Галерея "Исследование"
- Автор: Квант
Посмотреть работу (0 Мб)
Слайд 5 - 9: stem53 По происхождению природные явления разделяются на: 1. Геолого-геоморфологические явления: К ним относятся землетрясения, цунами, вулканические извержения, обвалы, камнепады, оползни, сели, водоснежные потоки, лавины, обрушения и подвижки ледников, эрозия почв, переформирование русел рек, оползание грунта (снега) на склонах, просадки при плывунах на карсте. 2. Климатические (связанные с ними гидрологические) явления: К ним мы можем отнести ураганы, тайфуны, смерчи, шквалы, наводнения, грозы, градобития, морские штормы, экстремальные температуры воздуха, ливни, снегопады, метели, гололед, изморозь, обледенение, наледи на склонах, мерзлотные деформации грунта, термокарст, термоэрозия, подтопление, изменение уровня грунтовых вод, абразия берегов морей и водохранилищ, ледовые явления на реках, засухи, суховеи, пыльные бури, засоление почв, резкие скачки атмосферного давления, температуры и влажности. 3. Биогеохимические явления - это выбросы опасных газов из водоемов (озер, болот). 4. Биологические явления: Включают в себя массовое размножение сельскохозяйственных вредителей, болезни растений и домашних животных, эпидемии среди животных и людей, нападения на территории и акватории привнесенных видов, нападения кровососущих, хищных и ядовитых животных, биопомехи транспорту, управляющим и распределяющим системам. 5. Космические явления: Предполагают различные опасности из космоса. Это могут быть солнечная активность и космическая погода. Изменения в солнечной атмосфере, включая вспышки и выбросы заряженных частиц из солнечной короны и их взаимодействие с магнитосферой и верхними слоями атмосферы Земли создают опасности и приводят к ЧС на Земле. По характеру воздействия опасные природные процессы подразделяются на: • оказывающие преимущественно разрушительное действие (ураганы, тайфуны, смерчи, землетрясения, нашествие насекомых и т.д.); • оказывающие преимущественно парализующее (останавливающее) действие для движения транспорта (снегопад, ливень с затоплением, гололед, туман); • оказывающие истощающее воздействие (снижают урожай, плодородие почв, запас воды и других природных ресурсов); • стихийные бедствия, способные вызывать техногенные аварии (природно-техногенные катастрофы) (молнии, гололед, обледенение, биохимическая коррозия). Слайд 10: Природные процессы угрожают обитателям нашей планеты с начала цивилизации. Где-то в большей мере, в другом месте менее. Стопроцентной безопасности не существует нигде. Природные катастрофы могут приносить колоссальный ущерб. Чрезвычайные ситуации природного характера (стихийные бедствия) в последние годы имеют тенденцию к росту. Активизируются действия вулканов (Камчатка), учащаются случаи землетрясений (Камчатка, Сахалин, Курилы, Забайкалье, Сев. Кавказ), возрастает их разрушительная сила. Почти регулярными стали наводнения (Дальний Восток, Прикаспийская низменность, Южный Урал, Сибирь), нередки оползни вдоль рек ив горных районах. Гололед, снежные заносы, бури, ураганы и смерчи ежегодно навещают Россию. К великому сожалению, в зонах периодических затоплений продолжается строительство многоэтажных домов, что увеличивает концентрацию населения, прокладываются подземные коммуникации, функционируют опасные производства. Все это приводит к тому, что обычные для этих мест паводки, вызывают все более и более катастрофические последствия. В последние годы число землетрясений, наводнений, оползней и других стихийных бедствий постоянно растет. Слайд 11: ПРОГНОЗ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ Ни одно стихийное бедствие не происходит так неожиданно, как землетрясение. Своеобразной его особенностью является то, что оно разрушает в основном искусственные постройки, возведенные рукой человека. Конечно, во время сильных землетрясений происходят горные обвалы, оползни, иногда запруживаются реки, но такие явления относительно редки, ограничены небольшими по площади зонами и обычно приурочены к крутым склонам гор, где нет человеческих жилищ. Степень опасности землетрясения существенно менялась в зависимости от уровня и условий развития человеческого общества. Землетрясения будут все менее и менее страшны, ибо технические средства уже сейчас позволяют возводить жилые здания любой этажности и строить промышленные сооружения любых размеров которым не угрожают сильнейшие землетрясения. Сейчас от землетрясения страдают главным образом давно построенные здания, возведенные без применения специальных антисейсмических поясов и других усиливающих прочность конструкций. Борьба с землетрясением началась давно. Человек столкнулся с двумя проблемами: как сделать здание таким, чтобы оно не разрушалось от подземных ударов, и как установить районы, где происходят землетрясения и где сильных подземных ударов не бывает. Попытка ответить на эти вопросы привела к возникновению сейсмологии — науки, изучающей землетрясения и поведение искусственных сооружений при подземных ударах. Инженеры-строители начали разрабатывать конструкции жилых зданий и промышленных сооружений, способных выдержать сейсмическую катастрофу. Например: В горах Тянь-Шаня, на реке Нарын, построена Токтогульская высотная плотина и гидростанция на 1200 МВт. Гидротехнический узел возведен с таким расчетом, что выдержит даже катастрофические землетрясения. Чтобы определить сейсмоопасные районы, необходимо точно знать место, где происходят землетрясения. Наиболее полные данные о подземном ударе можно получить, регистрируя приборами упругие волны, появляющиеся в земле при землетрясении. Сейсмологи научились определять координаты происшедшего землетрясения, глубину его очага, силу подземного удара. Это позволило составить карту эпицентров землетрясений, наметить зоны, где возникали подземные толчки той или иной силы. Сопоставляя эпицентры землетрясений с геологическим строением территории, геологи выделили те места, где землетрясений еще не было, но, судя по сходному строению с местами, подвергавшимися подземным ударам, возможны в недалеком будущем. Так родился прогноз места возникновения землетрясений и их максимальной силы. Наша страна — первая в мире, где карта сейсмического районирования, как ее официально называют, была впервые утверждена в качестве документа, обязательного для всех проектирующих и строительных организаций. В сейсмически опасных районах строители должны возводить лишь такие жилые и административные здания и промышленные объекты, которые бы выдержали землетрясение показанной на карте силы. Разумеется, карты прогноза землетрясения не могут считаться совершенными. С течением времени по мере накопления данных они пересматриваются и уточняются Слайд 12-13: Человек — достаточно многочисленный биологический вид, а потому велико и его влияние на природу. Низкая численность населения планеты до определенного момента не причиняла ущерба природе своими действиями. И даже несмотря на тот факт, что вырубка леса, как и охота, одно из древнейших занятий. Конечно, человечество, внося некоторые изменения, преследует благие цели, однако большая часть изменений носят пагубный характер для природы. В качестве положительного примера можно рассматривать: • создание заповедников; • насаждение лесов; • создание парков и водоемов; • природоохранная деятельность и другое. Негативное влияние выражается в следующем: • необдуманная вырубка лесов; • загрязнение водоемов; • браконьерство; • загрязнение почвы и атмосферы, и так далее. Например, всего одна маленькая капелька нефти способна сделать непригодными около 35 литров воды. Но самое страшное далеко не в этом — тонкая пленка покрывает огромную площадь, а это чрезвычайно губительно для всего живого. Большая часть организмов погибает, так как пленка ограничивает доступ кислорода в воду. Промышленности, как и увеличение количества автомобилей, оказывает крайне негативное влияние на атмосферу. Гигантские массы углекислого газа, попадая в атмосферу, постепенно «разъедают» озоновый слой, формируя так называемые “озоновые дыры”. Озоновые дыры – это локальное падение концентрации озона в озоновом слое Земли. Слайд 14: СЛУЖБА ОПОВЕЩЕНИЯ О ЦУНАМИ Успешные действия человека по предупреждению стихийных бедствий наиболее наглядны на примере организации в ряде стран Тихоокеанского бассейна, в том числе на Дальнем Востоке, службы срочного