Metodele avangardiste de predare presupun crearea unui mediu de discuţii între studenţi şi cadrele didactice, aceştia din urmă venind cu suportul de curs pe material electronic şi expunându-l spre comentariu studenţilor.

Studenţii vor avea la dispoziţie materialul atât pe calculator cât şi posibilitatea printării acestuia. Acest lucru se poate face chiar înaintea predării capitolului respectiv pentru ca la acest moment studenţii având idee despre ce este vorba să poată enunţa întrebări şi opinii, elemente care ajută atât pe profesor, fiind un mijloc de feedback pentru activitatea acestuia, cât şi pe student care în urma studiului individual va putea să-şi clarifice unele neclarităţi prin discuţiile libere.

Prezentarea pe ecran sau chiar pe monitorul calculatorului a conţinutului cursului, scuteşte profesorul de efortul scrierii pe tablă timp de 100 de minute a informaţiilor, salvează timpul acordat acestui proces oferindu-l spre discuţii, manipularea informaţiilor este facilitată de suportul electronic de volum relativ restrâns, iar studentul poate să-şi procure el însuşi materialul în forma dorită, scrisă sau editată.

Profesorul îşi poate pregăti mai bine o astfel de lecţie în prealabil oferind studentului exemplificări clare prin intermediul facilităţilor oferite de computer.

Crearea unor asemenea suporturi de curs sau lucrari practice este relativ la indemîna oricui, necesitând cîteva noţiuni minime de operare cu calculatorul.

Un astfel de suport pentru lucrarile practice a fost realizat pentru uzul studenţilor anilor II şi III de la specializarea Navigaţie şi Transport Maritim, respectiv pentru studenţii anului II de la Colegiul de Navigaţie Maritimă şi Fluvială , care au inclusă în programa de învăţământ disciplina METEOROLOGIE şi HIDROLOGIE.

Este un produs uşor de utilizat şi facil în asimilare.

1

OBSERVAŢII METEOROLOGICE.REŢEAUA DE STAŢII ŞI POSTURI

METEOROLOGICE ÎN ROMÂNIA

1. Staţia meteorologică

Succesiunea în timp a diferitelor tipuri de vreme permite stabilirea unui anumit regim multianual al vremii, caracteristic pentru un anumit loc sau regiune. Trăsăturile climatice ale unei regiuni sunt deci depistate pe baza datelor obţinute asupra principalelor elemente meteorologice şi fenomene atmosferice, de-a lungul unei perioade de timp.

Primele staţii meteorologice de pe teritoriul ţării noastre au început să funcţioneze în secolul al XIX-lea, în 1859 înfiinţându-se staţia meteorologică de la Sulina în cadrul Comisiei Dunărene. Această staţie a funcţionat fără întrerupere, cu excepţia celui de-al doilea război mondial.

În anii următori se înfiinţează alte staţii meteorologice în oraşele Bistriţa 1864, Reghin în 1868, Orşova în 1871, Baia Mare în 1871, Târgu Mureş în 1878, Timişoara în 1873, Miercurea Ciuc în 1873, Odorhei în 1874, Satu Mare în 1872, Alba Iulia în 1875, etc.

La 30 iulie 1884 ia fiinţă la Bucureşti, Serviciul Meteorologic al României, al cărui prim director a fost Ştefan Hepites, iar un an mai târziu apare primul buletin meteorologic.

În acea perioadă, reţeaua de staţii meteorologice se caracterizează printr-o repartiţie teritorială neuniformă, majoritatea fiind amplasate în regiunile colinare ale ţării. Astfel zona montană era deficitară în staţii meteorologice, ceea ce a făcut ca în perioada 1884-1908 să se înfiinţeze 66 staţii climatologice şi 348 posturi pluviometrice. Prin anul 1915 a început să se publice un buletin meteorologic zilnic.

Primul război mondial a determinat distrugerea unei bune părţi din reţeaua staţiilor meteorologice, producându-se o întrerupere a şirului de date meteo pentru intervalul 1916-1926. Au fost câteva excepţii, staţiile de la Sulina şi cea de la Bucureşti – Filaret, care şi-au păstrat continuitatea observaţiilor.

Se poate vorbi de o reorganizare a reţelei de staţii meteorologice din anul 1926-1927 când, în mod treptat, se reia activitatea de observaţii astfel că în anul 1936, în România, funcţionau 30 de staţii sinoptice, 180 de staţii climatologice şi 1100 puncte pluviometrice.

Între anii 1940 şi 1945, nu se poate vorbi de o continuitate a observaţiilor cu caracter meteorologic,datorită celui de-al doilea război mondial, iar repunerea în funcţiune a acestui

2

serviciu a urmărit şi înfiinţarea unor staţii meteorologice pe masivele montane: Ţarcu, Semenic, Rarău, Toaca. Lăcăuţi şi Vlădeasa.

În anul 1951 România ia parte ca membru fondator la primul Congres al Organizaţiei Meteorologice Mondiale, organizaţie specializată a Organizaţiei Naţiunilor Unite. Această organizaţie (World Meteorological Organizaţion) cu sediul la Geneva, creată în 1947(îşi încpe activitatea în 1951)are ca scop stabilirea unei colaborări pe baze mondiale în domeniul operaţiilor şi serviciilor meteorologice,difuzării de informaţii meteorologice, încurajării cercetărilor ştiinţifice şi aplicării meteorologiei în diverse domenii.

Astfel, în scopul explicării legăturilor cauzale dintre procesele atmosferice şi cele care se produc în celelalte învelişuri ale globului terestru, meteorologia utilizează şi unele date furnizate de geologie, hidrologie,geologie,geomorfologie.

Astăzi activitatea staţiilor şi posturilor meteorologice este coordonată de Compania Naţională de Meteorologie, Hidrologie şi Gospodărirea Apelor, ce are în subordine 147 de staţii climatice şi peste 729 de posturi pluviometrice.

Sunt 7 centre meteorologice regionale prin care datele climatice şi totalitatea informaţiilor meteorologice din teritoriu ajung la centru de la Bucureşti. Aceste centre meteorologice regionale sunt: Bucureşti pentru Muntenia, Iaşi pentru Moldova, Craiova pentru Oltenia, Constanţa pentru Dobrogea, Cluj-Napoca pentru Ardealul de Nord, Sibiu pentru Ardealul de Sud şi Timişoara pentru Banat şi Crişana.

Reţeaua de stţii meteorologice automate este formată în prezent din 15 staţii de tip Vaisala (Timişoara, Arad, Cluj-Napoca, Sighetul-Marmaţiei, Buzău, Călăraşi, Iaşi, Botoşani, Drobeta Turnu Severin, Predeal, Mangalia, Sibiu), Thies (Bucureşti-Băneasa, Bucureşti Afumaţi) şi de tip Vitel (Constanţa).

Staţiile meteorologice automate sunt programate să transmită mesaje sinoptice (24 mesaje/zi) şi mesaje de avertizare privind producerea unor fenomene meteorologice periculoase.

Programul de observaţii climatologice, care până la 1 ianuarie 1961 se realiza la orele 08, 14, şi 20 timp local mediu, a fost schimbat, cuprinzând patru termeni de observaţii la orele 01, 07, 13 şi 19 timp mediu local, program ce coincide cu cel al ţărilor europene.

3

Staţia meteorologică – locul ales ca reprezentativ pentru o zonă dată, în care se

amplasează aparatura şi se efectuează observaţii şi măsurători asupra fenomenelor meteo.Staţia meteo cuprinde două părţi :1) Parcela de teren amenajată după norme tipizate, pe care se instalează aparatura;2) Clădirea care are menirea de a asigura condiţiile necesare activităţii şi unde se

instalează aparatura.După programul efectuat se clasifică în:

- staţii cu program sinoptic ;- staţii cu program agrometeo;- staţii cu program aeronautic;- de recepţie satelitară;- cu program climatologic;- cu destinaţie specială.

Staţiei meteo i se stabilesc coordonatele geografice (latitudine, longitudine, altitudine).Altitudinea staţiei – înălţimea platformei meteo deasupra nivelului mării.Se mai stabileşte şi altitudinea barometrică care este diferită de altitudinea platformei

meteorologice.Staţia meteo este dotată cu un indicativ şi un număr.Indicativul este format din 5 cifre în funcţie de amplasarea pe glob.Numărul - poziţia sa în cadrul reţelei meteo din ţară; cifre corespunzătoare unităţilor de

grad, zecimilor şi unităţilor de minut, de latitudine şi longitudine (ultimele 3 cifre).Amplasarea platformei, instalarea aparaturii şi îngrijirea acesteia determină calitatea

datelor.Platforma trebuie să fie situată la o distanţă de aproximativ 10 ori înălţimea obstacolelor

izolate şi la o distanţă de 20 de ori înălţimea obstacolelor compacte.

4

Dacă există o suprafaţă de apă, platforma trebuie să se găsească la 100 m de linia care reprezintă nivelul maxim respectiv.

Platforma standard are dimensiunea 26 26m, suprafaţa trebuie să fie fără gropi, denivelări şi totul trebuie să fie acoperit cu iarbă.(desen)

Platforma trebuie împrejmuită cu panouri de sârmă împletită 2 2m, cu ochiuri cu dimensiunea 10 10cm.

Instalare aparaturii pe platforma standard se face ţinând cont de ordine şi de distanţă, astfel încât aparatele să nu se umbrească.

Linia I: - giruetele cu placă uşoară- giruetele cu placă grea- chiciurometrul

Linia II:- adăposturile meteorologice pentru aparatura cu citire directă- adăposturile meteorologice pentru aparatura înregistratoare- pluviograful

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

Adăposturile trebuie să aibă uşile orientate spre nord, să fie vopsit în negru la interior pentru a crea un mediu constant şi în alb la exterior pentru a reflecta în totalitate radiaţiile solare.

Accesul la toate aparatele mai puţin la heliograf, pluviometre şi giruete se face dinspre nord.

Amplasarea aparatelor destinate unor cercetări speciale nu trebuie să schimbe condiţiile de funcţionare ale aparaturii de bază.

2. Modul de efectuare a observaţiilor meteorologice la staţii

Pentru ca valorile rezultate din observaţiile meteorologice să poată fi comparate între ele, platformele meteorologice şi instrumentaţia trebuie să corespundă unor cerinţe universal recunoscute. Astfel, OMM (Organizaţia Meteorologică Mondială) a implementat o serie de măsuri pentru standardizarea instrumentelor şi metodelor de observaţii în toate ţările care au aderat la această organizaţie. Aparatura trebuie instalată în aşa fel încât să nu se influenţeze reciproc, să fie etalonată, astfel încât precizia valorilor să fie cât mai mare.

Observaţiile meteorologice la staţii asupra elementelor şi fenomenelor meteorologice se efectuează pe cale pe cale vizuală şi pe cale instrumentală.

5

La executarea observaţiilor meteorologice trebuie să se ţină seama de următoarele aspecte:

- stabilirea unui timp suficient pentru aprecierea şi măsurarea succesivă a elementelor şi fenomenelor atmosferice şi determinarea cu precizie a valorilor acestora;

- concomitent cu măsurătorile instrumentale, se vor face şi aprecieri vizuale asupra elementelor şi fenomenelor atmosferice;

- determinările să se efectueze numai cu aparate şi instrumente etalonate în cadrul laboratorului de verificări al I.N.M.H.G.A;

- la staţiile cu program agrometeorologic se mai efectuează, în paralele cu observaţiile meteorologice şi observaţii fenologice.

3. Programul observaţiilor

Înainte de orele de observaţie, meteorologul de serviciu are obligaţia să execute “rondul preliminar”, ocazie cu care verifică funcţionalitate aparatelor şi instrumentelor.

Orele climatologice de bază, după timpul solar mediu lunar sunt: 01, 07, 13 şi 19, iar pentru staţiile cu program sinoptic observaţiile se efectuează la orele 02, 05, 08, 11, 14, 17, 20 şi 23 după ora oficială a Bucureştiului. Pentru toate punctele situate pe meridianul central ora oficială corespunde cu ora locală.

Pentru a determina meridianul locului este necesar să existe un pilon fixat vertical, care să lase o umbră îngustă, un ceas şi să se cunoască ora amiezii, după timpul local. Determinarea orei amiezii, după timpul local, se poate realiza cu ajutorul unei hărţi de navigaţie, pe care se determină longitudinea (meridianul) locului unde se găseşte amenajată platforma meteorologică, co o precizie de o zecime de grad. Apoi, se stabileşte diferenţa dintre meridianul ce trece prin platforma meteorologică şi meridianul 30°, după care s-a stabilit ora oficială a Bucureştiului. Diferenţa de longitudine obţinută se transformă în timp, avându-se în vedere că unui grad de longitudine îi corespunde un timp de 4 minute.

Din tabelul 1, se ia corecţia de timp pentru luna şi ziua respectivă. Ora amiezii, după timpul local, se află adunând ora oficială la ora 12, corecţia de longitudine şi corecţia de timp pentru luna şi ziua care ne interesează.Tabel 1 Corecţia de timp, în minute

LunaZiua

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

2 +03 +14 +12 +04 -03 -02 +04 +06 00 -10 -16 -112 +04 +14 +12 +03 -03 -02 +04 +06 -01 -11 -16 -106 +05 +14 +12 +03 -03 -02 +04 +06 -01 -12 -16 -098 +06 +14 +11 +02 -04 -01 +05 +06 -02 -12 -16 -0810 +07 +14 +11 +02 -04 -01 +05 +05 -03 -13 -16 -0712 +08 +14 +10 +01 -04 00 +05 +05 -04 -13 -16 -0614 +09 +14 +10 00 -04 00 +06 +05 -04 -14 -16 -0616 +10 +14 +09 00 -04 00 +06 +04 -05 -14 -15 -0518 +11 +14 +08 -01 -04 +01 +06 +04 -05 -15 -15 -0420 +12 +14 +08 -01 -04 +01 +06 +03 -06 -15 -14 -0322 +12 +14 +07 -01 -04 +02 +06 +03 -07 -15 -14 -0224 +13 +13 +07 -02 -03 +02 +06 +02 -08 -16 -13 -0126 +13 +13 +06 -02 -03 +03 +06 +02 -08 -16 -13 0028 +13 +13 +05 -03 -03 +03 +06 +01 -09 -16 -12 +0130 +13 +13 +05 -03 -03 +03 +06 +01 -10 -16 -11 +02

6

La staţiile unde orele de observaţii climatologice coincid cu cele sinoptice, ordinea efectuării determinărilor poate suporta unele modificări cu condiţia ca observaţiile psihrometrice referitoare la temperatura şi umezeala aerului să se facă la orele climatologice stabilite. Asupra meteorilor observaţiile se efectuează vizual ţi neîntrerupt, atât ziua cât şi noaptea.

