Instrumente pentru masurarea parametrilor atmosferici p,t,eMemoriu tehnicInstrumente pentru determinarea temperaturii aeruluiTermometrul meteorologic simpluTemperatura aerului n masuratorile geodezice prin unde se determina cel mai simplu tot cu un termometru obisnuit, cu conditia ca domeniul scarii acestuia sa corespunda domeniului de varia 17517n137r 55;ie a temperaturii aerului. n acest scop se utilizeaza cu precadere termometrul, meteorologic sau psihrometric. Acesta ca orice termometru, este alcatuit dintr-un rezervor de mercur la care se afla racordat un tub capilar. Mercurul , frecvent folosit ca substanta termometrica sensibila, se afla att n rezervor ct si n prima portiune a tubului capilar.Tubul capilar este aplicat pe o scara termometrica fiind confectionata din portelan alb (opal)Prinderea tubului de scara termometrica se face cu ajutorul a doua bucati de srma subtire.Scara termometrului meteorologic obisnuit este gradata de la -350C la +600C, fiecare grad fiind mpartit n cinci parti, cu ajutorul unei lupe se poate estima usor0.10C.Masurarea temperaturii aerului cu termometrul meteorologic simplu se face numai la umbra, la naltimea de cel putin doi metri deasupra solului, termometrul distantat la cel putin 40-50 cm de operatorul care efectueaza lucrarile.n afara de termometrul obisnuit de felul celui descris mai sus n meteorologie se mai folosesc termometre de maxima si minima, termografe de diferite tipuri, termometre cu rezistenta electrica si termistori. Dintre acestea un interes deosebit pentru masuratorile geodezice prin unde, l reprezinta aparatul nregistrator de temperatura - termograful si termometrul cu rezistenta electrica, descrise pe scurt n cele ce urmeaza.TermografulEste un aparat folosit pentru nregistrarea continua a temperaturii aerului atmosferic pe parcursul a 24 or sau chiar o saptamnan acest sens termograful comporta o piesa sensibila la variatia de temperatura, un sistem de prghii de transmisie, si partea nregistratoare formata dintr-o rola de hrtie speciala antrenata de un mecanism de ceasornic.Pe rola de hrtie, o penita cu cerneala speciala deseneaza n mod continuu curba variatiei de temperatura a aerului, care este apoi interpretata la birou.Termograful aduce servicii masuratorilor geodezice prin unde n studiul variatiei diurne a indicelui de refractie atmosferica.Termometrul cu rezistenta electricaSe bazeaza pe principiul variatiei rezistentei electrice a unui conductor n functie de temperatura. Constructia termometrului electric depinde de scopul n care acesta va fi ntrebuintat. Astfel termometrul destinat masurarii temperaturii aerului, contine ca piesa receptoare, sensibila la temperatura, un fir de platina lung de 30 cm, cu diametrul de 0.0002 mm si rezistenta electrica de 80 Ohmi.Termometrele electrice sunt caracterizate printr-o mare sensibilitate si deci precizie ridicata n masuratori.Prezinta marele avantaj ca permite automatizarea ele putnd fi instalate pe sonde meteorologice pentru masurarea cu continuitate a temperaturii n timpul ascensiunii. Asemenea masuratori sunt extrem de utile la ridicarea profilului termic al atmosferei pe directia distantei de masurat, n vederea stabiliri modelului atmosferic care aproximeaza cmpul scalar al indicelui de refractie.Instrumente pentru determinarea umiditatii aeruluiPentru determinarea umiditatii aerului, n functie de scopul urmarit, se folosesc doua categorii de instrumente si anume.a -Instrumente pentru masurarea vaporilor (e)b -Instrumente pentru masurarea umiditatii relative (r)n prima categorie de instrumente denumite psihrometre de diferite tipuri si constructii, iar n a doua instrumentele numite higrometre, de asemenea de mai multe tipuri.Psihrometrul AssmannTeoria constructiei si folosirii psihrometrul AssmannEste instrumentul cel mai folosit pentru masurarea cu precizie a presiunii actual a vaporilor de apa din atmosfera.Psihrometrul este format din doua termometre identice, unul dintre acestea avnd rezervorul nfasurat ntr-un tifon care se mbiba cu apa distilata naintea nceperii masuratorii ( Fig. 1). Acesta poseda chiar denumirea de termometru umed pe cnd celalalt se numeste termometrul uscat. Functionarea psihrometrului se bazeaza acum pe urmatoarele: cu ct aerul este mai uscat, cu att procesul evaporarii apei distilate de pe tifonul umezit, este mai intens; evaporarea facndu-se cu absorbtie de caldura. Temperatura indicata de termometrul umed va fi mai joasa fata de a termometrului uscat, care este chiar temperatura aerului.Conform legii lui Dalton, cantitatea Q de caldura absorbita n timpul evaporarii este data de relatia:

