При барометрическом определении высот пользуются приборами для измерения давления и температуры воздуха.
10. Ртутный барометр является весьма совершенным прибором для определения давления воздуха. С его помощью величина давления воздуха может быть определена с ошибкой, не превышающем ±0,1 мм. Однако прибор этот громоздок, хрупок и в настоящее время при работе в маршруте не применяется. В поле работают с барометрами — анероидами (см. § 11), а ртутный барометр используется для определения добавочных поправок анероидов (см. §14). В отсчет по ртутному барометру вводят следующие три поправки:
поправку шкалы и поправки за приведение показаний прибора к t =0° и к широте φ=45°.
На метеостанциях, кроме того, вводят поправку за приведение давления к уровню моря.
При сличении своих анероидов со ртутным барометром надо следить, чтобы эта последняя поправка и не была введена.
11. Устройство анероида в основных чертах таково: внутри прибора находится металлическая коробка, из которой выкачен воздух; верх коробки придерживается пружиной. Поверхность коробки колеблется в зависимости от перемен давления воздуха. Системой пружины, рычагов и цепочки Гааля колебания коробки передаются стрелке анероида. Ввиду трения в системе передачи и недостаточности упругих свойств коробки, точность определения давления по анероиду ниже, чем по ртутному барометру. Анероид снабжается внутренним термометром для измерения температуры прибора В компенсированных анероидах такой термометр отсутствует.
12. Отсчеты по анероиду. Шкалы анероидов градуированы в мм ртутного столба. Подписи на шкале даны либо в мм (760, 770 и т. д.), либо в см (76, 77 и т. д.). Отсчеты давления следует производить при горизонтальном положении анероида. Прибор не следует класть на холодные или сильно нагретые предметы. Отсчет давления рекомендуется производить спустя пять-десять минут после прихода на точку, чтобы анероид успел воспринять давление в данном пункте. Особенно важно соблюдать это правило после подъема, спуска, переходя глубокого оврага и т. д. По возможности следует повторить отсчет через несколько минут, чтобы убедиться в отсутствии упругого последействия. Перед каждым отсчетом надо слегка постучать пальцем по стеклу, чтобы облегчить стрелке преодоление трения. Отсчет давления делается с точностью до 0,1 мм строго по направлению оси стрелки анероида, во избежание параллакса (§ 15г). Температуру анероида отсчитывают по внутреннему термометру до 0,2°.
13. Введение поправок в отсчеты по анероиду. Отсчет по анероиду не показывает истинной величины атмосферного давления в данной точке. В этом легко убедиться, сопоставив между собою отсчеты по нескольким анероидам или сверив их с показаниями ртутного барометра. Отсчеты по анероидам будут различаться между собой
Чтобы определить величину атмосферного давления, в отсчет по анероиду должны быть введены следующие три поправки: 1) поправка шкалы, 2) за температуру анероида (не путать с температурой воздуха!) и 3) добавочная.
Значения этих поправок для каждого анероида определяются в метеорологических лабораториях (Бюро поверки) и указываются в аттестате, который прикладывается к анероиду (рис. 378).
Главное Управление Гидрометеорологической Службы при Совете Министров СССР
Бюро проверки: __________________
Адрес: __________________________
АНЕРОИД № 544258
Поправки анероида выведены из сличения его с нормальным барометром Обсерватории, приведенным и нормальной тяжести.
1. Поправки шкалы:
| При | Поправка мм | При | Поправка мм | При | Поправка мм |
| мм 790.0 | +2,6 | мм 650.0 | -2.5 | мм 510.0 | -3.1 |
| 789.0 | +1,7 | 640.0 | -2.5 | 500.0 | -3.7 |
| 770.0 | +0,8 | 630.0 | -2.4 | 490.0 | -4.7 |
| 760.0 | 0.0 | 620.0 | -2.3 | 480.0 | -5.8 |
| 750.0 | -0.5 | 610.0 | -2.2 | 470.0 | -7.1 |
| 740.0 | -1.1 | 600.0 | -2.0 | 460.0 | |
| 730.0 | -1.4 | 590.0 | -1.8 | 451.0 | |
| 720.0 | -1.5 | 580.0 | -1.6 | 410.0 | |
| 710.0 | -1.7 | 570.0 | -1.4 | 430.0 | |
| 710.0 | -1.9 | 560.0 | -1.3 | 420.0 | |
| 690.0 | -2.1 | 550.0 | -1.1 | 410.0 | |
| 670.0 | -2.3 | 510.0 | -1.1 | ||
| 670.0 | -2.3 | 530.0 | -1.8 | ||
| 660.0 | -2.4 | 520.0 | -2.5 |
2. Поправка для приведения показаний к 0°= -0.05* t , где t обозначает температуру анероида.
