Metodele avangardiste de predare presupun crearea unui mediu de discuii ntre studeni i cadrele didactice, acetia din urm venind cu suportul de curs pe material electronic i expunndu-l spre comentariu studenilor. Studenii vor avea la dispoziie materialul att pe calculator ct i posibilitatea printrii acestuia. Acest lucru se poate face chiar naintea predrii capitolului respectiv pentru ca la acest moment studenii avnd idee despre ce este vorba s poat enuna ntrebri i opinii, elemente care ajut att pe profesor, fiind un mijloc de feedback pentru activitatea acestuia, ct i pe student care n urma studiului individual va putea s-i clarifice unele neclariti prin discuiile libere. Prezentarea pe ecran sau chiar pe monitorul calculatorului a coninutului cursului, scutete profesorul de efortul scrierii pe tabl timp de 100 de minute a informaiilor, salveaz timpul acordat acestui proces oferindu-l spre discuii, manipularea informaiilor este facilitat de suportul electronic de volum relativ restrns, iar studentul poate s-i procure el nsui materialul n forma dorit, scris sau editat. Profesorul i poate pregti mai bine o astfel de lecie n prealabil oferind studentului exemplificri clare prin intermediul facilitilor oferite de computer. Crearea unor asemenea suporturi de curs sau lucrari practice este relativ la indemna oricui, necesitnd cteva noiuni minime de operare cu calculatorul. Un astfel de suport pentru lucrarile practice a fost realizat pentru uzul studenilor anilor II i III de la specializarea Navigaie i Transport Maritim, respectiv pentru studenii anului II de la Colegiul de Navigaie Maritim i Fluvial , care au inclus n programa de nvmnt disciplina METEOROLOGIE i HIDROLOGIE. Este un produs uor de utilizat i facil n asimilare.

1

OBSERVAII METEOROLOGICE. REEAUA DE STAII I POSTURI METEOROLOGICE N ROMNIA1. Staia meteorologic Succesiunea n timp a diferitelor tipuri de vreme permite stabilirea unui anumit regim multianual al vremii, caracteristic pentru un anumit loc sau regiune. Trsturile climatice ale unei regiuni sunt deci depistate pe baza datelor obinute asupra principalelor elemente meteorologice i fenomene atmosferice, de-a lungul unei perioade de timp. Primele staii meteorologice de pe teritoriul rii noastre au nceput s funcioneze n secolul al XIX-lea, n 1859 nfiinndu-se staia meteorologic de la Sulina n cadrul Comisiei Dunrene. Aceast staie a funcionat fr ntrerupere, cu excepia celui de-al doilea rzboi mondial. n anii urmtori se nfiineaz alte staii meteorologice n oraele Bistria 1864, Reghin n 1868, Orova n 1871, Baia Mare n 1871, Trgu Mure n 1878, Timioara n 1873, Miercurea Ciuc n 1873, Odorhei n 1874, Satu Mare n 1872, Alba Iulia n 1875, etc. La 30 iulie 1884 ia fiin la Bucureti, Serviciul Meteorologic al Romniei, al crui prim director a fost tefan Hepites, iar un an mai trziu apare primul buletin meteorologic. n acea perioad, reeaua de staii meteorologice se caracterizeaz printr-o repartiie teritorial neuniform, majoritatea fiind amplasate n regiunile colinare ale rii. Astfel zona montan era deficitar n staii meteorologice, ceea ce a fcut ca n perioada 1884-1908 s se nfiineze 66 staii climatologice i 348 posturi pluviometrice. Prin anul 1915 a nceput s se publice un buletin meteorologic zilnic. Primul rzboi mondial a determinat distrugerea unei bune pri din reeaua staiilor meteorologice, producndu-se o ntrerupere a irului de date meteo pentru intervalul 1916-1926. Au fost cteva excepii, staiile de la Sulina i cea de la Bucureti Filaret, care i-au pstrat continuitatea observaiilor. Se poate vorbi de o reorganizare a reelei de staii meteorologice din anul 1926-1927 cnd, n mod treptat, se reia activitatea de observaii astfel c n anul 1936, n Romnia, funcionau 30 de staii sinoptice, 180 de staii climatologice i 1100 puncte pluviometrice. ntre anii 1940 i 1945, nu se poate vorbi de o continuitate a observaiilor cu caracter meteorologic,datorit celui de-al doilea rzboi mondial, iar repunerea n funciune a acestui 2

serviciu a urmrit i nfiinarea unor staii meteorologice pe masivele montane: arcu, Semenic, Raru, Toaca. Lcui i Vldeasa. n anul 1951 Romnia ia parte ca membru fondator la primul Congres al Organizaiei Meteorologice Mondiale, organizaie specializat a Organizaiei Naiunilor Unite. Aceast organizaie (World Meteorological Organizaion) cu sediul la Geneva, creat n 1947(i ncpe activitatea n 1951)are ca scop stabilirea unei colaborri pe baze mondiale n domeniul operaiilor i serviciilor meteorologice,difuzrii de informaii meteorologice, ncurajrii cercetrilor tiinifice i aplicrii meteorologiei n diverse domenii. Astfel, n scopul explicrii legturilor cauzale dintre procesele atmosferice i cele care se produc n celelalte nveliuri ale globului terestru, meteorologia utilizeaz i unele date furnizate de geologie, hidrologie,geologie,geomorfologie. Astzi activitatea staiilor i posturilor meteorologice este coordonat de Compania Naional de Meteorologie, Hidrologie i Gospodrirea Apelor, ce are n subordine 147 de staii climatice i peste 729 de posturi pluviometrice. Sunt 7 centre meteorologice regionale prin care datele climatice i totalitatea informaiilor meteorologice din teritoriu ajung la centru de la Bucureti. Aceste centre meteorologice regionale sunt: Bucureti pentru Muntenia, Iai pentru Moldova, Craiova pentru Oltenia, Constana pentru Dobrogea, Cluj-Napoca pentru Ardealul de Nord, Sibiu pentru Ardealul de Sud i Timioara pentru Banat i Criana. Reeaua de stii meteorologice automate este format n prezent din 15 staii de tip Vaisala (Timioara, Arad, Cluj-Napoca, Sighetul-Marmaiei, Buzu, Clrai, Iai, Botoani, Drobeta Turnu Severin, Predeal, Mangalia, Sibiu), Thies (Bucureti-Bneasa, Bucureti Afumai) i de tip Vitel (Constana). Staiile meteorologice automate sunt programate s transmit mesaje sinoptice (24 mesaje/zi) i mesaje de avertizare privind producerea unor fenomene meteorologice periculoase. Programul de observaii climatologice, care pn la 1 ianuarie 1961 se realiza la orele 08, 14, i 20 timp local mediu, a fost schimbat, cuprinznd patru termeni de observaii la orele 01, 07, 13 i 19 timp mediu local, program ce coincide cu cel al rilor europene.

3

Staia meteorologic locul ales ca reprezentativ pentru o zon dat, n care se amplaseaz aparatura i se efectueaz observaii i msurtori asupra fenomenelor meteo. Staia meteo cuprinde dou pri : 1) Parcela de teren amenajat dup norme tipizate, pe care se instaleaz aparatura; 2) Cldirea care are menirea de a asigura condiiile necesare activitii i unde se instaleaz aparatura. Dup programul efectuat se clasific n: - staii cu program sinoptic ; - staii cu program agrometeo; - staii cu program aeronautic; - de recepie satelitar; - cu program climatologic; - cu destinaie special. Staiei meteo i se stabilesc coordonatele geografice (latitudine, longitudine, altitudine). Altitudinea staiei nlimea platformei meteo deasupra nivelului mrii. Se mai stabilete i altitudinea barometric care este diferit de altitudinea platformei meteorologice. Staia meteo este dotat cu un indicativ i un numr. Indicativul este format din 5 cifre n funcie de amplasarea pe glob. Numrul - poziia sa n cadrul reelei meteo din ar; cifre corespunztoare unitilor de grad, zecimilor i unitilor de minut, de latitudine i longitudine (ultimele 3 cifre). Amplasarea platformei, instalarea aparaturii i ngrijirea acesteia determin calitatea datelor. Platforma trebuie s fie situat la o distan de aproximativ 10 ori nlimea obstacolelor izolate i la o distan de 20 de ori nlimea obstacolelor compacte.

4

Dac exist o suprafa de ap, platforma trebuie s se gseasc la 100 m de linia care reprezint nivelul maxim respectiv. Platforma standard are dimensiunea 26 26m, suprafaa trebuie s fie fr gropi, denivelri i totul trebuie s fie acoperit cu iarb.(desen) Platforma trebuie mprejmuit cu panouri de srm mpletit 2 2m, cu ochiuri cu dimensiunea 10 10cm. Instalare aparaturii pe platforma standard se face innd cont de ordine i de distan, astfel nct aparatele s nu se umbreasc.

Linia I:giruetele cu plac uoar giruetele cu plac grea chiciurometrul

Linia II:adposturile meteorologice pentru aparatura cu citire direct adposturile meteorologice pentru aparatura nregistratoare pluviograful

Linia III:pluviometrele standard pluviometrele de avertizare anemometrul heliograful platforma cu termometrele de sol.

Adposturile trebuie s aib uile orientate spre nord, s fie vopsit n negru la interior pentru a crea un mediu constant i n alb la exterior pentru a reflecta n totalitate radiaiile solare. Accesul la toate aparatele mai puin la heliograf, pluviometre i giruete se face dinspre nord. Amplasarea aparatelor destinate unor cercetri speciale nu trebuie s schimbe condiiile de funcionare ale aparaturii de baz.

2. Modul de efectuare a observaiilor meteorologice la staii Pentru ca valorile rezultate din observaiile meteorologice s poat fi comparate ntre ele, platformele meteorologice i instrumentaia trebuie s corespund unor cerine universal recunoscute. Astfel, OMM (Organizaia Meteorologic Mondial) a implementat o serie de msuri pentru standardizarea instrumentelor i metodelor de observaii n toate rile care au aderat la aceast organizaie. Aparatura trebuie instalat n aa fel nct s nu se influeneze reciproc, s fie etalonat, astfel nct precizia valorilor s fie ct mai mare. Observaiile meteorologice la staii asupra elementelor i fenomenelor meteorologice se efectueaz pe cale pe cale vizual i pe cale instrumental.

5

La executarea observaiilor meteorologice trebuie s se in seama de urmtoarele aspecte: - stabilirea unui timp suficient pentru aprecierea i msurarea succesiv a elementelor i fenomenelor atmosferice i determinarea cu precizie a valorilor acestora; - concomitent cu msurtorile instrumentale, se vor face i aprecieri vizuale asupra elementelor i fenomenelor atmosferice; - determinrile s se efectueze numai cu aparate i instrumente etalonate n cadrul laboratorului de verificri al I.N.M.H.G.A; - la staiile cu program agrometeorologic se mai efectueaz, n paralele cu observaiile meteorologice i observaii fenologice. 3. Programul observaiilor nainte de orele de observaie, meteorologul de serviciu are obligaia s execute rondul preliminar, ocazie cu care verific funcionalitate aparatelor i instrumentelor. Orele climatologice de baz, dup timpul solar mediu lunar sunt: 01, 07, 13 i 19, iar pentru staiile cu program sinoptic observaiile se efectueaz la orele 02, 05, 08, 11, 14, 17, 20 i 23 dup ora oficial a Bucuretiului. Pentru toate punctele situate pe meridianul central ora oficial corespunde cu ora local. Pentru a determina meridianul locului este necesar s existe un pilon fixat vertical, care s lase o umbr ngust, un ceas i s se cunoasc ora amiezii, dup timpul local. Determinarea orei amiezii, dup timpul local, se poate realiza cu ajutorul unei hri de navigaie, pe care se determin longitudinea (meridianul) locului unde se gsete amenajat platforma meteorologic, co o precizie de o zecime de grad. Apoi, se stabilete diferena dintre meridianul ce trece prin platforma meteorologic i meridianul 30, dup care s-a stabilit ora oficial a Bucuretiului. Diferena de longitudine obinut se transform n timp, avndu-se n vedere c unui grad de longitudine i corespunde un timp de 4 minute. Din tabelul 1, se ia corecia de timp pentru luna i ziua respectiv. Ora amiezii, dup timpul local, se afl adunnd ora oficial la ora 12, corecia de longitudine i corecia de timp pentru luna i ziua care ne intereseaz. Tabel 1 Corecia de timp, n minute Luna Ziua 2 2 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 I +03 +04 +05 +06 +07 +08 +09 +10 +11 +12 +12 +13 +13 +13 +13 II +14 +14 +14 +14 +14 +14 +14 +14 +14 +14 +14 +13 +13 +13 +13 III +12 +12 +12 +11 +11 +10 +10 +09 +08 +08 +07 +07 +06 +05 +05 IV +04 +03 +03 +02 +02 +01 00 00 -01 -01 -01 -02 -02 -03 -03 V -03 -03 -03 -04 -04 -04 -04 -04 -04 -04 -04 -03 -03 -03 -03 VI -02 -02 -02 -01 -01 00 00 00 +01 +01 +02 +02 +03 +03 +03 6 VII +04 +04 +04 +05 +05 +05 +06 +06 +06 +06 +06 +06 +06 +06 +06 VIII +06 +06 +06 +06 +05 +05 +05 +04 +04 +03 +03 +02 +02 +01 +01 IX 00 -01 -01 -02 -03 -04 -04 -05 -05 -06 -07 -08 -08 -09 -10 X -10 -11 -12 -12 -13 -13 -14 -14 -15 -15 -15 -16 -16 -16 -16 XI -16 -16 -16 -16 -16 -16 -16 -15 -15 -14 -14 -13 -13 -12 -11 XII -11 -10 -09 -08 -07 -06 -06 -05 -04 -03 -02 -01 00 +01 +02