Datele orare ale observaţiilor meteorologice se înscriu clar, în registrul de observaţii meteorologice ( tabele tip elaborate de INMH), notându-se numele staţiei, judeţul, latitudinea, longitudinea, altitudinea, anul şi luna, tipul şi seria instrumentelor şi aparatelor.

În situaţia în care o anumită observaţie nu s-a putut efectua, rubrica efectivă din registru va fi completată cu o liniuţă.

Întrucât volumul observaţiilor climatologice care se efectuează la fiecare dintre termenele menţionate este mult prea mare pentru a putea fi îndeplinit în momentele respective, observaţiile eşalonate pe un interval de timp care începe cu 20 de minute înaintea orelor de observaţii şi se termină cu 20 de minute după acest moment.

Valorile climatice obţinute, dar şi diagramele înregistratoarelor se prelucrează imediat după terminarea observaţiilor de la ora respectivă.

Atunci când din diferite motive, în tabelele tip apar modificări sau ştersături, acestea vor fi însoţite de semnătura observatorului, acesta răspunzând astfel pentru veridicitatea lor.

7

MĂSURAREA TEMPERATURII AERULUI

Temperatura aerului este un element meteorologic principal deoarece contribuie in permanenţă la stabilirea caracteristicilor atmosferei.

Radiaţia solară, la trecerea prin atmosferă, încălzeşte foarte puţin aerul troposferei prin absorbţie. Principala sursă de încălzire a aerului o constituie suprafaţa terestră, unde o parte din radiaţia solară este reflectată iar alta este absorbită, transformată in radiaţie calorică şi transmisă ascendent aerului si descendent solului.

Prin cunoaşterea relaţiei dintre temperatura si volumul diferitelor corpuri s-au putut construi diferite tipuri de termometre, iar pe baza acestora s-a definit gradul de temperatură, stabilit faţă de anumite puncte termice (temperatura de fierbere a apei distilate la presiune normală – 760 mm Hg si, temperatura de topire a gheţii).

Intervalul dintre cele două puncte termice de referinţă reprezintă scara termometrică, intervalul împarţit intr-un număr variabil de parţi egale, fiecare dintre ele reprezentând un grad de temperatură.

Sunt cunoscute mai multe scări de temperatură :

a)Scara Celsius introdusă de astronomul si fizicianul Anders Celsius in 1742, este divizată de la 0 – 100 de parţi egale ;

b)Scara Reamur divizată in 80 de parţi egale (0 - 80°), gradul Reaumur fiind astfel mai mare decat gradul Celsius ;

c)Scara Fahrenheit impărţită in 80 de parţi egale (32 - 212°) ; a fost imaginată de fizicianul german Gabriel Daniel Fahrenheit in 1715, el fiind considerat unul din fondatorii termometriei.

Între cele trei scări de temperatură există o relaţie de egalitate, de forma :

Simplificând, proporţiile de mai sus, devin :

d)Scara Kelvin numită si “scara termometrică absolută a lui Kelvin” este o unitate de măsură (simbol K) pentru intervalele de temperatură, egală cu 1/273,15 din temperatura absolută a punctului triplu al apei. La această scară se notează cu 0°K cea mai coborâtă temperatură posibilă ( - 273,15°C). Este o scară tehnică.

Mărimea gradelor de temperatură în scara Kelvin este egală cu cea a gradelor din scara Celsius (1°K = 1°C), deosebirea fiind dată de locul de marcare al valorii zero. A fost imaginată de lordul William Thompson Kelvin.

In majoritatea ţărilor lumii se utilizează termometrele gradate în scara Celsius şi în scara Fahrenheit.

Lichidele termometrice cele mai folosite in practică sunt : mercurul, alcoolul si toluenul. Mercurul provine din latinescul Mercurius, este un metal lichid de culoare alb-argintie,

care se găseşte in natură sub formă de sulfură.

8

Hidrargirul (argintul viu) are punctul de îngheţ la – 38,87°C si punctul de fierbere la 356,95°C. Are un coeficient de dilatare foarte mare, fiind adesea utilizat in termometrele cu care se măsoară temperaturi ridicate (ordinare si de maximă).

Alcoolul (C2H2OH) are punctul de fierbere la 78,5°C iar punctul de îngheţ la – 117,3°C, fiind folosit mai ales, la măsurarea temperaturilor minime.

Toluenul este o hidrocarbură aromatică cu miros specific, obţinută din gudroanele cărbunilor de pământ si din fracţiunile petroliere îmbogăţite prin aromatizare.

Are punctul de îngheţ la - 95°C si punctul de fierbere la 110,56°C, fiind utilizat de termometrele care măsoară temperaturile scăzute. Temperatura aerului se măsoară cu termometre meteorologice care se deosebesc de alte tipuri de termometre prin detalii de construcţie.

Termometrele meteorologice înregistrează valoarea reală a temperaturii (fără a se afla sub acţiunea directă a razelor solare).

La staţiile meteorologice din România, pentru măsurarea temperaturii aerului se folosesc termometre cu lichid, termometre electrice (cu rezistenţă electrică, termistori, termometre cu cupluri, termoelectrice) şi termometre înregistratoare, de tipul termografelor.

În scopul măsurării temperaturii la anumite ore, climatologice (01, 07,13,19) sau sinoptice (din oră în oră), se folosesc instrumente cu citire directă(termometre meteorologice ordinare, termometre de extreme- maximă şi minimă), iar pentru înregistrarea variaţiilor continue ale temperaturii aerului într-o perioadă mai lungă (o zi sau o săptămână) se utilizează termografe.

Există trei tipuri de termometre meteorologice: ordinare, de maximă, de minimă. Ele sunt fixate pe un suport. Vertical sunt dispuse două termometre obişnuite, unul umed si unul uscat. Orizontal si perpendicular, la mijlocul acestora, sunt dispuse termometrele de maximă şi de minimă, uşor înclinate pentru a înlesni citirea datelor.

1.Termometrul meteorologic ordinar (psihrometric) Este alcătuit dintr-un rezervor cu mercur, oval, un tub capilar de diametru 0,2-0,3 mm

sudat cu capătul deschis de rezervor. Scala gradată din porţelan alb sau opal, este gradată în cincimi de grad. Deasupra există un tub de sticlă protector care are în partea inferioară, pe interior, o garnitură pe care se sprijină scala gradată.

Dereglări pot apărea datorită mişcărilor sau ruperii scalei gradate sau întreruperii coloanei de mercur.

Termometrul ordinar se instalează pe un stativ special in primul adăpost meteorologic, fiind folosit la determinarea temperaturii si umezelii aerului. Din acest motiv poartă şi denumirea de “ termometru uscat ” sau “psihrometric ”.

Determinările de temperatură ce se efectuează la staţiile meteorologice trebuie să respecte o anumită ordine, în sensul că mai întâi se citesc zecimile de grad si apoi gradele întregi. Pentru ca măsurătorile să fie exacte se impune ca raza vizuală a ochiului observatorului să cadă perpendicular pe capătul coloanei de mercur.

În perioada când temperatura aerului scade sub -25°C este obligatoriu să se facă determinări comparative atât la termometrul uscat cât si la termometrul de minimă, intrucât indicaţiile termometrului uscat nu mai prezintă siguranţă. Atunci când temperatura aerului este mai mică de -36°C, observaţiile se fac numai la termometrul de minimă.

Pentru ca valorile de temperatură astfel măsurate să nu fie influenţate de fluxurile radiative, rezervoarele termometrului se protejează cu ajutorul unor pâlnii duble, nichelate sau vopsite în alb (termometrul ordinar cu ecran).

9

2. Termometrul de maximă Se foloseşte pentru măsurarea celei mai ridicate temperaturi a aerului dintr-un anumit interval de timp,fiind un termometru ce are ca lichid mercurul.

Se instalează in primul adăpost meteorologic, pe stativul de termometre, uşor inclinat spre rezervor, pentru a evita scurgerea mercurului din tubul capilar către cavitatea lărgită de la capătul acestuia.

Termometrul de maximă se deosebeşte de cel ordinar prin dimensiunea sa redusă şi prin existenţa unui ştift (dinte) în rezervor care pătrunde in partea inferioară a tubului capilar. Acest dinte formează cu tubul capilar un orificiu inelar prin care, mercurul trece in tubul capilar atunci când se dilată datorită creşterii temperaturii. Cu cât temperatura este mai mare cu atât coloana de mercur va înainta mai mult in tubul capilar, capătul ei indicând valoarea temperaturii.

Atunci când scade temperatura, mercurul din rezervor se contractă dar cel din tub nu mai poate pătrunde înapoi, pentru că forţa de frecare la pătrunderea in orificiul inelar este mai mare decât forţa de coeziune cu mercurul.

Scala gradată este gradată din 0,5 in 0,5°,având o precizie mai redusă decât în cazul celui ordinar, între limitele de -30°C şi +50°C.

În privinţa orarului observaţiilor, acestea se fac la orele climatologice (01, 07, 13, 19).După înscrierea valorii citite termometrul de maximă se pregăteşte pentru următoarea

observaţie (operarea termometrului), adică se scoate din suport şi se scutură într-un mod similar cu un termometru medical, până când coloana se întregeşte (o parte a mercurului din tubul capilar revenind în rezervor). După operare termometrul se instalează în stativ, având grijă să-l ţinem cu rezervorul în jos, pentru ca mercurul din tubul capilar să nu alunece spre capătul opus rezervorului.

10

3. Termometrul de minimăSe instalează în primul adăpost meteorologic şi măsoară cea mai scăzută temperatură a

aerului dintr-un interval de timp, fiind un termometru meteorologic cu alcool.Rezervorul termometrului de minimă are formă de furcă. De rezervor este sudat tubul

capilar de sticlă in care se găseşte un indice mobil in interiorul coloanei de alcool. Acesta este albastru sau negru, de 1,2-1,4 cm, cu capete îngroşate. Tubul capilar are în partea opusă rezervorului o cavitate pentru acumularea alcoolului la temperaturi foarte mari.

O caracteristică importantă a indicelui mobil este aceea că sensul de deplasare este numai retrograd, adică numai atunci când temperatura aerului scade şi deci, când alcoolul se contractă şi se retrage în rezervor. Acest lucru este posibil deoarece forţa de frecare a capetelor sale de pereţii tubului capilar este mai mică decât forţa de rezistenţă a peliculei superficiale.

Gradaţia : 1div =0,5° C, de la - 45° la +45°C.Temperatura minimă a aerului este dată de diviziunea de pe scara termometrică de la

capătul din dreapta a indicelui (capătul opus rezervorului).Pentru a calcula valoare reală a temperaturii minime se aplică două tipuri de corecţii(una

instrumentală şi alta suplimentară). Corecţia suplimentară reprezintă media aritmetică a diferenţelor dintre valorile citite la termometrul ordinar şi cele citite la termometrul de minimă (pentru fiecare oră de observaţie).

Ea se calculează pentru fiecare lună, folosindu-se valorile zilnice de la orele 07 şi 19 măsurate de termometrul de minimă şi termometrul psihrometric uscat, la care se aplică corecţiile instrumentale înscrise în buletinele de verificare ale termometrelor.

Determinarea celei mai coborâte temperaturi a aerului prin intermediul termometrului de minimă se face lo orele de observaţii climatologice 01, 07, 13, 19 şi doar la orele 07 şi 19 la staţiile meteorologice cu program redus.

Pe suport termometrul de minimă este dispus sub cel de maximă, orizontal, pentru ca gravitaţia să nu aibă influenţă asupra mişcării indicelui.

Operaţia constă în ridicarea uşoară a termometrului cu rezervorul in sus astfel încât indicele să alunece până ajunge cu capătul la meniscul coloanei de alcool.

4.Termograful Termografele se instalează în cel de-al doilea adăpost meteorologic de pe platformă şi

înregistrează în mod continuu variaţia temperaturii fiind utilizate în paralel cu termometrele cu citire directă.

Se compune din partea receptoare (piesa sensibilă), mecanismul de amplificare şi transmisie, şi partea înregistratoare.

Piesa receptoare este o lamă bimetalică cu coeficienţi de dilatare foarte diferiţi(una este din oţel cu coeficient de dilatare ridicat iar cealaltă din invar cu coeficient de dilatare foarte mic)

Aceste proprietăţi ale celor două lame metalice determină, în funcţie de variaţiile de temperatură, deformarea acestora, într-un sens când temperatura creşte şi, in sens invers, când temperatura scade.

Unul din capete se fixează rigid pe o consolă iar celălalt are libertate de mişcare fiind în legătură printr-o tijă, cu mecanismul de amplificare si transmisie.

Mecanismul de amplificare şi transmisie este format dintr-un sistem de pârghii – primul braţ este prins la capătul liber al piesei receptoare iar ultimul de peniţa înregistratoare.

Partea înregistratoare trebuie să fie la o înălţime de 2m fată de sol.Termograma reprezintă diagrama pe care peniţa înregistratoare înscrie variaţiile

continue ale temperaturii aerului. Pe suprafaţa sa este trasată o reţea formată din linii drepte

11

orizontale ce indică gradele de temperatură între limitele de -35°Cşi linii curbe verticale care indică timpul (minute, ore, zile). Liniile care marchează zecile de grade sunt îngroşate, sunt trasate mai gros pentru o citire mai rapidă.

La termogramele săptămânale liniile curbe verticale mai groase separă zilele săptămânii, iar cele subţiri timpul din două în două ore.

Schimbarea termogramelor se face zilnic sau săptămânal după observaţia climatologică de la ora 13. înainte de scoaterea termogramei de pe tamburul cilindric se va face marcajul de timp, printr-o uşoară mişcare a pârghiei peniţei, sub forma unor linii scurte verticale. Pe spatele fiecărei termograme se notează denumirea staţiei şi aparatului, ziua, luna şi anul punerii şi scoaterii termogramei, precum şi numele observatorului care a instalat-o, schimbat-o, a prelucrat-o şi a descifrat-o.

Prelucrarea termogramei presupune citirea valorilor indicate de curba înscrisă, notându-se temperatura în dreptul fiecărei ore. Pe aceiaşi diagramă se trec şi valorile măsurate de termometrul ordinar, în dreptul orelor la care s-au făcut determinările. În funcţie de acestea se stabileşte valoarea şi sensul corecţiei. Cunoscând valoarea şi sensul corecţiei de la orele pentru care am avut valorile de la termometrul ordinar, se face interpolarea, se determină valoarea corecţiei pentru fiecare oră şi se aplică la citirile făcute pe termogramă pentru fiecare oră, obţinându-se în final, valoarea corectată a temperaturii.