оповещения о приближающемся цунами. Сейсмические волны от землетрясения распространяются в земле со скоростью около 30 тыс. км/ч, тогда как волна цунами идет со скоростью порядка 1000 км/ч. На использовании разницы этих скоростей и построена служба оповещения о волнах от подводного землетрясения. Специальные цунами-станции оборудованы сейсмографами с сигналами, срабатывающими при регистрации сильного землетрясения. После сигнала дежурные немедленно приступают к обработке полученных сейсмограмм и определяют положение эпицентра землетрясения. Если эпицентр находится в океане, а землетрясение было достаточной силы, то на побережье, опасном цунами, объявляется тревога. Специальная служба с помощью сирен, громкоговорителей и световой сигнализации предупреждает население о приближающейся волне. Жители укрываются на возвышенных местах, недоступных действию волн. Все решает скорость обработки сейсмограмм. Сведения на опасные участки побережья должны быть переданы хотя бы за 5—10 мин. до подхода волны к берегу Другой путь уменьшения катастрофических последствий цунами — это составление карт, которые в некоторой степени сходны с картами сейсмического районирования. В отношении цунами такое районирование проводится в пределах побережья. При построении карты цунами-опасности побережья принимаются во внимание максимальная высота происшедших ранее цунами; учитываются характер побережья, местоположение зон, где возникают землетрясения, вызывающие цунами, расстояние от них до берега и т.д. Подобные схемы являются важными документами при планировании и проектировании промышленного и гражданского строительства. Зная возможную максимальную высоту цунами и ту площадь побережья, которая может быть покрыта волнами, строители располагают строящиеся объекты за пределами досягаемости волн. Слайд 15: ЗАЩИТА ОТ ВУЛКАНИЧЕСКИХ БЕДСТВИЙ Наибольшую опасность при вулканических извержениях, по мнению Г. Тазиева, представляют игнимбритовые потоки. Излияние игнимбритов, зафиксированное на Аляске в 1912 г., распространилось на 30 км при ширине потока 5 км и 100-метровой толщине слоя. В результате образовалась знаменитая долина Десяти Тысяч Дымов. Игнимбриты изливаются мгновенно, с молниеносной быстротой вырываясь из длинных трещин, внезапно открывающихся в земной коре под давлением магмы, до предела насыщенной газами. Они выплескиваются из этих трещин со скоростью более 100 км/ч, достигая порой 300 км. Состав извергаемой из чрева Земли массы — это суспензия, в которой стекловатые фрагменты лавы и мелкие раскаленные обломки насыщены горячими вулканическими газами. Такая консистенция игнимбритов придает им текучесть, позволяет захватить все живое, несмотря на то, что застывают они очень быстро. Колоссальные площади игнимбритовых покровов, накопившихся еще в третичном и четвертичном периодах, свидетельствуют о том, что такие катастрофы возможны и в будущем. О приближении мощных вулканических извержений в некоторых случаях говорит необычное поведение животных. После катастрофического извержения Мон-Пеле 8 мая 1902 г. город был разрушен за считанные секунды. Погибло 30 тыс. человек, и был найден один-единственный труп кошки. Оказывается, еще с середины апреля животные почувствовали неладное. Перелетные птицы вместо того, чтобы, как обычно, сделать привал на озере вблизи города, устремились на юг Америки. На склоне Мон-Пеле обитало множество змей. Но уже во второй половине апреля они начали покидать обжитые места. За ними потянулись и другие пресмыкающиеся. Разгадка поведения животных заключается, по-видимому, в том, что повышение температуры почвы, выделение газов, легкие сотрясения земли и другие тревожные явления, не улавливающиеся органами чувств человека, вызывают беспокойство более восприимчивых к ним животных. Создание службы прогнозирования извержений потухших вулканов в настоящее время, пожалуй, дело более легкое, чем прогноз погоды. Вулканологические прогнозы основываются на фиксации изменений режима вулкана. Они осуществляются путем наблюдения за определенными физическими и химическими параметрами. Трудность заключается в истолковании наблюдаемых измерений. Одно из наиболее перспективных направлений по прогнозированию вулканических извержений — изучение эволюции химического состава газов. В ряде случаев возможна активная защита от вулканических извержений. Она заключается в бомбардировке авиацией или артиллерией движущихся лавовых потоков и стен кратеров, через которые изливается лава; в создании дамб и других препятствий на пути движения лавы; в проведении туннелей к кратерам для спуска воды кратерных озер. Слайд 16: ВОЗМОЖНОСТЬ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВСТРЕЧИ АСТЕРОИДА С ЗЕМЛЕЙ В 1967 — в начале 1968 г. неоднократно обсуждался вопрос о возможности столкновения с Землей микро планеты Икар в момент их наибольшего сближения 15 июня 1968 г. В октябре 1937 г. астероид Гермес прошел мимо Земли всего лишь в 800 тыс. км, т.е. на расстоянии немногим более 100 земных радиусов. Икар в поперечнике имеет размеры не более 1 км. Следовательно, вес его должен быть равен 3 млрд. т. Если бы Икар столкнулся с Землей, то удар был бы равен взрыву 105 Мт тринитротолуола. Разрушительный эффект был бы намного значительнее, чем, например, при извержении вулкана Кракатау, когда возникшие в море волны погубили 36 тыс. человек. Астероиды могут быть и значительно больших размеров, следовательно, последствия их столкновений с Землей еще страшнее. Очень редкое, но страшное по катастрофическим последствиям столкновение Земли с астероидом в недалеком будущем будет безопасно для человека. Уже современный уровень астрономии и вычислительный техники позволяет заблаговременно (за несколько месяцев) не только знать время, но и точно определить место падения на Землю космического пришельца. Это даст возможность заранее принять необходимые меры, резко уменьшающие последствия катастрофы (выселение людей из опасной зоны, расчет высоты волн на побережье в случае падения астероида в воду и т.д.). В принципе уже сейчас можно разрушить астероид с помощью ракет за некоторое время до того, как он достигнет нашей планеты. Слайд 18: Прогноз погоды формируется исходя из характерных явлений природы, изменения температуры воздуха, силы и скорости ветра. Самые обыкновенные и частые явления природы это облака, солнце, дождь и просто хорошая погода, гораздо реже природные явления образуют стихию. Для исследования явлений природы и составления предстоящих прогнозов погоды используются метеорологические станции с самых разных частей земного шара. Первичный сбор информации. Наблюдения Чтобы инженеры-синоптики смогли опереться на какую-то информацию, данные о погоде каждые три часа поступают от густой сети метеостанций, разбросанных по всему миру. Чем гуще эта сеть (естественно, в разумных пределах, речь идет о масштабах в десятки километров), тем точнее будет прогноз. Без выдаваемых ею первичных данных никакого прогноза не сделать. На метеостанциях техники-наблюдатели измеряют давление, температуру, скорость и направление ветра, определяют тип и высоту облачности, дальность видимости, отмечают осадки и явления погоды. Все эти данные, а теперь с помощью компьютера, отправляются в метеоцентры и поступают к синоптику для соответствующей обработки и составления прогноза. Также два раза в сутки на многих метеостанциях аэрологи запускают радиозонд — воздушный шар, к которому привязан одноразовый прибор с передатчиком. С зонда поступает информация о давлении, температуре и ветре на высотах в атмосферной толще. Вся эта информация обрабатывается и наносится на высотные карты, без которых невозможен полноценный прогноз погоды. Сеть метеорологических наблюдений — основа метеопрогнозов. Если какой-то фрагмент ее перестанет существовать, это непоправимо ударит по метеорологии в целом. Синоптики той местности, куда часто приходят воздушные массы с ненаблюдаемых территорий, останутся без необходимой информации. Заменить ее чем-либо невозможно. Виды и формы прогноза погоды Сегодня прогнозы, которые делают метеорологи, делятся на две разновидности: прогноз по народному хозяйству и авиационный прогноз. В первый можно включить и прогнозы для судоходства, железной дороги, автотрасс. В нем обычно указывается температура воздуха, облачность, ожидаемые осадки и ветер, если есть — заметные явления погоды (например, туман). При наличии на той или иной территории судоходного водоема даже в «общедоступном» прогнозе может приводиться высота волны. Такой прогноз делается два раза в сутки, в специальных случаях — раз в несколько часов. Более подробный, регулярный, ответственный авиационный прогноз, составляемый каждые три часа синоптиком на аэродроме (местные условия надо знать, и свой синоптик есть в каждом аэропорту), включает в себя более подробную информацию о ветре, облачности и ее высоте, видимости, опасных для самолета явлениях. Синоптический метод Метод заключается в расчете траекторий воздушных частиц, которые должны оказаться в интересующем нас месте в интересующее время. То есть для того, чтобы узнать, какая погода будет завтра «здесь», надо выяснить, какова сегодня обстановка «там», откуда поступит воздушная масса. Тогда мы сможем, посмотрев на синоптическую карту, где указаны метеосубстанции (температура, давление, осадки) интересующей воздушной массы, и с учетом трансформации (преобразования ее) понять, что нас ожидает — дать прогноз. Описанное выше делается, разумеется, исходя из вполне определенной информации — синоптических карт фактической погоды, которая составляется по данным наблюдений, полученных с многочисленных метеостанций, а также постов. Как уже было сказано, чем гуще эта сеть, тем точнее в конечном итоге будет наш прогноз. Теоретически на него может влиять и точность наблюдений, но практически на карте любая ошибка отдельного наблюдателя нейтрализуется за счет верных наблюдений других станций, создающих правильную общую картину. Синоптик рассчитывает, откуда придет воздушная масса в его пункт в нужное время, по густоте предполагаемых в его пункте изобар (чем больше перепад давления по горизонтали, тем сильнее ветер), прогнозирует силу и направление ветра по расположению изменения давления, по температуре в месте, откуда пришла масса воздуха, и прежней в пункте — температуру, по обстановке в барическом образовании, ожидаемом в том или ином пункте — облачность и осадки. Для дополнения и уточнения используется ряд дополнительных материалов: спутниковые снимки облачности, аэрологические диаграммы (позволяющие определить вероятность ливневых осадков), вертикальные разрезы и др. Неверно думать, например, что синоптик по большей части зависит от снимка облачности из космоса, как это считают некоторые. Снимок облачности бывает очень полезен, он позволяет уточнить многое из того, что видно по картам, однако его роль чисто вспомогательная. Без него можно легко обойтись (хотя иногда и с вероятным ущербом для точности прогноза), а вот без карт — совершенно невозможно. Долгосрочный прогноз погоды гидродинамическим методом Еще лет 20–25 назад долгосрочный прогноз погоды составлялся вручную особыми методами; теперь же они практически полностью вытеснены расчетами на ЭВМ по специальным программам гидродинамическим методом. Эти методы основаны на математических моделях атмосферы. Если мы говорим о прогнозе на ближайшие двое–десять суток, то всегда имеем дело с результатами такого гидродинамического расчета на ЭВМ. Как я уже сказал, составляют его не синоптики, а так называемые метеорологи-численники. Сегодня расчеты подобного рода, по сравнению с еще десятилетней давностью, обладают великолепной точностью, о которой раньше не приходилось и мечтать. Это связано с развитием электронно-вычислительной техники. В последнее десятилетие гидродинамический машинный прогноз стал теснить даже краткосрочные прогнозы синоптическим методом. Во всяком случае сегодня, в отличие от прежних лет, синоптик в той или иной степени опирается или ориентируется на него. Расчетная прогностическая карта, сделанная этим методом, является основой в описанном выше синоптическом прогнозе Тем не менее многочисленные популярные прогнозы, публикующиеся в газетах, выходящие на радио, телевидении и в Интернете, обычно относятся именно к этому типу. Часто их называют модельными, ибо они делаются с помощью расчетов, разработанных на основе различных атмосферных моделей. В каждой стране существуют свои модели, часто их несколько. Слайд 19: Термометр - привычный прибор для измерения температуры воздуха и воды. Термометры бывают жидкостными, принцип измерения температуры по изменению объема жидкости, находящейся в корпусе. Механические термометры, где в зависимости от температуры меняется металлическая пружинка. Современные термометры подразделяются на несколько видов: • бытовые; • технические; • исследовательские; • метеорологические и другие Также термометры бывают: • механические; • жидкостные; • электронные; • термоэлектрические; • инфракрасные; • газовые. Каждый из названных приборов имеет собственную конструкцию, отличается принципом действия и областью применения. Слайд 20: Классический гигрометр основан на взаимодействии с обычного волоса с окружающей средой. В зависимости от влажности длина волоса меняется, он растягивается или сжимается, позволяя измерять влажность воздуха от 30% до 100%. Гигрометры бывают следующих видов: • волосной; • весовой; • керамический; • конденсационный; • электронный; • психрометрический (психрометр). Слайд 21: Барометр - прибор для измерения атмосферного давления. Существуют жидкостные барометры, основанные на свойствах изменения ртутного столба (часто используются на метеостанциях для более точного измерения атмосферного давления). В быту получили распространиение механические барометры, принцип измерения которого лежит в небольшой гофрированной коробочке из тонких металлических стенок, в которой создается разрежение за счет действия атмосферного давления. • Жидкостные барометры; • Ртутные; • Барометры- анероиды; • Электронные. Как работает: Внешне жидкостный барометр имеет вид стеклянных трубок, взаимодействующих друг с другом как сообщающиеся сосуды в соответствии с гидростатическими законами. Заполняет их ртуть или другие легкие по весу жидкости (глицерин, масло). Слайд 22: Анемометр это метеорологический прибор при помощи котрого измеряют скорость воздушных потоков и ветра. Был изобретён в 1667 году. Современные анемометры, помимо скоростных характеристик воздушных масс, измеряют температуру воздуха. Классификация анемометров и принцип их работы: Существует множество разновидностей анемометров, однако чаще всего для измерений используют: • чашечный; • крыльчатый; • ультразвуковой. Слайд 23: Облакомеры используются в метеорологии, когда нужно точно определить высоту нижней границы облаков. Данный прибор способен за небольшой отрезок времени обеспечить получение точных результатов. При этом его работа может быть основана как на лазере, так и на любом другом элементе, который способен выступать в качестве когерентного света. Ещё одна цель использования данного прибора - это определение уровня концентрации аэрозолей атмосферы. Слайд 24: Термограф используется в метеорологии для обеспечения непрерывной регистрации температуры окружающего воздуха и воды. В качестве чувствительного элемента в нем предусмотрена небольшая пластина из биметалла. Дополнительный элемент – термометры На данный момент существует несколько типов термографов, которые отличаются промежутком времени, затрачиваемый на полный оборот барабана: • суточные; • недельные. Их использование полезно во всех организациях, где требуется непрерывное получение точных данных о колебаниях температур в определенных Слайд 25: Флюгер - прибор, с помощью которого каждый может определить направление ветра в данный момент. Чаще всего его крепят на крышах небольших домов, чтобы при необходимости быстро определить не только направление, но и скорость ветра. Принцип работы: Основным назначением флюгера является определение направления ветра, для чего достаточно наблюдать за сменой положения флюгарки. Она состоит из специального противовеса и металлической пластины, поскольку именно такая конструкция способна дать возможность флюгеру двигаться по направлению ветра. В большинстве случаев пластина - плоская фигура, которая должна быть точно сбалансированной с установленным противовесом. При этом нагрузка с одной из сторон должна снижена к минимуму. Для крепления прибора используются специальные гильзы из металла, которые обеспечивают ей возможность свободного движения в любом направлении. Слайд 26: Метеозонд — устройство для измерения различных параметров атмосферы. В наши дни метеорологические зонды