meteo - temperatura aerului si a solului

MASURAREA TEMPERATURII. TEMPERATURA AERULUI. TEMPERATURA SOLULUI.

CUPRINS :

1.1 Determinarea temperaturii aerului 1.2 Scarile termometrice 1.3 Clasificarea termometrelor 2.0 Masurarea temperaturii aerului 2.1 Masurarea temperaturii suprafetei solului sau zapezii

pe parcela lipsita de vegetatie 2.2 Măsurarea temperaturii solului la adâncimi mai mici

pe parcela lipsită de vegetaţie 2.3. Măsurarea temperaturii solului la diferite adâncimi

pe parcela înierbată 2.4 Masurarea temepraturii solului arabil 2.5 Masurarea adancimii de inghet a solului 2.6 Determinarea starii suprafeti solului

TEMPERATURA

Temperatura este una din insusirile fizice esentiale ale materiei. Ea caracterizeaza starea de incalzire sau racire a diferitelor copruri, determinate de acumularea sau pierderea de caldura la care sunt supuse acestea in cursul existentei lor. Unitatea de masura este gradul.

1.1 DETERMINAREA TEMPERATURII AERULUI

Temperatura este principal caracterisitca a climei, de ea depinzand intr-o foarte mare masura valoarea si regimul tuturor celorlalte elemente meteorologice. Cunoasterea ei este asadar indispensabila.

La statiile meteorologice din reteaua de stat se efectueaza masuratori ale temperaturii aerului la orele de observatie 01, 07, 13, 19

SCHIMBUL DE CALDURA CONVECTIV

Datorita miscarii continue ale aerului se obtine un transfer de caldura intre suprafata terestra si straturile de aer aflate in vecinatatea sa. Continutul de caldura al mesei de aer poate fi exprimata astfel: Cp – caldura specifica la presiune constanta T - temperatura absoluta a particulei Transferul de caldura dintre suprafata terestra se exprima prin fluxul caloric.

FLUXUL CALORIC

Neuniformitatea scoartei terestre duce la formarea unor mici turbioane numite turbulente

Cantitatea de caldura transportata de particula de aer in unitatea de timp,printr-o suprafata de 1cm² ,pe o directie perpendiculara pe suprafata

Datorita conductibilitatii mici ale aerului ,schimbul de caldura la nivelul particulelor ce compun aerul este neinsemnat.

TRANSFORMARILE DE FAZA ALE APEI:

EVAPORAREA

CONDENSAREA

SUBLIMAREA

Procesul prin care apa trece din stare lichida in stare gazoasa

Procesul prin care apa din stare gazoasa trece in stare lichida

Procesul prin care apa din stare gazoasa trece direct in stare solida.

1.2 SCARILE TERMOMETRICE

Intervalul dintre cele doua puncte termice (temperatura de fierbere a apei distilate la presiune normală şi temperatura de topire a gheţii) reprezintă scara termometrică , intervalul împărţit într-un număr variabil de părţi egale, fiecare dintre ele reprezentând un grad de temperatură.

SCARA CELSIUS

• Gradul de termeperatura din scara termometrica centigradata a savantului suedez

• A. Celsius este impartita in 100 de parti egale (0-100 º).

• Scara Celsius cunoste o larga raspandire in diferite parti ale lumii.

SCARA FAHRENHEIT

• Scara fizicianului german G.D. Fahrenheit este imparta in 180 de parti egale (32-212 º).

• Este o scara de temperatura utilizata in cadrul sistemului anglo-saxon de unitati de masura;

SCARA REAUMUR

• Scara fizicianului fancez R.A.F de Reaumur este divizata in 80 de parti egale (0-80 º).

• este o scară de temperatură empirică ; • A avut o larga raspandire in Europa, in

deosebi in Franta, Rusia si Germania;

SCARA KELVIN

• O alta scara termometrica, utilizata in imprejurari special, este cea a fizicianului englez W.T. Kelvin.

• Ea noteaza cu 0 º K cea mai coborata temperature posibila, fapt pentru care a capatat numele de “scara termometrica absoluta a lui Kelvin”.