5. Sondajul pilotSondajul pilot furnizează date asupra direcţiei şi vitezei vântului, la diferite înălţimi din

atmosfera liberă.Balonul pilot confecţionat din cauciuc elastic se umple cu hidrogen şi este lăsat în

atmosfera liberă. Se deplasează pe verticală datorită forţei proprii ce îi imprimă o viteză ascensională cunoscută şi constantă.

Sub influenţa vântului, balonul pilot execută deplasări pe orizontală şi verticală, rezultanta lor fiind deplasarea în spaţiu a balonului. Această deplasare trebuie urmărită cu ajutorul teodolitului aerologic.

Poziţia balonului, considerat ca punct în spaţiu în orice moment, se determină cunoscându-se azimutul şi zenitul său plus înălţimea deasupra planului orizontal.

12

Prin proiectarea deplasării în plan orizontal se determină grafic viteza şi direcţia vântului la diferite nivele în atmosferă.

Observaţiile se fac teoretic la orele 02, 08, 14, 20. Vara se fac la orele 03, 09, 15, 21.Dacă sondajul nu se face la aceste ore din motive meteo, se face după ce timpul a

devenit favorabil, dacă nu a trecut mai mult de două ore de la ora fixată. Noaptea i se ataşează balonului un lampion special .

13

DETERMINAREA PRESIUNII ATMOSFERICE

Studierea regimului şi repartiţiei presiunii atmosferice prezintă o importanţă teoretică deosebită deoarece permite explicarea circulaţiei generale şi locale a atmosferei, precum şi a unor procese meteorologice cum ar fi: schimbul gazos între atmosferă şi sol, evaporaţia sau evapotranspiraţia.

Forţa gravitaţională este aceea care menţine atmosfera în jurul Pământului şi tot ea îi imprimă acestuia o anumită greutate. Valoarea sa într-un punct oarecare este egală cu greutatea unei coloane de aer cuprinsă între acel punct şi limita superioară a atmosferei care apasă pe o unitate de suprafaţă.

Astfel, se ştie că presiunea mijlocie a aerului, exercită pe 1cm2 de pe suprafaţa Pământului, în condiţiile normale de observaţie (latitudinea de 45°, temperatura aerului de 0°C şi la nivelul 0 al mării) este egală, conform experienţei lui Torricelli, cu presiunea exercitată de o coloană de mercur înaltă de 760 mm şi cu secţiunea de 1cm2 .

În practica meteorologică, unitatea de măsură pentru presiunea atmosferică este milibarul (mb) sau hectopascalul şi milimetrul coloană de mercur(mmHg). În sistemul internaţional de unităţi de măsură se utilizează pascalul (Pa) având ca multiplu hectopascalul (hPa).

În condiţii normale, o coloană de mercur cu o înălţime de 760mm, exercită o presiune de 1013,3 mb, deci :

1mb = 0,7501 mmHg ; 1mmHg = 1,3332 mb.Pentru transformarea unei anumite valori din mmHg în mb se înmulţeşte valoarea

respectivă cu 4 /3 sau 1,333 (fracţia efectivă), iar pentru a transforma mb in mmHg se înmulţeşte valoarea respectivă cu 3/4 sau 0,75.

Presiunea atmosferică se determină la staţiile meteorologice din România atât cu instrumente cu citire directă (barometre cu mercur, barometre aneroide,altimetre), cât si cu instrumente înregistratoare.

1. Instrumente cu citire directă pentru determinarea presiunii atmosferice 1.1 Barometrul cu mercurÎşi bazează funcţionarea pe principiul echilibrării presiunii atmosferice de către

greutatea coloanei de mercur din tubul barometrului.Barometrul cu mercur este construit prin umplerea unui tub lung de aproximativ 1m (36

inch) cu mercur. Capătul tubului este parţial închis, răsturnat si introdus intr-un rezervor cu mercur. Când tubul va fi deschis, se va vedea că nivelul de mercur va urca in tub. Spaţiul de deasupra nivelului de mercur este cunoscut ca vacuum Torricellian (după Toricelli). Dacă o

14

bulă de aer intră în acest spaţiu, va depresuriza mercurul (deoarece nu va mai exista vacuum) şi de aceea va rezulta o citire eronată.

Pentru a preveni acest fapt, în tub este încorporat un dispozitiv ce împiedică aerul să intre in tub.

Un alt rafinament al barometrului marin KEW PATTERN îl reprezintă tubul capilar dintre acest dispozitiv si tubul marin (marine tube).

Barometrele cu mercur se instalează în biroul staţiei, în poziţie perfect verticală, într-un loc ferit de variaţiile bruşte ale temperaturii aerului,departe de uşă sau de ferestre.

De obicei, barometrul se instalează într-o cutie specială, fixată bine pe un perete, astfel ca rezervorul să fie la o înălţime de 70-75 cm faţă de podea.

În instrucţiunile elaborate de Institutul Naţional de Meteorologie, Hidrologie şi Gospodărirea Apelor, precum şi în notiţele tehnice ale fiecărui aparat, sunt date regulile de transport, instalare şi manipulare ale barometrului.

Pentru instalare, barometrul se scoate din tocul de protecţie, cu rezervorul în sus şi se pune în stare de funcţionare.

Barometrul cu mercur este supus unor erori datorită următorilor factori : 1.CAPILARITATEA- Citirea barometrului trebuie făcuta întotdeauna la partea

superioară a coloanei de mercur.

2.CAPACITATEA- Înălţimea barometrului trebuie luată de la partea superioară a mercurului din cilindru până la partea superioară a mercurului din tub.

Dacă presiunea creşte, nivelul mercurului din cilindru scade astfel încât măsurătorile nu pot fi făcute dintr-un punct fix. Această eroare este compensată prin reglarea distanţei dintre gradaţii.

15

Pe gradaţia barometrului se poate observa că inch-ul barometric reprezintă a 24-25-a parte din inch-ul liniar (în munca de laborator nivelul mercurului din cilindru este reglabil astfel că citirile pot fi făcute întotdeauna de la acelaşi nivel)

3.POMPAREA- La un barometru de la bordul navei, datorită modificării frecvente a înălţimii deasupra nivelului mării, va exista o tendinţă continuă a modificării valorii indicată de acesta. Această modificare a nivelului mercurului va face ca citirile să nu fie atât de precise. De asemenea, rafalele de vânt pot cauza pomparea .

Efectul pompării poate fi redus considerabil prin fixarea tubului capilar deasupra dispozitivului de eliberare a aerului (dacă fenomenul de pompare este prezent se va face o medie dintre cea mai înaltă si cea mai joasă citire).

4.ÎNĂLŢIMEA- Toate citirile trebuie corectate pentru nivelul mării.Creşterea înălţimii echivalează cu o creştere a presiunii cu aproximativ 1 milibar

pentru fiecare 10 cm (această corecţie poate fi calculată cu ajutorul tabelelor sau a aparatului “ Gold Slide ”).

Altitudinea(m)

Sensulcorecţiei

Presiunea atmosferică (mm col. Hg)

100 200 300 400 500 600 700 800500 minus 0,06 0,05 0,081000 minus 0,10 0,12 0,092000 minus 0,20 0,23 0,183000 minus 0,29 0,354000 minus 0,31 0,39 0,475000 minus 0,39 0,596000 minus 0,35 0,477000 minus 0,41 0,558000 minus 0,31 0,479000 minus 0,35 0,5310000 minus 0,39 0,5915000 minus 0,29 0,5920000 minus 0,39 0,78

5.LATITUDINEA- Datorită faptului că pământul este  “ turtit la poli ”, greutatea mercurului este mai mare la poli decât la ecuator. Pentru aceeasi presiune atmosferică, barometrul va indica o valoare mai mică la poli decât la ecuator. Citirile vor trebui corectate pentru o latitudine medie de 45° (această corecţie poate fi calculată cu ajutorul tabelelor sau a aparatului “Gold Slide ”).

16

Latitu-dinea

Sensulcorecţiei

Presiunea atmosferică (mm col.Hg) Latitu-dinea

Sensulcorecţiei

640 660 680 700 720 740 760 780

0° Minus 1,66 1,71 1,76 1,81 1,86 1,92 1,98 2,04 90 plus

5 Minus 63 68 73 78 84 89 94 99 85 plus

10 Minus 56 61 66 71 76 81 86 90 80 plus

15 Minus 43 48 52 57 61 66 70 75 75 plus

20 Minus 27 31 35 39 43 47 51 55 70 plus

25 Minus 1,07 1,10 1,13 1,17 1,20 1,23 1,27 1,30 65 plus

30 Minus 0,83 0,86 0,88 0,91 0,93 0,96 0,99 1,01 60 plus

35 Minus 57 58 60 62 64 65 67 69 55 plus

40 Minus 29 30 31 32 32 33 34 35 50 plus

45 Minus 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 45 plus

6.TEMPERATURA –Coloana de mercur se va dilata la o creştere a temperaturii şi se va contracta la o scădere a temperaturi în acelaşi mod ca si la termometru.

Toate citirile trebuie corectate pentru o temperatura standard de 285°K la majoritatea barometrelor, şi 28,6°F in cazul barometrelor cu gradaţia in inch. Această corecţie poate fi calculată cu ajutorul tabelelor sau a aparatului “Gold Slide”.

Termometrul ataşat va trebui citit înaintea barometrului deoarece căldura corpului uman poate cauza o citire falsă.

Temperatura la care barometrul indică o citire corecta se numeşte temperatura Fiduci. La latitudinea de 45°, la nivelul mării, această temperatură este egală cu temperatura standard dar, la latitudinea de 57° temperatura fiduci este de 291°K iar la latitudinea de 21° este de 273° K. La latitudinea de 45° până la o înălţime de 20 m deasupra apei, temperatura fiduci este de 297°K.

7.ERORI DE OBSERVAŢIEa) Barometrul trebuie să fie întotdeauna în poziţie verticală deoarece înălţimea

verticală a coloanei de mercur va balansa coloana de aer. Dacă barometrul nu este vertical se va obţine o citire mai mare.

b) Partea din faţă şi din spate a vernierului trebuie să fie la acelaşi nivel cu ochiul observatorului, altfel citirea va fi mai mare.

17

GOLD SLIDE

Acest dispozitiv are numele de la inventatorul său Lt. Col. Gold şi a fost folosit rapid în determinarea corecţiilor de latitudine, înălţime si temperatură.

Pentru a folosi acest dispozitiv se fixează, înălţimea barometrului deasupra nivelului apei, şi latitudinea, după care se citeşte corecţia determinată de mercurul din termometru.

18

1.2 BAROMETRUL ANEROID

Barometrul aneroid este un barometru mult mai robust si compact decât barometrul cu mercur. Se ţine închis în cutie şi se deschide numai pe timpul executării observaţiei.

Aşa cum se poate observa din ilustraţie componenta principală este o cutie vidată care este parţial golită de aer. O creştere a presiunii atmosferice va presa această cutie făcând ca, indicatorul să înregistreze o presiune mai mare.

Deoarece nu există mercur în acest termometru, rezultă că nu vor exista nici corecţii pentru latitudine si temperatură, dar va exista corecţia pentru înălţime ce va trebui aplicată. De asemenea nu vor exista erori datorita capilarităţii, capacităţii sau pompării.

Acest barometru are un şurub ajustabil în partea posterioară pentru eliminarea erorii de index.

Cu cât suprafaţa cutiei vidate este mai mare, cu atât acurateţea instrumentului va fi mai mare.

Pentru măsurarea presiunii aerului cu barometrul aneroid se procedează astfel: se citeşte temperatura la termometrul alipit, apoi se loveşte uşor cu degetul pe geamul protector şi se citeşte presiunea după poziţia acului pe scara barometrului.

19

Precizia barometrului aneroidAcest instrument este în dotarea navelor în favoarea barometrului cu mercur Kew

Pattern. Este uşor de transportat şi de citit în condiţiile în care nu există corecţia de temperatură. Corecţia de înălţime poate fi încorporată prin resetarea nivelului de referinţă (datum) a

instrumentului.

Un dop de presiune poate fi ataşat dacă variaţiile rapide ale înălţimii care conduc la variaţii rapide ale presiunii sunt aşteptate.

Aneroidul de precizie funcţionează pe acelaşi principiu ca al oricărui aneroid, numit după mişcarea unei “ pile de presiune ”, aici numita“ capsula” , cauzată de variaţii ale presiunii.

Diferenţa dintre aneroidul de precizie şi un aneroid obişnuit este modul de a transmite modificările presiunii aerului pe o foaie.

20

2.Instrumente înregistratoare (barografe)

Barografele sunt destinate pentru înregistrarea variaţiilor presiunii atmosferice, ele funcţionând pe acelaşi principiu ca si barometrul aneroid. Deosebirea constă în faptul că piesa sensibilă a acestora este alcătuită dintr-un sistem de mai multe capsule Vidi, iar variaţiile presiunii sunt înregistrate în mod continuu pe o barogramă.

Se folosesc mai multe tipuri de barografe la staţiile meteorologice din ţara noastră ,care diferă prin mici particularităţi de construcţie a pieselor componente, însă indiferent de tipul de fabricaţie, se deosebesc trei părţi componente:

a) partea receptoare ; b) partea transmiţătoare ;c) partea înregistratoare.

Partea receptoare este dată de o coloană formata din 4-12 capsule Vidi. Cu cât numărul acestora este mai mare, cu atât creşte gradul de sensibilitate al înregistratorului.

Partea transmiţătoare este formată dintr-un sistem de pârghii metalice, ce transmit şi amplifică deformările suferite de coloana de capsule Vidi, sub influenţa variaţiilor presiunii atmosferice.

Partea înregistratoare este formată dintr-un cilindru metalic,in interiorul căruia se găseşte un mecanism cu ceas, care la barografele zilnice face o rotaţie completă in 24 de ore, sau o dată la 7 zile, dacă înregistratorul este de tip săptămânal. Pe cilindru se instalează barograma, pe care sunt trasate linii verticale curbe, care indică timpul în minute, ore si zile şi linii orizontale, care marchează valorile presiunii exprimate in milimetri sau milibari.

Instalarea barografului se face cu ajutorul staţiei, pe o poliţă fixată pe un perete, la 1,40-1,60 m deasupra duşumelei.