повсеместно используются на аэрологических станциях для контроля погоды. Во всём мире насчитывается более 10 000 станций радиозондирования. Часть из них располагается на земле, часть на морских судах. И на каждой из них метеорологические зонды запускают два раза в сутки: ровно в полдень и в полночь по Гринвичу. Зонды, запущенные без согласования с аэрослужбами, могут стать причиной авиакатастрофы. Метеорологические зонды могут быть двух типов: • управляемые: с помощью радиосигналов можно направлять движение и контролировать высоту зонда; • неуправляемые: движущиеся за счёт воздушных потоков. Принцип работы метеозонда Метеорологический зонд представляет собой шар, к которому привязана капсула с аппаратурой. Шар делают из латекса или резины. Заполнен он гелием или водородом. Первоначально диаметр шара составляет около одного метра. После запуска шар значительно увеличивается в размерах за счёт разницы в давлении. На высоте 30 км его диаметр будет уже более 10 метров. К шару крепится герметичная колба из пенопласта. Она защищает аппаратуру от влажности и низких температур в атмосфере. Внутри капсулы находятся датчики, радиомодуль и батарея питания. В верхних слоях атмосферы зонд фиксирует состояние следующих параметров: • давление; • температура; • влажность. По траектории движения зонда и его скорости на разной высоте оценивают силу и направление ветра. Радиодатчик подаёт сигналы на локатор, находящийся на аэрологической станции, откуда они поступают на компьютер обработки информации. Программа анализирует данные, и дальше они идут в метеослужбу. Именно на основе полученных с метеозонда показаний синоптики составляют прогнозы погоды на несколько дней. Зонды одноразовые: на высоте 40 - 50 км шар лопается от избыточного давления. Пенопластовая капсула падает на землю, но повторно не используется. Поэтому при изготовлении зондов упор делается на дешевизну конструкции. А полученная информация представляет гораздо большую ценность, чем сам прибор. Каждый раз специалисты аэрологической станции собирают и запускают в небо новый метеорологический зонд. Несмотря на простоту своей конструкции, метеорологические зонды по всему миру выполняют важную задачу сбора погодных данных. От них напрямую зависит безопасность деятельности атомных станций, аэропортов, флота и МЧС. Слайд 27: Метеорологический спутник - один из видов искусственных спутников, выполняющий метеорологические наблюдения - с его помощью получают из космоса метеорологические данные. На борту спутника находятся приборы, позволяющие осуществлять мониторинг температуры на поверхности планеты, а также вести мониторинг облачного и снегового покрова. В метеорологическую систему входят помимо спутников погоды также станции, принимающие и обрабатывающие поступающие сведения. Наблюдения со спутников погоды Снимок (в видимой области спектра) является фотографией Земли, на которой представлен характер облачности, её объем и распределение по территории. Инфракрасный снимок предоставляет сведения о температуре на поверхности нашей планеты и градиентах температуры. Полученные сведения дают возможность анализировать термодинамические свойства атмосферы, и затем использовать данные в прогнозах погоды. Полученные снимки хранятся в запоминающих устройствах и при пролёте над приемной станцией передаются на наземные станции. Спутник на постоянной орбите находится над определённой точкой в фиксированное время. Существуют две разновидности спутников погоды: • Геостационарные двигаются на высоте 38,5 тысячи км по постоянной орбите со скоростью, равной скорости вращению Земли. Поэтому эти спутники всё время находятся над одной точкой на экваторе. Такой спутник постоянно наблюдает 42% территории земной поверхности. Чтобы охват был полным, спутников должно быть не меньше 5-6, однако, и в этом случае область полюсов остаётся непросматриваемой; • Полярные орбитальные спутники обеспечивают полный охват единственным КА. Такие спутники нижнего яруса находятся на высоте от 850 до 1200 км, и наблюдают за полосой 2 км. Принципы работы спутников погоды Конструктивно метеоспутник - контейнер, оснащённый двумя или тремя панелями солнечных батарей. Контейнер разделён на герметичные отсеки. В верхнем - энергокомплекс, позволяющий его системам наблюдения подпитываться от солнца. В нижнем находится оборудование для научных наблюдений. Спутник выводится на орбиту с помощью ракеты - носителя. При выходе на заданную орбиту он отделяется от ракеты, и специальный электроприводной механизм раскрывает его батареи. Задачи, которые сегодня решают метеорологические спутниковые комплексы: • наблюдение за поверхностью и подстилающим слоем; • мониторинг состояния среды в целом; • мониторинг ЧС. Можно оперативно отслеживать ЧС не только природного, но и техногенного характера; • сбор и передача данных с ПСД (наземных, ледовых или дрейфующих). Слайд 28: Метеорологическая станция представляет собой специальное учреждение, созданное для постоянного проведения наблюдения за состоянием атмосферы и происходящих в атмосфере процессов. Эти замеры делаются при помощи специальных метеорологических приборов, которые способны определять: • уровень солнечной радиации; • температуру воздуха; • влажность воздуха и почвы; • давление атмосферы; • направление ветра и его скорость; • количество атмосферных осадков; • уровень снежного покрова; • облачность; • иные данные. Метеостанция включает в себя специальную площадку, на которой устанавливаются метеоприборы, а также помещение, в котором установлены автоматические приборы, регистрирующие происходящие процессы, и где производится обработка полученных в процессе наблюдения данных. Каким образом работает служба метеостанции? Каждое из современных государств создаёт у себя подчинённые метеорологические службы, которые включают в свой состав метеорологические учреждения и сеть специально созданных станций. К их задаче относится: • проведение научных исследований, происходящих в атмосфере явлений для их практического использования в народном хозяйстве; • получение данных, касающихся климатических условий% • информация о погоде и её прогнозы. Запись всех поступающих от метеорологических приборов данных (от термографа, психометра, гигрографа, барографа) происходит в постоянном режиме и снимается через каждые 180 минут. Таким же образом информация собирается во всем мире. После этого она отправляется в основной центр. На территории РФ информация стекается в Метеобюро Москвы и Московского региона. После этого все данные обрабатываются и заносятся в компьютер. На последнем этапе создаются суточные прогностические метеокарты. Для вычисления происходящих атмосферных фронтов используются приземные и высотные данные. Полученные в результате данные со всех регионах уходят в Гидрометцентр РФ, где происходит их обработка. При помощи спутниковых данных информация передается во Всемирную метеоорганизацию, в которую входит 185 стран. Существующих в России мощностей для работы метеорологов уже не хватает. В связи с этим Гидрометцентр принимает участие в торгах по приобретению более мощного ПК. Виды метеорологических станций. Существует три разряда метеорологических станций: Разряд 1 Станции для проведения наблюдения, обработки полученных данных и управления работой. Разряд 2 Станция, при помощи которой организации и предприятия получают нужные данные о метеоусловиях условиях и климату. Она способна проводить наблюдения, обработку и передачу данных. Разряд 3 Предназначена для проведения наблюдения по сокращенной программе. В зависимости от характера проводимых работ используются следующие виды станций: • метеорологические; • бытовые; • гидрологические; • агрометеорологические; • лесные; • болотные; • авиаметеорологические; • озёрные. Слайд 5 - 9: stem53 По происхождению природные явления разделяются на: 1. Геолого-геоморфологические явления: К ним относятся землетрясения, цунами, вулканические извержения, обвалы, камнепады, оползни, сели, водоснежные потоки, лавины, обрушения и подвижки ледников, эрозия почв, переформирование русел рек, оползание грунта (снега) на склонах, просадки при плывунах на карсте. 