3. Добавочная поправка +5.0. Определена в марте 1947 г. Время определения поправок шкалы: март 1947 г.
» »> температурой поправки: март 1947 г.
Примечание. Поправки должны быть придаваемы, если имеют знак + , и вычитаемы при знаке -.
Начальник Бюро проверки _____________ Отв. поверитель ________
Рис. 378 Образец аттестата анероида
Порядок введения поправок покажем на примере. Положим в Иркутске 5 мая 1947 г. в 9 час. 27 мин. по анероиду № <544258 отсчитаны:
Давление (показание стрелки)……………….724,7 мм,
термометра)……………………………….+14,4° С
а) Поправка шкалы, как видно в аттестате (рис. 378), при отсчете 724,7 мм равна — 1,5 мм. Знак минус означает, что поправку следует вычесть из значения отсчета; следовательно, освобожденный от погрешности шкалы отсчет равен
724,7 — 1,5=723,2 мм.
К полученной величине следует, соответственно знаку, придать или вычесть
б) поправку за температуру анероида, которая для данного анероида вычисляется по формуле
— 0,05* t
где t — температура анероида. В нашем примере температурная поправка равна
— 0,05 * 14,4= — 0,7 мм.
Освобожденный от погрешности шкалы и приведенный к 0° отсчет равен
723,2 — 0,7=722,5 мм.
К последней величине следует еще придать или вычесть из нее, смотря по знаку,
в) добавочную поправку, т.е. +5,0 мм и нашем примере. Следовательно, окончательно исправленный отсчет анероида, соответствующий величине атмосферного давления, равен
722,5+5,0=727,5 мм.
Чтобы упростить работу по введению поправок в отсчеты по анероиду, рекомендуется построить для каждого анероида отдельный график суммарной поправки. Для этого складывают поправки шкалы с добавочной поправкой (в пределах, требуемых условиями местности); по полученным значениям на миллиметровке, строят кривую значении и правок в отсчеты по анероиду при t =0 (рис. 379). Сбоку от этой кривой строят ряд других кривых для соединенной поправки при 10°, 20°, 30° и т. д. Эти кривые будут и точности повторять изломы первой кривой, но отстоять от нее на величины температурной поправки соответственно при 10°, 20° и 30° (в масштабе графика). В приведенном выше примере сумма всех Поправок равна
-1,5 -0,7 +5,0= +2,8 мм.
Эту же величину легко найти и на графике рис. 379 по аргументам: отсчет давления 724,7 мм; температура анероида +14,40 (показаны пунктиром).
14. Определение добавочной поправки. В аттестате анероида укалывается значение добавочной поправки для определенного момента времени (например, для анероида № 544258 добавочная
Рис. 379. График суммарной поправки
поправка была равна +5,0 мм в марте 1947 г.). С течением времени особенно от толчков и от небрежного обращения с анероидом, величина добавочной поправки изменяется. Поэтому перед началом полевых работ и после их окончания следует сдавать анероид для исследования в Бюро поверок, а во время экспедиционных работ наблюдатель должен сам регулярно определять значение добавочной поправки путем сравнения показаний анероидов и ртутного барометра на метеорологических станциях. При этом в отсчет по ртутному барометру вводятся все необходимые поправки, кроме приведения на уровень моря (см. §10), а показания анероида исправляются поправками шкалы и поправками за температуру анероида (см. § 16). Разность поправленных показаний ртутного барометра и каждого анероида укажет добавочную поправку этого анероида в данным момент. Ниже приводится образец записи определений добавочной поправки.
Определение добавочной поправки анероида № 544258 на метеорологической станции 1/ VI 1947 г.