n care:K - un coeficient ce depinde de viteza curentului de aer din atmosfera ( sau de viteza curentului atmosferic creat pentru ventilarea rezervoarelor.- caldura latenta de evaporare a apeiS - suprafata rezervorului umezit al termometrului.E1-tensiunea maxima a vaporilor de apa (saturati ) la temperatura suprafetei umede (t1)E - tensiunea actuala a vaporilor de apa din mediul atmosferic nconjurator n momentul determinarii.P -presiunea atmosferica.Deoarece ntre rezervorul termometrului umed si aerul nconjurator se creeaza o diferenta de temperatura, atunci, conform principiului lui Newton, spre rezervorul respectiv se dirijaza o cantitate de caldura Q1data de relatia:Q1= CS( t - t1)n care:C - coeficientul de proportionalitatet - temperatura indicata de termometrul uscat( temperatura aerului)t1- temperatura indicata de termometrul umedCitirea temperaturilor indicate de cele termometre se efectueaza n momentul cnd temperatura termometrului umed a devenit constanta. n acest moment, rezervorul umed primeste o cantitate de caldura egala cu cea consumata pentru evaporare, adica Q = Q1 s deci putem scrie:

de unde se va scoate valoarea e

Notnd:(constanta psihrometrica)avem formula uzuala, numita nca si formula Sprunge = E1-AP( t - t1)n care E1- tensiunea maxima a vaporilor saturati la temperatura rezervorului umed, se poate calcula de exemplu cu ajutorul formulei lui Tetens Magnus n varianta:

n care c este o constanta cu valoarea c = 0.6609, pentru exprimarea lui E1n mm Hg, sau c = 0.7857 cnd se urmareste expresia lui E1 n milimetri.Manipularea psihrometrului AssmannPna n prezent psihrometrul Assmann s-a dovedit a fi unul dintre cele mai practice si totodata mai precise instrumente pentru determinarea presiunii vaporilor de apa din atmosfera. Atingerea unei precizii de 1% cu acest instrument, este o operatiune relativ simpla daca se respecta urmatoarele reguli de manipulare:Instrumentul trebuie sa fie periodic etalonat ntr-un laborator meteorologic autorizat, n privinta corectiei de zero a celor doua scari termometrice si a vitezei de curentului de ventilatie.Tifonul rezervorului umed trebuie pastrat ntr-o perfecta stare de curatenie spalndu-l ct mai des cu apa calda si sapun si apoi degresndu-l cu alcool.Umezirea tifonului trebuie facuta numai cu apa distilatapura de farmacie; ntrebuintnd pentru aceasta o pipeta potrivita, care de asemenea trebuie mentinuta n stare de curatenie.Masurarea urmeaza a se efectua numai la umbra ferind n special rezervoarele termometrice de actiunea directa a razelor solare.naltimea instrumentului deasupra solului trebuie sa comporte cel putin 2 m, iar distanta sa fata de operatorul care efectueaza lucrarile este necesar sa fie de minim 40-50 cm.Lecturile scarilor termometrice se recomanda sa fie efectuate cu o lupa potrivita si numai dupa ce coloana de mercur a rezervorului s-a stabilizat la o valoare minima de temperatura.Daca masuratorile se efectueaza pe timp rece la temperaturi negative, trebuie acordata o atentie deosebita starii rezervorului umed consemnnd n jurnalul de observatii starea de fapt a tifonului umezit " apa" sau "gheata".Daca temperatura aerului este cu certitudine negativa si totusi tifonul umed nu se lasa nghetat atunci pentru evitarea unor eventuale confuzii, se recomanda tamponarea acestuia cu o mica bucata de gheata sau zapada, ori cu un cui brumat, pentru ai provoca nghetarea si a consemna n