Самодельные приборы для измерения изменений погоды

VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Самодельные приборы для измерения изменений погоды

Протопопов  Э.М. 1
1МБОУ "Намская СОШ №2"
Новгородова Л.Г. 1
1МБОУ "Намская СОШ №2"
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Я живу в селе Намцы. Учусь в 3-м классе. Недавно мы всем классом участвовали в проекте «Как составляют прогноз погоды». В ходе проекта мы узнали, что первая метеорологическая станция была построена в Санкт-Петербурге по указу императора Николая II. Также выявили, чем занимаются метеорологи и синоптики, нашли народные приметы, познакомились с приборами для измерения изменений погоды, начали вести дневник наблюдений за погодой. После мы пошли на экскурсию в метеорологическую станцию села Намцы, где мы своими глазами увидели и потрогали приборы, работник метеостанции рассказал и показал, как они работают. Раньше все делали вручную и работать на станции было тяжело, но сейчас уже есть электронное оборудование, которое фиксирует изменения каждую минуту и всё это видно на компьютере.

Как нам сказали, предсказывать погоду сложно, потому что есть много факторов, влияющих на погоду. Не всегда показания синоптиков оказываются верными, зато старики знают много народных примет. Старики говорят, что все деревья реагируют на погоду: перед ненастьем чешуйки шишек хвойных деревьев плотнее прижимаются друг к другу, а в сухую погоду, наоборот, раскрываются, отчего шишка становится ершистой. Также срубленные ветки деревьев могут выпрямиться или наоборот загнуться.

После всего увиденного и услышанного мне захотелось хоть немного научиться предсказывать погоду. Конечно, я мог бы прослушать прогноз погоды, но гораздо интереснее оказалось сделать своими руками прибор, который покажет изменение погоды, и пронаблюдать его действие.

Цель моей работы – наблюдение за погодой с помощью самодельных приборов.

Задачи:

Изучить литературу по данному вопросу;

Изготовить самодельные приборы для измерения погоды;

Понаблюдать за работой самодельных приборов.

Что такое погода?

Ничто не влияет так заметно на жизнь каждого из нас, как погода. От ее капризов не было защиты у наших предков, нет ее и у нас. В повседневной жизни мы видим, что погода влияет на наше самочувствие, обостряет наши болезни, командует, как нам одеваться, выходя из дома, регулирует работу транспорта, определяет урожаи, нарушает ритм жизни целых государств, из-за засух, наводнений и смерчей. Поэтому, уже с древних времен человек искал способы предсказания будущей погоды.

В энциклопедии написано: «Погода – это состояние атмосферы в какой-то физический момент или отрезок времени, характеризующееся совокупностью метеорологических величин и явлений».

Характеризуют погоду или с помощью приблизительных, упрощённых, обобщающих терминов (облачная, дождливая, тёплая, сухая, жаркая, холодная, ветреная, сырая), или всей совокупностью значений метеорологических величин (например: полная облачность, дождь, ветер северный, температура воздуха 10ºС и т.д.

Впервые измерить атмосферное давление удалось итальянскому учёному Эванджелисту Торричелли, ученику Галилея в XVII веке.

Опыт Торричелли состоит в следующем: стеклянную трубку длиной около 1м, запаянную с одного конца, наполняют ртутью. Затем, плотно закрыв другой конец трубки, её переворачивают, опускают в чашку с ртутью и под ртутью открывают конец трубки. Часть ртути при этом выливается в чашку, а часть её остаётся в трубке. Высота столба ртути, оставшейся в трубке, равна примерно 760 мм. Атмосфера давит на поверхность ртути в чашке. Ртуть находится в равновесии. Значит, давление в трубке равно атмосферному давлению. Если, например, атмосферное давление равно 740 мм рт. ст. , то это значит, что воздух производит такое же давление, какое производит вертикальный столб ртути высотой 740 мм.

Повторить опыт Торричелли не можем, т.к. ртуть – ядовитая жидкость, но можно изготовить много разных приборов, реагирующих на изменение атмосферного давления и влажности воздуха.

Из истории наблюдения за погодой

Уже в далеком прошлом человек понял, что наблюдать погоду весьма важно. Однако без научных исследований он был не в состоянии понять процессы, от которых погода зависит. Поэтому метеорология развивается параллельно с развитием метеорологических приборов. Принято считать, что метеорология как наука зародилась в 1643 году, с изобретением барометра. Примерно в то же время, что и барометр, был изобретен (вероятно, Галилеем) первый жидкостный термометр, а также первый гигрометр, в котором использовался человеческий волос (растягивающийся в зависимости от степени влажности воздуха), для измерения атмосферной влажности.

Три основные характеристики атмосферы  -  давление, температура и влажность — можно было теперь измерять. И ученые для начала решили установить связь между ними и другими атмосферными явлениями: ветром, градом, солнечным освещением и облаками.

Метеорологические станции стали появляться лишь в 19 веке. В это же время стала вестись непрерывная регистрация температуры воздуха. В наш век число метеорологических станций составляет десятки тысяч. Сотрудники метеослужб достоверно предсказывают погоду благодаря современным сложным приборам.

Но даже сейчас некоторые метеорологи признают ценность народных примет.

Народные приметы о погоде

По центральным каналам телевидения и в интернете достаточно информации о том, какая ожидается погода в ближайшие сутки, но делать прогноз на то, какая будет погода осенью довольно проблематично, так как даже предположения на длительный срок в конечном итоге меняются. Зато неизменным остаются народные приметы, приносящие достоверную информацию уже не один десяток лет, хотя большая часть наблюдений и примет со временем искажаются из-за глобального потепления, катаклизмов и прочих природных явлений, которые влияют на климат планеты.

