Видеообзор метеобудки и 3 эксперимента с метеоприборами для детей
Метеоприборы тоже дружат! Именно к такому выводу приводит знакомство с термогигрометром, барометром и метеобудкой. Открываем главный секрет точности настоящего метеоролога.
Почему сразу секрет? Потому что не каждый взрослый знает, как правильно пользоваться этими приборами. А если пользоваться не по инструкции, то и данные получаются недостоверные. Попробуйте ради интереса положить термометр на солнце или оставить барометр на улице в туманное утро.
Метеоролог так никогда не сделает. Недостоверные данные лишают смысла весь прогноз погоды. На любой метеорологической станции эти измерительные приборы находятся в психометрической будке. Или в метеобудке, как мы ее называем на нашей метеоплощадке. Вообще, эта история началась очень давно.
Психометрическая будка (метеобудка)
Появление метеобудки связано с тем, что нужно было исключить влияние на метеоприборы солнечной радиации, излучения земной поверхности и окружающих предметов, а также от осадков и ветра. Для достоверности наблюдений.
Как устроена. По правилам, метеобудку ставят над землей на опоре. Она имеет жалюзийные двери и стенки. Дно также имеет вентиляционные отверстия. Крыша сплошная, обязательно выступает за стенки будки и наклонена от дверцы.
Из разных типов психрометрических будок наиболее распространена английская, предложенная Стивенсоном в Англии в 70-х годах ХIХ в. Конструкция с тех пор подвергалась многочисленным изменениям в размерах и деталях, однако непременно обеспечивала свободную циркуляцию воздуха внутри будки.
Наша метеобудка по конструкции очень похожа на метеобудку Стивенсона, но выполнена не из дерева, а из металла.
Термометр, гигрометр (или термогигрометр) и барометр прикрепляют к дальней стенке внутри метеобудки. Но на специальной основе, чтобы исключить прямой контакт со стенками.
Так и повелось: там, где будка, там и метеоприборы. Чем не дружба?! Без метеобудки у приборов увеличивается погрешность показаний, а без приборов метеобудка не нужна. А когда они вместе — человек получает точные наблюдения и может с высокой вероятностью прогнозировать погоду.
Термогирометр
Термогигрометр выполняет функции термометра и гигрометра. Термометр позволяет измерять и регистрировать температуру воздуха, а гигрометр — относительную влажность.
Термометр
Как устроен. Привычный для нас термометр состоит из шкалы Цельсия и прикрепленного к ней стеклянного капилляра с жидкостью (спиртом) красного цвета. Цена деления шкалы составляет 1°С. Отсчет температуры ведут от отметки «0».
Как работает. В жидкостном термометре при изменении температуры окружающей среды изменяется объем жидкости. При подъеме температуры воздуха жидкость в стеклянном капилляре расширяется — столбик термометра растет. При снижении температуры — жидкость сужается — столбик термометра падает. Именно эти изменения мы наблюдаем и регистрируем.
Как снимать показания. Конец столбика подкрашенной жидкости показывает температуру воздуха в настоящий момент. Температуру записывают с помощью условных знаков. Например, пять градусов тепла записывают так: +5 °C, а пять градусов холода так: – 5°C.
Гигрометр
Это прибор для измерения влажности. Важно понимать, что влажность бывает разная.
Абсолютная — масса водяного пара в воздухе, отнесенную к единице объема воздуха.
Относительная — отношение текущей абсолютной влажности к максимально возможной абсолютной влажности при данной температуре. Бытовой гигрометр (как на нашем термогигрометре) предназначен для определения относительной влажности воздуха (в %).
Еще существует понятие «точка росы». Это температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы образовался конденсат (роса) при данной влажности. Но сейчас не об этом.
Как устроен. Гигрометр состоит из шкалы от 0 до 100 процентов (с ценой деления 2 %) и указательной стрелки. Внутри корпуса натянута пленка, чувствительная к влаге.
Как работает. При повышении влажности пленка растягивается, при уменьшении — стягивается (усыхает), что приводит в движение стрелку прибора. Чтобы узнать относительную влажность воздуха, необходимо зарегистрировать точное положение стрелки гигрометра.
Как снимают показания. Значение, на которое указывает стрелка, записывают в виде числа и знака «%».