Efectuarea observaţiilor cu ajutorul barometrului şi prelucrarea barogramelor urmăresc :- aplicarea corecţiei de timp ;- citirea şi înscrierea pe diagramă (oră de oră) a valorilor presiunii atmosferice, cu o

precizie de 0,1mb ;- stabilirea corecţiei (redusă la 0°C) şi aplicarea ei la valorile înscrise pe barogramă ;

21

- notarea valorilor extreme.Valorile neperiodice ale presiunii aerului se pot produce la intervale mici de timp, în

funcţie de schimbările termice şi de deplasarea şi dezvoltarea sistemelor barice (cicloni şi anticicloni). Cauzele acestor variaţii neregulate sau aleatorii ale presiunii atmosferice pot fi de natură termică sau dinamică. Incălzirile cauzează scăderea presiunii, iar erul rece, creşterea ei. De asemenea, mişcările ascendente ale aerului duc la scăderea presiunii la sol, iar cele descendente,la creşterea presiunii.

Ca valori extreme ale presiunii atmosferice pe Glob, se menţionează valoarea maximă absolută de 1078,3 mb, înregistrată în anul 1990 la Barnaul în Siberia (luna ianuarie) şi valoarea minimă absolută – 884 mb la Murato (Japonia) în septembrie 1934

În ţara noastră variaţiile presiunii atmosferice sunt analizate zilnic în serviciile de prognoză, unde se realizează hărţi speciale cu tendinţa barometrică, pe care se delimitează nuclee izalobarice. Apoi, în funcţie de mărimea acestora se pot face aprecieri privind mişcarea maselor de aer diferite, estimându-se dacă vremea rămâne stabilă, dacă se ameliorează (când tendinţa barică este în creştere) sau se înrăutăţeşte (când tendinţa barică este în scădere).

3. OBSERVAŢII ASUPRA PRESIUNII ATMOSFERICEVariaţia presiunii se urmăreşte pe diagrama barografului şi se va ţine cont de :- menţinerea presiunii la o valoare ridicată faţă de cea normală pentru regiunea şi

perioada respectivă, indică apropierea de o zonă anticiclonică, cu vânturi slabe şi mare moderată;

- valori mai mari cu 4 milibari decât cele normale, indică stabilitatea vremii cel puţin 12 ore, iar valorile mai mari cu 6 milibari şi în creştere lentă indică stabilitatea vremii peste 24 ore;

- creşterea rapidă a presiunii este indiciu de apropiere a unui front rece cu toate manifestările caracteristice. Adesea fronturile reci sunt precedate de grinuri care se manifestă cu 100 -200 Mmînainte de linia frontului;

- dacă presiunea are o valoare mai scăzută decât cea normală şi scade lent, nava se apropie de o depresiune barică caracterizată prin vânturi puternice şi precipitaţii;

- dacă scăderea presiunii este foarte puternică, nava se apropie de un front cald sau un ciclon tropical;

- creşterea şi scăderea alternativă a valorii presiunii indică o vreme nesigură.Cele mai mari scăderi ale valori de presiune se produc la furtunile dinspre SE şi NE, iar

cele mai mari creşteri ale presiunii se produc la furtuni şi vânturi de NW şi SW.

22

DETERMINAREA UMIDITĂŢII ATMOSFERICE

Umezeala sau umiditatea aerului este definită prin conţinutul în vapori de apă existenţi la un moment dat în atmosferă. Este o însuşire importantă a aerului atât din punct de vedere meteorologic cât şi bioclimatic. Gradul de umiditate are o mare importanţă din punct de vedere meteorologic, deoarece vaporii de apă influenţează bilanţul radiativ-caloric al aerului, prin absorbţia radiaţiilor de undă lungă iar prin condensare generează norii, ceaţa, precipitaţiile lichide şi solide.

Cantitatea de vapori de apă din atmosferă se exprimă prin diferiţi parametri sau mărimi fizice, cum sunt :

- tensiunea vaporilor de apă;- umezeala absolută;- umezeala specifică;- temperatura punctului de rouă;- deficitul de saturaţie; -starea higrometrică.a)Tensiunea vaporilor de apă sau forţa elastică(e sau pv) reprezintă presiunea parţială ce

revine vaporilor de apă dintr-un volum de aer. Ea se exprimă in milimetri coloană de mercur sau in milibari. Conform legii lui Dalton, care precizează că presiunea totală a unui amestec de gaze este egală cu suma presiunilor parţiale ale gazelor componente, rezultă că presiunea parţială a vaporilor de apă (pv), plus presiunea parţială a aerului uscat (pu) constituie presiunea totală a atmosferei (p).

P = pv + pu

La o anumită temperatură, cantitatea de vapori dintr-un volum de aer poate creşte până la o valoare limită numită tensiunea maxima a vaporilor sau tensiunea de saturaţie (E). Ea se defineşte ca presiunea vaporilor de apa ce saturează un volum de aer.

În funcţie de relaţiile care se stabilesc între tensiunea maximă (E) si tensiunea reală din momentul observaţiei (e), aerul poate fi :

-nesaturat, cand e<E ;-saturat,cand e = E ;-suprasaturat, cand e>E.b) Umezeala absolută (a) reprezintă cantitatea de vapori de apă pe care o conţine 1m 3 de

aer la o anumită temperatură. Ca şi in cazul tensiunii vaporilor, valoarea va creşte o dată cu creşterea temperaturii (cu cât aerul este mai cald, cu atât poate îngloba o cantitate mai mare de vapori).

a= ,când e este exprimat în mm Hg;

23

a= ,când e este exprimat în mb.

e- tensiunea vaporilor;- coeficient de dilatare al aerului; =0,04.

Cantitatea de vapori care saturează 1m3de aer se numeşte umezeală absolută maximă sau de saturaţie (A).

c) Umezeala specifică (s) reprezintă cantitatea de vapori de apă pe care o conţine 1 kg de aer umed. Se exprimă in g/kg şi poate fi redusă sub forma :

s= în care :

gv – greutatea vaporilor de apă ;gaumed – greutatea aerului umed ;e – tensiunea vaporilor de apă ;p – presiunea atmosferică.Cantitatea de vapori care saturează un kilogram de aer se numeşte umezeală specifică

maximă sau de saturaţie (S).Din cele prezentate până aici, rezultă că umezeala aerului poate fi apreciată fie direct,

prin cantitatea de vapori pe care o conţine aerul (a,s), fie indirect prin presiunea pe care aceştia o exercită (e). Aceste mărimi nu indică gradul de saturaţie a aerului de aceea se utilizează şi alte mărimi.

d) Umezeala relativă (f) este mărimea care reprezintă cel mai bine gradul de saturaţie a aerului cu vapori de apă. Ea indică în procente, cât din cantitatea vaporilor de apă necesară condensării exista la un moment dat in atmosferă, ştiind că pentru aerul saturat, are valoarea de 100%.Ea reprezintă raportul procentual dintre tensiunea vaporilor (e) si tensiunea de saturaţie (E) :

f =

e = E′-A(t-t′)PE′ - tensiunea de saturaţie (maximă), determinată funcţie de temperatura indicată de

termometrul umezit;A - constanta psihrometrică, calculată funcţie de viteza curentului de aer, produs de

ventilator;A=0,000662t- temperatura indicată de termometrul uscat;t′- temperatura indicată de termometrul umed;P- valoarea presiunii atmosferice din momentul observaţiei;E- se extrage din tabele, funcţie de temperatura indicată de termometrul uscat. Se mai poate exprima şi prin raportul dintre umezeala absolută (a) şi umezeala absolută

maximă(A) :

f =

Valoarea umezelii relative depinde de temperatura aerului. Dacă într-un volum de aer cantitatea vaporilor de apă rămâne constantă, prin creşterea temperaturii, valoarea umidităţii relative se micşorează şi aerul devine tot mai uscat, iar scăderea temperaturii determină creşterea acesteia.

În funcţie de valoarea umidităţii relative,aerul se caracterizează 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; f≤30% - foarte uscat.

e) Temperatura punctului de roua (td) reprezintă temperatura la care vaporii de apă ajung să satureze aerul. După atingerea stării de saturaţie, orice scădere de temperatură va fi însoţită de condensarea vaporilor de apă, care fiind in exces se vor depune sub formă de rouă.

Ca orice temperatură se exprimă in grade Celsius.f)Deficitul de saturaţie (D) reprezintă diferenţa dintre tensiunea maximă a vaporilor de

apă (E) si tensiunea reală (e) la un moment dat :D = E – e Această mărime mai poate fi exprimată şi prin diferenţa dintre umezeala absolută

maximă (A) si umezeala absolută (a) :D = A – a g) Starea higrometrică (Sh) reprezintă raportul dintre greutatea vaporilor de apă si

greutatea aerului uscat dintr-un metru cub de aer :

Sh =

Instrumente de măsurare a umidităţii aerului

1. PsihrometrulPsihrometrul (in greceşte psihros – rece ; metron – măsura ) este un instrument prin

intermediul căruia se determină tensiunea vaporilor de apă din aer si umezeala relativă a acestuia.

Partea principală a acestuia este dată de două termometre identice, unul având rezervorul acoperit cu tifon care se umezeşte în timpul efectuării măsurătorilor (termometrul umed), iar celălalt măsoară temperatura aerului în mediu uscat (termometru uscat). Pe tifonul umezit se produce evaporarea.

25

Temperatura indicată de termometrul umed va fi mai mică decât cea indicată de termometrul uscat (din stânga) al psihrometrului.

În prezenţa ceţii, când temperatura aerului are o valoare mai mica de 0○C, pot să apară şi situaţii inverse.

Diferenţa de temperatură dintre cele două termometre (diferenţă psihrometrică) este cu atât mai mare cu cât aerul este mai uscat, iar evaporarea mai intensă.

Când umezeala aerului are valori apreciabile, evapotranspiraţia se reduce mult sau nu se mai produce, iar temperaturile citite la cele două termometre sunt apropiate ca valoare.

În condiţii normale, factorii principali care condiţionează evaporarea sunt : resursele de apă, resursele energetice si amestecul turbulent care mijloceşte răspândirea vaporilor de apă.

Tensiunea reală a vaporilor de apă (e) se determină după relaţia : e=E ′ - C p(t - t′) in care :E′ - tensiunea maximă a vaporilor de apă, determinată funcţie de temperatuta indicată de

termometrul umed ;C – constanta psihrometrică care depinde de viteza curentului de aer din jurul

rezervoarelor termometrelor ;p – presiunea atmosferică ;t – temperatura indicată de termometrul uscat ; t′ - temperatura indicată de termometrul umed ;În practica meteorologică se utilizează mai multe tipuri de psihrometre :- psihrometre cu aspiraţie ;- psihrometre fără aspiraţie.

1.1 Psihrometrul cu aspiraţieEste acel instrument meteorologic la care ventilaţia aerului în jurul rezervoarelor

termometrelor se face prin mijlocirea unor dispozitive speciale, ele căpătând şi denumirea de psihrometre cu ventilaţie artificială.

El se instalează în primul adăpost meteorologic, în poziţie verticală pe acelaşi stativ cu termometrele de maximă şi minimă.

26

Este alcătuit din două termometre ordinare identice, ale căror părţi inferioare sunt introduse in canalele laterale ale unei duze metalice duble, în timp ce rezervoarele termometrice pătrund în interiorul unor tuburi de aspiraţie confecţionate din sticlă.

Doza dublă prezintă un canal central la capătul căruia se înşurubează morişca aspiratoare care, are rolul de a aspira un curent de aer prin tuburile de aspiraţie. Prin rotire, morişca determină formarea, in jurul rezervoarelor, a unui curent de aer cu viteză constantă.

1.2 Psihrometrul fără aspiraţie În această categorie intră acele psihrometre la care viteza curentului de aer din jurul

celor două rezervoare termometrice nu este constantă.

Tabelele psihrometriceSunt folosite pentru aflarea caracteristicilor umezelii aerului deoarece în urma

măsurătorilor psihrometrice se obţin două valori termice, obţinute de termometrul uscat şi termometrul umed.

Pe baza acestor tabele psihrometrice se determină indirect temperatura punctului de rouă, tensiunea vaporilor de apă, deficitul de saturaţie şi umezeala relativă.

2. HigrometrulPentru determinarea valorilor umezelii relative a aerului se folosesc higrometre de

absorbţie, ce se împart în :- higrometre de absorbţie cu fir de păr ;- higrometre de absorbţie cu membrană organică.

27

2.1 Higrometrele de absorbţie cu fir de părÎn higrometrie se folosesc, de regulă fire de păr omenesc blond ce prezintă un număr

foarte redus de pigmenţi, ce le conferă o sensibilitate mai mare faţă de variaţiile umezelii aerului. Higrometrele funcţionează bazându-se pe proprietatea firelor de păr de a se alungi în contact cu aerul umed si de a se scurta când acesta este uscat.

Firele de păr sunt supuse înainte de utilizare unor procese de spălare, degresare si de înmuiere într-o soluţie de bicarbonat de sodiu (concentraţie 3-4%).

Primul higrometru cu fir de păr a fost construit de fizicianul francez Saussure în 1783, iar cercetările acestuia au fost continuate de Louise Joseph Gay- Lusac, care a observat că alungirea firelor de păr nu este proporţională cu creşterea umezelii relative. Prin determinări repetate acesta a constatat că cele mai importante alungiri ale firului de păr se produc la valori ale umezelii aerului cuprinse între 0 şi 30% iar pe măsură ce aceasta creşte, firul de păr se lungeşte din ce în ce mai puţin, având o sensibilitate mai redusă.

Acest raport dintre alungirea parţială şi totală a firului de păr explică necesitatea diviziunilor inegale de pe scara higrometrelor.

Umezeala relativă (%)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Raportul dintre alungirea partială si totală a firului de păr(%)

0,0 20,9 38,8 52,8 63,7 72,2 79,2 85,2 90,5 95,4 100

2.2 Higrometrele de absorbţie cu membrană organicăFuncţionalitatea si modul de construcţie al acestor higrometre se bazează pe modificările

dimensiunii unei membrane organice sub influenţa umezelii aerului, ca urmare a proprietăţii sale de higroscopicitate. Datorită acestei proprietăţi, membrana respectivă absoarbe vaporii de apă din atmosferă şi se alungeşte sau îi pierde prin uscare şi se scurtează.

28

3. HigrografeMai sunt numite si higrometre înregistratoare, ele înregistrând neîncetat variaţia

umezelii relative a aerului. Higrograful se instalează pe podeaua celui de-al doilea adăpost meteorologic, la înălţimea de doi metri deasupra suprafeţei solului.