2. Климатические (связанные с ними гидрологические) явления: К ним мы можем отнести ураганы, тайфуны, смерчи, шквалы, наводнения, грозы, градобития, морские штормы, экстремальные температуры воздуха, ливни, снегопады, метели, гололед, изморозь, обледенение, наледи на склонах, мерзлотные деформации грунта, термокарст, термоэрозия, подтопление, изменение уровня грунтовых вод, абразия берегов морей и водохранилищ, ледовые явления на реках, засухи, суховеи, пыльные бури, засоление почв, резкие скачки атмосферного давления, температуры и влажности. 3. Биогеохимические явления - это выбросы опасных газов из водоемов (озер, болот). 4. Биологические явления: Включают в себя массовое размножение сельскохозяйственных вредителей, болезни растений и домашних животных, эпидемии среди животных и людей, нападения на территории и акватории привнесенных видов, нападения кровососущих, хищных и ядовитых животных, биопомехи транспорту, управляющим и распределяющим системам. 5. Космические явления: Предполагают различные опасности из космоса. Это могут быть солнечная активность и космическая погода. Изменения в солнечной атмосфере, включая вспышки и выбросы заряженных частиц из солнечной короны и их взаимодействие с магнитосферой и верхними слоями атмосферы Земли создают опасности и приводят к ЧС на Земле. По характеру воздействия опасные природные процессы подразделяются на: • оказывающие преимущественно разрушительное действие (ураганы, тайфуны, смерчи, землетрясения, нашествие насекомых и т.д.); • оказывающие преимущественно парализующее (останавливающее) действие для движения транспорта (снегопад, ливень с затоплением, гололед, туман); • оказывающие истощающее воздействие (снижают урожай, плодородие почв, запас воды и других природных ресурсов); • стихийные бедствия, способные вызывать техногенные аварии (природно-техногенные катастрофы) (молнии, гололед, обледенение, биохимическая коррозия). Слайд 10: Природные процессы угрожают обитателям нашей планеты с начала цивилизации. Где-то в большей мере, в другом месте менее. Стопроцентной безопасности не существует нигде. Природные катастрофы могут приносить колоссальный ущерб. Чрезвычайные ситуации природного характера (стихийные бедствия) в последние годы имеют тенденцию к росту. Активизируются действия вулканов (Камчатка), учащаются случаи землетрясений (Камчатка, Сахалин, Курилы, Забайкалье, Сев. Кавказ), возрастает их разрушительная сила. Почти регулярными стали наводнения (Дальний Восток, Прикаспийская низменность, Южный Урал, Сибирь), нередки оползни вдоль рек ив горных районах. Гололед, снежные заносы, бури, ураганы и смерчи ежегодно навещают Россию. К великому сожалению, в зонах периодических затоплений продолжается строительство многоэтажных домов, что увеличивает концентрацию населения, прокладываются подземные коммуникации, функционируют опасные производства. Все это приводит к тому, что обычные для этих мест паводки, вызывают все более и более катастрофические последствия. В последние годы число землетрясений, наводнений, оползней и других стихийных бедствий постоянно растет. Слайд 11: ПРОГНОЗ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ Ни одно стихийное бедствие не происходит так неожиданно, как землетрясение. Своеобразной его особенностью является то, что оно разрушает в основном искусственные постройки, возведенные рукой человека. Конечно, во время сильных землетрясений происходят горные обвалы, оползни, иногда запруживаются реки, но такие явления относительно редки, ограничены небольшими по площади зонами и обычно приурочены к крутым склонам гор, где нет человеческих жилищ. Степень опасности землетрясения существенно менялась в зависимости от уровня и условий развития человеческого общества. Землетрясения будут все менее и менее страшны, ибо технические средства уже сейчас позволяют возводить жилые здания любой этажности и строить промышленные сооружения любых размеров которым не угрожают сильнейшие землетрясения. Сейчас от землетрясения страдают главным образом давно построенные здания, возведенные без применения специальных антисейсмических поясов и других усиливающих прочность конструкций. Борьба с землетрясением началась давно. Человек столкнулся с двумя проблемами: как сделать здание таким, чтобы оно не разрушалось от подземных ударов, и как установить районы, где происходят землетрясения и где сильных подземных ударов не бывает. Попытка ответить на эти вопросы привела к возникновению сейсмологии — науки, изучающей землетрясения и поведение искусственных сооружений при подземных ударах. Инженеры-строители начали разрабатывать конструкции жилых зданий и промышленных сооружений, способных выдержать сейсмическую катастрофу. Например: В горах Тянь-Шаня, на реке Нарын, построена Токтогульская высотная плотина и гидростанция на 1200 МВт. Гидротехнический узел возведен с таким расчетом, что выдержит даже катастрофические землетрясения. Чтобы определить сейсмоопасные районы, необходимо точно знать место, где происходят землетрясения. Наиболее полные данные о подземном ударе можно получить, регистрируя приборами упругие волны, появляющиеся в земле при землетрясении. Сейсмологи научились определять координаты происшедшего землетрясения, глубину его очага, силу подземного удара. Это позволило составить карту эпицентров землетрясений, наметить зоны, где возникали подземные толчки той или иной силы. Сопоставляя эпицентры землетрясений с геологическим строением территории, геологи выделили те места, где землетрясений еще не было, но, судя по сходному строению с местами, подвергавшимися подземным ударам, возможны в недалеком будущем. Так родился прогноз места возникновения землетрясений и их максимальной силы. Наша страна — первая в мире, где карта сейсмического районирования, как ее официально называют, была впервые утверждена в качестве документа, обязательного для всех проектирующих и строительных организаций. В сейсмически опасных районах строители должны возводить лишь такие жилые и административные здания и промышленные объекты, которые бы выдержали землетрясение показанной на карте силы. Разумеется, карты прогноза землетрясения не могут считаться совершенными. С течением времени по мере накопления данных они пересматриваются и уточняются Слайд 12-13: Человек — достаточно многочисленный биологический вид, а потому велико и его влияние на природу. Низкая численность населения планеты до определенного момента не причиняла ущерба природе своими действиями. И даже несмотря на тот факт, что вырубка леса, как и охота, одно из древнейших занятий. Конечно, человечество, внося некоторые изменения, преследует благие цели, однако большая часть изменений носят пагубный характер для природы. В качестве положительного примера можно рассматривать: • создание заповедников; • насаждение лесов; • создание парков и водоемов; • природоохранная деятельность и другое. Негативное влияние выражается в следующем: • необдуманная вырубка лесов; • загрязнение водоемов; • браконьерство; • загрязнение почвы и атмосферы, и так далее. Например, всего одна маленькая капелька нефти способна сделать непригодными около 35 литров воды. Но самое страшное далеко не в этом — тонкая пленка покрывает огромную площадь, а это чрезвычайно губительно для всего живого. Большая часть организмов погибает, так как пленка ограничивает доступ кислорода в воду. Промышленности, как и увеличение количества автомобилей, оказывает крайне негативное влияние на атмосферу. Гигантские массы углекислого газа, попадая в атмосферу, постепенно «разъедают» озоновый слой, формируя так называемые “озоновые дыры”. Озоновые дыры – это локальное падение концентрации озона в озоновом слое Земли. Слайд 14: СЛУЖБА ОПОВЕЩЕНИЯ О ЦУНАМИ Успешные действия человека по предупреждению стихийных бедствий наиболее наглядны на примере организации в ряде стран Тихоокеанского бассейна, в том числе на Дальнем Востоке, службы срочного оповещения о приближающемся цунами. Сейсмические волны от землетрясения распространяются в земле со скоростью около 30 тыс. км/ч, тогда как волна цунами идет со скоростью порядка 1000 км/ч. На использовании разницы этих скоростей и построена служба оповещения о волнах от подводного землетрясения. Специальные цунами-станции оборудованы сейсмографами с сигналами, срабатывающими при регистрации сильного землетрясения. После сигнала дежурные немедленно приступают к обработке полученных сейсмограмм и определяют положение эпицентра землетрясения. Если эпицентр находится в океане, а землетрясение было достаточной силы, то на побережье, опасном цунами, объявляется тревога. Специальная служба с помощью сирен, громкоговорителей и световой сигнализации предупреждает население о приближающейся волне. Жители укрываются на возвышенных местах, недоступных действию волн. Все решает скорость обработки сейсмограмм. Сведения на опасные участки побережья должны быть переданы хотя бы за 5—10 мин. до подхода волны к берегу Другой путь уменьшения катастрофических последствий цунами — это составление карт, которые в некоторой степени сходны с картами сейсмического районирования. В отношении цунами такое районирование проводится в пределах побережья. При построении карты цунами-опасности побережья принимаются во внимание максимальная высота происшедших ранее цунами; учитываются характер побережья, местоположение зон, где возникают землетрясения, вызывающие цунами, расстояние от них до берега и т.