La staiile unde orele de observaii climatologice coincid cu cele sinoptice, ordinea efecturii determinrilor poate suporta unele modificri cu condiia ca observaiile psihrometrice referitoare la temperatura i umezeala aerului s se fac la orele climatologice stabilite. Asupra meteorilor observaiile se efectueaz vizual i nentrerupt, att ziua ct i noaptea. Datele orare ale observaiilor meteorologice se nscriu clar, n registrul de observaii meteorologice ( tabele tip elaborate de INMH), notndu-se numele staiei, judeul, latitudinea, longitudinea, altitudinea, anul i luna, tipul i seria instrumentelor i aparatelor. n situaia n care o anumit observaie nu s-a putut efectua, rubrica efectiv din registru va fi completat cu o liniu. ntruct volumul observaiilor climatologice care se efectueaz la fiecare dintre termenele menionate este mult prea mare pentru a putea fi ndeplinit n momentele respective, observaiile ealonate pe un interval de timp care ncepe cu 20 de minute naintea orelor de observaii i se termin cu 20 de minute dup acest moment. Valorile climatice obinute, dar i diagramele nregistratoarelor se prelucreaz imediat dup terminarea observaiilor de la ora respectiv. Atunci cnd din diferite motive, n tabelele tip apar modificri sau tersturi, acestea vor fi nsoite de semntura observatorului, acesta rspunznd astfel pentru veridicitatea lor.

7

MSURAREA TEMPERATURII AERULUITemperatura aerului este un element meteorologic principal deoarece contribuie in permanen la stabilirea caracteristicilor atmosferei. Radiaia solar, la trecerea prin atmosfer, nclzete foarte puin aerul troposferei prin absorbie. Principala surs de nclzire a aerului o constituie suprafaa terestr, unde o parte din radiaia solar este reflectat iar alta este absorbit, transformat in radiaie caloric i transmis ascendent aerului si descendent solului. Prin cunoaterea relaiei dintre temperatura si volumul diferitelor corpuri s-au putut construi diferite tipuri de termometre, iar pe baza acestora s-a definit gradul de temperatur, stabilit fa de anumite puncte termice (temperatura de fierbere a apei distilate la presiune normal 760 mm Hg si, temperatura de topire a gheii). Intervalul dintre cele dou puncte termice de referin reprezint scara termometric, intervalul mparit intr-un numr variabil de pari egale, fiecare dintre ele reprezentnd un grad de temperatur. Sunt cunoscute mai multe scri de temperatur : a)Scara Celsius introdus de astronomul si fizicianul Anders Celsius in 1742, este divizat de la 0 100 de pari egale ; b)Scara Reamur divizat in 80 de pari egale (0 - 80), gradul Reaumur fiind astfel mai mare decat gradul Celsius ; c)Scara Fahrenheit imprit in 80 de pari egale (32 - 212) ; a fost imaginat de fizicianul german Gabriel Daniel Fahrenheit in 1715, el fiind considerat unul din fondatorii termometriei. ntre cele trei scri de temperatur exist o relaie de egalitate, de forma :C R F 32 = = 100 80 180

C R F 32 = = 5 4 9

Simplificnd, proporiile de mai sus, devin :

d)Scara Kelvin numit si scara termometric absolut a lui Kelvin este o unitate de msur (simbol K) pentru intervalele de temperatur, egal cu 1/273,15 din temperatura absolut a punctului triplu al apei. La aceast scar se noteaz cu 0K cea mai cobort temperatur posibil ( - 273,15C). Este o scar tehnic. Mrimea gradelor de temperatur n scara Kelvin este egal cu cea a gradelor din scara Celsius (1K = 1C), deosebirea fiind dat de locul de marcare al valorii zero. A fost imaginat de lordul William Thompson Kelvin. In majoritatea rilor lumii se utilizeaz termometrele gradate n scara Celsius i n scara Fahrenheit. Lichidele termometrice cele mai folosite in practic sunt : mercurul, alcoolul si toluenul. Mercurul provine din latinescul Mercurius, este un metal lichid de culoare alb-argintie, care se gsete in natur sub form de sulfur.

8

Hidrargirul (argintul viu) are punctul de nghe la 38,87C si punctul de fierbere la 356,95C. Are un coeficient de dilatare foarte mare, fiind adesea utilizat in termometrele cu care se msoar temperaturi ridicate (ordinare si de maxim). Alcoolul (C2H2OH) are punctul de fierbere la 78,5C iar punctul de nghe la 117,3C, fiind folosit mai ales, la msurarea temperaturilor minime. Toluenul este o hidrocarbur aromatic cu miros specific, obinut din gudroanele crbunilor de pmnt si din fraciunile petroliere mbogite prin aromatizare. Are punctul de nghe la - 95C si punctul de fierbere la 110,56C, fiind utilizat de termometrele care msoar temperaturile sczute. Temperatura aerului se msoar cu termometre meteorologice care se deosebesc de alte tipuri de termometre prin detalii de construcie. Termometrele meteorologice nregistreaz valoarea real a temperaturii (fr a se afla sub aciunea direct a razelor solare). La staiile meteorologice din Romnia, pentru msurarea temperaturii aerului se folosesc termometre cu lichid, termometre electrice (cu rezisten electric, termistori, termometre cu cupluri, termoelectrice) i termometre nregistratoare, de tipul termografelor. n scopul msurrii temperaturii la anumite ore, climatologice (01, 07,13,19) sau sinoptice (din or n or), se folosesc instrumente cu citire direct(termometre meteorologice ordinare, termometre de extreme- maxim i minim), iar pentru nregistrarea variaiilor continue ale temperaturii aerului ntr-o perioad mai lung (o zi sau o sptmn) se utilizeaz termografe. Exist trei tipuri de termometre meteorologice: ordinare, de maxim, de minim. Ele sunt fixate pe un suport. Vertical sunt dispuse dou termometre obinuite, unul umed si unul uscat. Orizontal si perpendicular, la mijlocul acestora, sunt dispuse termometrele de maxim i de minim, uor nclinate pentru a nlesni citirea datelor. 1.Termometrul meteorologic ordinar (psihrometric) Este alctuit dintr-un rezervor cu mercur, oval, un tub capilar de diametru 0,2-0,3 mm sudat cu captul deschis de rezervor. Scala gradat din porelan alb sau opal, este gradat n cincimi de grad. Deasupra exist un tub de sticl protector care are n partea inferioar, pe interior, o garnitur pe care se sprijin scala gradat. Dereglri pot aprea datorit micrilor sau ruperii scalei gradate sau ntreruperii coloanei de mercur. Termometrul ordinar se instaleaz pe un stativ special in primul adpost meteorologic, fiind folosit la determinarea temperaturii si umezelii aerului. Din acest motiv poart i denumirea de termometru uscat sau psihrometric . Determinrile de temperatur ce se efectueaz la staiile meteorologice trebuie s respecte o anumit ordine, n sensul c mai nti se citesc zecimile de grad si apoi gradele ntregi. Pentru ca msurtorile s fie exacte se impune ca raza vizual a ochiului observatorului s cad perpendicular pe captul coloanei de mercur. n perioada cnd temperatura aerului scade sub -25C este obligatoriu s se fac determinri comparative att la termometrul uscat ct si la termometrul de minim, intruct indicaiile termometrului uscat nu mai prezint siguran. Atunci cnd temperatura aerului este mai mic de -36C, observaiile se fac numai la termometrul de minim. Pentru ca valorile de temperatur astfel msurate s nu fie influenate de fluxurile radiative, rezervoarele termometrului se protejeaz cu ajutorul unor plnii duble, nichelate sau vopsite n alb (termometrul ordinar cu ecran).

9

2. Termometrul de maxim Se folosete pentru msurarea celei mai ridicate temperaturi a aerului dintr-un anumit interval de timp,fiind un termometru ce are ca lichid mercurul. Se instaleaz in primul adpost meteorologic, pe stativul de termometre, uor inclinat spre rezervor, pentru a evita scurgerea mercurului din tubul capilar ctre cavitatea lrgit de la captul acestuia. Termometrul de maxim se deosebete de cel ordinar prin dimensiunea sa redus i prin existena unui tift (dinte) n rezervor care ptrunde in partea inferioar a tubului capilar. Acest dinte formeaz cu tubul capilar un orificiu inelar prin care, mercurul trece in tubul capilar atunci cnd se dilat datorit creterii temperaturii. Cu ct temperatura este mai mare cu att coloana de mercur va nainta mai mult in tubul capilar, captul ei indicnd valoarea temperaturii. Atunci cnd scade temperatura, mercurul din rezervor se contract dar cel din tub nu mai poate ptrunde napoi, pentru c fora de frecare la ptrunderea in orificiul inelar este mai mare dect fora de coeziune cu mercurul. Scala gradat este gradat din 0,5 in 0,5,avnd o precizie mai redus dect n cazul celui ordinar, ntre limitele de -30C i +50C. n privina orarului observaiilor, acestea se fac la orele climatologice (01, 07, 13, 19). Dup nscrierea valorii citite termometrul de maxim se pregtete pentru urmtoarea observaie (operarea termometrului), adic se scoate din suport i se scutur ntr-un mod similar cu un termometru medical, pn cnd coloana se ntregete (o parte a mercurului din tubul capilar revenind n rezervor). Dup operare termometrul se instaleaz n stativ, avnd grij s-l inem cu rezervorul n jos, pentru ca mercurul din tubul capilar s nu alunece spre captul opus rezervorului.