Înregistratoarele de umezeală sunt formate din trei părţi componente :a) partea receptoare cuprinde un mănunchi sau mai multe mănunchiuri de fire de

păr omenesc, blond si degresat, ce pot fi dispuse orizontal sau vertical, în funcţie de tipul higrografului ;

b) partea transmiţătoare este dată de un sistem de pârghii, care amplifică şi transmit deformările suferite de mănunchiul de fire ;

c) partea înregistratoare, alcătuită din braţul pârghiei de înregistrare, tamburul cilindric pe care se înfăşoară diagrama şi care, prin intermediul unui mecanism cu ceasornic efectuează o turaţie completă in 24 de ore, la higrografele zilnice sau de o săptămână, la cele săptămânale.

Deoarece deformarea firelor de păr omenesc nu este proporţională cu variaţiile umezelii relative a aerului, gradaţiile orizontale de pe higrograma ce marchează procentele de umezeală, nu sunt egale între ele, fiind astfel, din ce in ce mai mici cu cât valorile umezelii sunt mai mari.

29

DETERMINAREA CARACTERISTICILOR VÂNTULUI

Dacă valorile termice şi de presiune ar fi repartizate uniform pe suprafaţa terestră, deplasarea aerului nu ar mai avea loc. Inegala repartiţie a presiunii în sens orizontal se datorează acţiunii combinate a unor cauze de ordin termic şi dinamic şi, determină o mişcare numită vânt. Diferenţele de temperatură ale aerului creează densităţi diferite, ceea ce atrage după sine diferenţe de presiune – maxime si minime barometrice.

Vântul ca element meteorologic tinde să egalizeze diferenţele de temperatură , presiune si umezeală existente în atmosferă în sens orizontal. Această egalizare însă, nu se realizează decât pentru intervale foarte scurte de timp, când apare un calm atmosferic. În rest, apărând noi diferenţe, reapare vântul, care menţine o stare medie a acestor diferenţe, deci este un element meteorologic important şi un factor compensator în atmosferă.

Diversitatea fenomenelor meteorologice depinde de existenţa în atmosferă a curenţilor de aer, atât a celor verticali cât si a celor orizontali. Lipsa acestora în atmosferă ar duce la inexistenţa schimbărilor bruşte ale vremii şi s-ar observa o trecere lentă de la iarnă la vară şi invers.

1.DIRECŢIA VÂNTULUIDirecţia vântului reprezintă sensul din care bate vântul într-un punct sau într-o regiune

oarecare. Ea se stabileşte în raport cu punctul cardinal dinspre care bate. În scopul indicării direcţiei vântului, se utilizează roza vânturilor cu cele patru puncte cardinale şi cu cele patru sau douăsprezece direcţii intercardinale.

Deoarece acest mod de notare nu este foarte precis în transporturile maritime se foloseşte azimutul vântului, adică unghiul pe care îl face vectorul vânt cu direcţia nordului geografic. Acesta se exprimă în grade sexagesimale de la 0° la 360°, în sensul deplasării acelor de ceasornic. Astfel, nordul corespunde la 360°, estul la 90°, sudul la 180° iar vestul la 270°. Celelalte direcţii au valori intermediare.

30

Direcţia vântului Notarea Grade azimutale Cifra de codCalm - - 00Nord-nord-est NNE 22,5 02Nord-est NE 45 05Est –nord-est ENE 67,5 07Est E 90 09Est-sud-est ESE 112,5 11Sud –est SE 135 14Sud –sud-est SSE 157,5 16Sud S 180 18Sud –sud-vest SSV 202,5 20Sud vest SV 225 23Vest –sud-vest VSV 247,5 25Vest V 270 27Vest –nord-vest VNV 292,5 29Nord –vest NV 315 32Nord –nord-vest NNV 337,5 34Nord N 360 36Variabil - - 99

Pentru a aprecia direcţia vântului, nu trebuie să ţinem seama de direcţia de deplasare a norilor, deoarece direcţia curenţilor la înălţime diferă de cea la suprafaţa solului. În general se consideră direcţia de deplasare a maselor de aer până la 100 m deasupra solului.

Pentru aprecierea acestuia ne putem ghida după direcţia in care flutură un steag sau în care se deplasează fumul de la coşurile fabricilor sau clădirilor înalte.

2. VITEZA VÂNTULUI

Viteza vântului reprezintă distanţa parcursă de aerul care se deplasează pe orizontală în unitatea de timp. Ea se exprimă în metri pe secundă sau in kilometri pe oră, între cele două unităţi de măsură existând urmatoarele relaţii :

1m/s = 3,6 km/h1km/h = 0,278 m/sÎn navigaţie, viteza vântului se exprimă şi în noduri : 1 nod = 1,852km/h.

3. INTENSITATEA VÂNTULUI

Intensitatea vântului se referă la efectele pe care le produce deplasarea aerului, şi se apreciază dupa scara Beaufort.

31

GRADE BEAUFORT m/s Km/h 2 2,5 - 3 6 – 11

3 3,5 – 5,5 12 – 20 4 5,5 – 7,5 21 – 28 5 8,5 – 10,5 29 – 38 6 10,5 – 13,5 39 – 49 7 14,5 – 17,5 50 – 61 8 17,5 – 20,5 62 – 74 9 20,5 – 24,4 75 – 88 10 24,5 -28,4 89 – 102 11 28,5 – 32,6 103 – 117 12 32,7 -36,9 118 – 133

1 – fumul se ridică aproape vertical în sus ;2 – vântul miscă uşor frunzele sau steguleţele ;3 – vânt slab- încreţeşte oglinda apei, mişcă frunze;4 – vânt potrivit- menţine un steguleţ întins, mişcă crengi neînfrunzite ;5 – vânt tăricel- menţine întins un steag, mişcă crengi mai groase neînfrunzite, determină valuri pe ape stătătoare, crează senzaţie neplăcută ;6 – vânt destul de tare- începe să fie auzit din casă, mişcă arbori mici, valuri pe ape stătătoare, pe alocuri cu spumă pe creste ;7 – vânt tare- valurile de pe apele stătătoare au crestele spumegânde, vântul mişcă arbori de dimensiuni medii ;8 – vânt puternic- mişcă arbori mari şi rupe crengi de mărime normală, o persoană care înaintează împotriva vântului întâmpină rezistenţă simţitoare ;9 – furtună / vijelie- crengi neînfrunzite de dimensiuni mari sunt rupte, acoperişurile sunt ridicate ;10 – furtună puternică- arbori răsturnaţi ;11 – distrugeri grele/ foarte rar la campie ;12 – uragan/ foarte rar la campie.

4.INSTUMENTE PENTRU MĂSURAREA DIRECŢIEI SI VITEZEI VÂNTULUI

4.1 GIRUETAObservaţiile se fac cu girueta cu placă uşoară şi cu placă grea.Girueta este formată din două părţi: partea fixă şi partea mobilă.Partea fixă este formată dintr-o tijă metalică care se fixează de stâlpul susţinător. La

capătul tijei se fixează prin înşurubare vergeaua de oţel în jurul căreia se mişcă partea mobilă. Pe tija metalică este fixat un manşon metalic de la care pornesc 8 vergele de fier, ce formează roza vânturilor, mai lungi pentru punctele cardinale şi 4 mai scurte pentru punctele intercardinale. Cea îndreptată spre nord poartă litera N din metal.

32

Partea mobilă este formată din ampenajul giruetei si indicatorul vitezei vântului, ambele fiind fixate pe o ţeavă metalică care se aşează concentric cu vergeaua de oţel.

Ampenajul giruetei este format din două palete metalice aşezate una faţă de cealaltă intr-un unghi cu deschiderea spre exterior iar în partea opusă se continuă cu o vergea metalică orizontală prevăzută la capăt cu o sferă metalică, care este contragreutatea indicator.

Indicatorul vitezei vântului este aşezat la capătul de sus al ţevii metalice. Este format din placa metalică, rama cu dinţii indicatori şi contragreutatea. Toate aceste piese sunt prinse de un ax orizontal sudat la capătul ţevii metalice.

Placa metalică are dimensiunile 300 150(mn), 200 grame greutate (placa uşoară) şi 800 grame (placa grea).

Instalarea giruetei se face în partea nordică a platformei meteorologice pe stâlpi metalici, la 10m faţă de sol.

Observaţiile cu ajutorul giruetei se fac de patru ori pe zi la orele climatologice.Direcţia vântului poate fi constantă sau variabilă.Se consideră uniform vântul a cărui viteză determină oscilaţiile plăcii metalice timp de

două minute în dreptul unui singur dinte sau în intervalul dintre doi dinţi învecinaţi.

4.2 ANEMOMETRULAnemometrele sunt instrumente precise care măsoară numai viteza vântului, iar în

funcţie de principiul care stă la baza construcţiei şi funcţionării lor, se împart în :- anemometre mecanice ;- anemometre magnetice ;- anemometre termice.

Anemometrele mecanice folosesc ca piesă receptoare pentru vînt fie un sistem de cupe anemometrice, fie o morişcă cu palete fine de aluminiu. Viteza vântului se determină prin împărţirea numărului de metri parcurşi de aerul aflat in mişcare, citit pe un contor, la timpul cât a functionat instrumentul.

33

Anemometrele magnetice măsoară cu precizie viteza vântului, pe principiul inducţiei magnetice.

Anemometrele termice determină viteza vântului pe principiul răcirii sub influenţa vântului, a unui fir incălzit.

Măsurarea vitezei vântului cu anemometrul se face de patru ori pe zi la orele climatologice şi din oră în oră pentru observaţiile sinoptice.

34

4.3 AnemografulStudiile de detaliu asupra vântului, cu scopul cunoaşterii legilor producerii lui necesită

cunoaşterea tuturor oscilaţiilor vitezei şi direcţiei acestuia. În acest scop se utilizează anemograful. Cel mai răspândit este anemograful cu contact electric care cuprinde trei parti principale: partea receptoare şi transmiţătorul, înregistratorul şi sursa de curent electric.

Partea receptoare cuprinde două cupe semisferice fixate pe capătul superior al unui ax metalic prevăzut la partea inferioară cu un şurub interminabil. Acesta este cuplat cu un sistem de rotiţe dinţate. Pe una dintre ele există o camă ce se roteşte solidar cu aceasta, şi acţionează asupra unui sistem de pârghii care mişcă o altă rotiţă ce înaintează cu câte un kilometru la fiecare dinte parcurs.

La mişcarea celei de a doua rotiţe, se face şi un contact electric între două lame metalice legate la sursa de curent.

Înregistratorul este format din doi electromagneţi ce se magnetizează, şi printr-un sistem de pârghii şi un angrenaj de rotiţe dinţate, pune în mişcare braţul peniţei care înscrie pe diagramă câte o liniuţă pentru fiecare kilometru parcurs.

Diagrama aşezată pe un cilindru mişcat de un mecanism de ceas, este gradată de la 1 la 100 kilometri . Când peniţa ajunge la diviziunea 100, cade automat la 0 şi înregistrarea continuă.

35

OBSERVAŢII ASUPRA NEBULOZITĂŢII

Aerul care înconjoară suprafaţa pământului conţine vapori de apă, a căror cantitate variază în funcţie de temperatura aerului. Umezeala aerului este rezultatul evaporării apelor de pe suprafaţa solului. Astfel, vaporii de apă pătrund în atmosferă neîncetat, saturând aerul într-o măsură mai mare sau mai mică. În timpul scăderii temperaturii aerului, vaporii de apă se transformă in picături mici de apă, proces numit condensare. Pentru condensarea vaporilor de apă este necesară existenţa unor particule foarte mici, higroscopice, pe care vaporii de apă se aşează sub formă de picături mărunte de apă sau de cristale de gheaţă.. În aer se află o cantitate mare de asemenea particule, care se numesc nuclee de condensare. Pentru condensarea vaporilor de apă, este necesar ca aerul să se răcească si să devină saturat.

Răcirea aerului se poate produce prin contactul cu suprafaţa solului sau prin dilatarea aerului, in timpul mişcărilor ascendente.

Norii reprezintă produsele primare ale condensării sau sublimării vaporilor de apă în atmosfera liberă, alcătuind, ca si ceaţa, un sistem vizibil din particule minuscule de apă sau din cristale fine de gheaţă aflate in suspensie.

Formarea unui nor cuprinde două stadii:a) – ascensiunea aerului umed nesaturat până la atingerea nivelului de condensare;b) – ascensiunea aerului umed saturat după atingerea nivelului de condensare.În primul stadiu, pentru formarea unui nor, sunt necesare următoarele elemente:- condiţii care să producă aerului umed nesaturat un impuls suficient de puternic,

încât să imprime forţa necesară ascensiunii până la niveluri cât mai înalte din atmosferă;

- condiţii de stratificare ale atmosferei, care să favorizeze mişcarea ascendentă a aerului umed nesaturat, începând de la nivelul atins, ca urmare a impulsului iniţial;

- aerul antrenat in mişcare ascendentă să fie suficient de umed, pentru că in timpul ascensiunii, răcirea datorată descinderii să determine creşterea umezelii lui relative, până se atinge starea de saturaţie.

Stadiul saturat, care începe de la nivelul de condensare, reprezintă procesele prin care picăturile germen, formate iniţial prin condensare, cresc atât numeric cât si în mărime, astfel încât ansamblul lor să dea aspectul vizibil al norilor; de asemenea, cuprinde şi procesele prin care, în interiorul norilor, se produce creşterea particulelor de apă sau de gheaţă până la dimensiunile de la care ele încep să cadă din nori si să stingă suprafaţa terestră, constituind astfel precipitaţiile.

Criteriile care stau la baza diferitelor clasificări ale sistemelor noroase sunt forma, înălţimea, geneza, si structura lor microfizică.

36

1. Clasificarea norilor

În funcţie de stuctura microfizică, norii se grupează in trei categorii:- nori de apă, alcătuiţi din picături de apă, uneori amestecate cu picături

suprarăcite;- nori de gheaţă, alcătuiţi din cristale sau particule de gheaţă;- nori mixti, alcătuiţi dintr-un amestec de picături de apă suprarăcită si particule

de gheaţă .În categoria norilor de apă intră: Stratus, Stratocumulus dar si Altocumulus (în special

vara).Ca nori de gheaţă se disting: Cirrus, Cirrostratus, Cirrocumulus (împreună cu picături de

apă), partea superioară a norilor Altostratus, Nimbostratus, Cumulonimbus. Iarna, norii Altostatus sunt constituiţi în întregime din cristale de gheaţă.