1.3 CLASIFICAREA TERMOMETRELOR

Termometru

Mercur(Hg)

Alcool(C2H2OH)

Toluen(C7H8 )

are punctul de inghet la -38,87 º C si punctual de fierbere la 356,9 º C. El prezinta totodata o conductibilitate termica ridicata si un coficintul de dilatare foarte mare.

ingheata la -117,3 grade si fierbe la 78,5 º C, fapt cpentru care este intrebuintat mai ales in termometrele folosite la masaurarea temperaturilor scazute.

are punctual de inghet la -95,1 grade C si punctual de fierbere la 110,5ºC, fiind utilizat mai ales in termometrele destinate masurarii temperaturilor scazute.

După natura elementului sensibil :

După scop şi destinaţie :

• meteorologice (normale, de minimă, maximă, de minimă şi maximă);

• medicale;

• industriale;

• pentru întrebuinţări casnice etc.

La nivelul Romaniei, unitatea de masura pentru temperatura este °C. Pentru inregistrarea temperaturii se folosesc : termometrele cu lichid, termometrele electrice si termometrele inregistratoare, de tipul termografelor.

2.0 MASURAREA TEMPERATURII AERULUI

In scopul masurarii temperaturii la anumite ore, climatologice ( 01, 07, 13, 19) sau sinoptice ( din ora in ora), se folosesc instrumente cu citire direct (termometre meteorologice ordinare, termometre de extrema-maxima si minima), iar pentru inregistrarea variatiilor continue ale temperaturii aerului intr-o perioada mai lunga (o zi sau o saptamana) se utimileaza termografe.

TERMOMETRE METEOROLOGICE ORDINARE

Instalarea T.M.O. se face în primul adăpost meteorologic în poziţie perfect verticală. Dintre disfuncţionalităţi, cea mai dea întâlnită este întreruperea coloanei de mercur.

TERMOMETRUL DE MAXIMA (T MAX)

Termometrul de maxima (t max) este mai scurt decât T.M.O., are precizie mai slabă (0,5ºC).El este instalat pe furca superioară astativului cu termometre din primul adăpost meteorologic.

TERMOMETRUL DE MINIMA (T MIN)

Termometrul de minimă T mineste un termometru meteorologic cu alcool care se întrebuinţează pentru determinarea celei mai scăzute temperaturi a aerului (minima) din intervalele cuprinse între orele deobservaţii.

TERMOGRAFELE CU LAMA BIMETALICA1.TERMOGRAFUL DE FABRICATIE SOVIETICA

2.TERMOGRAFUL JUNKALOR( FABRICATIE R.D.G)

Ambele se bazeaza pe deformarea cuplului bimetalic sub influenta variatiilor de temperatura.

1.Lama bimetalica2.Sistemul parghiilor de transmisie3.Sistem de amplificare al deformarii4.Lamela cu penita inregistratoare5.Maner pentru indepartarea penitei6.Sistem de indepartare al penitei prin intermediul manerului7.Vergea opritor fixata pe 8.Tambur cu mecanism de ceasornic pe

care este fixata diagrama(termograma)

TERMOMETRUL DE MINIMĂ ŞI MAXIMĂ (SIX-BELLANI)

Termometrul de maxima si minima cu mercur (Six-Bellani). Acest termometru este alcatuit dintr-un tub capilar, in forma de U, inchis la ambele capete, unul din brate fiind spre interior. Portiunea indoita spre interior este umpluta cu alcool. Cealalta ramura este umpluta numai in parte cu alcool. La mijlocul tubului o coloana de mercur – separa cele doua cantitati de alcool.

TERMOGRAFUL

Termografele sunt aparate înregistratoare complexe care permit înregistrarea continuă a variaţiilor de temperatură şi care sunt alcătuite din următoarele părţi:- partea receptoare, reprezentată de o placă bimetalică, curbată

(obţinută prin sudarea a două lamele cu coeficienţi de dilatare diferiţi: una de oţel şi cealaltă dintr-un aliaj al oţelului) sau de un tub manometric Bourdon; ea are rolul de a sesiza variaţiile temperaturii.

- partea transmiţătoare, transmite şi amplifică variaţiile termice receptate de câteva zeci de ori, este alcătuită dintr-un sistem de axe şi pârghii.

- - partea înregistratoare, un tambur cilindric pe care se înfăşoară diagrama de temperaturănumită termogramă (pe aceasta sunt înscrise variaţiile temperaturii; diagrama are, peorizontală, diviziuni pentru timp - în ore, iar pe verticală diviziuni pentru temperatură – îngrade).