10

3. Termometrul de minim Se instaleaz n primul adpost meteorologic i msoar cea mai sczut temperatur a aerului dintr-un interval de timp, fiind un termometru meteorologic cu alcool. Rezervorul termometrului de minim are form de furc. De rezervor este sudat tubul capilar de sticl in care se gsete un indice mobil in interiorul coloanei de alcool. Acesta este albastru sau negru, de 1,2-1,4 cm, cu capete ngroate. Tubul capilar are n partea opus rezervorului o cavitate pentru acumularea alcoolului la temperaturi foarte mari. O caracteristic important a indicelui mobil este aceea c sensul de deplasare este numai retrograd, adic numai atunci cnd temperatura aerului scade i deci, cnd alcoolul se contract i se retrage n rezervor. Acest lucru este posibil deoarece fora de frecare a capetelor sale de pereii tubului capilar este mai mic dect fora de rezisten a peliculei superficiale. Gradaia : 1div =0,5 C, de la - 45 la +45C. Temperatura minim a aerului este dat de diviziunea de pe scara termometric de la captul din dreapta a indicelui (captul opus rezervorului). Pentru a calcula valoare real a temperaturii minime se aplic dou tipuri de corecii(una instrumental i alta suplimentar). Corecia suplimentar reprezint media aritmetic a diferenelor dintre valorile citite la termometrul ordinar i cele citite la termometrul de minim (pentru fiecare or de observaie). Ea se calculeaz pentru fiecare lun, folosindu-se valorile zilnice de la orele 07 i 19 msurate de termometrul de minim i termometrul psihrometric uscat, la care se aplic coreciile instrumentale nscrise n buletinele de verificare ale termometrelor. Determinarea celei mai coborte temperaturi a aerului prin intermediul termometrului de minim se face lo orele de observaii climatologice 01, 07, 13, 19 i doar la orele 07 i 19 la staiile meteorologice cu program redus. Pe suport termometrul de minim este dispus sub cel de maxim, orizontal, pentru ca gravitaia s nu aib influen asupra micrii indicelui. Operaia const n ridicarea uoar a termometrului cu rezervorul in sus astfel nct indicele s alunece pn ajunge cu captul la meniscul coloanei de alcool. 4.Termograful Termografele se instaleaz n cel de-al doilea adpost meteorologic de pe platform i nregistreaz n mod continuu variaia temperaturii fiind utilizate n paralel cu termometrele cu citire direct. Se compune din partea receptoare (piesa sensibil), mecanismul de amplificare i transmisie, i partea nregistratoare. Piesa receptoare este o lam bimetalic cu coeficieni de dilatare foarte diferii(una este din oel cu coeficient de dilatare ridicat iar cealalt din invar cu coeficient de dilatare foarte mic) Aceste proprieti ale celor dou lame metalice determin, n funcie de variaiile de temperatur, deformarea acestora, ntr-un sens cnd temperatura crete i, in sens invers, cnd temperatura scade. Unul din capete se fixeaz rigid pe o consol iar cellalt are libertate de micare fiind n legtur printr-o tij, cu mecanismul de amplificare si transmisie. Mecanismul de amplificare i transmisie este format dintr-un sistem de prghii primul bra este prins la captul liber al piesei receptoare iar ultimul de penia nregistratoare. Partea nregistratoare trebuie s fie la o nlime de 2m fat de sol. Termograma reprezint diagrama pe care penia nregistratoare nscrie variaiile continue ale temperaturii aerului. Pe suprafaa sa este trasat o reea format din linii drepte

11

orizontale ce indic gradele de temperatur ntre limitele de -35Ci linii curbe verticale care indic timpul (minute, ore, zile). Liniile care marcheaz zecile de grade sunt ngroate, sunt trasate mai gros pentru o citire mai rapid. La termogramele sptmnale liniile curbe verticale mai groase separ zilele sptmnii, iar cele subiri timpul din dou n dou ore. Schimbarea termogramelor se face zilnic sau sptmnal dup observaia climatologic de la ora 13. nainte de scoaterea termogramei de pe tamburul cilindric se va face marcajul de timp, printr-o uoar micare a prghiei peniei, sub forma unor linii scurte verticale. Pe spatele fiecrei termograme se noteaz denumirea staiei i aparatului, ziua, luna i anul punerii i scoaterii termogramei, precum i numele observatorului care a instalat-o, schimbato, a prelucrat-o i a descifrat-o. Prelucrarea termogramei presupune citirea valorilor indicate de curba nscris, notnduse temperatura n dreptul fiecrei ore. Pe aceiai diagram se trec i valorile msurate de termometrul ordinar, n dreptul orelor la care s-au fcut determinrile. n funcie de acestea se stabilete valoarea i sensul coreciei. Cunoscnd valoarea i sensul coreciei de la orele pentru care am avut valorile de la termometrul ordinar, se face interpolarea, se determin valoarea coreciei pentru fiecare or i se aplic la citirile fcute pe termogram pentru fiecare or, obinndu-se n final, valoarea corectat a temperaturii.

5. Sondajul pilot Sondajul pilot furnizeaz date asupra direciei i vitezei vntului, la diferite nlimi din atmosfera liber. Balonul pilot confecionat din cauciuc elastic se umple cu hidrogen i este lsat n atmosfera liber. Se deplaseaz pe vertical datorit forei proprii ce i imprim o vitez ascensional cunoscut i constant. Sub influena vntului, balonul pilot execut deplasri pe orizontal i vertical, rezultanta lor fiind deplasarea n spaiu a balonului. Aceast deplasare trebuie urmrit cu ajutorul teodolitului aerologic. Poziia balonului, considerat ca punct n spaiu n orice moment, se determin cunoscndu-se azimutul i zenitul su plus nlimea deasupra planului orizontal. 12

Prin proiectarea deplasrii n plan orizontal se determin grafic viteza i direcia vntului la diferite nivele n atmosfer.

Observaiile se fac teoretic la orele 02, 08, 14, 20. Vara se fac la orele 03, 09, 15, 21. Dac sondajul nu se face la aceste ore din motive meteo, se face dup ce timpul a devenit favorabil, dac nu a trecut mai mult de dou ore de la ora fixat. Noaptea i se ataeaz balonului un lampion special .

13

DETERMINAREA PRESIUNII ATMOSFERICEStudierea regimului i repartiiei presiunii atmosferice prezint o importan teoretic deosebit deoarece permite explicarea circulaiei generale i locale a atmosferei, precum i a unor procese meteorologice cum ar fi: schimbul gazos ntre atmosfer i sol, evaporaia sau evapotranspiraia. Fora gravitaional este aceea care menine atmosfera n jurul Pmntului i tot ea i imprim acestuia o anumit greutate. Valoarea sa ntr-un punct oarecare este egal cu greutatea unei coloane de aer cuprins ntre acel punct i limita superioar a atmosferei care apas pe o unitate de suprafa. Astfel, se tie c presiunea mijlocie a aerului, exercit pe 1cm2 de pe suprafaa Pmntului, n condiiile normale de observaie (latitudinea de 45, temperatura aerului de 0C i la nivelul 0 al mrii) este egal, conform experienei lui Torricelli, cu presiunea exercitat de o coloan de mercur nalt de 760 mm i cu seciunea de 1cm2 . n practica meteorologic, unitatea de msur pentru presiunea atmosferic este milibarul (mb) sau hectopascalul i milimetrul coloan de mercur(mmHg). n sistemul internaional de uniti de msur se utilizeaz pascalul (Pa) avnd ca multiplu hectopascalul (hPa). n condiii normale, o coloan de mercur cu o nlime de 760mm, exercit o presiune de 1013,3 mb, deci : 1mb = 0,7501 mmHg ; 1mmHg = 1,3332 mb. Pentru transformarea unei anumite valori din mmHg n mb se nmulete valoarea respectiv cu 4 /3 sau 1,333 (fracia efectiv), iar pentru a transforma mb in mmHg se nmulete valoarea respectiv cu 3/4 sau 0,75. Presiunea atmosferic se determin la staiile meteorologice din Romnia att cu instrumente cu citire direct (barometre cu mercur, barometre aneroide,altimetre), ct si cu instrumente nregistratoare. 1. Instrumente cu citire direct pentru determinarea presiunii atmosferice 1.1 Barometrul cu mercur i bazeaz funcionarea pe principiul echilibrrii presiunii atmosferice de ctre greutatea coloanei de mercur din tubul barometrului. Barometrul cu mercur este construit prin umplerea unui tub lung de aproximativ 1m (36 inch) cu mercur. Captul tubului este parial nchis, rsturnat si introdus intr-un rezervor cu mercur. Cnd tubul va fi deschis, se va vedea c nivelul de mercur va urca in tub. Spaiul de deasupra nivelului de mercur este cunoscut ca vacuum Torricellian (dup Toricelli). Dac o bul de aer intr n acest spaiu, va depresuriza mercurul (deoarece nu va mai exista vacuum) i de aceea va rezulta o citire eronat. 14

Pentru a preveni acest fapt, n tub este ncorporat un dispozitiv ce mpiedic aerul s intre in tub. Un alt rafinament al barometrului marin KEW PATTERN l reprezint tubul capilar dintre acest dispozitiv si tubul marin (marine tube). Barometrele cu mercur se instaleaz n biroul staiei, n poziie perfect vertical, ntr-un loc ferit de variaiile brute ale temperaturii aerului,departe de u sau de ferestre. De obicei, barometrul se instaleaz ntr-o cutie special, fixat bine pe un perete, astfel ca rezervorul s fie la o nlime de 70-75 cm fa de podea. n instruciunile elaborate de Institutul Naional de Meteorologie, Hidrologie i Gospodrirea Apelor, precum i n notiele tehnice ale fiecrui aparat, sunt date regulile de transport, instalare i manipulare ale barometrului. Pentru instalare, barometrul se scoate din tocul de protecie, cu rezervorul n sus i se pune n stare de funcionare.

Barometrul cu mercur este supus unor erori datorit urmtorilor factori : 1.CAPILARITATEA- Citirea barometrului trebuie fcuta ntotdeauna la partea superioar a coloanei de mercur. 2.CAPACITATEA- nlimea barometrului trebuie luat de la partea superioar a mercurului din cilindru pn la partea superioar a mercurului din tub. Dac presiunea crete, nivelul mercurului din cilindru scade astfel nct msurtorile nu pot fi fcute dintr-un punct fix. Aceast eroare este compensat prin reglarea distanei dintre gradaii.

15

Pe gradaia barometrului se poate observa c inch-ul barometric reprezint a 24-25-a parte din inch-ul liniar (n munca de laborator nivelul mercurului din cilindru este reglabil astfel c citirile pot fi fcute ntotdeauna de la acelai nivel) 3.POMPAREA- La un barometru de la bordul navei, datorit modificrii frecvente a nlimii deasupra nivelului mrii, va exista o tendin continu a modificrii valorii indicat de acesta. Aceast modificare a nivelului mercurului va face ca citirile s nu fie att de precise. De asemenea, rafalele de vnt pot cauza pomparea . Efectul pomprii poate fi redus considerabil prin fixarea tubului capilar deasupra dispozitivului de eliberare a aerului (dac fenomenul de pompare este prezent se va face o medie dintre cea mai nalt si cea mai joas citire). 4.NLIMEA- Toate citirile trebuie corectate pentru nivelul mrii. Creterea nlimii echivaleaz cu o cretere a presiunii cu aproximativ 1 milibar pentru fiecare 10 cm (aceast corecie poate fi calculat cu ajutorul tabelelor sau a aparatului Gold Slide ).

Altitudinea Sensul (m) coreciei 100 500 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 15000 20000 minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus minus

Presiunea atmosferic (mm col. Hg) 200 300 400 500 0,10 0,20 0,29 0,39 0,59 600 0,06 0,12 0,23 0,35 0,47 700 0,05 0,09 0,18 800 0,08

0,29 0,39

0,31 0,35 0,39 0,59 0,78

0,35 0,41 0,47 0,53 0,59

0,31 0,39 0,47 0,55

5.LATITUDINEA- Datorit faptului c pmntul este turtit la poli , greutatea mercurului este mai mare la poli dect la ecuator. Pentru aceeasi presiune atmosferic, barometrul va indica o valoare mai mic la poli dect la ecuator. Citirile vor trebui corectate pentru o latitudine medie de 45 (aceast corecie poate fi calculat cu ajutorul tabelelor sau a aparatului Gold Slide ).