Din categoria norilor mixti fac parte: Altostratus, Nimbostratus, Cumulonimbus si Cumulus, in faza de trecere la Cumulonimbus.

După altitudine norii se clasifică în:- nori superiori care se formează de la 6000m în sus. Au culoarea albă şi nu dau

precipitaţii. Din această categorie fac parte: norii Cirrus, Cirrostratus, Cirrocumulus;

- nori mijlocii se formează între 2000-6000m şi au culoarea gri deschis.Din această categorie fac parte:Altostratus, Altocumulus;

- nori inferiori se formează la altitudini mai mici de 2000m:Stratus, Nimbostratus, Stratocumulus;

- nori cu dezvoltare verticală se formează între 50 – 8000m:Cumulus, Cumulonimbus.

Cirrus - formaţi din ace de gheaţă, au culoarea alb strălucitoare şi sunt transparenţi. Structura lor este filamentară, uneori apar ca nişte linii cu cârlige la capete, alteori sunt mai compacţi. Mai pot avea aspect de fulgi (Cirrus floccus) sau răsfiraţi ca ramurile unui copac (Cirrus radiatus).

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

37

Cirrostratus - au forma unei pânze uniforme si au culoarea albă. Deseori dau naştere fenomenului de halou (solar sau lunar). Aceşti nori anunţă întotdeauna sosirea ploii.

Cirrocumulus – au forme de mici grămezi cu aspect de fulgi albi, dispuse în grupe, în şiruri sau vălurele ca nisipul de pe plajă.

Altocumulus – se prezintă sub formă de grămezi sau de bulgări de culoare albă, cu marginile strălucitoare şi transparente iar mijlocul bazei lor face uneori umbră.

Când trec prin dreptul Soarelui sau Lunii formează “coroană”, care este un inel în jurul acestor aştri, colorat în roşu la exterior şi verde în interior. Ei sunt formaţi din picături de apă şi de aceea au ca fenomene optice caracteristice coroana şi irizaţiile.

38

Din aceştia nu cad de regulă precipitaţii.

Altostratus – apar ca o pânză fibroasă de culoare cenuşie şi acoperă de obicei tot cerul.

Sunt formaţi din picături de apă şi fulgi de zăpadă.

Stratocumulus – au înfăţişare de strat sau pânză compusă din grămezi şi suluri mari, groase. Sunt frecvenţi iarna când acoperă cerul zile întregi. Deşi sunt nori apoşi dau ploi foarte rar.

39

Stratus – sunt norii cei mai joşi (100-400 m), apar ca un strat omogen de culoare cenuşie, seamănă cu ceaţa şi se mai numesc ceaţă înaltă. Pot da burniţă şi fulgi de zăpadă foarte mici sau ace de gheaţă.

Nimbostratus – au aspect de strat omogen, de culoare cenuşie închis, au baza destrămată deoarece dau precipitaţii întotdeauna liniştite şi de lungă durată. Rezultă din Altostratus care se îngroaşă şi se îndesesc treptat.

40

Cumulus – sunt nori groşi cu baza orizontală şi vârfurile în formă de cupolă. Formează umbre puternice pe sol şi au o evoluţie diurnă. Ei nu dau de obicei precipitaţii; cel mult acestea apar sub forma unor picături izolate de ploaie.

Când au o dezvoltare intensă pe verticală norii Cumulus trec în Cumulonimbus.

41

Cumulonimbus – sunt nori groşi de culoare închisă plumburie la bază şi albicioasă la vârf. Vârfurile apar destrămate sub formă de turnuri ce se termină cu porţiuni fibroase.

La baza norilor Cumulonimbus apar prelungiri din care cade ploaia sau zăpada.

Precipitaţiile căzute au caracter de aversă şi de obicei sunt însoţite de fenomene orajoase(vijelii, furtuni).

La staţiile meteorologice observaţiile asupra norilor se efectuează atât vizual cât şi instrumental, privind următoarele aspecte: nebulozitatea; determinarea genului, speciei şi varietăţii norilor; înălţimea plafonului de nori.

2. Determinarea şi notarea nebulozităţiiNebulozitatea reprezintă gradul de acoperire cu nori a bolţii cereşti la un moment dat,

intr-o localitate sau intr-o regiune.Este o observaţie zecimală ce se exprimă în zecimi sau în optimi, în care se consideră

bolta cerească un întreg împărţit imaginar în zece părţi egale (climatic) sau în opt părţi egale (sinoptic), apreciindu-se câte părţi din acest întreg sunt acoperite cu nori.

Când nebulozitatea este de 10/10 sau 8/8 înseamnă că bolta cerească este complet acoperită cu nori; când este de 5/10 sau 4/8, numai jumătate din bolta cerească va fi acoperită, iar la 0/10 sau 0/8, cerul este senin.

Nebulozitatea poate fi totală, înţelegând prin aceasta, acoperirea dată de toţi norii dezvoltaţi în profil vertical şi parţial, dată numai de norii inferiori.

În registrul de observaţii meteorologice, nebulozitatea se înscrie sub formă de fracţie – la numitor notându-se valoarea nebulozităţii parţiale, iar la numărător pe cea a nebulozităţii totale.

Noaptea, nebulozitatea se determină în raport cu aprecierea bolţii cereşti în care nu se văd stelele, sau în cazul existenţei norilor Cirrus, acestea se văd foarte slab.

Unele dificultăţi în determinarea nebulozităţii apar în nopţile întunecoase, fără lună, când există nori Cirrus sau Altostatus subţiri, prin care stelele dau o luminozitate slabă. În acest caz, se va ţine seama de aspectul cerului şi forma norilor existenţi înaintea apariţiei întunericului.

42

3. Determinarea şi notarea felului norilor (genului, speciei şi varietăţii)Complexitate proceselor din atmosferă face ca norii şi asocierile dintre aceştia să fie

supuse unor variaţii permanente.Formele asemănătoare de nori pot fi deosebite după următoarele criterii:- în cazul transformării lente a norilor Altostratus opacus in nori Nimbostratus,

aceştia din urmă au un plafon mai coborât şi o culoare mult mai deschisă; in cazul existenţei norilor Nimbostatus nu se poate determina poziţia Soarelui sau a Lunii;

- în cazul transformării treptate a norilor Cirrostratus în nori Altostatus filoformi, dispare treptat haloul şi umbrele obiectelor de pe sol;

- norii Stratus si Stratocumulus se deosebesc de norii Nimbostratus prin aceea că, cei din urmă dau precipitaţii slabe sub formă de ploaie, ninsoare sau burniţă;

- norii Stratocumulus se deosebesc de norii Altocumulus prin înălţimea şi 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 nuanţelor cenuşii pe elementele ce compun norii Cirrocumulus.

În rubrica “fenomene meteorologice” din registrul de observaţii, când nu există fenomene ce trebuie înscrise, se fac referiri la nebulozitate: Cr.- creştere; Sc – scade; Ds-destrămare; Comp- compactizare; Dz- dezvoltare.

În vederea identificării genului, speciei şi varietăţii de nori, dar şi a caracteristicilor suplimentare a norilor- origine si a celor anexă se face apel şi la o serie de indici ajutători cum sunt :culoarea şi luminanţa norilor; înălţimea şi stuctura acestora; norii-origine care implică observarea permanentă a solului; meteorii cu care un nor este asociat.

Observaţiile care se fac asupra sistemelor noroase, la orele 01, 07, 13 şi 19 trebuie să inceapă cu stabilirea corectă a genurilor, speciilor şi varietăţilor lor.

4. Determinarea înălţimii şi altitudinii norilor

Prin înălţimea sau plafonul unui nor se înţelege înălţimea acestora în punctul de observaţie faţă de sol.

Altitudinea unui nor reprezintă distanţa verticală dintre nivelul mării şi nivelul la care se află baza norului respectiv.

Determinarea înălţimii norilor se poate face vizual (cum este cazul majorităţii staşiilor meteorologice din România) sau instrumental (balon-pilot, ceilometrul).

Când plafonul norilor se apreciază vizual, se identifică mai întâi genul norului observat, urmând ca apoi să se utilizeze repere din teren a căror înălţime este cunoscută (turnuri de televiziune, antene radio, clădiri foarte înalte sau, în regiunile de munte, limita superioară a pădurii, etc.).

Este metoda cea mai răspândită, dar şi cea mai imprecisă, determinarea plafonului de nori făcându-se numai pentru norii inferiori şi mijlocii, dacă aceştia se găsesc la altitudini ≤2500m deasupra nivelului staţiei.

43

Limitele mijlocii (inferioare şi superioare) ale diferitelor genuri de nori

Nr.Crt. Genul de nori Înălţimea medie faţă de sol (km)

Limita superioară faţă de sol (km)

1 Stratus 0,1 – 0,7 0,8 – 1,2 2 Stratocumulus 0,6 – 1,5 1,0 – 2,0 3 Nimbostatus 0,2 – 1,5 5,0 – 6,5 4 Cumulus 0,8 – 1,5 2,0 – 3,5 5 Cumulus congestus 0,6 – 1,5 3,5 – 5,0 6 Cumulonimbus 0,4 – 1,0 10,0 – 12,0 7 Altostratus opacus 2,5 – 3,0 4,0 – 5,0 8 Altostatus translucidus 4,0 – 5,0 5,0 – 6,0

9 Altocumulus undulatus 2,0 – 5,0 4,0 – 6,0 10 Cirrus 7,0 – 10 8,0 – 13 11 Cirrostratus 6,0 – 8,0 8,0 – 12 12 Cirrocumulus 6,0 – 8,0 8,0 – 12

Determinarea instumentală a înălţimii bazei norilor se caracterizează printr-o mare precizie, iar aparatele folosite sunt reprezentate de balonul-pilot şi de ceilometru.

a) Determinarea înălţimii bazei norilor cu balonul-pilot se practică în condiţiile în care sistemele noroase acoperă cel puţin jumătate din bolta cerească, iar vântul bate din sens opus direcţiei de deplasare a norilor.

Această metodă constă în lansarea unui balon umplut cu hidrogen şi în urmărirea ascensiunii lui cu teodolitul până la intrarea balonului în nori.

Înălţimea norilor se obţine înmulţind viteza verticală a balonului-pilot (în m/min) cu timpul de ascensiune, exprimat în minute.

Pentru transformarea secundelor în minute se foloseşte următorul tabel:SecundeZeci de secunde

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0,0 0,00 0,02 0,03 0,05 0,07 0,08 0,10 0,12 0,13 0,15 10 0,17 0,18 0,20 0,22 0,23 0,25 0,27 0,28 0,30 0,32 20 0,33 0,35 0,37 0,38 0,40 0,42 0,43 0,45 0,47 0,48 30 0,50 0,52 0,53 0,55 0,57 0,58 0,60 0,62 0,63 0,65 40 0,67 0,68 0,70 0,72 0,73 0,75 0,77 0,78 0,80 0,82 50 0,83 0,85 0,87 0,88 0,90 0,92 0,93 0,95 0,97 0,98

Exemplu : viteza verticală a balonului-pilot este de 100 m/min, iar timpul de ascensiune 53 sec. În tabel, la 53 sec corespund 0,88 min.

Înălţimea norilor va fi 0,88 100 =88 m, valoare pe care o consemnăm în registrul de observaţii meteorologice.

44

b) Determinarea înălţimii bazei norilor cu ceilometrul se poate face atât ziua cât şi noaptea, în limitele a 50 – 2000m, într-un timp foarte scurt (3-4 min)

Principiul de funcţionare al ceilometrului se bazează pe măsurarea timpului de propagare a impulsului de lumină de la emiţător până la baza norului şi de la acesta până la receptorul cu celulă fotoelectică. Deoarece viteza luminii este cunoscută (cca 300.000 km/s), durata de propagare a impulsului este proporţională cu înălţimea norilor.

h= în care :

h – înălţimea norilor;t – timpul (în secunde), în care impulsul luminos parcurge spaţiul de la emiţător la baza

norului şi 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 înregistrare este gradată în metri.Tubul de impuls al ceilometrului are o durată de funcţionare scurtă şi de aceea trebuie

menţinut aprins cât mai puţin timp pentru determinarea plafonului.

45

46

MĂSURAREA PRECIPITAŢIILOR ATMOSFERICE

Precipitaţiile atmosferice reprezintă produsele finale ale condensării şi sublimării vaporilor de apă, constituind totalitatea particulelor de apă lichidă şi solidă care cad din sistemele noroase şi ating suprafaţa Pământului. Ele pot fi sub formă de: ploaie, zăpadă, lapoviţă, burniţă, măzăriche sau grindină. Împreună cu depunerile de pe suprafaţa terestră (rouă, bruma, chiciura, poleiul), alcătuiesc fenomenele hidrometeorice.

În ţara noastră primele observaţii pluviometrice au fost realizate de Ştefan Hepites, la sfârşitul secolului al XIX-lea, iar în Europa primele măsurători datează din anul 1677, ele fiind organizate în Anglia.

Pentru caracterizarea regimului precipitaţiilor se utilizează o serie de mărimi pluviometrice:

47

a) cantitatea de precipitaţii exprimată în mm grosime strat de apă sau 1/m2 (un strat gros de 1 mm corespunde unei cantităţi de apă de un litru repartizată uniform pe o suprafaţă de 1m2);

b) intensitatea precipitaţiilor care redă cantitatea de apă căzută intr-o unitate de timp pe o unitate de suprafaţă (1/m2/min.). După intensitate se deosebesc ploi torenţiale şi ploi netorenţiale;

c) zi cu precipitaţii, este considerată acea zi în care au căzut precipitaţii în cantităţi masive (≥0,1 mm);

d) cantitatea maximă de precipitaţii căzute în 24 de ore. Valorile respective sunt solicitate pentru lucrările de proiectare hidrotehnică şi agrotehnică, la construirea oraşelor în scopul dimensionării conductelor şi canalelor de drenare a apelor provenite din precipitaţii. Cantităţile maxime de precipitaţii căzute din norii convectivi sunt repartizate pe suprafeţe restrânse de teren. Astfel, în jurul zonei de descărcare a norului, suprafaţa solului poate fi complet uscată, iar datele referitoare la precipitaţiile maxime căzute în 24 de ore nu pot fi comparabile chiar pentru staţii situate în apropiere;

e) Numărul zilelor cu anumite cantităţi de precipitaţii;f) Frecvenţa zilelor cu anumite forme de precipitaţii (ploaie, zăpadă).Măsurarea cantităţilor de apă, provenite din ploi şi ninsori, se efectuează cu

pluviometrul iar pentru înregistrarea continuă a cantităţii de apă căzută, precum şi a duratei şi intensităţii se utilizează pluviograful.

