пока шар не исчезнет из виду из-за большого удаления или попадания в облако. Отсчеты этих двух углов снимаются через определенные промежутки времени и наносятся на специальный планшет (круг). Результаты графической обработки нанесенных данных позволяют получить направление и скорость ветра на высотах до прекращения наблюдений. Наблюдения прекращаются из-за исчезновения шара в облаке, разрыва оболочки или потери шара из поля зрения теодолита в результате большого удаления. Чтобы за шаром можно было следить ночью, к нему подвешивают маленькую батарейку с электрической лампочкой.

213. Как для измерения ветра на высотах используется радио? Ранее рассказывалось о радиозондировании как методе применения больших шаров для подъема чувствительных элементов, реагирующих на изменение давления, влажности и температуры. Сведения об этих измерениях подаются на наземную приемную станцию передатчиком, который входит в комплект приборов радиозонда. При этом можно применять радиопеленгатор, дающий возможность производить измерение ветра. Такая система носит название радиоветрового зонда.

214. Каким образом применяется радиолокатор для определения ветра в свободной атмосфере? К шару подвешивается мишень, которая прослеживается точным радиолокатором, установленным на земле, подобно тому как шар-пилот наблюдается с помощью теодолита. В то время как шар поднимается и переносится движущимся воздухом, радиоволны ультракоротковолнового диапазона, излучаемые радиолокационной станцией, достигают шара и отражаются от него. Скорость и направление ветра до высот 16–32 км рассчитываются по разности времени излучения и приема радиоволн.

Радио- и радиолокационные станции имеют преимущество по сравнению с оптическими приборами, которое заключается в том, что шар может наблюдаться до больших высот и практически при почти любом состоянии погоды.

215. Что такое шкала Бофорта? Это числовая шкала для обозначения скорости ветра, предложенная в 1805 году адмиралом Британского королевского флота сэром Фрэнсисом Бофортом. Первоначально шкала Бофорта содержала числа (баллы) от 0, соответствующего штилю, до 12, обозначающего ураганный ветер. Каждый балл соответствует двум значениям силы ветра. Однако его чаще всего относят к большему из них. В настоящее время число баллов увеличено до 17.