CONDITII DE INSTALARE SI IREGISTRARE A TERMOGRAFELOR :

oTermografele sunt instalate in adapostul din platforma meteorologica cu emenetul receptor la 2m inaltime fata de sol.Inregistrarile se fac cat mai corect daca se tin cont de urmatoarele conditii:Armarea mecanismului de ceasornic in aceeasi zi si ora a saptamanii( de 2 ori pe saptamana)Mentinerea in stare curata a aparatelorVerificarea mobilitatii parghiilorVerificarea penitei inregistratoareVerificarea aparaturii la cel mult 3 ore pentru a nu aparea intreruperi in inregistrare

A) TERMOGRAFUL TIP FISCHERAre piesa receptoare în interiorul aparatului, ventilaţia făcându-se prin orificiile practicate în pereţii de plexiglas ai capacului. Cele două lame bimetalice care constituie piesa receptoare sunt fixate rigid la unul din capetele de garnitura metalică. Capetele lor libere se unesc prin lamela răsucită cu dispozitivul de amplificare, care la etalonare se fixează de axul de suspensie într-o anumită poziţie cu ajutorul şurubului. De axul de suspensie este fixată şi pârghia peniţei care se pune în valoare prin intermediul şurubului.

B) TERMOGRAFUL CU TUB BOURDON

Sunt înregistratoare de temperatură, mai puţin răspândite care au drept piesă receptoare un tub Bourdon plat, cu secţiune eliptică al cărui interior este umplut completcu alcool sau alt lichid organic cu însuşiri asemănătoare. Tubul Bourdon este piesa receptoare a termografelor de tip R. Fuess şi J. Richard.

2.0 MASURAREA TEMPERATURII SOLULUI

Variatiile temperaturii solului depind pe de o parte de insusirile fizice proprii, iar pe de alta parte, de caracterul acoperirii sale(cu vegetatie, zapada). La satiile meteorologice se determina temperatura suprafetei solului lipsit de vegetatie si temperatura suprafrafetei stratului de zapada(cu ajutorul termometrului ordinar si al termometrelor de extrema)precum si temperatura solului lipsit de vegetatie la adancimile de 5,10,15 si 20 cm(cu ajutorul termometrului de timp Savinov si RDG). Obervatiile privind temperatura solului in cadrul statiilor meteorologice se fac atat la suprafT cat si in adancimea lui, iar in timupl iernii, cand se produc ninsori, termometrele sunt mentinute permanent desupra stratului de zapada.

Temperatura solului reprezinta elementul de care depinde incalzirea aerului din imediata apropiere a solului, ea influentand procesele de evaporare, de transformare a materiei organice din sol, de dizolvare sau precipitare a unor saruri solubile.

Procesele termice care se produc in sol, respectiv incalzirea si racirea, sunt conditionate de proprietetile calorice ale soarelui

Capacitatea calorica

Conductivitatea calorica

Conductivitatea termica

Acestea sunt strans legate de prop. Fizice ale soluiui : compozitie, structura, culoare si grad de umectare

FACTORII ARE INFLUENTEAZA TEMPERATURA SOLULUI

STATIV TERMOMETRIC

Stativ termometric corespunzator psihometrului de statie ( termometru uscat,termometru umed,termometrul de maxima,termometrul de minima)

Termometrul este asezat vertical in partea stanga a stativului si are ca lichid termometric mercurul.Scala termometrului are valori cuprinse intre 35  °C si 55 sau 60  °C,cea mai mica diviziune fiind de 0.2 °C( o cincime de grad).

2.1 MASURAREA TEMPERATURII SUPRAFETEI SOLULUI SAU ZAPEZII PE PARCELA LIPSITA DE VEGETATIE• In cadrul acestor determianari se folosesc intrumente

termometrice aerologice reprezentate de termometrul ordinar, termometrul de maxima si minima.

• Ele sunt instalate pe o parcela cu sol afant si nivelat, situata in sudul platformei meterologice, avand rezervoarele pe jumatate introduse in sol.

• Distanta dintre termometre trebuie sa fie de 10cm, ele fiind asezate in pozitie orizontala, cu exceptia celui de maxima, care este putin inclinat (5º) spre rezervor.

•  În privinţa orarului observaţiilor, acestea se efectuează zilnic la termene climatologice reprezentate de orele 01, 07, 13, 19, precizia măsurătorilor fiind de 0,1º C. Valorilor indicate de termometrele de sol nu li se aplică nici o corecţie.