Staţiile meteorologice şi posturile pluviometrice din România sunt dotate cu pluviometre tip I.M-C. (Institutul Meteorologic Central), iar între anii 1950-1960 s-a mai utilizat şi pluviometrul cu ecran de protecţie tip Tretiakov.

1. Pluviometrul tip I.M.C.Pe platformele meteorologice se găsesc întotdeauna două pluviometre, care se fixează pe

laturile de est şi de vest ale unui stâlp vertical de lemn.Unul este descoperit, fiind pluviometrul de serviciu, iar celălalt este de rezervă. În

ultima perioadă, la staţiile meteorologice există un al treilea pluviometru numit “pluviometru avertizor”.

Un astfel de pluviometru este alcătuit din trei părţi componente:- receptor;- colector;- dispozitivul de zăpadă;- eprubeta pluviometrică.Receptorul numit şi corpul pluviometrului este confecţionat din tablă zincată. În interior,

corpul pluviometrului este împărţit în două încăperi, printr-o pâlnie sudată de pereţii receptorului, ce conduce precipitaţiile în colector.

Colectorul pluviometrului este un rezervor cilindric din tablă, de forma unui trunchi de con, cu o capacitate de 2,5 litri, putând măsura o cantitate de apă de 25 l/m2.

Dispozitivul de zăpadă se utilizează numai în timpul sezonului rece, cu scopul de a împiedica spulberarea zăpezii de către vânt. Acesta este format din două bucăţi de tablă aşezate în cruce, tăiate oblic la partea lor inferioară, pentru a pătrunde în pâlnie.

Apa colectată în pluviometru se măsoară cu ajutorul unei eprubete din sticlă cu diametrul interior gradat în 100 de diviziuni, marcate din 10 în 10 cu cifre.

Când nu se dispune de eprubetă, măsurarea cantităţii de precipitaţii se poate face cu ajutorul unui cilindru gradat. În acest caz, numărul de gradaţii al cilindrului (cm3) se împarte la numărul egal cu o zecime din suprafaţa de colectare a vasului.

48

Capacul pluviometrului se foloseşte la închiderea suprafeţei receptoare, în situaţia în care colectorul se scoate în vederea măsurării cantităţii de apă acumulată în intervalul dintre observaţii.

Determinarea cantităţii de apă rezultată în urma precipitaţiilor lichide sau solide se face la orele 07 şi 19 timp local, în toate zilele în care s-a produs hidrometeorul.

În situaţia precipitaţiilor lichide se scoate colectorul din interiorul corpului pluviometric şi apoi se toarnă în eprubeta pluviometrică.

În cazul precipitaţiilor solide, se scoate pluviometrul de serviciu şi se transportă în biroul staţiei, pentru ca zăpada acumulată să se topească. Apoi, se toarnă apa rezultată în eprubeta pluviometrică.

Valorile obţinute în urma acestor măsurători, exprimate în milimetri şi zecimi de milimetru se înscriu în registrul de observaţii.

2. Pluviometrul Tretiakov se foloseşte în special când precipitaţiile sunt însoţite de

vânt.Receptorul – are o suprafaţă de 200cm2 iar înălţimea de 40cm. El poate fi utilizat şi

drept colector. În interior, aproximativ la jumătatea cilindrului se află sudată o diafragmă care în timpul verii este completată cu o pâlnie pentru a reduce evaporarea apei colectate. Sub diafragmă se găseşte un orificiu de scurgere a apei, care este continuat cu un mic tub închis cu căpăcel.

Ecranul pluviometrului este compus din 16 lame metalice cu formă de trapez echilateral. Acest ecran are rolul de a diminua viteza vântului în jurul vasului colector şi astfel precipitaţiile nu sunt spulberate.

Aparatul se instalează pe un suport metalic sau de lemn, astfel încât suprafaţa de colectare a vasului să se găsească la 1,5m de la sol.

În afară de colectarea apei provenite din precipitaţii în pluviometre şi măsurarea ei cu eprubeta, se face şi înregistrarea pe diagrame speciale numite pluviograme.

3. Pluviograful Pluviografele mai sunt numite şi pluviometre înregistratoare, ce monitorizează în mod

continuu cantitatea, durata şi intensitatea precipitaţiilor lichide. Aceste aparate înregistratoare pot fi zilnice sau săptămânale, în funcţie de mecanismul

cu ceasornic fixat în tamburul cilindric, pe care se instalează pluviograma. În alcătuirea unui unui pluviograf intră un receptor, un colector şi un înregistrator.Receptorul este un vas cilindric, care se termină la partea inferioară cu o pâlnie, prin

care precipitaţiile sunt canalizate spre colector. În partea inferioară a colectorului se găseşte un recipient cilindric, care pluteşte deasupra

coloanei de apă şi care se ridică pe măsură ce nivelul apei creşte. Această mişcare antrenează şi pârghia peniţei inscriptoare.

49

În cazul precipitaţiilor lichide continue, când nivelul apei acumulate creşte neîncetat, peniţa va înscrie între valorile 1 şi 10 ale pluviogramei, o linie ascendentă, mai mult sau mai puţin înclinată, în funcţie de intensitatea ploii.

Pluviograma este divizată pe verticală prin linii ce marchează cantitatea de apă între limitele de 0 -10 mm, iar pe orizontală prin linii care indică timpul în ore şi minute.

Înregistratorul este reprezentat, ca şi în cazul termografelor sau higrografelor, de un tambur cu un diametru mai mare, pe care se fixează pluviograma. Pe această diagramă se notează numele staţiei meteorologice şi data instalării şi ridicării pluviogramei. De asemenea,

50

pe partea din spate a înregistrării se consemnează : cantitatea totală de apă din vasul corector,cantitatea de precipitaţii măsurată cu pluviometrul IMC, cantitatea de precipitaţii rezultată în urma descifrării pluviogramei, numele observatorului precum şi eventualele observaţii privind funcţionarea pluviografului.

În situaţiile producerii unor precipitaţii sub formă de lapoviţă sau grindină, pe pluviogramă se va înscrie intensitatea, ora de începere şi de sfârşit a acestora,iar curba ce marchează precipitaţiile nu se descifrează.

Schimbarea pluviogramei se face abia după încetarea ploii, iar dacă aceasta durează câteva zile consecutive,pluviograma se înlocuieşte într-un interval cu intensitate mai mică ploii. În mod normal, pluviograma se schimbă la ora 1900.

Dacă pluviograful a funcţionat corect pe tot parcursul înregistrării cantităţii de precipitaţii atmosferice, pe pluviograme se va constata că:

a) înregistrarea începe de la linia “zero” a pluviogramei şi de la linia verticală care indică ora 1900;

b) cantitatea de apă înregistrată pe pluviogramă concordă cu cea măsurată în vasul de control;

c) peniţa inscriptoare înscrie curbe subţiri şi uniforme, iar în situaţiile când nu s-au produs precipitaţii înregistrarea are forma unei linii perfect orizontale.

Prin modul de construcţie, pluviografele nu pot fi utilizate decât în sezonul cald, astfel că, toamna înainte de producerea îngheţurilor, acestea se demontează se curăţă şi se păstrează în magazia staţiei meteorologice până în primăvară, când observaţiile se reiau.

Descifrarea pluviogramelor urmăreşte determinarea intensităţii precipitaţiilor pe de o parte iar, pe de altă parte stabileşte cantităţile de apă căzute în intervale de timp specifice.

Pluviograful se instalează pe platforma meteorologică, pe aceeaşi linie cu pluviometrele, cu menţiunea că, carcasa de protecţie a pieselor se ancorează din trei părţi cu cabluri de sârmă.

51

MĂSURAREA DURATEI DE STRĂLUCIRE A SOARELUI

Durata de strălucire a Soarelui reprezintă o caracteristică climatică importantă a fiecărei regiuni a cărui cunoaştere exactă este extrem de utilă pentru diferite ramuri ale economiei.

Ea reprezintă timpul real în care Soarele a strălucit pe bolta cerească fiind numită durata efectivă de strălucire a Soarelui. În meteorologie, se mai foloseşte şi termenul de durată astronomică sau de durată posibilă de strălucire a Soarelui, ce reprezintă intervalul de timp dintre momentul răsăritului şi apusul Soarelui.

Raportul dintre durata efectivă (d) şi durata astronomică (D) a strălucirii Soarelui reprezintă valoarea fracţiei de insolaţie (F):

F= 100

Ea scoate în evidenţă rolul nebulozităţii în reducerea duratei strălucirii Soarelui.În zilele senine când Soarele străluceşte neîncetat fracţia de insolaţie este egală cu

unitatea (F=1) deoarece durata efectivă este egală cu durata astronomică (d=D). Atunci când Soarele nu a strălucit deloc, discul solar fiind acoperit permanent cu sisteme noroase, valoarea fracţiei de insolaţie este egală cu zero (F=0), deoarece durata efectivă este zero (d=0).

Fracţia de insolaţie se exprimă în procente şi arată cât la sută din durata posibilă, Soarele străluceşte efectiv. Valoarea sa depinde de aşezarea geografică a perimetrului respectiv şi are mare importanţă pentru dezvoltarea plantelor.

Durata de strălucire a Soarelui se exprimă în ore şi zecimi de oră şi se înregistrează cu ajutorul heliografului.

1. Heliograful Heliograful are drept piesă receptoare o sferă masivă de sticlă care concentrează într-un

focar razele Soarelui căzute pe suprafaţa sa. Ea se instalează pe un suport metalic cu o placă groasă de formă pătrată. De placa respectivă este fixat şi un al doilea suport care se continuă cu un braţ metalic curbat, la a cărui extremitate superioară se găseşte un şurub metalic destinat fixării sferei în poziţia de instalare. Acest al doilea suport susţine şi o nişă metalică având forma unei părţi dintr-o piesă sferică. Ea este concentrică faţă de sticlă, aflându-se la o depărtare egală cu distanţa focală a acestuia .

Partea focală, formată prin concentrarea razelor solare de către lentila convergentă, care este sfera de sticlă, se plasează pe suprafaţa interioară a nişei metalice pentru orice înălţime a Soarelui pe boltă.

Pentru asigurarea mobilităţii ei, nişa prezintă o proeminenţă în formă de arc, care culisează uşor într-o adâncitură de aceeaşi formă, practicată în suportul curbat. Ea se fixează în poziţia necesară cu ajutorul unui şurub special.

52

Pe una din părţile laterale ale suportului curbat, este gravată scara latitudinilor.Pe partea interioară, nişa prezintă trei perechi de şanţuri în care se introduc trei tipuri de

diagrame corespunzătoare schimbării poziţiei Soarelui pe bolta cerească în funcţie de anotimp.

În perechea superioară de şanţuri se introduc diagramele scurte cu capetele curbate în sus (de iarnă), în cea mijlocie diagramele drepte (de primăvară şi toamnă), iar în cea inferioară diagramele lungi cu capetele curbate în jos (de vară).

Pentru fixarea lor în poziţie corectă, diagramele sunt străpunse cu un cui special, legat de corpul aparatului printr-un lănţişor. Perforaţia, care trebuie să fie întotdeauna la aceeaşi distanţă de linia mediană, serveşte şi pentru verificarea instalării corecte a diagramei.

Heliograful se instalează pe un stâlp metalic, de beton sau lemn, plantat în partea de sud a platformei meteorologice. Se instalează la 1,5 m deasupra suprafeţei terestre în poziţie orizontală. Înaintea fixării definitive se reglează în funcţie de latitudine.

Heliograful trebuie să fie mereu orientat cu partea interioară a nişei metalice spre sud. De aceea, la instalare, se urmăreşte ca direcţia braţului curbat să coincidă cu direcţia acului indicator al busolei folosite în acest scop.

Dacă heliograful va fi aşezat corect atunci linia carbonizată va fi paralelă cu linia mediană longitudinală a diagramei.

53

Diagramele utilizate la heliograf se numesc heliograme. Ele reprezintă bucăţi de carton vopsite în negru şi trasate special pentru a se carboniza cu uşurinţă chiar dacă sunt umezite uşor de precipitaţii.

Linia mediană longitudinală trasată în alb de la un capăt la altul al heliogramei serveşte pentru verificarea instalării corecte a heliografului. Liniile verticale mai lungi indică orele, cele mai scurte jumătăţile de oră.

Heliogramele se schimbă o dată pe zi după apusul Soarelui chiar dacă în ziua precedentă timpul a fost acoperit şi nu s-au produs înregistrări.

2. Grosimea şi densitatea stratului de zăpadăStratul de zăpadă începe a se forma când temperatura solului şi a peliculei de aer din

vecinătatea sa scade sub 0°. Se menţine cât temperaturile nu trec peste acest prag. Creşterea temperaturii în perioada de primăvară provoacă topirea lentă sau bruscă. Se poate produce şi iarna în cazul advecţiilor masei de aer mai cald.

Stratul de zăpadă se poate depune uniform când vântul are valori reduse, sau sub formă de troiene la viteze mari.

Principalele caracteristici care se măsoară la staţie sunt: grosimea şi densitatea stratului de zăpadă şi rezerva de zăpadă.

Observaţiile asupra stratului de zăpadă încep din momentul formării lui şi durează cât se menţine stratul.

După felul observaţiilor se diferenţiază:- observaţii vizuale care privesc gradul de acoperire cu zăpadă. Se fac întotdeauna

la acelaşi loc ( de obicei cel mai ridicat din apropierea punctului de observaţie);- observaţii instrumentale – stabilirea grosimii, densităţii şi rezervei de apă pe o

parcelă aleasă, cât mai reprezentativă pentru zonă.După frecvenţa cu care sunt executate observaţiile :- observaţii zilnice asupra gradului de acoperire şi a grosimii zăpezii;- observaţii pentadice asupra densităţii zăpezii şi rezervei de apă din strat:Observaţiile zilnice se fac la ora 07 (a.m) sau imediat ce s-a luminat.Gradul de acoperire cu zăpadă se apreciază în zecimi.

3. Observaţii şi măsurători speciale asupra depunerilor de gheaţă pe conductorii aerieni

Depuneri de gheaţă pe conductorii aerieni – acoperirea acestora cu gheaţă de diferite feluri (de la cea transparentă sticloasă la cea cristalină).

În cazul depunerilor formate prin îngheţarea fulgilor de zăpadă şi lapoviţă, aceste depuneri devin stabile la temperaturi negative din ce în ce mai scăzute, devin foarte stabile chiar şi pentru timpul “vântos”.