16

Latitu- Sensul dinea coreciei 640 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Minus Minus Minus Minus Minus Minus Minus Minus Minus Minus 1,66 63 56 43 27 1,07 0,83 57 29 0,00

Presiunea atmosferic (mm col.Hg)

Latitu- Sensul dinea coreciei 760 1,98 94 86 70 51 1,27 0,99 67 34 0,00 780 2,04 99 90 75 55 1,30 1,01 69 35 0,00 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 plus plus plus plus plus plus plus plus plus plus

660 1,71 68 61 48 31 1,10 0,86 58 30 0,00

680 1,76 73 66 52 35 1,13 0,88 60 31 0,00

700 1,81 78 71 57 39 1,17 0,91 62 32 0,00

720 1,86 84 76 61 43 1,20 0,93 64 32 0,00

740 1,92 89 81 66 47 1,23 0,96 65 33 0,00

6.TEMPERATURA Coloana de mercur se va dilata la o cretere a temperaturii i se va contracta la o scdere a temperaturi n acelai mod ca si la termometru. Toate citirile trebuie corectate pentru o temperatura standard de 285K la majoritatea barometrelor, i 28,6F in cazul barometrelor cu gradaia in inch. Aceast corecie poate fi calculat cu ajutorul tabelelor sau a aparatului Gold Slide. Termometrul ataat va trebui citit naintea barometrului deoarece cldura corpului uman poate cauza o citire fals. Temperatura la care barometrul indic o citire corecta se numete temperatura Fiduci. La latitudinea de 45, la nivelul mrii, aceast temperatur este egal cu temperatura standard dar, la latitudinea de 57 temperatura fiduci este de 291K iar la latitudinea de 21 este de 273 K. La latitudinea de 45 pn la o nlime de 20 m deasupra apei, temperatura fiduci este de 297K. 7.ERORI DE OBSERVAIE a) Barometrul trebuie s fie ntotdeauna n poziie vertical deoarece nlimea vertical a coloanei de mercur va balansa coloana de aer. Dac barometrul nu este vertical se va obine o citire mai mare. b) Partea din fa i din spate a vernierului trebuie s fie la acelai nivel cu ochiul observatorului, altfel citirea va fi mai mare.

17

GOLD SLIDE

Acest dispozitiv are numele de la inventatorul su Lt. Col. Gold i a fost folosit rapid n determinarea coreciilor de latitudine, nlime si temperatur. Pentru a folosi acest dispozitiv se fixeaz, nlimea barometrului deasupra nivelului apei, i latitudinea, dup care se citete corecia determinat de mercurul din termometru.

18

1.2 BAROMETRUL ANEROID Barometrul aneroid este un barometru mult mai robust si compact dect barometrul cu mercur. Se ine nchis n cutie i se deschide numai pe timpul executrii observaiei.

Aa cum se poate observa din ilustraie componenta principal este o cutie vidat care este parial golit de aer. O cretere a presiunii atmosferice va presa aceast cutie fcnd ca, indicatorul s nregistreze o presiune mai mare. Deoarece nu exist mercur n acest termometru, rezult c nu vor exista nici corecii pentru latitudine si temperatur, dar va exista corecia pentru nlime ce va trebui aplicat. De asemenea nu vor exista erori datorita capilaritii, capacitii sau pomprii. Acest barometru are un urub ajustabil n partea posterioar pentru eliminarea erorii de index. Cu ct suprafaa cutiei vidate este mai mare, cu att acurateea instrumentului va fi mai mare. Pentru msurarea presiunii aerului cu barometrul aneroid se procedeaz astfel: se citete temperatura la termometrul alipit, apoi se lovete uor cu degetul pe geamul protector i se citete presiunea dup poziia acului pe scara barometrului.

19

Precizia barometrului aneroid Acest instrument este n dotarea navelor n favoarea barometrului cu mercur Kew Pattern. Este uor de transportat i de citit n condiiile n care nu exist corecia de temperatur. Corecia de nlime poate fi ncorporat prin resetarea nivelului de referin (datum) a instrumentului.

Un dop de presiune poate fi ataat dac variaiile rapide ale nlimii care conduc la variaii rapide ale presiunii sunt ateptate. Aneroidul de precizie funcioneaz pe acelai principiu ca al oricrui aneroid, numit dup micarea unei pile de presiune , aici numita capsula , cauzat de variaii ale presiunii. Diferena dintre aneroidul de precizie i un aneroid obinuit este modul de a transmite modificrile presiunii aerului pe o foaie.

20

2.Instrumente nregistratoare (barografe) Barografele sunt destinate pentru nregistrarea variaiilor presiunii atmosferice, ele funcionnd pe acelai principiu ca si barometrul aneroid. Deosebirea const n faptul c piesa sensibil a acestora este alctuit dintr-un sistem de mai multe capsule Vidi, iar variaiile presiunii sunt nregistrate n mod continuu pe o barogram.

Se folosesc mai multe tipuri de barografe la staiile meteorologice din ara noastr ,care difer prin mici particulariti de construcie a pieselor componente, ns indiferent de tipul de fabricaie, se deosebesc trei pri componente: a) partea receptoare ; b) partea transmitoare ; c) partea nregistratoare. Partea receptoare este dat de o coloan formata din 4-12 capsule Vidi. Cu ct numrul acestora este mai mare, cu att crete gradul de sensibilitate al nregistratorului. Partea transmitoare este format dintr-un sistem de prghii metalice, ce transmit i amplific deformrile suferite de coloana de capsule Vidi, sub influena variaiilor presiunii atmosferice. Partea nregistratoare este format dintr-un cilindru metalic,in interiorul cruia se gsete un mecanism cu ceas, care la barografele zilnice face o rotaie complet in 24 de ore, sau o dat la 7 zile, dac nregistratorul este de tip sptmnal. Pe cilindru se instaleaz barograma, pe care sunt trasate linii verticale curbe, care indic timpul n minute, ore si zile i linii orizontale, care marcheaz valorile presiunii exprimate in milimetri sau milibari. Instalarea barografului se face cu ajutorul staiei, pe o poli fixat pe un perete, la 1,401,60 m deasupra duumelei. Efectuarea observaiilor cu ajutorul barometrului i prelucrarea barogramelor urmresc : - aplicarea coreciei de timp ; - citirea i nscrierea pe diagram (or de or) a valorilor presiunii atmosferice, cu o precizie de 0,1mb ; - stabilirea coreciei (redus la 0C) i aplicarea ei la valorile nscrise pe barogram ; 21

- notarea valorilor extreme. Valorile neperiodice ale presiunii aerului se pot produce la intervale mici de timp, n funcie de schimbrile termice i de deplasarea i dezvoltarea sistemelor barice (cicloni i anticicloni). Cauzele acestor variaii neregulate sau aleatorii ale presiunii atmosferice pot fi de natur termic sau dinamic. Inclzirile cauzeaz scderea presiunii, iar erul rece, creterea ei. De asemenea, micrile ascendente ale aerului duc la scderea presiunii la sol, iar cele descendente,la creterea presiunii. Ca valori extreme ale presiunii atmosferice pe Glob, se menioneaz valoarea maxim absolut de 1078,3 mb, nregistrat n anul 1990 la Barnaul n Siberia (luna ianuarie) i valoarea minim absolut 884 mb la Murato (Japonia) n septembrie 1934 n ara noastr variaiile presiunii atmosferice sunt analizate zilnic n serviciile de prognoz, unde se realizeaz hri speciale cu tendina barometric, pe care se delimiteaz nuclee izalobarice. Apoi, n funcie de mrimea acestora se pot face aprecieri privind micarea maselor de aer diferite, estimndu-se dac vremea rmne stabil, dac se amelioreaz (cnd tendina baric este n cretere) sau se nrutete (cnd tendina baric este n scdere). 3. OBSERVAII ASUPRA PRESIUNII ATMOSFERICE Variaia presiunii se urmrete pe diagrama barografului i se va ine cont de : - meninerea presiunii la o valoare ridicat fa de cea normal pentru regiunea i perioada respectiv, indic apropierea de o zon anticiclonic, cu vnturi slabe i mare moderat; - valori mai mari cu 4 milibari dect cele normale, indic stabilitatea vremii cel puin 12 ore, iar valorile mai mari cu 6 milibari i n cretere lent indic stabilitatea vremii peste 24 ore; - creterea rapid a presiunii este indiciu de apropiere a unui front rece cu toate manifestrile caracteristice. Adesea fronturile reci sunt precedate de grinuri care se manifest cu 100 -200 Mmnainte de linia frontului; - dac presiunea are o valoare mai sczut dect cea normal i scade lent, nava se apropie de o depresiune baric caracterizat prin vnturi puternice i precipitaii; - dac scderea presiunii este foarte puternic, nava se apropie de un front cald sau un ciclon tropical; - creterea i scderea alternativ a valorii presiunii indic o vreme nesigur. Cele mai mari scderi ale valori de presiune se produc la furtunile dinspre SE i NE, iar cele mai mari creteri ale presiunii se produc la furtuni i vnturi de NW i SW.

22

DETERMINAREA UMIDITII ATMOSFERICEUmezeala sau umiditatea aerului este definit prin coninutul n vapori de ap existeni la un moment dat n atmosfer. Este o nsuire important a aerului att din punct de vedere meteorologic ct i bioclimatic. Gradul de umiditate are o mare importan din punct de vedere meteorologic, deoarece vaporii de ap influeneaz bilanul radiativ-caloric al aerului, prin absorbia radiaiilor de und lung iar prin condensare genereaz norii, ceaa, precipitaiile lichide i solide. Cantitatea de vapori de ap din atmosfer se exprim prin diferii parametri sau mrimi fizice, cum sunt : - tensiunea vaporilor de ap; - umezeala absolut; - umezeala specific; - temperatura punctului de rou; - deficitul de saturaie; -starea higrometric. a)Tensiunea vaporilor de ap sau fora elastic(e sau pv) reprezint presiunea parial ce revine vaporilor de ap dintr-un volum de aer. Ea se exprim in milimetri coloan de mercur sau in milibari. Conform legii lui Dalton, care precizeaz c presiunea total a unui amestec de gaze este egal cu suma presiunilor pariale ale gazelor componente, rezult c presiunea parial a vaporilor de ap (pv), plus presiunea parial a aerului uscat (pu) constituie presiunea total a atmosferei (p). P = pv + pu La o anumit temperatur, cantitatea de vapori dintr-un volum de aer poate crete pn la o valoare limit numit tensiunea maxima a vaporilor sau tensiunea de saturaie (E). Ea se definete ca presiunea vaporilor de apa ce satureaz un volum de aer. n funcie de relaiile care se stabilesc ntre tensiunea maxim (E) si tensiunea real din momentul observaiei (e), aerul poate fi : -nesaturat, cand eE. b) Umezeala absolut (a) reprezint cantitatea de vapori de ap pe care o conine 1m 3 de aer la o anumit temperatur. Ca i in cazul tensiunii vaporilor, valoarea va crete o dat cu creterea temperaturii (cu ct aerul este mai cald, cu att poate ngloba o cantitate mai mare de vapori). a=1,08 e ,cnd e este exprimat n mm Hg; 1+ t

23

a=

e- tensiunea vaporilor; - coeficient de dilatare al aerului; =0,04. Cantitatea de vapori care satureaz 1m3de aer se numete umezeal absolut maxim sau de saturaie (A). c) Umezeala specific (s) reprezint cantitatea de vapori de ap pe care o conine 1 kg de aer umed. Se exprim in g/kg i poate fi redus sub forma : gv c = 0.623 s= n care : g aumed p gv greutatea vaporilor de ap ; gaumed greutatea aerului umed ; e tensiunea vaporilor de ap ; p presiunea atmosferic. Cantitatea de vapori care satureaz un kilogram de aer se numete umezeal specific maxim sau de saturaie (S). Din cele prezentate pn aici, rezult c umezeala aerului poate fi apreciat fie direct, prin cantitatea de vapori pe care o conine aerul (a,s), fie indirect prin presiunea pe care acetia o exercit (e). Aceste mrimi nu indic gradul de saturaie a aerului de aceea se utilizeaz i alte mrimi. d) Umezeala relativ (f) este mrimea care reprezint cel mai bine gradul de saturaie a aerului cu vapori de ap. Ea indic n procente, ct din cantitatea vaporilor de ap necesar condensrii exista la un moment dat in atmosfer, tiind c pentru aerul saturat, are valoarea de 100%.Ea reprezint raportul procentual dintre tensiunea vaporilor (e) si tensiunea de saturaie (E) : f=e 100 E

0,80 e ,cnd e este exprimat n mb. 1+ t

e = E-A(t-t)P E - tensiunea de saturaie (maxim), determinat funcie de temperatura indicat de termometrul umezit; A - constanta psihrometric, calculat funcie de viteza curentului de aer, produs de ventilator; A=0,000662 t- temperatura indicat de termometrul uscat; t- temperatura indicat de termometrul umed; P- valoarea presiunii atmosferice din momentul observaiei; E- se extrage din tabele, funcie de temperatura indicat de termometrul uscat. Se mai poate exprima i prin raportul dintre umezeala absolut (a) i umezeala absolut maxim(A) : f=a 100 A

Valoarea umezelii relative depinde de temperatura aerului. Dac ntr-un volum de aer cantitatea vaporilor de ap rmne constant, prin creterea temperaturii, valoarea umiditii relative se micoreaz i aerul devine tot mai uscat, iar scderea temperaturii determin creterea acesteia. n funcie de valoarea umiditii relative,aerul se caracterizeaz din punct de vedere higrometric astfel: f>100% - suprasaturat; 24

f=100% - saturat; f=91-99% - foarte umed; f=81-90% - umed; f=51-80% - normal; f=31-50% - uscat; f30% - foarte uscat. e) Temperatura punctului de roua (td) reprezint temperatura la care vaporii de ap ajung s satureze aerul. Dup atingerea strii de saturaie, orice scdere de temperatur va fi nsoit de condensarea vaporilor de ap, care fiind in exces se vor depune sub form de rou. Ca orice temperatur se exprim in grade Celsius. f)Deficitul de saturaie (D) reprezint diferena dintre tensiunea maxim a vaporilor de ap (E) si tensiunea real (e) la un moment dat : D=Ee Aceast mrime mai poate fi exprimat i prin diferena dintre umezeala absolut maxim (A) si umezeala absolut (a) : D=Aa g) Starea higrometric (Sh) reprezint raportul dintre greutatea vaporilor de ap si greutatea aerului uscat dintr-un metru cub de aer : Sh = p c0,6 3 c 2

Instrumente de msurare a umiditii aerului 1. Psihrometrul Psihrometrul (in grecete psihros rece ; metron msura ) este un instrument prin intermediul cruia se determin tensiunea vaporilor de ap din aer si umezeala relativ a acestuia.