д. Подобные схемы являются важными документами при планировании и проектировании промышленного и гражданского строительства. Зная возможную максимальную высоту цунами и ту площадь побережья, которая может быть покрыта волнами, строители располагают строящиеся объекты за пределами досягаемости волн. Слайд 15: ЗАЩИТА ОТ ВУЛКАНИЧЕСКИХ БЕДСТВИЙ Наибольшую опасность при вулканических извержениях, по мнению Г. Тазиева, представляют игнимбритовые потоки. Излияние игнимбритов, зафиксированное на Аляске в 1912 г., распространилось на 30 км при ширине потока 5 км и 100-метровой толщине слоя. В результате образовалась знаменитая долина Десяти Тысяч Дымов. Игнимбриты изливаются мгновенно, с молниеносной быстротой вырываясь из длинных трещин, внезапно открывающихся в земной коре под давлением магмы, до предела насыщенной газами. Они выплескиваются из этих трещин со скоростью более 100 км/ч, достигая порой 300 км. Состав извергаемой из чрева Земли массы — это суспензия, в которой стекловатые фрагменты лавы и мелкие раскаленные обломки насыщены горячими вулканическими газами. Такая консистенция игнимбритов придает им текучесть, позволяет захватить все живое, несмотря на то, что застывают они очень быстро. Колоссальные площади игнимбритовых покровов, накопившихся еще в третичном и четвертичном периодах, свидетельствуют о том, что такие катастрофы возможны и в будущем. О приближении мощных вулканических извержений в некоторых случаях говорит необычное поведение животных. После катастрофического извержения Мон-Пеле 8 мая 1902 г. город был разрушен за считанные секунды. Погибло 30 тыс. человек, и был найден один-единственный труп кошки. Оказывается, еще с середины апреля животные почувствовали неладное. Перелетные птицы вместо того, чтобы, как обычно, сделать привал на озере вблизи города, устремились на юг Америки. На склоне Мон-Пеле обитало множество змей. Но уже во второй половине апреля они начали покидать обжитые места. За ними потянулись и другие пресмыкающиеся. Разгадка поведения животных заключается, по-видимому, в том, что повышение температуры почвы, выделение газов, легкие сотрясения земли и другие тревожные явления, не улавливающиеся органами чувств человека, вызывают беспокойство более восприимчивых к ним животных. Создание службы прогнозирования извержений потухших вулканов в настоящее время, пожалуй, дело более легкое, чем прогноз погоды. Вулканологические прогнозы основываются на фиксации изменений режима вулкана. Они осуществляются путем наблюдения за определенными физическими и химическими параметрами. Трудность заключается в истолковании наблюдаемых измерений. Одно из наиболее перспективных направлений по прогнозированию вулканических извержений — изучение эволюции химического состава газов. В ряде случаев возможна активная защита от вулканических извержений. Она заключается в бомбардировке авиацией или артиллерией движущихся лавовых потоков и стен кратеров, через которые изливается лава; в создании дамб и других препятствий на пути движения лавы; в проведении туннелей к кратерам для спуска воды кратерных озер. Слайд 16: ВОЗМОЖНОСТЬ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВСТРЕЧИ АСТЕРОИДА С ЗЕМЛЕЙ В 1967 — в начале 1968 г. неоднократно обсуждался вопрос о возможности столкновения с Землей микро планеты Икар в момент их наибольшего сближения 15 июня 1968 г. В октябре 1937 г. астероид Гермес прошел мимо Земли всего лишь в 800 тыс. км, т.е. на расстоянии немногим более 100 земных радиусов. Икар в поперечнике имеет размеры не более 1 км. Следовательно, вес его должен быть равен 3 млрд. т. Если бы Икар столкнулся с Землей, то удар был бы равен взрыву 105 Мт тринитротолуола. Разрушительный эффект был бы намного значительнее, чем, например, при извержении вулкана Кракатау, когда возникшие в море волны погубили 36 тыс. человек. Астероиды могут быть и значительно больших размеров, следовательно, последствия их столкновений с Землей еще страшнее. Очень редкое, но страшное по катастрофическим последствиям столкновение Земли с астероидом в недалеком будущем будет безопасно для человека. Уже современный уровень астрономии и вычислительный техники позволяет заблаговременно (за несколько месяцев) не только знать время, но и точно определить место падения на Землю космического пришельца. Это даст возможность заранее принять необходимые меры, резко уменьшающие последствия катастрофы (выселение людей из опасной зоны, расчет высоты волн на побережье в случае падения астероида в воду и т.д.). В принципе уже сейчас можно разрушить астероид с помощью ракет за некоторое время до того, как он достигнет нашей планеты. Слайд 18: Прогноз погоды формируется исходя из характерных явлений природы, изменения температуры воздуха, силы и скорости ветра. Самые обыкновенные и частые явления природы это облака, солнце, дождь и просто хорошая погода, гораздо реже природные явления образуют стихию. Для исследования явлений природы и составления предстоящих прогнозов погоды используются метеорологические станции с самых разных частей земного шара. Первичный сбор информации. Наблюдения Чтобы инженеры-синоптики смогли опереться на какую-то информацию, данные о погоде каждые три часа поступают от густой сети метеостанций, разбросанных по всему миру. Чем гуще эта сеть (естественно, в разумных пределах, речь идет о масштабах в десятки километров), тем точнее будет прогноз. Без выдаваемых ею первичных данных никакого прогноза не сделать. На метеостанциях техники-наблюдатели измеряют давление, температуру, скорость и направление ветра, определяют тип и высоту облачности, дальность видимости, отмечают осадки и явления погоды. Все эти данные, а теперь с помощью компьютера, отправляются в метеоцентры и поступают к синоптику для соответствующей обработки и составления прогноза. Также два раза в сутки на многих метеостанциях аэрологи запускают радиозонд — воздушный шар, к которому привязан одноразовый прибор с передатчиком. С зонда поступает информация о давлении, температуре и ветре на высотах в атмосферной толще. Вся эта информация обрабатывается и наносится на высотные карты, без которых невозможен полноценный прогноз погоды. Сеть метеорологических наблюдений — основа метеопрогнозов. Если какой-то фрагмент ее перестанет существовать, это непоправимо ударит по метеорологии в целом. Синоптики той местности, куда часто приходят воздушные массы с ненаблюдаемых территорий, останутся без необходимой информации. Заменить ее чем-либо невозможно. Виды и формы прогноза погоды Сегодня прогнозы, которые делают метеорологи, делятся на две разновидности: прогноз по народному хозяйству и авиационный прогноз. В первый можно включить и прогнозы для судоходства, железной дороги, автотрасс. В нем обычно указывается температура воздуха, облачность, ожидаемые осадки и ветер, если есть — заметные явления погоды (например, туман). При наличии на той или иной территории судоходного водоема даже в «общедоступном» прогнозе может приводиться высота волны. Такой прогноз делается два раза в сутки, в специальных случаях — раз в несколько часов. Более подробный, регулярный, ответственный авиационный прогноз, составляемый каждые три часа синоптиком на аэродроме (местные условия надо знать, и свой синоптик есть в каждом аэропорту), включает в себя более подробную информацию о ветре, облачности и ее высоте, видимости, опасных для самолета явлениях. Синоптический метод Метод заключается в расчете траекторий воздушных частиц, которые должны оказаться в интересующем нас месте в интересующее