Фрэнк Форрестер - Тысяча и один вопрос о погоде

201. Как обозначается направление ветра с помощью градусной шкалы?Круг содержит 360°. Север соответствует 0° или 360°, восток — 90°, юг — 180° и запад — 270°. Ветер, дующий с направления 45°, является северо-восточным ветром.

202. Что называют скоростью ветра и в каких единицах она выражается?Скорость ветра является характеристикой движения воздуха и представляет собой скорость, с которой воздух протекает через данную точку земной поверхности. Она выражается различным образом. В странах, где используется метрическая система мер, скорость ветра выражается в километрах в час или в метрах в секунду. Однако имеется тенденция выражать скорость ветра в узлах — единицах, применяющихся в морской навигации и аэронавигации. Один узел соответствует одной морской миле [3] Одна морская миля равна 1,852 км. ( Прим. перев .) в час. Таким образом, неверно употреблять для обозначения скорости выражение узел в час.

203. Какой прибор показывает направление ветра у земли? Направление ветра определяется с помощью анемоскопа или флюгера, который устанавливается в воздушном потоке. Флюгер указывает направление, откуда дует ветер. Чувствительность флюгера зависит от его массы и трения в опоре. Большинство флюгеров имеет оперение, достаточное для создания заметного сопротивления ветру. Оперение уравновешивается стрелкой-противовесом. Флюгер свободно вращается на вертикальной оси. Направление ветра определяется непосредственно по маркеру направлений флюгарки. Этот маркер содержит основные румбы и ориентируется относительно географического меридиана.

204. В чем заключается дистанционное измерение направления ветра?Если флюгер установить на крыше обсерватории, то его главный привод можно провести через опорную трубу в комнату и установить там индикатор со стрелкой, которой движение флюгера передается с помощью механического привода. Более практичным и эффективным методом является использование электрической цепи. Поворот флюгера приводит к замыканию электрической цепи, соединенной с системой электрических лампочек, расположенных на некотором расстоянии отфлюгера. Лампочки соответствуют определенным румбам. Наиболее удобным типом электрической цепи для непосредственного отсчета направления ветра является цепь, в которой используется два электромотора. Один из них приводится в движение вращением флюгера и вызывает соответствующее движение другого мотора, который, в свою очередь, соединяется с указателем на циферблате, представляющем собой шкалу компаса.

205. Как производится автоматическая регистрация направления ветра?Электрические цепи, описанные выше, могут быть присоединены к прибору, называемому регистратором. При изменении направления ветра флюгер поворачивает электромагниты, которые связаны с его основными контактами. На каждом контакте, соответствующем определенному направлению, цепь замыкается. Электрический ток передается на перо, которое автоматически наносит серию штрихов на специальной ленте.

206. Какой прибор применяется для измерения скорости ветрау земли? Наиболее широко распространенными приборами для измерения скорости ветра являются анемометры. В метеорологической практике используется четыре основных типа этих приборов: чашечный, бриделевый (уздечковый), манометрический и анемометр в виде полусинхронного мотора, называемый анеморумбометром. Недавно в армии США был создан анемометр, который представляет собой ружье, выстреливающее в поток воздуха маленький стальной шар. Регистрируя место падения пули и направление ствола ружья, оператор может определить ветер на небольших высотах с точностью до 1 м/сек.

207. Как работает чашечный анемометр?Этот анемометр в настоящее время все еще широко применяется, хотя постепенно и уступает место более новым типам. Анемометр с робинзоновыми полушариями состоит из трех или четырех алюминиевых чашечек диаметром 27,7 см каждая, равномерно размещенных вокруг вертикальной оси. Ветер вращает чашечки. По мере того как через чашечки проходит определенный объем воздуха, замыкается контакт. Измерение скорости ветра может производиться на некотором расстоянии путем регистрации вспышек лампочек или сигналов зуммера, соответствующих прохождению воздушной частицей расстояния в 1/ 60километра. Таким образом, число сигналов зуммера или вспышек лампочки за одну минуту показывает скорость ветра в километрах в час. Регистрация скорости ветра может быть также осуществлена автоматически путем передачи электрических импульсов на электромагнит регистрирующего пера, которое отмечает среднюю скорость ветра за короткий промежуток времени на барабане, вращающемся с помощью часового механизма.

208. Как работает бриделевый анемометр? Этот анемометр представляет собой модификацию чашечного анемометра, описанного в ответе на предыдущий вопрос. Различие между ними заключается в том, что в бриделевом анемометре имеется 32 или более не вращающихся полушария. Полушария с помощью пружинки удерживаются на вертикальном стержне, вокруг которого они размещены. Давление ветра приводит к некоторому перемещению чашек. Это перемещение против силы сжатия пружины пропорционально силе ветра. Сила ветра, в свою очередь, может быть выражена в единицах скорости на шкале индикатора или ленте самописца.

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.