Partea principal a acestuia este dat de dou termometre identice, unul avnd rezervorul acoperit cu tifon care se umezete n timpul efecturii msurtorilor (termometrul umed), iar cellalt msoar temperatura aerului n mediu uscat (termometru uscat). Pe tifonul umezit se produce evaporarea.

25

Temperatura indicat de termometrul umed va fi mai mic dect cea indicat de termometrul uscat (din stnga) al psihrometrului. n prezena ceii, cnd temperatura aerului are o valoare mai mica de 0C, pot s apar i situaii inverse. Diferena de temperatur dintre cele dou termometre (diferen psihrometric) este cu att mai mare cu ct aerul este mai uscat, iar evaporarea mai intens. Cnd umezeala aerului are valori apreciabile, evapotranspiraia se reduce mult sau nu se mai produce, iar temperaturile citite la cele dou termometre sunt apropiate ca valoare. n condiii normale, factorii principali care condiioneaz evaporarea sunt : resursele de ap, resursele energetice si amestecul turbulent care mijlocete rspndirea vaporilor de ap. Tensiunea real a vaporilor de ap (e) se determin dup relaia : e=E - C p(t - t) in care : E - tensiunea maxim a vaporilor de ap, determinat funcie de temperatuta indicat de termometrul umed ; C constanta psihrometric care depinde de viteza curentului de aer din jurul rezervoarelor termometrelor ; p presiunea atmosferic ; t temperatura indicat de termometrul uscat ; t - temperatura indicat de termometrul umed ; n practica meteorologic se utilizeaz mai multe tipuri de psihrometre : - psihrometre cu aspiraie ; - psihrometre fr aspiraie.

1.1 Psihrometrul cu aspiraie Este acel instrument meteorologic la care ventilaia aerului n jurul rezervoarelor termometrelor se face prin mijlocirea unor dispozitive speciale, ele cptnd i denumirea de psihrometre cu ventilaie artificial. El se instaleaz n primul adpost meteorologic, n poziie vertical pe acelai stativ cu termometrele de maxim i minim. 26

Este alctuit din dou termometre ordinare identice, ale cror pri inferioare sunt introduse in canalele laterale ale unei duze metalice duble, n timp ce rezervoarele termometrice ptrund n interiorul unor tuburi de aspiraie confecionate din sticl. Doza dubl prezint un canal central la captul cruia se nurubeaz morica aspiratoare care, are rolul de a aspira un curent de aer prin tuburile de aspiraie. Prin rotire, morica determin formarea, in jurul rezervoarelor, a unui curent de aer cu vitez constant. 1.2 Psihrometrul fr aspiraie n aceast categorie intr acele psihrometre la care viteza curentului de aer din jurul celor dou rezervoare termometrice nu este constant. Tabelele psihrometrice Sunt folosite pentru aflarea caracteristicilor umezelii aerului deoarece n urma msurtorilor psihrometrice se obin dou valori termice, obinute de termometrul uscat i termometrul umed.

Pe baza acestor tabele psihrometrice se determin indirect temperatura punctului de rou, tensiunea vaporilor de ap, deficitul de saturaie i umezeala relativ. 2. Higrometrul Pentru determinarea valorilor umezelii relative a aerului se folosesc higrometre de absorbie, ce se mpart n : - higrometre de absorbie cu fir de pr ; - higrometre de absorbie cu membran organic.

27

2.1 Higrometrele de absorbie cu fir de pr n higrometrie se folosesc, de regul fire de pr omenesc blond ce prezint un numr foarte redus de pigmeni, ce le confer o sensibilitate mai mare fa de variaiile umezelii aerului. Higrometrele funcioneaz bazndu-se pe proprietatea firelor de pr de a se alungi n contact cu aerul umed si de a se scurta cnd acesta este uscat. Firele de pr sunt supuse nainte de utilizare unor procese de splare, degresare si de nmuiere ntr-o soluie de bicarbonat de sodiu (concentraie 3-4%). Primul higrometru cu fir de pr a fost construit de fizicianul francez Saussure n 1783, iar cercetrile acestuia au fost continuate de Louise Joseph Gay- Lusac, care a observat c alungirea firelor de pr nu este proporional cu creterea umezelii relative. Prin determinri repetate acesta a constatat c cele mai importante alungiri ale firului de pr se produc la valori ale umezelii aerului cuprinse ntre 0 i 30% iar pe msur ce aceasta crete, firul de pr se lungete din ce n ce mai puin, avnd o sensibilitate mai redus. Acest raport dintre alungirea parial i total a firului de pr explic necesitatea diviziunilor inegale de pe scara higrometrelor.Umezeala relativ (%) Raportul dintre alungirea partial si total a firului de pr(%)

0 0,0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

20,9 38,8 52,8 63,7 72,2 79,2 85,2 90,5 95,4 100

2.2 Higrometrele de absorbie cu membran organic Funcionalitatea si modul de construcie al acestor higrometre se bazeaz pe modificrile dimensiunii unei membrane organice sub influena umezelii aerului, ca urmare a proprietii sale de higroscopicitate. Datorit acestei proprieti, membrana respectiv absoarbe vaporii de ap din atmosfer i se alungete sau i pierde prin uscare i se scurteaz.

28

3. Higrografe Mai sunt numite si higrometre nregistratoare, ele nregistrnd nencetat variaia umezelii relative a aerului. Higrograful se instaleaz pe podeaua celui de-al doilea adpost meteorologic, la nlimea de doi metri deasupra suprafeei solului. nregistratoarele de umezeal sunt formate din trei pri componente : a) partea receptoare cuprinde un mnunchi sau mai multe mnunchiuri de fire de pr omenesc, blond si degresat, ce pot fi dispuse orizontal sau vertical, n funcie de tipul higrografului ; b) partea transmitoare este dat de un sistem de prghii, care amplific i transmit deformrile suferite de mnunchiul de fire ; c) partea nregistratoare, alctuit din braul prghiei de nregistrare, tamburul cilindric pe care se nfoar diagrama i care, prin intermediul unui mecanism cu ceasornic efectueaz o turaie complet in 24 de ore, la higrografele zilnice sau de o sptmn, la cele sptmnale. Deoarece deformarea firelor de pr omenesc nu este proporional cu variaiile umezelii relative a aerului, gradaiile orizontale de pe higrograma ce marcheaz procentele de umezeal, nu sunt egale ntre ele, fiind astfel, din ce in ce mai mici cu ct valorile umezelii sunt mai mari.

29

DETERMINAREA CARACTERISTICILOR VNTULUIDac valorile termice i de presiune ar fi repartizate uniform pe suprafaa terestr, deplasarea aerului nu ar mai avea loc. Inegala repartiie a presiunii n sens orizontal se datoreaz aciunii combinate a unor cauze de ordin termic i dinamic i, determin o micare numit vnt. Diferenele de temperatur ale aerului creeaz densiti diferite, ceea ce atrage dup sine diferene de presiune maxime si minime barometrice. Vntul ca element meteorologic tinde s egalizeze diferenele de temperatur , presiune si umezeal existente n atmosfer n sens orizontal. Aceast egalizare ns, nu se realizeaz dect pentru intervale foarte scurte de timp, cnd apare un calm atmosferic. n rest, aprnd noi diferene, reapare vntul, care menine o stare medie a acestor diferene, deci este un element meteorologic important i un factor compensator n atmosfer. Diversitatea fenomenelor meteorologice depinde de existena n atmosfer a curenilor de aer, att a celor verticali ct si a celor orizontali. Lipsa acestora n atmosfer ar duce la inexistena schimbrilor brute ale vremii i s-ar observa o trecere lent de la iarn la var i invers. 1.DIRECIA VNTULUI Direcia vntului reprezint sensul din care bate vntul ntr-un punct sau ntr-o regiune oarecare. Ea se stabilete n raport cu punctul cardinal dinspre care bate. n scopul indicrii direciei vntului, se utilizeaz roza vnturilor cu cele patru puncte cardinale i cu cele patru sau dousprezece direcii intercardinale. Deoarece acest mod de notare nu este foarte precis n transporturile maritime se folosete azimutul vntului, adic unghiul pe care l face vectorul vnt cu direcia nordului geografic. Acesta se exprim n grade sexagesimale de la 0 la 360, n sensul deplasrii acelor de ceasornic. Astfel, nordul corespunde la 360, estul la 90, sudul la 180 iar vestul la 270. Celelalte direcii au valori intermediare.

30

Direcia vntului Calm Nord-nord-est Nord-est Est nord-est Est Est-sud-est Sud est Sud sud-est Sud Sud sud-vest Sud vest Vest sud-vest Vest Vest nord-vest Nord vest Nord nord-vest Nord Variabil

Notarea NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSV SV VSV V VNV NV NNV N -

Grade azimutale 22,5 45 67,5 90 112,5 135 157,5 180 202,5 225 247,5 270 292,5 315 337,5 360 -

Cifra de cod 00 02 05 07 09 11 14 16 18 20 23 25 27 29 32 34 36 99

Pentru a aprecia direcia vntului, nu trebuie s inem seama de direcia de deplasare a norilor, deoarece direcia curenilor la nlime difer de cea la suprafaa solului. n general se consider direcia de deplasare a maselor de aer pn la 100 m deasupra solului. Pentru aprecierea acestuia ne putem ghida dup direcia in care flutur un steag sau n care se deplaseaz fumul de la courile fabricilor sau cldirilor nalte. 2. VITEZA VNTULUI Viteza vntului reprezint distana parcurs de aerul care se deplaseaz pe orizontal n unitatea de timp. Ea se exprim n metri pe secund sau in kilometri pe or, ntre cele dou uniti de msur existnd urmatoarele relaii : 1m/s = 3,6 km/h 1km/h = 0,278 m/s n navigaie, viteza vntului se exprim i n noduri : 1 nod = 1,852km/h. 3. INTENSITATEA VNTULUI Intensitatea vntului se refer la efectele pe care le produce deplasarea aerului, i se apreciaz dupa scara Beaufort.