Какие бывают приметы о погоде?

Долгосрочные:

Лето дождливое – зима снежная
Тёплая осень – к долгой зиме.
Снежная зима  –  к затяжной весне.

Краткосрочные:

Вечерняя радуга  –  к хорошей погоде.
Серенькое утро  –  красненький денёк

Религиозные:

На Казанскую (21 июля) всегда гроза бывает.
На Татьяну (25 января) солнце – к раннему прилёту птиц, если снег – к дождливому лету, а мороз и солнце – к хорошему лету.

Местные признаки:

Облака. Высокие кучевые облака – к хорошей ясной погоде. Небо в барашках – к ненастью.
Осадки. Пушистый иней – к хорошей ясной погоде, к морозу. Снег идёт большими хлопьями – к ненастью, к оттепели.
Ветер. Сильный ветер днём и прекращение к вечеру – к хорошей ясной погоде. Ветер усиливается к вечеру – к ненастью.

Растения. Одуванчики плотно сжимают свою пушистую шапку – к ненастью.
Животные. Птицы перед теплом садятся на верхушки деревьев. Зайцы держатся около жилья к морозам. Ласточки летают низко над землёй – к дождю.

Скептики могут утверждать, что много старых народных  примет о погоде ошибаются. Но  этому есть логическое объяснение: наши предки создавали приметы в другие климатические эпохи. В частности, на славянских землях еще несколько столетий назад зимы были более суровые, а лето и весна – не такие жаркие, как сегодня.

Домашняя метеостанция

Для создания своей домашней метеостанции я решил изготовить и приобрести следующие приборы:

ТЕРМОМЕТР

Этот прибор мы приобрели в магазине. В продаже есть различные модели, которые могут показывать самую высокую и самую низкую температуру за сутки. Установили термометр в безопасном месте в тени.

ОСАДКОМЕР

Этот прибор позволял мне измерить количество осадков, выпавших за сутки в миллиметрах. Для этого я разрезал прозрачную пластмассовую бутылку, и, перевернув верхнюю часть, вставил ее в нижнюю. Собранные осадки не будут испаряться.

ГИГРОМЕТР

По нему мы измеряем влажность воздуха. Мы взяли шишку, прикрепили к ней проволоку. Когда она раскрытая - то влажность воздуха ниже (сухая). А когда шишка сжимается, то влажная и скоро пойдет снег или дождь. Это приспособление мне понадобится летом.

БАРОМЕТР

Этот прибор для определения давления.

Я взял стеклянную банку, воздушный шарик. Срезал часть шарика с отверстием для надувания. Оставшуюся часть шарика натянул на банку. Плотно закрепил шарик на горловине банки с помощью канцелярской резинки. Взял бамбуковую шпажку и приклеил к шарику так, чтобы край немного не доходил до середины горловины банки. Взял лист картона и сложил его, получилась треугольная фигура. На картоне расчертил графу по которой фиксируются показания. Поставил прибор на ровное место, так чтобы шпажка находилась в строго горизонтальном положении.

Каждый день утром обходил свои приборы и записывал их показания. Делал это весь март, а затем сравнивал с официальным прогнозом погоды.

Наблюдения за показаниями приборов.

Дневник наблюдений за погодой своими приборами.

Дата

Температура

Осадки

Давление

Направление ветра

1.03.

-26

*(снег)

752

ш

2.03.

-27

*(снег)

752

ш

3.03.

-26

Ясно

756

С

4.03.

-19

Ясно

753

С-З

5.03.

-22

*(снег)

755

ш

6.03.

-22

Малооблачно

759

В

7.03.

-22

Ясно

760

З

8.03.

-24

Ясно

763

Ю-В

9.03.

-23

Ясно

764

ш

10.03.

-19

Ясно

758

Ю-В

11.03.

-19

Ясно

752

Ю

12.03.

-18

Ясно

750

С

13.03.

-16

Ясно

752

ш

14.03.

-15

Ясно

758

З

15.03.

-20

Ясно

755

Ю-В

16.03.

-21

Ясно

755

С

17.03.

-18

Ясно

748

С

18.03.

-19

Ясно

757

З

19.03.

-22

Ясно

764

В

20.03.

-16

Облачно

756

С-В

21.03.

-14

Ясно

755

Ю-В

22.03.

-13

Пасмурно

750

ш

23.03.

-8

Ясно

750

С

24.03.

-5

Ясно

747

Ю-В

25.03.

-5

Ясно

746

С

26.03.

-1

Облачно

736

Ю

27.03.

-3

Ясно

740

З

28.03.

-7

Малооблачно

748

З

29.03.

-4

Облачно

744

Ю-В

30.03

-13

Ясно

753

З

31.03

-14

Ясно

755

Ю-В

Заключение

Сравнив данные о погоде Якутской метеослужбы и показания своих приборов, я увидел, что по моим прибором в нашем селе было на 2-5 градусов холоднее, чем по предсказаниям. Но в общем температуры были почти одинаковые. Направление ветра тоже совпало. По показаниям барометра перед непогодой давление падало. Значит, по моей домашней метеостанции можно определять погоду.

Метеостанцию в домашних условиях можно создать. Теперь я могу сам, наблюдая по своим приборам определять и даже предсказывать погоду.

Практическая значимость проекта – мы будем знать изменения погоды при сенокосе.

Список использованной литературы:

Газета"Комсомольская правда" 26 сентября-3 октября 2013 года стр.3 статья "Как "считают" погоду на полгода вперед?

Дыбина О.В., Рахманова Н.П., Щетинина В.В. Неизведанное рядом. – М.: ТЦ СФЕРА, 2015.

http://ru.wikipedia.org/wiki/

www.gismeteo.ru

Просмотров работы: 289