время. То есть для того, чтобы узнать, какая погода будет завтра «здесь», надо выяснить, какова сегодня обстановка «там», откуда поступит воздушная масса. Тогда мы сможем, посмотрев на синоптическую карту, где указаны метеосубстанции (температура, давление, осадки) интересующей воздушной массы, и с учетом трансформации (преобразования ее) понять, что нас ожидает — дать прогноз. Описанное выше делается, разумеется, исходя из вполне определенной информации — синоптических карт фактической погоды, которая составляется по данным наблюдений, полученных с многочисленных метеостанций, а также постов. Как уже было сказано, чем гуще эта сеть, тем точнее в конечном итоге будет наш прогноз. Теоретически на него может влиять и точность наблюдений, но практически на карте любая ошибка отдельного наблюдателя нейтрализуется за счет верных наблюдений других станций, создающих правильную общую картину. Синоптик рассчитывает, откуда придет воздушная масса в его пункт в нужное время, по густоте предполагаемых в его пункте изобар (чем больше перепад давления по горизонтали, тем сильнее ветер), прогнозирует силу и направление ветра по расположению изменения давления, по температуре в месте, откуда пришла масса воздуха, и прежней в пункте — температуру, по обстановке в барическом образовании, ожидаемом в том или ином пункте — облачность и осадки. Для дополнения и уточнения используется ряд дополнительных материалов: спутниковые снимки облачности, аэрологические диаграммы (позволяющие определить вероятность ливневых осадков), вертикальные разрезы и др. Неверно думать, например, что синоптик по большей части зависит от снимка облачности из космоса, как это считают некоторые. Снимок облачности бывает очень полезен, он позволяет уточнить многое из того, что видно по картам, однако его роль чисто вспомогательная. Без него можно легко обойтись (хотя иногда и с вероятным ущербом для точности прогноза), а вот без карт — совершенно невозможно. Долгосрочный прогноз погоды гидродинамическим методом Еще лет 20–25 назад долгосрочный прогноз погоды составлялся вручную особыми методами; теперь же они практически полностью вытеснены расчетами на ЭВМ по специальным программам гидродинамическим методом. Эти методы основаны на математических моделях атмосферы. Если мы говорим о прогнозе на ближайшие двое–десять суток, то всегда имеем дело с результатами такого гидродинамического расчета на ЭВМ. Как я уже сказал, составляют его не синоптики, а так называемые метеорологи-численники. Сегодня расчеты подобного рода, по сравнению с еще десятилетней давностью, обладают великолепной точностью, о которой раньше не приходилось и мечтать. Это связано с развитием электронно-вычислительной техники. В последнее десятилетие гидродинамический машинный прогноз стал теснить даже краткосрочные прогнозы синоптическим методом. Во всяком случае сегодня, в отличие от прежних лет, синоптик в той или иной степени опирается или ориентируется на него. Расчетная прогностическая карта, сделанная этим методом, является основой в описанном выше синоптическом прогнозе Тем не менее многочисленные популярные прогнозы, публикующиеся в газетах, выходящие на радио, телевидении и в Интернете, обычно относятся именно к этому типу. Часто их называют модельными, ибо они делаются с помощью расчетов, разработанных на основе различных атмосферных моделей. В каждой стране существуют свои модели, часто их несколько. Слайд 19: Термометр - привычный прибор для измерения температуры воздуха и воды. Термометры бывают жидкостными, принцип измерения температуры по изменению объема жидкости, находящейся в корпусе. Механические термометры, где в зависимости от температуры меняется металлическая пружинка. Современные термометры подразделяются на несколько видов: • бытовые; • технические; • исследовательские; • метеорологические и другие Также термометры бывают: • механические; • жидкостные; • электронные; • термоэлектрические; • инфракрасные; • газовые. Каждый из названных приборов имеет собственную конструкцию, отличается принципом действия и областью применения. Слайд 20: Классический гигрометр основан на взаимодействии с обычного волоса с окружающей средой. В зависимости от влажности длина волоса меняется, он растягивается или сжимается, позволяя измерять влажность воздуха от 30% до 100%. Гигрометры бывают следующих видов: • волосной; • весовой; • керамический; • конденсационный; • электронный; • психрометрический (психрометр). Слайд 21: Барометр - прибор для измерения атмосферного давления. Существуют жидкостные барометры, основанные на свойствах изменения ртутного столба (часто используются на метеостанциях для более точного измерения атмосферного давления). В быту получили распространиение механические барометры, принцип измерения которого лежит в небольшой гофрированной коробочке из тонких металлических стенок, в которой создается разрежение за счет действия атмосферного давления. • Жидкостные барометры; • Ртутные; • Барометры- анероиды; • Электронные. Как работает: Внешне жидкостный барометр имеет вид стеклянных трубок, взаимодействующих друг с другом как сообщающиеся сосуды в соответствии с гидростатическими законами. Заполняет их ртуть или другие легкие по весу жидкости (глицерин, масло). Слайд 22: Анемометр это метеорологический прибор при помощи котрого измеряют скорость воздушных потоков и ветра. Был изобретён в 1667 году. Современные анемометры, помимо скоростных характеристик воздушных масс, измеряют температуру воздуха. Классификация анемометров и принцип их работы: Существует множество разновидностей анемометров, однако чаще всего для измерений используют: • чашечный; • крыльчатый; • ультразвуковой. Слайд 23: Облакомеры используются в метеорологии, когда нужно точно определить высоту нижней границы облаков. Данный прибор способен за небольшой отрезок времени обеспечить получение точных результатов. При этом его работа может быть основана как на лазере, так и на любом другом элементе, который способен выступать в качестве когерентного света. Ещё одна цель использования данного прибора - это определение уровня концентрации аэрозолей атмосферы. Слайд 24: Термограф используется в метеорологии для обеспечения непрерывной регистрации температуры окружающего воздуха и воды. В качестве чувствительного элемента в нем предусмотрена небольшая пластина из биметалла. Дополнительный элемент – термометры На данный момент существует несколько типов термографов, которые отличаются промежутком времени, затрачиваемый на полный оборот барабана: • суточные; • недельные. Их использование полезно во всех организациях, где требуется непрерывное получение точных данных о колебаниях температур в определенных Слайд 25: Флюгер - прибор, с помощью которого каждый может определить направление ветра в данный момент. Чаще всего его крепят на крышах небольших домов, чтобы при необходимости быстро определить не только направление, но и скорость ветра. Принцип работы: Основным назначением флюгера является определение направления ветра, для чего достаточно наблюдать за сменой положения флюгарки. Она состоит из специального противовеса и металлической пластины, поскольку именно такая конструкция способна дать возможность флюгеру двигаться по направлению ветра. В большинстве случаев пластина - плоская фигура, которая должна быть точно сбалансированной с установленным противовесом. При этом нагрузка с одной из сторон должна снижена к минимуму. Для крепления прибора используются специальные гильзы из металла, которые обеспечивают ей возможность свободного движения в любом направлении. Слайд 26: Метеозонд — устройство для измерения различных параметров атмосферы. В наши дни метеорологические зонды повсеместно используются на аэрологических станциях для контроля погоды. Во всём мире насчитывается более 10 000 станций радиозондирования. Часть из них располагается на земле, часть на морских судах. И на каждой из них метеорологические зонды запускают два раза в сутки: ровно в полдень и в полночь по Гринвичу. Зонды, запущенные без согласования с аэрослужбами, могут стать причиной авиакатастрофы. Метеорологические зонды могут быть двух типов: • управляемые: с помощью радиосигналов можно направлять движение и контролировать высоту зонда; • неуправляемые: движущиеся за счёт воздушных потоков. Принцип работы метеозонда Метеорологический зонд представляет