31

GRADE BEAUFORT 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

m/s 2,5 - 3 3,5 5,5 5,5 7,5 8,5 10,5 10,5 13,5 14,5 17,5 17,5 20,5 20,5 24,4 24,5 -28,4 28,5 32,6 32,7 -36,9

Km/h 6 11 12 20 21 28 29 38 39 49 50 61 62 74 75 88 89 102 103 117 118 133

1 fumul se ridic aproape vertical n sus ; 2 vntul misc uor frunzele sau steguleele ; 3 vnt slab- ncreete oglinda apei, mic frunze; 4 vnt potrivit- menine un stegule ntins, mic crengi nenfrunzite ; 5 vnt tricel- menine ntins un steag, mic crengi mai groase nenfrunzite, determin valuri pe ape stttoare, creaz senzaie neplcut ; 6 vnt destul de tare- ncepe s fie auzit din cas, mic arbori mici, valuri pe ape stttoare, pe alocuri cu spum pe creste ; 7 vnt tare- valurile de pe apele stttoare au crestele spumegnde, vntul mic arbori de dimensiuni medii ; 8 vnt puternic- mic arbori mari i rupe crengi de mrime normal, o persoan care nainteaz mpotriva vntului ntmpin rezisten simitoare ; 9 furtun / vijelie- crengi nenfrunzite de dimensiuni mari sunt rupte, acoperiurile sunt ridicate ; 10 furtun puternic- arbori rsturnai ; 11 distrugeri grele/ foarte rar la campie ; 12 uragan/ foarte rar la campie.

4.INSTUMENTE PENTRU MSURAREA DIRECIEI SI VITEZEI VNTULUI 4.1 GIRUETA Observaiile se fac cu girueta cu plac uoar i cu plac grea. Girueta este format din dou pri: partea fix i partea mobil. Partea fix este format dintr-o tij metalic care se fixeaz de stlpul susintor. La captul tijei se fixeaz prin nurubare vergeaua de oel n jurul creia se mic partea mobil. Pe tija metalic este fixat un manon metalic de la care pornesc 8 vergele de fier, ce formeaz roza vnturilor, mai lungi pentru punctele cardinale i 4 mai scurte pentru punctele intercardinale. Cea ndreptat spre nord poart litera N din metal.

32

Partea mobil este format din ampenajul giruetei si indicatorul vitezei vntului, ambele fiind fixate pe o eav metalic care se aeaz concentric cu vergeaua de oel. Ampenajul giruetei este format din dou palete metalice aezate una fa de cealalt intrun unghi cu deschiderea spre exterior iar n partea opus se continu cu o vergea metalic orizontal prevzut la capt cu o sfer metalic, care este contragreutatea indicator. Indicatorul vitezei vntului este aezat la captul de sus al evii metalice. Este format din placa metalic, rama cu dinii indicatori i contragreutatea. Toate aceste piese sunt prinse de un ax orizontal sudat la captul evii metalice. Placa metalic are dimensiunile 300 150(mn), 200 grame greutate (placa uoar) i 800 grame (placa grea). Instalarea giruetei se face n partea nordic a platformei meteorologice pe stlpi metalici, la 10m fa de sol. Observaiile cu ajutorul giruetei se fac de patru ori pe zi la orele climatologice. Direcia vntului poate fi constant sau variabil. Se consider uniform vntul a crui vitez determin oscilaiile plcii metalice timp de dou minute n dreptul unui singur dinte sau n intervalul dintre doi dini nvecinai.

4.2 ANEMOMETRUL Anemometrele sunt instrumente precise care msoar numai viteza vntului, iar n funcie de principiul care st la baza construciei i funcionrii lor, se mpart n : - anemometre mecanice ; - anemometre magnetice ; anemometre termice. Anemometrele mecanice folosesc ca pies receptoare pentru vnt fie un sistem de cupe anemometrice, fie o moric cu palete fine de aluminiu. Viteza vntului se determin prin mprirea numrului de metri parcuri de aerul aflat in micare, citit pe un contor, la timpul ct a functionat instrumentul.

33

Anemometrele magnetice msoar cu precizie viteza vntului, pe principiul induciei magnetice.

Anemometrele termice determin viteza vntului pe principiul rcirii sub influena vntului, a unui fir inclzit. Msurarea vitezei vntului cu anemometrul se face de patru ori pe zi la orele climatologice i din or n or pentru observaiile sinoptice.

34

4.3 Anemograful Studiile de detaliu asupra vntului, cu scopul cunoaterii legilor producerii lui necesit cunoaterea tuturor oscilaiilor vitezei i direciei acestuia. n acest scop se utilizeaz anemograful. Cel mai rspndit este anemograful cu contact electric care cuprinde trei parti principale: partea receptoare i transmitorul, nregistratorul i sursa de curent electric. Partea receptoare cuprinde dou cupe semisferice fixate pe captul superior al unui ax metalic prevzut la partea inferioar cu un urub interminabil. Acesta este cuplat cu un sistem de rotie dinate. Pe una dintre ele exist o cam ce se rotete solidar cu aceasta, i acioneaz asupra unui sistem de prghii care mic o alt roti ce nainteaz cu cte un kilometru la fiecare dinte parcurs. La micarea celei de a doua rotie, se face i un contact electric ntre dou lame metalice legate la sursa de curent. nregistratorul este format din doi electromagnei ce se magnetizeaz, i printr-un sistem de prghii i un angrenaj de rotie dinate, pune n micare braul peniei care nscrie pe diagram cte o liniu pentru fiecare kilometru parcurs. Diagrama aezat pe un cilindru micat de un mecanism de ceas, este gradat de la 1 la 100 kilometri . Cnd penia ajunge la diviziunea 100, cade automat la 0 i nregistrarea continu.

35

OBSERVAII ASUPRA NEBULOZITII

Aerul care nconjoar suprafaa pmntului conine vapori de ap, a cror cantitate variaz n funcie de temperatura aerului. Umezeala aerului este rezultatul evaporrii apelor de pe suprafaa solului. Astfel, vaporii de ap ptrund n atmosfer nencetat, saturnd aerul ntro msur mai mare sau mai mic. n timpul scderii temperaturii aerului, vaporii de ap se transform in picturi mici de ap, proces numit condensare. Pentru condensarea vaporilor de ap este necesar existena unor particule foarte mici, higroscopice, pe care vaporii de ap se aeaz sub form de picturi mrunte de ap sau de cristale de ghea.. n aer se afl o cantitate mare de asemenea particule, care se numesc nuclee de condensare. Pentru condensarea vaporilor de ap, este necesar ca aerul s se rceasc si s devin saturat. Rcirea aerului se poate produce prin contactul cu suprafaa solului sau prin dilatarea aerului, in timpul micrilor ascendente. Norii reprezint produsele primare ale condensrii sau sublimrii vaporilor de ap n atmosfera liber, alctuind, ca si ceaa, un sistem vizibil din particule minuscule de ap sau din cristale fine de ghea aflate in suspensie. Formarea unui nor cuprinde dou stadii: a) ascensiunea aerului umed nesaturat pn la atingerea nivelului de condensare; b) ascensiunea aerului umed saturat dup atingerea nivelului de condensare. n primul stadiu, pentru formarea unui nor, sunt necesare urmtoarele elemente: condiii care s produc aerului umed nesaturat un impuls suficient de puternic, nct s imprime fora necesar ascensiunii pn la niveluri ct mai nalte din atmosfer; condiii de stratificare ale atmosferei, care s favorizeze micarea ascendent a aerului umed nesaturat, ncepnd de la nivelul atins, ca urmare a impulsului iniial; aerul antrenat in micare ascendent s fie suficient de umed, pentru c in timpul ascensiunii, rcirea datorat descinderii s determine creterea umezelii lui relative, pn se atinge starea de saturaie. Stadiul saturat, care ncepe de la nivelul de condensare, reprezint procesele prin care picturile germen, formate iniial prin condensare, cresc att numeric ct si n mrime, astfel nct ansamblul lor s dea aspectul vizibil al norilor; de asemenea, cuprinde i procesele prin care, n interiorul norilor, se produce creterea particulelor de ap sau de ghea pn la dimensiunile de la care ele ncep s cad din nori si s sting suprafaa terestr, constituind astfel precipitaiile. Criteriile care stau la baza diferitelor clasificri ale sistemelor noroase sunt forma, nlimea, geneza, si structura lor microfizic.

36

1. Clasificarea norilor n funcie de stuctura microfizic, norii se grupeaz in trei categorii: nori de ap, alctuii din picturi de ap, uneori amestecate cu picturi suprarcite; nori de ghea, alctuii din cristale sau particule de ghea; nori mixti, alctuii dintr-un amestec de picturi de ap suprarcit si particule de ghea . n categoria norilor de ap intr: Stratus, Stratocumulus dar si Altocumulus (n special vara). Ca nori de ghea se disting: Cirrus, Cirrostratus, Cirrocumulus (mpreun cu picturi de ap), partea superioar a norilor Altostratus, Nimbostratus, Cumulonimbus. Iarna, norii Altostatus sunt constituii n ntregime din cristale de ghea. Din categoria norilor mixti fac parte: Altostratus, Nimbostratus, Cumulonimbus si Cumulus, in faza de trecere la Cumulonimbus. Dup altitudine norii se clasific n: nori superiori care se formeaz de la 6000m n sus. Au culoarea alb i nu dau precipitaii. Din aceast categorie fac parte: norii Cirrus, Cirrostratus, Cirrocumulus; nori mijlocii se formeaz ntre 2000-6000m i au culoarea gri deschis.Din aceast categorie fac parte:Altostratus, Altocumulus; nori inferiori se formeaz la altitudini mai mici de 2000m:Stratus, Nimbostratus, Stratocumulus; nori cu dezvoltare vertical se formeaz ntre 50 8000m:Cumulus, Cumulonimbus. Cirrus - formai din ace de ghea, au culoarea alb strlucitoare i sunt transpareni. Structura lor este filamentar, uneori apar ca nite linii cu crlige la capete, alteori sunt mai compaci. Mai pot avea aspect de fulgi (Cirrus floccus) sau rsfirai ca ramurile unui copac (Cirrus radiatus). -

Ei sunt avantgarda frontului cald i sunt emisari ai timpului ploios.

37

Cirrostratus - au forma unei pnze uniforme si au culoarea alb. Deseori dau natere fenomenului de halou (solar sau lunar). Aceti nori anun ntotdeauna sosirea ploii.

Cirrocumulus au forme de mici grmezi cu aspect de fulgi albi, dispuse n grupe, n iruri sau vlurele ca nisipul de pe plaj.

Altocumulus se prezint sub form de grmezi sau de bulgri de culoare alb, cu marginile strlucitoare i transparente iar mijlocul bazei lor face uneori umbr. Cnd trec prin dreptul Soarelui sau Lunii formeaz coroan, care este un inel n jurul acestor atri, colorat n rou la exterior i verde n interior. Ei sunt formai din picturi de ap i de aceea au ca fenomene optice caracteristice coroana i irizaiile.

38

Din acetia nu cad de regul precipitaii. Altostratus apar ca o pnz fibroas de culoare cenuie i acoper de obicei tot cerul. Sunt formai din picturi de ap i fulgi de zpad.

Stratocumulus au nfiare de strat sau pnz compus din grmezi i suluri mari, groase. Sunt frecveni iarna cnd acoper cerul zile ntregi. Dei sunt nori apoi dau ploi foarte rar.

39

Stratus sunt norii cei mai joi (100-400 m), apar ca un strat omogen de culoare cenuie, seamn cu ceaa i se mai numesc cea nalt. Pot da burni i fulgi de zpad foarte mici sau ace de ghea.

Nimbostratus au aspect de strat omogen, de culoare cenuie nchis, au baza destrmat deoarece dau precipitaii ntotdeauna linitite i de lung durat. Rezult din Altostratus care se ngroa i se ndesesc treptat.

40

Cumulus sunt nori groi cu baza orizontal i vrfurile n form de cupol. Formeaz umbre puternice pe sol i au o evoluie diurn. Ei nu dau de obicei precipitaii; cel mult acestea apar sub forma unor picturi izolate de ploaie. Cnd au o dezvoltare intens pe vertical norii Cumulus trec n Cumulonimbus.

41

Cumulonimbus sunt nori groi de culoare nchis plumburie la baz i albicioas la vrf. Vrfurile apar destrmate sub form de turnuri ce se termin cu poriuni fibroase. La baza norilor Cumulonimbus apar prelungiri din care cade ploaia sau zpada.