Observatorul citeşte mai întâi termometrul ordinar, apoi capătul coloanei de alcool şi al indicelui, iar la sfârşit, termometrul de maximă. Acesta trebuie să se apropie de termometre din spre nord, pentru a nu le umbri. În funcţie de stările de timp în care se fac măsurătorile apar următoarele situaţii: • în timpul sezonului cald, termometrul de minimă se ridică de pe sol după observaţia climatologică de la ora 07 şi se repoziţionează cu aproximativ 60 deminute înainte de observaţia de la ora 19; • atunci când temperatura suprafeţei solului sau zăpezii se apropie de -36º C, termometrul ordinar şi cel de maximă se ridică de pe platformă, deoarece funcţionarea lor devine improbabilă; Posibilitatea înregistrării unor temperaturi extrem de ridicate la nivelul solului face ca limitele scărilor termometrice să fie mai largi (între -35º şi 70-80º C).

2.2 MĂSURAREA TEMPERATURII SOLULUI LA ADÂNCIMI MAI MICI PE PARCELA LIPSITĂ DE VEGETAŢIE

Se realizează cu ajutorul unor termometre cu mercur de construcţie specială, numite termometre de sol sau geotermometre. În această categorie intră următoareletipuri de instrumente termometrice :

A) TERMOMETRELE DE SOL TIP SAVINOV

Se instalează pe parcela lipsită de vegetaţie, cu rezervoarele orientate spre nord, dispuse pe un aliniament est-vest. Formează serii de câte 4 termometre destinate măsurării temperaturii solului la adâncimi de 5, 10, 15 şi 20 cm, fiind situate la o distanţăde 10 cm unul de celălalt, cel mai puţin adânc aflându-se la est, iar cel mai adânc la vest. Ele se montează în sol primăvara şi se scot toamna deoarece în perioada de îngheţ se deteriorează.

Principala caracteristică pentru termometrele Savinov o constituie prezenţa unui cot (sub un unghi de 135º), situat între rezervorul termometric şi tijă, ceea ce face ca rezervorul să se orienteze tangent la stratul de sol, iar tija termometrică să facă un unghi de 45º cu suprafaţa solului. Aceste termometre de sol au rezervorul cilindric umplut cu mercur, iar scara termometrică este divizată din 0,5º în 0,5º C, cu limitele între -15º şi 40º C. Măsurarea temperaturii solului se face cu precizia de 0,1º C la termenele climatologice (01, 07, 13, 19)

B) TERMOMETRELE DE SOL MODEL GERMAN CU TUB COTIT (TIP JUNKALOR)

Se instalează pe parcela dezgolită de vegetaţie în serii de câte 6 respectiv 10 termometre. Seria de 6 (destinată măsurării temperaturii la adâncimi de 2, 5, 10, 15,20, 30 cm) este alcătuită din termometrecu tubul cotit în unghi de 135º şi cu scara în partea exterioară unghiului. Distanţa dintre termometre este de 10 cm, cel mai puţin adânc aflându-se în partea de est a suportului, iar cel mai adânc în partea de vest. Scările, gradate între limitele de -30º şi 40º C, sunt orientate către nord. Zecimile de grad se apreciază ca şi la termometrele obişnuite din ochi.

C) TERMOMETRELE DE SOL MODEL GERMAN CU TUB DREPT ( TIP JUNKALOR)

Se amplasează în poziţie verticalăla adâncimile de 40, 60, 80 şi 100 cm, la intervale de 20 cm între ele, ele fiind protejate de tuburi metalice, ceea ce face posibilă funcţionarea pe parcela lipsită de vegetaţie şi în timpul ierni.

2.3 MĂSURAREA TEMPERATURII SOLULUI LA DIFERITE ADÂNCIMI PE PARCELA ÎNIERBATĂ

În general pe parcela înierbată se determină temperatura solului la adâncimi cuprinse între 20 şi 320 cm. Acest lucru se realizează prin mijlocirea termometrelor de sol cu tragere verticală care stau permanent în sol.

• TERMOMETRELE DE SOL CU TRAGERE VERTICALĂ

• Termometrele de sol cu tragere verticală (extractive) sunt instalate pe parcel aacoperită de vegetaţie (direcţie est-vest), în ordinea adâncimilor, începând cu cel de 20cm, la distanţă de 50 cm unul de celălalt.