Барометр
Барометр помогает нам измерять атмосферное давление. Как только человек осознал зависимость предстоящей погоды и собственного самочувствия от атмосферного давления, возникла необходимость в измерении этой величины.
Как устроен. Внутри барометра есть гофрированная тонкостенная металлическая коробка с разреженным воздухом. Когда давление понижается, коробка увеличивается, а при повышении — сжимается. Указатель, прикрепленный к коробке, регистрирует эти изменения на шкале. Минимальное значение шкалы — 695 мм рт. ст., максимальное — 805 мм рт. ст. Цена деления — 1 мм ртутного столба.
Как работает. Основная стрелка барометра-анероида при нормальной погоде указывает на значение 754 мм рт. ст. Вторая стрелка — контрольная. Она помогает определить отклонение основной стрелки. Над надписью «754» есть подсказка «Переменно». Слева от этого слова написано «Дождь», еще левее — «Буря» и «Шторм». Справа — «Ясно» и «Сушь», «В. Сушь».
Как снимать показания. Чтобы узнать атмосферное давление, достаточно посмотреть, на какое значение указывает стрелка. А надписи-подсказки помогут спрогнозировать погоду на ближайшее время. Например, когда стрелка указывает на «Переменно», погода преимущественно хорошая с переменной облачностью и редкими кратковременными осадками.
Закрепим теорию практикой!
Эксперимент 1. Сколько градусов на самом деле?
Потребуется. 2 термометра, карандаш (маркер).
Условия. Знакомство детей с термометром (термогирометром), ясная погода.
Ход эксперимента.
- Пронумеруйте термометры до прогулки.
- Выйдя на прогулку, разместите прибор № 1 в метеобудке (в тени), а № 2 — на солнце.
- Через 30-60 минут снимите показания. Значение на термометре №1 будет ниже (и объективнее), чем на термометре №2.
Вывод. Чтобы точно определять температуру воздуха, нужно защищать термометр от прямых солнечных лучей.
Эксперимент 2. Настоящая влажность воздуха.
Потребуется. 2 гигрометра, карандаш (маркер), стакан с теплой водой
Условия. Знакомство детей с гигрометром (термогирометром), ясная погода.
Ход эксперимента.
- Пронумеруйте гигрометры до прогулки.
- Выйдя на прогулку, разместите прибор № 1 в метеобудке (в тени). Гигрометр № 2 поставьте на солнце рядом со стаканом воды. Накройте прибор №2 и стакан прозрачным контейнером (пластиковой бутылкой, разрезанной напополам).
- Перед уходом с прогулки (через 1-1,5 часа) снимите показания. Из-за испарения воды из стакана значение на термометре №2 будет выше (и не объективно).
Вывод. Чтобы точно определять влажность воздуха, нужно защищать гигрометр от прямых источников влаги и прямых солнечных лучей.
Эксперимент 3. Когда барометр ошибается?
Потребуется. 2 барометра, карандаш (маркер).
Условия. Знакомство детей с барометром. Лучше подойдет неделя, когда погода часто меняется (дождь, ясно, туман, ветер).
Ход эксперимента.
- Пронумеруйте барометры до прогулки.
- Выйдя на прогулку, разместите прибор № 1 в метеобудке. Разместите барометр № 2 под открытым небом.
- В течение недели сравнивайте показания двух приборов. Значение на термометре №1 почти всегда будет объективнее, чем на барометре №2. Так как на второй прибор будут влиять осадки, солнечное излучение, ветер.
Вывод. Чтобы точно определять атмосферное давление, барометр нужно устанавливать в метеобудке, защищающей его от внешнего воздействия.
Больше экспериментов и занятий по экологии
Всем, кому интересны подобные опыты и исследования для дошколят, смотрите сюда! :) Есть полноценная, укомплектованная метеостанция, разработанная для детских садов. С готовым Планом и Программой обучения на весь год. Понимаете, какой труд уже проделан? Уже все готово — просто берете и внедряете.
Кроме того, к метеоплощадке прилагается 2-х часовое обучение от кандидата педагогических наук и эксперта по развивающему оборудованию. Это видео, которое поможет педагогам перейти от теории к делу. Ну все, хватит слов.
Переходим по ссылке и знакомимся с новыми возможностями современного педагога >>>
Дзен