Precipitaiile czute au caracter de avers i de obicei sunt nsoite de fenomene orajoase(vijelii, furtuni). La staiile meteorologice observaiile asupra norilor se efectueaz att vizual ct i instrumental, privind urmtoarele aspecte: nebulozitatea; determinarea genului, speciei i varietii norilor; nlimea plafonului de nori. 2. Determinarea i notarea nebulozitii Nebulozitatea reprezint gradul de acoperire cu nori a bolii cereti la un moment dat, intr-o localitate sau intr-o regiune. Este o observaie zecimal ce se exprim n zecimi sau n optimi, n care se consider bolta cereasc un ntreg mprit imaginar n zece pri egale (climatic) sau n opt pri egale (sinoptic), apreciindu-se cte pri din acest ntreg sunt acoperite cu nori. Cnd nebulozitatea este de 10/10 sau 8/8 nseamn c bolta cereasc este complet acoperit cu nori; cnd este de 5/10 sau 4/8, numai jumtate din bolta cereasc va fi acoperit, iar la 0/10 sau 0/8, cerul este senin. Nebulozitatea poate fi total, nelegnd prin aceasta, acoperirea dat de toi norii dezvoltai n profil vertical i parial, dat numai de norii inferiori. n registrul de observaii meteorologice, nebulozitatea se nscrie sub form de fracie la numitor notndu-se valoarea nebulozitii pariale, iar la numrtor pe cea a nebulozitii totale. Noaptea, nebulozitatea se determin n raport cu aprecierea bolii cereti n care nu se vd stelele, sau n cazul existenei norilor Cirrus, acestea se vd foarte slab. Unele dificulti n determinarea nebulozitii apar n nopile ntunecoase, fr lun, cnd exist nori Cirrus sau Altostatus subiri, prin care stelele dau o luminozitate slab. n acest caz, se va ine seama de aspectul cerului i forma norilor existeni naintea apariiei ntunericului. 42

3. Determinarea i notarea felului norilor (genului, speciei i varietii) Complexitate proceselor din atmosfer face ca norii i asocierile dintre acetia s fie supuse unor variaii permanente. Formele asemntoare de nori pot fi deosebite dup urmtoarele criterii: n cazul transformrii lente a norilor Altostratus opacus in nori Nimbostratus, acetia din urm au un plafon mai cobort i o culoare mult mai deschis; in cazul existenei norilor Nimbostatus nu se poate determina poziia Soarelui sau a Lunii; n cazul transformrii treptate a norilor Cirrostratus n nori Altostatus filoformi, dispare treptat haloul i umbrele obiectelor de pe sol; norii Stratus si Stratocumulus se deosebesc de norii Nimbostratus prin aceea c, cei din urm dau precipitaii slabe sub form de ploaie, ninsoare sau burni; norii Stratocumulus se deosebesc de norii Altocumulus prin nlimea i dimensiunea elementelor ce compun norul ca : lespezi, benzi, valuri de nori (la genul Stratocumulus aceste dimensiuni sunt mai mari); norii Cirrocumulus se deosebesc de norii Altocumulus prin lipsa nuanelor cenuii pe elementele ce compun norii Cirrocumulus. n rubrica fenomene meteorologice din registrul de observaii, cnd nu exist fenomene ce trebuie nscrise, se fac referiri la nebulozitate: Cr.- cretere; Sc scade; Dsdestrmare; Comp- compactizare; Dz- dezvoltare. n vederea identificrii genului, speciei i varietii de nori, dar i a caracteristicilor suplimentare a norilor- origine si a celor anex se face apel i la o serie de indici ajuttori cum sunt :culoarea i luminana norilor; nlimea i stuctura acestora; norii-origine care implic observarea permanent a solului; meteorii cu care un nor este asociat. Observaiile care se fac asupra sistemelor noroase, la orele 01, 07, 13 i 19 trebuie s inceap cu stabilirea corect a genurilor, speciilor i varietilor lor. 4. Determinarea nlimii i altitudinii norilor Prin nlimea sau plafonul unui nor se nelege nlimea acestora n punctul de observaie fa de sol. Altitudinea unui nor reprezint distana vertical dintre nivelul mrii i nivelul la care se afl baza norului respectiv. Determinarea nlimii norilor se poate face vizual (cum este cazul majoritii staiilor meteorologice din Romnia) sau instrumental (balon-pilot, ceilometrul). Cnd plafonul norilor se apreciaz vizual, se identific mai nti genul norului observat, urmnd ca apoi s se utilizeze repere din teren a cror nlime este cunoscut (turnuri de televiziune, antene radio, cldiri foarte nalte sau, n regiunile de munte, limita superioar a pdurii, etc.). Este metoda cea mai rspndit, dar i cea mai imprecis, determinarea plafonului de nori fcndu-se numai pentru norii inferiori i mijlocii, dac acetia se gsesc la altitudini 2500m deasupra nivelului staiei.

43

Limitele mijlocii (inferioare i superioare) ale diferitelor genuri de nori Nr.Crt. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Genul de nori Stratus Stratocumulus Nimbostatus Cumulus Cumulus congestus Cumulonimbus Altostratus opacus Altostatus translucidus Altocumulus undulatus Cirrus Cirrostratus Cirrocumulus nlimea medie fa Limita superioar fa de sol (km) de sol (km) 0,1 0,7 0,6 1,5 0,2 1,5 0,8 1,5 0,6 1,5 0,4 1,0 2,5 3,0 4,0 5,0 2,0 5,0 7,0 10 6,0 8,0 6,0 8,0 0,8 1,2 1,0 2,0 5,0 6,5 2,0 3,5 3,5 5,0 10,0 12,0 4,0 5,0 5,0 6,0 4,0 6,0 8,0 13 8,0 12 8,0 12

Determinarea instumental a nlimii bazei norilor se caracterizeaz printr-o mare precizie, iar aparatele folosite sunt reprezentate de balonul-pilot i de ceilometru. a) Determinarea nlimii bazei norilor cu balonul-pilot se practic n condiiile n care sistemele noroase acoper cel puin jumtate din bolta cereasc, iar vntul bate din sens opus direciei de deplasare a norilor. Aceast metod const n lansarea unui balon umplut cu hidrogen i n urmrirea ascensiunii lui cu teodolitul pn la intrarea balonului n nori. nlimea norilor se obine nmulind viteza vertical a balonului-pilot (n m/min) cu timpul de ascensiune, exprimat n minute. Pentru transformarea secundelor n minute se folosete urmtorul tabel: Secunde Zeci de secunde 0,0 10 20 30 40 50 0 0,00 0,17 0,33 0,50 0,67 0,83 1 0,02 0,18 0,35 0,52 0,68 0,85 2 0,03 0,20 0,37 0,53 0,70 0,87 3 0,05 0,22 0,38 0,55 0,72 0,88 4 0,07 0,23 0,40 0,57 0,73 0,90 5 0,08 0,25 0,42 0,58 0,75 0,92 6 0,10 0,27 0,43 0,60 0,77 0,93 7 0,12 0,28 0,45 0,62 0,78 0,95 8 0,13 0,30 0,47 0,63 0,80 0,97 9 0,15 0,32 0,48 0,65 0,82 0,98

Exemplu : viteza vertical a balonului-pilot este de 100 m/min, iar timpul de ascensiune 53 sec. n tabel, la 53 sec corespund 0,88 min. nlimea norilor va fi 0,88 100 =88 m, valoare pe care o consemnm n registrul de observaii meteorologice.

44

Determinarea nlimii bazei norilor cu ceilometrul se poate face att ziua ct i noaptea, n limitele a 50 2000m, ntr-un timp foarte scurt (3-4 min) Principiul de funcionare al ceilometrului se bazeaz pe msurarea timpului de propagare a impulsului de lumin de la emitor pn la baza norului i de la acesta pn la receptorul cu celul fotoelectic. Deoarece viteza luminii este cunoscut (cca 300.000 km/s), durata de propagare a impulsului este proporional cu nlimea norilor. h=t c n care : 2

b)

h nlimea norilor; t timpul (n secunde), n care impulsul luminos parcurge spaiul de la emitor la baza norului i de aici la receptorul de pe sol; c viteza luminii. Impulsul reflectat se vede pe tubul catodic (ca intr-un oscilograf), iar scala dispozitivului de nregistrare este gradat n metri. Tubul de impuls al ceilometrului are o durat de funcionare scurt i de aceea trebuie meninut aprins ct mai puin timp pentru determinarea plafonului.

45

46

MSURAREA PRECIPITAIILOR ATMOSFERICEPrecipitaiile atmosferice reprezint produsele finale ale condensrii i sublimrii vaporilor de ap, constituind totalitatea particulelor de ap lichid i solid care cad din sistemele noroase i ating suprafaa Pmntului. Ele pot fi sub form de: ploaie, zpad, lapovi, burni, mzriche sau grindin. mpreun cu depunerile de pe suprafaa terestr (rou, bruma, chiciura, poleiul), alctuiesc fenomenele hidrometeorice. n ara noastr primele observaii pluviometrice au fost realizate de tefan Hepites, la sfritul secolului al XIX-lea, iar n Europa primele msurtori dateaz din anul 1677, ele fiind organizate n Anglia.

Pentru caracterizarea regimului precipitaiilor se utilizeaz o serie de mrimi pluviometrice:

47

cantitatea de precipitaii exprimat n mm grosime strat de ap sau 1/m 2 (un strat gros de 1 mm corespunde unei cantiti de ap de un litru repartizat uniform pe o suprafa de 1m2); b) intensitatea precipitaiilor care red cantitatea de ap czut intr-o unitate de timp pe o unitate de suprafa (1/m2/min.). Dup intensitate se deosebesc ploi toreniale i ploi netoreniale; c) zi cu precipitaii, este considerat acea zi n care au czut precipitaii n cantiti masive (0,1 mm); d) cantitatea maxim de precipitaii czute n 24 de ore. Valorile respective sunt solicitate pentru lucrrile de proiectare hidrotehnic i agrotehnic, la construirea oraelor n scopul dimensionrii conductelor i canalelor de drenare a apelor provenite din precipitaii. Cantitile maxime de precipitaii czute din norii convectivi sunt repartizate pe suprafee restrnse de teren. Astfel, n jurul zonei de descrcare a norului, suprafaa solului poate fi complet uscat, iar datele referitoare la precipitaiile maxime czute n 24 de ore nu pot fi comparabile chiar pentru staii situate n apropiere; e) Numrul zilelor cu anumite cantiti de precipitaii; f) Frecvena zilelor cu anumite forme de precipitaii (ploaie, zpad). Msurarea cantitilor de ap, provenite din ploi i ninsori, se efectueaz cu pluviometrul iar pentru nregistrarea continu a cantitii de ap czut, precum i a duratei i intensitii se utilizeaz pluviograful. Staiile meteorologice i posturile pluviometrice din Romnia sunt dotate cu pluviometre tip I.M-C. (Institutul Meteorologic Central), iar ntre anii 1950-1960 s-a mai utilizat i pluviometrul cu ecran de protecie tip Tretiakov. a) 1. Pluviometrul tip I.M.C. Pe platformele meteorologice se gsesc ntotdeauna dou pluviometre, care se fixeaz pe laturile de est i de vest ale unui stlp vertical de lemn. Unul este descoperit, fiind pluviometrul de serviciu, iar cellalt este de rezerv. n ultima perioad, la staiile meteorologice exist un al treilea pluviometru numit pluviometru avertizor. Un astfel de pluviometru este alctuit din trei pri componente: - receptor; - colector; - dispozitivul de zpad; - eprubeta pluviometric. Receptorul numit i corpul pluviometrului este confecionat din tabl zincat. n interior, corpul pluviometrului este mprit n dou ncperi, printr-o plnie sudat de pereii receptorului, ce conduce precipitaiile n colector. Colectorul pluviometrului este un rezervor cilindric din tabl, de forma unui trunchi de con, cu o capacitate de 2,5 litri, putnd msura o cantitate de ap de 25 l/m2. Dispozitivul de zpad se utilizeaz numai n timpul sezonului rece, cu scopul de a mpiedica spulberarea zpezii de ctre vnt. Acesta este format din dou buci de tabl aezate n cruce, tiate oblic la partea lor inferioar, pentru a ptrunde n plnie. Apa colectat n pluviometru se msoar cu ajutorul unei eprubete din sticl cu diametrul interior gradat n 100 de diviziuni, marcate din 10 n 10 cu cifre. Cnd nu se dispune de eprubet, msurarea cantitii de precipitaii se poate face cu ajutorul unui cilindru gradat. n acest caz, numrul de gradaii al cilindrului (cm 3) se mparte la numrul egal cu o zecime din suprafaa de colectare a vasului.