• Ele formează serii complete de cinci termometre pentru adâncimile de 20, 40, 80, 160 şi 320 cm sau de opt termometre situate la adâncimile de 20, 40, 60, 80, 120, 160, 240 şi 320 cm.

• La termometrele instalate la adâncimi de 20, 40 şi 60 cm, măsurătorile se fac la orele climatologice 01, 07, 13 şi 19, iar la cele instalate la adâncimi cuprinse între 80 şi 320 cm, o singură dată pe zi (variaţia de temperatură este nesemnificativă).

2.4 MASURAREA TEMEPRATURII SOLULUI ARABIL

In scopul determinarii rapide a termperaturii solului arabil la adancimi de pana la 20 cm se folosesc termometrele sonda. Dintre acestea cel mai adecvat este termometrul sonda tip Sohin.

• TERMOMETRUL SONDA TIP SOHIN

Dintre termometrele sonda cel mai adesea este intrebuintat cel Sohin. Rezervorul acestui termometru contine toluen si este introdus in pilitura de cupru, pentru aceleasi motive cunoscute ca in cazul termometrelor cu tragereverticala. Acesta foloseste ca lichid termometric toluenul si are scara gradata de 0,5 grade in 0,5 grade C. Corpul sau este protejat de un tub metalic foarte rezistent, a carui parte superioara are diametrul mai mare si prezinta o deschidere longitudinala prin care se citeste temperatura indicata pe scara.

2.5 MASURAREA ADANCIMII DE INGHET A SOLULUI

In timpul sezonului rece la statiile cu program agrometeorologic se determina si adancimea pana la care ingheata solul, obtinandu-se o serie de date utile pentru activitatea din domeniul agriculturii, constructiilor sau urbanisticii. Fenomenul inghetului si dezghetului solului nu depinde numai de temepratura, ci si de cantitatea de apa existenta in solul respectiv.Adanacimea de inghet a solului se masoara cu geoglaciometrul Danilin.

• GLACIOMETRUL DANILIN

Este alcatuit dintr-un tub ce cauciuc lung de 100-200 cm cu diametrul de 8-10 mm. In deschiderea superioara a tubului se introduce etans capatul inferior al unei tije cilindrice de lemn, care se termina la celalalt capat cu un capacel prevazut cu inel pentru extractie. Determianrea adancimii de inghet a solului se stabileste prin pipairea tubului de cauciuc, apreciindu-se locul in care se afla capatul inferior al coloanei de gheata din interiorul acestuia. Aceste masuratori se fac in zilele de 5, 10, 15, 20, 25 si in ultima zi din luna, intre orele 8 si 9.

2.6 DETERMINAREA STARII SUPRAFETI SOLULUI

La statiile meteorologice din Romania in afara obervatiilor instrumentale asupra temperaturii solului, se efectueaza si obervatii zilnice privind starea suprafetei solului. Acestea sunt vizibile si se fac pe parcela lipsita de vegetatie pana la depunerea stratului de zapada si, in vecinatatea platformei meteorologice, pe platforma nivometrica, dupa depunerea stratului de zapada sau gheata. Aprecierile asupra starii suprafeti solului se efectueaza zilnic in timpul rondului preliminar de la orele 07 si 19. Ele se noteaza zilnic prin cifre si text, conform “Codului sinoptic international “.

CODIFICAREA STARII SUPRAFETEI SOLULUI

Cifra de cod

Starea suprafetei solului

0 Uscata (fara o cantitate vizibila de praf sau nisip)

1 Umeda (fara baltoace)

2 Imbibata (apa stagneaza la suprafata solului in baltoace mai mari sau mai mici)

3 Inghetata

4 Sol acoperit cu polei sau gheata, fara zapada sau zapada care se topeste

5 Zapada sau zapada care se topeste (cu sau fara gheata), care acopera cel putin jumatate din terenul vizibil

6 Zapada sau zapada care se topeste (cu sau fara gheata), care acopera cel putin jumatate din suprafata solului, dar nu complet

7 Gheata, zapada sau zapda in curs de topire, care acopera complet suprafata solului

8 Zapada uscata, pufoasa, praf sau pulbere de nisip, care acopera mai mult de jumatate din suprafata solului, dar nu complet

9 Zapada uscata, in pulbere, praf sau pulbere de nisip, care acopera tot terenul vizibil.

Proiect realizat de :

Erimia Bianca-Laura Specializarea : Geografie Grupa : 102