Depunerea, pe măsura scăderii temperaturii, capătă structură neomogenă, cu aspect de gheaţă transparentă la suprafaţa conductorului şi de zăpadă cristalină în stratul superior.

În funcţie de modificarea condiţiilor atmosferice, depunerile pot fi simple sau compuse.Depunerea simplă – tot stratul de gheaţă a rezultat din acţiunea unui singur fenomen.

Când apar două-trei straturi de depuneri simple este o depunere compusă.Observaţii asupra depunerilor se fac cu ajutorul chiciurometrului şi unor dispozitive

auxiliare.

.

54

Stadiile depunerii gheţiiÎn perioada rece a anului în funcţie de condiţiile meteo pot avea loc depuneri succesive

de gheaţă pe conductori.Durata depunerii poate varia de la câteva zeci de minute până la un număr de zile

(consecutive).Depunerea maximă 19 zile consecutive.Un caz de depunere parcurge trei stadii:a) creşterea depunerii;b) menţinerea depunerii c) descreşterea şi dispariţia depunerii. Observaţiile şi măsurătorile în diferite momente caracteristice evoluţiei depunerii

constau din :1) La începutul cazului de depunere:examinarea vizuală;2) Determinarea felului depunerii;3) Curăţirea de gheaţă a conductorilor suplimentari;4) Observaţiile şi măsurătorile asupra elementelor şi fenomenelor meteo ce însoţesc

depunerea.

55

PROGNOZA METEOROLOGICĂ

Starea vremii este starea fizică a atmosferei unui anumit loc şi la un moment dat, caracterizată prin specificul elementelor şi fenomenelor meteorologice.

Clima reprezintă situaţia medie a elementelor meteorologice pe o suprafaţă întinsă şi pe o perioadă mare de timp.

Pentru a prognoza starea vremii trebuie să fie îndeplinite două condiţii:1) să se cunoască legităţile de evoluţie a fenomenelor meteo;2) fenomenele meteo să fie observate nemijlocit prin intermediul unui program de

observaţii meteorologice, adică să fie supravegheate sistematic, atent, stările vremii, după un program riguros şi unitar pentru a permite compararea datelor.

Această supraveghere se realizează neîncetat pe platformele meteo, prin observaţii vizuale şi instrumentale, asupra unui număr de aproximativ 20 parametri ai diferitelor elemente meteorologice.

Observaţiile meteo cuprind majoritatea elementelor, unele efectuându-se cu elemente specifice.Observaţii asupra: Instrumente cu citire directă Instrumente cu înregistrarePresiune atmosferică Barometrul cu mercur

Barometrul aneroidAltimetreHipsometreBarometre cu înregistrare

Barograful

Temperatura aerului Termometre ordinareTermometre de maximăTermometre de minimăTermometre cu rezultate electronice

Termograful

Temperatura solului Termometre ordinareTermometre de maximăTermometre de minimăTermometre cu tragere verticală

Termograf cu termocuplu

Vânt GirueteAnemometre

AnemografAnemogiruete

Umezeala aerului Higrometre Psihrometre

Higrograf

Nebulozitate Nefoscopul CeilometrePrecipitaţii Pluviometre Pluviograf Zăpadă Rigle de zăpadă

Densimetre

Vizibilitate Vizibilimetre Durata de strălucire a Soarelui

Heliograf

Depuneri de gheaţă Chiciurometre

56

Deoarece masele de aer se deplasează dintr-o regiune în alta şi formaţiunile barice au dimensiuni foarte mari, prognoza timpului nu poate fi realizată decât pe baza datelor provenind de la un număr foarte mare de staţii, situate pe suprafeţe întinse numite regiuni sinoptice naturale.

Prognoza de prevedere a timpului se alcătuieşte pe baza datelor obţinute de la peste 200 staţii amplasate în puncte caracteristice ale regiunilor respective.

1. Erori si corecţii În măsurările instrumentale intervin uneori abateri (erori), care provin fie din acuza

instrumentelor (precizia instrumentală), fie din cauza observatorului sau chiar a principiului de măsurare.

Erorile care intervin sunt:a)Erori de citire – din cauza nesiguranţei cu care s-a făcut citirea. b)Erori de mobilitate – datorită jocului axelor şi frecării pieselor de legătură.c)Erori de influenţă – când indicaţiile unui aparat sunt modificate de alte mărimi decât

cele de măsuratd)Erori ale efectului remanent – se datorează deformărilor elastice ale pieselor sensibile

ale aparatelor, care persistă şi după ce acţiunea de deformare a încetat.e)Erori de inerţie – datorate întârzierii răspunsului mecanismului aparatului, de la piesa

sensibilă până la piesa indicatoare.Sursa tuturor erorilor care apar în măsurarea cu un aparat definesc clasa de precizie a

aparatului respectiv.Aparatele îşi schimbă caracteristicile în timp, la termene precise ele sunt supuse

verificării, reparării şi eventual etalonării, ocazie cu care se stabilesc şi corecţiile care trebuie aplicate instrumentelor.

Corecţiile sunt pozitive (se adună la valoarea citită la aparat) când instrumentul verificat indică valori mai mici decât etalonul, şi sunt negative (se scad) când valoarea este mai mare decât etalonul.

2. Codul sinoptic internaţionalPentru ca datele meteo să parvină în timp util tuturor centrelor de prevedere a timpului,

ele sunt codificate conform codului sinoptic internaţional şi transmise prin telefon, telex,radio sau fax.

Există două coduri sinoptice internaţionale :a) FM 12 – VII SYNOP folosit pentru staţiile terestre;b) FM 13 – VII SHIP folosit pentru staţiile de pe mare sau pentru staţiile costiere.Transmiterea datelor codificate se face la patru ore de la observaţiile sinoptice 00; 12; 06

şi 18 GMT.a) Codul sinoptic internaţional FM 12 – VII SYNOP Se utilizează din 1982 de la 1 ianuarie şi este unic pentru staţiile meteo din întreaga

lume. Este format din 16 grupe de simboluri, astfel:Grupa MiMiMyMy cuprinde:

MiMi – indice pentru identificarea mesajului MyMy – indice pentru identificarea unei părţi din mesaj

Grupa YYGGiW conţine informaţii privind datele orare de transmitere a mesajului,precum şi a unităţii de măsură pentru viteza vântului :

57

YY – zona în care se face observaţia; GG – ora reală a observaţiei; IW – indicativ privind unitatea de măsură pentru viteza vântului

Grupa IIiii oferă date privind poziţia staţiei terestre: II – indicativul regional al staţiei; iii – indicativul naţional al staţiei;

Grupa iRiXhvv cuprinde: iR – indicator de includere sau omiterea unei grupe de precipitaţii; iX – indicatorul tipului de staţie (cu personal sau automată); h – plafonul norilor (înălţimea deasupra suprafeţei terestre a bazei celui mai

jos dintre norii observaţi pe bolta cerească); vv – vizibilitatea orizontală la suprafaţa terestră;

Grupa Nddff figurează întotdeauna într-un mesaj sinoptic: N – nebulozitatea totală; dd – direcţia vântului; ff – viteza vântului;

Grupa 1SnTTT conţine informaţii asupra temperaturii aerului în grade şi zecimi de grad 1 – cifră de control a grupei; Sn - semnul temperaturii; TTT – temperatura aerului în grade şi zecimi de grad;

Grupa 2SnTdTdTd conţine date asupra temperaturii punctului de rouă : 2 – cifră de control a grupei; Sn – semnul temperaturii punctului de rouă; TdTdTd – temperatura punctului de rouă;

Grupa 5appp este rezervată codificării tendinţei barometrice din ultimele trei ore ce preced ora observaţiei:

5 – cifră de control; a – caracteristica tendinţei barometrice; ppp – valoarea tendinţei barometrice;

Grupa 4pppp conţine informaţii privind presiunea atmosferică la nivelul mării: 4 – cifră de control a grupei; pppp – valoarea presiunii atmosferice;

Grupa 6RRRRt conţine date asupra precipitaţiilor căzute în intervalul de 6 sau 12 ore, care precede momentul observaţiei:

6 – cifră de control a grupei; RRR – cantitatea de precipitaţii căzută în cursul celor 6 ore care preced

fiecare observaţie; Rt – intervalul de timp pentru care este valabilă cantitatea de precipitaţii

măsurată;

Grupa 7wwW1W2 caracterizează starea timpului în momentul observaţiei (ww) şi în intervalul de timp care precede observaţia (W1W2):

58

7 – cifră de control a grupei; ww – starea vremii în momentul observaţiei; W1W2 – starea vremii în trecut;

Grupa 8NhCLCMCH conţine informaţii referitoare la felul şi genul norilor, dar şi asupra nebulozităţii norilor situaţi cel mai jos:

8 – cifră de control a grupei; Nh – nebulozitatea parţială; CL – nori inferiori care aparţin genurilor Stratus, Cumulus, Stratocumulus şi

Cumulonimbus; CM – nori mijlocii care aparţin genurilor Altocumulus, Altostratus şi

Nimbostratus; CH – nori superiori care aparţin genurilor Cirrus, Cirrocumulus şi

Cirrostratus;

3. Schema BjerknessSchema Bjerkness este un exemplu complex de reprezentare a valorilor şi fenomenelor

meteo măsurate şi observate în jurul fiecărei staţii meteoPentru evitarea confuziilor, datele cuprinse în fiecare telegramă sinoptică a fiecărei staţii

se înscriu în jurul cerculeţului sau pătratului staţiei conform schemei Bjerkness.

59

4. Harta sinoptică

Elaborarea prevederilor de timp presupune construirea operativă a unor hărţi sinoptice complexe bazate pe telegrame obţinute de la un număr foarte mare de staţii cu program sinoptic.

Etapele utilizării hărţii sinoptice1) Întocmirea hărţii – constă în înscrierea pe suprafaţa ei, a tuturor

elementelor meteo obţinute sub forma telegramelor sinoptice.Staţia meteo în jurul căreia se înscriu valorile transmise prin intermediul fiecărei

sinoptice se recunoaşte pe hartă după indicativul ei regional reprezentat pe codul sinoptic de grupul II, precum şi de indicativul naţional reprezentat în codul sinoptic de grupul iii.

În scopul acestei recunoaşteri pe hartă sunt trasate o serie de indicaţii ajutătoare.Pe harta Europei sunt trasate contururile unor regiuni convenţionale (fixate de ONU),

marcate de câte un indicativ numeric format din două cifre (ii), iar lângă cerculeţele şi pătratele ce reprezintă staţiile sinoptice există câte un indicativ numeric individual compus din trei cifre (iii).

2) Prelucrarea hărţii – se referă la: - trasarea izobarelor şi suprafeţelor centrilor barici; - trasarea fronturilor atmosferice.Izobarele – linii de egală presiune atmosferică, se trasează prin interpolare la intervale

de 5 mb (990, 995, 1000mb).

Punctul central al fiecărui sistem baric (valoarea cea mai ridicată sau cea mai coborâtă a presiunii) se marchează pe harţile sinoptice .

Caracterul fiecăruia dintre sistemele barice individualizate pe harta sinoptică se indică printr-o literă înscrisă deasupra simbolului care marchează centrul sistemului respectiv. Astfel, centrul de presiune coborâtă (ciclonul) se marchează prin D iar cel de presiune ridicată (anticiclon) prin M

60

Într-un ciclon mişcarea aerului în plan orizontal se face convergent şi în sens invers acelor de ceasornic. În plan vertical aerul se mişcă ascendent .

Într-un anticiclon, mişcarea aerului se petrece invers faţă de ciclon, adică în plan orizontal divergent şi în sensul acelor de ceasornic. În plan vertical mişcarea aerului are loc în sens descendent.

Trasarea fronturilor atmosfericeFrontul atmosferic este zona de separaţie dintre două mase de aer cu caracteristici

diferite (temperatură, presiune, viteză de deplasare).

Aerul dintr-un anticiclon are o foarte mare stabilitate (adică frecvenţa schimbărilor este foarte redusă), în timp ce aerul din ciclon se caracterizează prin fenomene de instabilitate atmosferică (se întâlnesc variate fenomene meteo).

Fronturile atmosferice se trasează prin linii având aspecte diferite şi valori diferite pentru a se putea să se diferenţieze între ele.

Criteriile care stau la baza trasării fronturilor sunt:- direcţia vântului;- gradientul termic;- valoarea nebulozităţii;- cantitatea de precipitaţii;- valoarea presiunii atmosferice.

61

Analiza hărţii sinoptice (Elaborarea prognozei meteo)

Se referă la stabilirea principalelor procese fizice care au loc în atmosferă, şi mai ales la aprecierea tendinţelor de evoluţie şi a direcţiilor de deplasare a sistemelor barice, fronturilor şi maselor de aer transportate de sistemele respective.

Această parte a analizei hărţii se numeşte diagnoză. Ea este urmată de o a doua parte a analizei care se numeşte prognoză.

Aceasta comportă două aspecte:- primul constă în prevederea procesului sinoptic, adică în stabilirea

principalelor sisteme barice de acţiune şi a direcţiei şi vitezei de deplasare.- al doilea constă în prevederea propriu-zisă a timpului, adică în prevederea

proceselor şi fenomenelor meteo care decurg din procesul sinoptic respectiv.Pentru primul aspect esenţial al prognozei meteo, se elaborează hărţi climatice care ne

indică direcţia de deplasare şi viteza de deplasare a ciclonului. Aceste hărţi au rol major în elaborarea prognozei meteo.

62

1. Chertie A., Bordeianu Şt., Gheorghe Şt., Răducan I. (1996) – Manual practic de meteorologie. Comandamentul Aviaţiei Militare, Ed. Militară, Bucureşti.

2. Ciulache S. (2002) – Meteorologie şi Climatologie, Ed. Universitară, Bucureşti.

3. Erhan Elena (1999) – Meteorologie şi Climatologie practică, Ed. Univ. “Al. I. Cuza”, Iaşi.

4. Adrian Tişcovschi, Daniel Diaconu – (2002) Meteorologie şi Hidrologie. Lucrări practice.

5. Elena Macovei (1997) – Pedagogie, Ed.Didactica si Pedagogica, Bucureşti

6. *** Cod sinoptic ( FM 12-VII şi FM 13 VII) pentru codificarea observaţiilor de la sol provenite de la diferite tipuri de staţii de suprafaţă- Institutul de Meteorologie si Hidrologie, Bucuresti, 1981

7. *** www.ffme.fr.meteorologie8. *** http://en.wikipedia.org/wiki/Meteorology9. *** http://www.ussartf.org/predicting_weather.htm

63