48

Capacul pluviometrului se folosete la nchiderea suprafeei receptoare, n situaia n care colectorul se scoate n vederea msurrii cantitii de ap acumulat n intervalul dintre observaii. Determinarea cantitii de ap rezultat n urma precipitaiilor lichide sau solide se face la orele 07 i 19 timp local, n toate zilele n care s-a produs hidrometeorul. n situaia precipitaiilor lichide se scoate colectorul din interiorul corpului pluviometric i apoi se toarn n eprubeta pluviometric. n cazul precipitaiilor solide, se scoate pluviometrul de serviciu i se transport n biroul staiei, pentru ca zpada acumulat s se topeasc. Apoi, se toarn apa rezultat n eprubeta pluviometric. Valorile obinute n urma acestor msurtori, exprimate n milimetri i zecimi de milimetru se nscriu n registrul de observaii. 2. Pluviometrul Tretiakov se folosete n special cnd precipitaiile sunt nsoite de vnt. Receptorul are o suprafa de 200cm2 iar nlimea de 40cm. El poate fi utilizat i drept colector. n interior, aproximativ la jumtatea cilindrului se afl sudat o diafragm care n timpul verii este completat cu o plnie pentru a reduce evaporarea apei colectate. Sub diafragm se gsete un orificiu de scurgere a apei, care este continuat cu un mic tub nchis cu cpcel. Ecranul pluviometrului este compus din 16 lame metalice cu form de trapez echilateral. Acest ecran are rolul de a diminua viteza vntului n jurul vasului colector i astfel precipitaiile nu sunt spulberate. Aparatul se instaleaz pe un suport metalic sau de lemn, astfel nct suprafaa de colectare a vasului s se gseasc la 1,5m de la sol. n afar de colectarea apei provenite din precipitaii n pluviometre i msurarea ei cu eprubeta, se face i nregistrarea pe diagrame speciale numite pluviograme. 3. Pluviograful Pluviografele mai sunt numite i pluviometre nregistratoare, ce monitorizeaz n mod continuu cantitatea, durata i intensitatea precipitaiilor lichide. Aceste aparate nregistratoare pot fi zilnice sau sptmnale, n funcie de mecanismul cu ceasornic fixat n tamburul cilindric, pe care se instaleaz pluviograma. n alctuirea unui unui pluviograf intr un receptor, un colector i un nregistrator. Receptorul este un vas cilindric, care se termin la partea inferioar cu o plnie, prin care precipitaiile sunt canalizate spre colector. n partea inferioar a colectorului se gsete un recipient cilindric, care plutete deasupra coloanei de ap i care se ridic pe msur ce nivelul apei crete. Aceast micare antreneaz i prghia peniei inscriptoare.

49

n cazul precipitaiilor lichide continue, cnd nivelul apei acumulate crete nencetat, penia va nscrie ntre valorile 1 i 10 ale pluviogramei, o linie ascendent, mai mult sau mai puin nclinat, n funcie de intensitatea ploii. Pluviograma este divizat pe vertical prin linii ce marcheaz cantitatea de ap ntre limitele de 0 -10 mm, iar pe orizontal prin linii care indic timpul n ore i minute. nregistratorul este reprezentat, ca i n cazul termografelor sau higrografelor, de un tambur cu un diametru mai mare, pe care se fixeaz pluviograma. Pe aceast diagram se noteaz numele staiei meteorologice i data instalrii i ridicrii pluviogramei. De asemenea,

50

pe partea din spate a nregistrrii se consemneaz : cantitatea total de ap din vasul corector,cantitatea de precipitaii msurat cu pluviometrul IMC, cantitatea de precipitaii rezultat n urma descifrrii pluviogramei, numele observatorului precum i eventualele observaii privind funcionarea pluviografului. n situaiile producerii unor precipitaii sub form de lapovi sau grindin, pe pluviogram se va nscrie intensitatea, ora de ncepere i de sfrit a acestora,iar curba ce marcheaz precipitaiile nu se descifreaz. Schimbarea pluviogramei se face abia dup ncetarea ploii, iar dac aceasta dureaz cteva zile consecutive,pluviograma se nlocuiete ntr-un interval cu intensitate mai mic ploii. n mod normal, pluviograma se schimb la ora 1900. Dac pluviograful a funcionat corect pe tot parcursul nregistrrii cantitii de precipitaii atmosferice, pe pluviograme se va constata c: a) nregistrarea ncepe de la linia zero a pluviogramei i de la linia vertical care indic ora 1900; b) cantitatea de ap nregistrat pe pluviogram concord cu cea msurat n vasul de control; c) penia inscriptoare nscrie curbe subiri i uniforme, iar n situaiile cnd nu s-au produs precipitaii nregistrarea are forma unei linii perfect orizontale. Prin modul de construcie, pluviografele nu pot fi utilizate dect n sezonul cald, astfel c, toamna nainte de producerea ngheurilor, acestea se demonteaz se cur i se pstreaz n magazia staiei meteorologice pn n primvar, cnd observaiile se reiau. Descifrarea pluviogramelor urmrete determinarea intensitii precipitaiilor pe de o parte iar, pe de alt parte stabilete cantitile de ap czute n intervale de timp specifice. Pluviograful se instaleaz pe platforma meteorologic, pe aceeai linie cu pluviometrele, cu meniunea c, carcasa de protecie a pieselor se ancoreaz din trei pri cu cabluri de srm.

51

MSURAREA DURATEI DE STRLUCIRE A SOARELUIDurata de strlucire a Soarelui reprezint o caracteristic climatic important a fiecrei regiuni a crui cunoatere exact este extrem de util pentru diferite ramuri ale economiei. Ea reprezint timpul real n care Soarele a strlucit pe bolta cereasc fiind numit durata efectiv de strlucire a Soarelui. n meteorologie, se mai folosete i termenul de durat astronomic sau de durat posibil de strlucire a Soarelui, ce reprezint intervalul de timp dintre momentul rsritului i apusul Soarelui. Raportul dintre durata efectiv (d) i durata astronomic (D) a strlucirii Soarelui reprezint valoarea fraciei de insolaie (F): F=d D

100

Ea scoate n eviden rolul nebulozitii n reducerea duratei strlucirii Soarelui. n zilele senine cnd Soarele strlucete nencetat fracia de insolaie este egal cu unitatea (F=1) deoarece durata efectiv este egal cu durata astronomic (d=D). Atunci cnd Soarele nu a strlucit deloc, discul solar fiind acoperit permanent cu sisteme noroase, valoarea fraciei de insolaie este egal cu zero (F=0), deoarece durata efectiv este zero (d=0). Fracia de insolaie se exprim n procente i arat ct la sut din durata posibil, Soarele strlucete efectiv. Valoarea sa depinde de aezarea geografic a perimetrului respectiv i are mare importan pentru dezvoltarea plantelor. Durata de strlucire a Soarelui se exprim n ore i zecimi de or i se nregistreaz cu ajutorul heliografului. 1. Heliograful Heliograful are drept pies receptoare o sfer masiv de sticl care concentreaz ntr-un focar razele Soarelui czute pe suprafaa sa. Ea se instaleaz pe un suport metalic cu o plac groas de form ptrat. De placa respectiv este fixat i un al doilea suport care se continu cu un bra metalic curbat, la a crui extremitate superioar se gsete un urub metalic destinat fixrii sferei n poziia de instalare. Acest al doilea suport susine i o ni metalic avnd forma unei pri dintr-o pies sferic. Ea este concentric fa de sticl, aflndu-se la o deprtare egal cu distana focal a acestuia . Partea focal, format prin concentrarea razelor solare de ctre lentila convergent, care este sfera de sticl, se plaseaz pe suprafaa interioar a niei metalice pentru orice nlime a Soarelui pe bolt. Pentru asigurarea mobilitii ei, nia prezint o proeminen n form de arc, care culiseaz uor ntr-o adncitur de aceeai form, practicat n suportul curbat. Ea se fixeaz n poziia necesar cu ajutorul unui urub special. Pe una din prile laterale ale suportului curbat, este gravat scara latitudinilor.

52

Pe partea interioar, nia prezint trei perechi de anuri n care se introduc trei tipuri de diagrame corespunztoare schimbrii poziiei Soarelui pe bolta cereasc n funcie de anotimp. n perechea superioar de anuri se introduc diagramele scurte cu capetele curbate n sus (de iarn), n cea mijlocie diagramele drepte (de primvar i toamn), iar n cea inferioar diagramele lungi cu capetele curbate n jos (de var). Pentru fixarea lor n poziie corect, diagramele sunt strpunse cu un cui special, legat de corpul aparatului printr-un lnior. Perforaia, care trebuie s fie ntotdeauna la aceeai distan de linia median, servete i pentru verificarea instalrii corecte a diagramei. Heliograful se instaleaz pe un stlp metalic, de beton sau lemn, plantat n partea de sud a platformei meteorologice. Se instaleaz la 1,5 m deasupra suprafeei terestre n poziie orizontal. naintea fixrii definitive se regleaz n funcie de latitudine.

Heliograful trebuie s fie mereu orientat cu partea interioar a niei metalice spre sud. De aceea, la instalare, se urmrete ca direcia braului curbat s coincid cu direcia acului indicator al busolei folosite n acest scop. Dac heliograful va fi aezat corect atunci linia carbonizat va fi paralel cu linia median longitudinal a diagramei.

53

Diagramele utilizate la heliograf se numesc heliograme. Ele reprezint buci de carton vopsite n negru i trasate special pentru a se carboniza cu uurin chiar dac sunt umezite uor de precipitaii. Linia median longitudinal trasat n alb de la un capt la altul al heliogramei servete pentru verificarea instalrii corecte a heliografului. Liniile verticale mai lungi indic orele, cele mai scurte jumtile de or. Heliogramele se schimb o dat pe zi dup apusul Soarelui chiar dac n ziua precedent timpul a fost acoperit i nu s-au produs nregistrri. 2. Grosimea i densitatea stratului de zpad Stratul de zpad ncepe a se forma cnd temperatura solului i a peliculei de aer din vecintatea sa scade sub 0. Se menine ct temperaturile nu trec peste acest prag. Creterea temperaturii n perioada de primvar provoac topirea lent sau brusc. Se poate produce i iarna n cazul adveciilor masei de aer mai cald. Stratul de zpad se poate depune uniform cnd vntul are valori reduse, sau sub form de troiene la viteze mari. Principalele caracteristici care se msoar la staie sunt: grosimea i densitatea stratului de zpad i rezerva de zpad. Observaiile asupra stratului de zpad ncep din momentul formrii lui i dureaz ct se menine stratul. Dup felul observaiilor se difereniaz: observaii vizuale care privesc gradul de acoperire cu zpad. Se fac ntotdeauna la acelai loc ( de obicei cel mai ridicat din apropierea punctului de observaie); observaii instrumentale stabilirea grosimii, densitii i rezervei de ap pe o parcel aleas, ct mai reprezentativ pentru zon. Dup frecvena cu care sunt executate observaiile : observaii zilnice asupra gradului de acoperire i a grosimii zpezii; observaii pentadice asupra densitii zpezii i rezervei de ap din strat: Observaiile zilnice se fac la ora 07 (a.m) sau imediat ce s-a luminat. Gradul de acoperire cu zpad se apreciaz n zecimi. 3. Observaii i msurtori speciale asupra depunerilor de ghea pe conductorii aerieni Depuneri de ghea pe conductorii aerieni acoperirea acestora cu ghea de diferite feluri (de la cea transparent sticloas la cea cristalin). n cazul depunerilor formate prin nghearea fulgilor de zpad i lapovi, aceste depuneri devin stabile la temperaturi negative din ce n ce mai sczute, devin foarte stabile chiar i pentru timpul vntos. Depunerea, pe msura scderii temperaturii, capt structur neomogen, cu aspect de ghea transparent la suprafaa conductorului i de zpad cristalin n stratul superior. n funcie de modificarea condiiilor atmosferice, depunerile pot fi simple sau compuse. Depunerea simpl tot stratul de ghea a rezultat din aciunea unui singur fenomen. Cnd apar dou-trei straturi de depuneri simple este o depunere compus. Observaii asupra depunerilor se fac cu ajutorul chiciurometrului i unor dispozitive auxiliare.

.

54

Stadiile depunerii gheii n per