собой шар, к которому привязана капсула с аппаратурой. Шар делают из латекса или резины. Заполнен он гелием или водородом. Первоначально диаметр шара составляет около одного метра. После запуска шар значительно увеличивается в размерах за счёт разницы в давлении. На высоте 30 км его диаметр будет уже более 10 метров. К шару крепится герметичная колба из пенопласта. Она защищает аппаратуру от влажности и низких температур в атмосфере. Внутри капсулы находятся датчики, радиомодуль и батарея питания. В верхних слоях атмосферы зонд фиксирует состояние следующих параметров: • давление; • температура; • влажность. По траектории движения зонда и его скорости на разной высоте оценивают силу и направление ветра. Радиодатчик подаёт сигналы на локатор, находящийся на аэрологической станции, откуда они поступают на компьютер обработки информации. Программа анализирует данные, и дальше они идут в метеослужбу. Именно на основе полученных с метеозонда показаний синоптики составляют прогнозы погоды на несколько дней. Зонды одноразовые: на высоте 40 - 50 км шар лопается от избыточного давления. Пенопластовая капсула падает на землю, но повторно не используется. Поэтому при изготовлении зондов упор делается на дешевизну конструкции. А полученная информация представляет гораздо большую ценность, чем сам прибор. Каждый раз специалисты аэрологической станции собирают и запускают в небо новый метеорологический зонд. Несмотря на простоту своей конструкции, метеорологические зонды по всему миру выполняют важную задачу сбора погодных данных. От них напрямую зависит безопасность деятельности атомных станций, аэропортов, флота и МЧС. Слайд 27: Метеорологический спутник - один из видов искусственных спутников, выполняющий метеорологические наблюдения - с его помощью получают из космоса метеорологические данные. На борту спутника находятся приборы, позволяющие осуществлять мониторинг температуры на поверхности планеты, а также вести мониторинг облачного и снегового покрова. В метеорологическую систему входят помимо спутников погоды также станции, принимающие и обрабатывающие поступающие сведения. Наблюдения со спутников погоды Снимок (в видимой области спектра) является фотографией Земли, на которой представлен характер облачности, её объем и распределение по территории. Инфракрасный снимок предоставляет сведения о температуре на поверхности нашей планеты и градиентах температуры. Полученные сведения дают возможность анализировать термодинамические свойства атмосферы, и затем использовать данные в прогнозах погоды. Полученные снимки хранятся в запоминающих устройствах и при пролёте над приемной станцией передаются на наземные станции. Спутник на постоянной орбите находится над определённой точкой в фиксированное время. Существуют две разновидности спутников погоды: • Геостационарные двигаются на высоте 38,5 тысячи км по постоянной орбите со скоростью, равной скорости вращению Земли. Поэтому эти спутники всё время находятся над одной точкой на экваторе. Такой спутник постоянно наблюдает 42% территории земной поверхности. Чтобы охват был полным, спутников должно быть не меньше 5-6, однако, и в этом случае область полюсов остаётся непросматриваемой; • Полярные орбитальные спутники обеспечивают полный охват единственным КА. Такие спутники нижнего яруса находятся на высоте от 850 до 1200 км, и наблюдают за полосой 2 км. Принципы работы спутников погоды Конструктивно метеоспутник - контейнер, оснащённый двумя или тремя панелями солнечных батарей. Контейнер разделён на герметичные отсеки. В верхнем - энергокомплекс, позволяющий его системам наблюдения подпитываться от солнца. В нижнем находится оборудование для научных наблюдений. Спутник выводится на орбиту с помощью ракеты - носителя. При выходе на заданную орбиту он отделяется от ракеты, и специальный электроприводной механизм раскрывает его батареи. Задачи, которые сегодня решают метеорологические спутниковые комплексы: • наблюдение за поверхностью и подстилающим слоем; • мониторинг состояния среды в целом; • мониторинг ЧС. Можно оперативно отслеживать ЧС не только природного, но и техногенного характера; • сбор и передача данных с ПСД (наземных, ледовых или дрейфующих). Слайд 28: Метеорологическая станция представляет собой специальное учреждение, созданное для постоянного проведения наблюдения за состоянием атмосферы и происходящих в атмосфере процессов. Эти замеры делаются при помощи специальных метеорологических приборов, которые способны определять: • уровень солнечной радиации; • температуру воздуха; • влажность воздуха и почвы; • давление атмосферы; • направление ветра и его скорость; • количество атмосферных осадков; • уровень снежного покрова; • облачность; • иные данные. Метеостанция включает в себя специальную площадку, на которой устанавливаются метеоприборы, а также помещение, в котором установлены автоматические приборы, регистрирующие происходящие процессы, и где производится обработка полученных в процессе наблюдения данных. Каким образом работает служба метеостанции? Каждое из современных государств создаёт у себя подчинённые метеорологические службы, которые включают в свой состав метеорологические учреждения и сеть специально созданных станций. К их задаче относится: • проведение научных исследований, происходящих в атмосфере явлений для их практического использования в народном хозяйстве; • получение данных, касающихся климатических условий% • информация о погоде и её прогнозы. Запись всех поступающих от метеорологических приборов данных (от термографа, психометра, гигрографа, барографа) происходит в постоянном режиме и снимается через каждые 180 минут. Таким же образом информация собирается во всем мире. После этого она отправляется в основной центр. На территории РФ информация стекается в Метеобюро Москвы и Московского региона. После этого все данные обрабатываются и заносятся в компьютер. На последнем этапе создаются суточные прогностические метеокарты. Для вычисления происходящих атмосферных фронтов используются приземные и высотные данные. Полученные в результате данные со всех регионах уходят в Гидрометцентр РФ, где происходит их обработка. При помощи спутниковых данных информация передается во Всемирную метеоорганизацию, в которую входит 185 стран. Существующих в России мощностей для работы метеорологов уже не хватает. В связи с этим Гидрометцентр принимает участие в торгах по приобретению более мощного ПК. Виды метеорологических станций. Существует три разряда метеорологических станций: Разряд 1 Станции для проведения наблюдения, обработки полученных данных и управления работой. Разряд 2 Станция, при помощи которой организации и предприятия получают нужные данные о метеоусловиях условиях и климату. Она способна проводить наблюдения, обработку и передачу данных. Разряд 3 Предназначена для проведения наблюдения по сокращенной программе. В зависимости от характера проводимых работ используются следующие виды станций: • метеорологические; • бытовые; • гидрологические; • агрометеорологические; • лесные; • болотные; • авиаметеорологические; • озёрные. - Автор: Защита в ЧС
Посмотреть работу (0 Мб)
- Автор: ПОЗИТРОН
Посмотреть работу (0 Мб)
В презентации команды "ПОЗИТРОН" показываются негативные и позитивные влияния человека на окружающую среду и природные процессы. Рассказывается о работе метеостанций, о том какие бывают метеостанции, о приборах, с помощью которых проводятся метеонаблюдения. В презентации команды "ПОЗИТРОН" показываются негативные и позитивные влияния человека на окружающую среду и природные процессы. Рассказывается о работе метеостанций, о том какие бывают метеостанции, о приборах, с помощью которых проводятся метеонаблюдения. - Автор: Физштейны
Посмотреть работу (0 Мб)
Файл содержит проект , кратко описывающий влияние человека на погоду и процессы в природе. Вторая часть презентации описывает понятие метеостанции и виды метеорологических приборов. Файл содержит проект , кратко описывающий влияние человека на погоду и процессы в природе. Вторая часть презентации описывает понятие метеостанции и виды метеорологических приборов. - Автор: Земляне
Посмотреть работу (0 Мб)
Новости
27 апреля 2024 Опубликован рейтинг команд, принявших участие в финале
26 апреля 2024 года состоялся финал Семейного онлайн-турнира "Безопасный Интернет". Рейтинг участников опубликован на странице финала.