jurnalul de observatii starea "gheata" la rezervorul umed.In permanenta trebuie avut n vedere faptul ca precizia determinarii presiunii vaporilor cu psihrometrul Assmann, depinde sensibil de precizia masurarii temperaturii rezervorului umedn consecinta masurarii temperaturii acestui rezervor i se acorda o atentie sporita.Concomitent cu observatii asupra temperaturii rezervorului uscat si umed la psihrometrul Assmann, trebuie efectuate observatii si asupra presiunii atmosferice P, aceasta intervenind si ea n formula Sprung a presiunii vaporilor. Jurnalul observatiilor psihrometricedeci, trebuie sa contina elementele ( P, t, t1).Instrumente pentru masurarea presiunii atmosfericen masuratorile prin unde, pentru determinarea presiunii atmosferice se ntrebuinteaza mai multe tipuri de instrumente, cunoscute n general sub numele de barometru. n linii mari acestea sunt:1.Barometrul cu mercur, bazat pe principiul echilibrarii presiunii atmosferice prin greutatea unei coloane de mercur. Acest principiu elaborat de Torricellii n anul 1643 aste utilizat n constructia orcarui barometru cu mercur.2.Barometrul aneroid,functionnd pe principul mecanic al deformatiilor unei capsule partial vidate, sub influenta presiunii atmosferice.3.Barometru electric, este n esenta un barometru aneroid perfectionat, ale carui indicatii de presiune sunt redate sub forma numerica de un dispozitiv digital cu citire directa de 0.1 mbar.4.Altimetrul, este de asemeneaun barometru aneroid, care pe lnga scara presiunilor gradate de regula n mm Hg, poseda si o scara suplimentara care indica valoarea altitudinii n metri deasupra nivelului mari.5.Hipsometrul, cunoscut si sub numele de termobarometru, acesta functionnd pe principiul fizic al dependentei temperaturii de fierbere a apei distilate, de presiunea atmosferica a mediului n care se face experienta.6.Altimetru interferential, acesta fiind n esenta un barometru aneroid la care deformatiile capsulelor Vidi sub influenta variatiilor presiunii atmosferice, se masoara cu foarte mare precizie utiliznd interferenta luminii n pana optica de aer.Barometrul cu mercurAcesta poate fi de doua tipuri:1. cu rezervor fix asa numitul barometru de tip Fess2. cu rezervor mobil, cunoscut sub numele de barometru tip Fortin.Din punct de vedere al principiului pe care se bazeaza, ambele tipuri sunt identice, ele functionnd pe principiul tubului lui Torricelli.Barometru cu mercur cu rezervor fix.Este format din urmatoarele parti:T - tubul barometrului de sticla cu lungimea de circa 85 cm, avnd dimensiuni mai mari ( 7-8 mm) n dreptul scarii presiunilor. La partea inferioaratubul barometric este prevazut cu o ngustare B ( o supapa special numita Bunten), care mpiedica aerul sa patrunda n spatiul vid, de deasupra meniscului mercurului din tub. La partea inferioara, tubul poseda o garnitura metalica speciala g ,prin intermediul careia tubul barometric de sticla se racordeaza la partea superioara a rezervorului.R- Rezervorul cu mercur al barometrului, acesta cuprinde trei piese si anume:c - capacul rezervorului posednd un mic orificiu n care patrunde un surub special p, care prin desurubare cu 3-4 ganguri permite mercurului din rezervor sa comunice cu atmosfera. surubulrespectiv poarta denumirea de surub de presiune.f - fundul rezervorului, prevazut cu un orificiu central n care patrunde surubul de statie. Acesta n timpul transportului se nlocuieste cu un cu un alt surub special cu arc si piston ( surub de transport), care acopera etans gura barometrului.m - mijlocul rezervorului, care este un inel metalic, prevazut cu o diafragma avmd practicata n ea un orificiu central ceva mai mare, prin care patrunde gura tubului barometric si altele cinci mai mici.Sc - scara barometrica, sau scara presiunilor, aflata la partea superioara a tubului de protectie P care este nsurubat n capacul rezervorului. Scara barometrului este divizata din mm n mm. Pentru aprecierea zecimii de milimetru scara poseda un Vernier V, care se manevreaza dintr-un surub cu cremaliera E.