Observatiile meteorologice

Observatiile meteorologice s-au realizat din cele mai vechi timpuri. Din necesitatea de a compara masuratorile efectuate, s-a hotarat ca toate statiile meteorologice sa lucreze dupa acelasi sistem. Reteaua de statii meteorologice s-a dezvoltat rapid, avand ca for unic de coordonare a observatiilor Organizatia Meteorologica Mondiala. Statiile meteorologice sunt amplasate pe trepte altimetrice, in locuri deschise. In alcatuirea statiilor meteorologice intra platforma, adapostul meteorologic si o parcela destinata observatiilor, care se fac dupa aceeasi metodica si dupa acelasi program. Inca din cele mai vechi timpuri, oamenii si-au aratat interesul fata de schimbarile periodice si neperiodice ale situatiilor atmosferice si au facut observatii indelungate asupra succesiunii anumitor fenomene precum: schimbarea anotimpuala a vremii, regimul vanturilor de coasta. Datele meteorologice erau folosite in navigatia pe mare si pentru informarea in agricultura. De-a lungul timpului, s-au facut observatii meteorologice razlete care nu permiteau obtinerea unor concluzii reale. Astfel, in sec. XVIII s-a impus realizarea unor determinari asupra proceselor atmosferice dupa un program comun, dupa aceeasi metodica de lucru si cu o aparatura de acelasi tip, fapt ce permitea efectuarea masuratorilor comparative continue si la termene fixe. Prima retea de statii meteorologice din Europa, retea care cuprindea 39 de statii, a luat fiinta in anul 1780, fiind organizata de catre o societate stiintifica particulara germana. In Romania, prima retea de statii meteorologice s-a infiintat in 1880-1882, cuprinzand 12 statii. Reteaua de statii meteorologice din toate statele lumii s-a dezvoltat rapid datorita mijloacelor tehnice moderne de telecomunicatii. Inceputul colaborarii internationale meteorologice s-a facut inca din a doua jumatate a secolului XIX. Astfel, in 1873 a aparut la Viena, Organizatia Meteorologica Internationala (O.M.I.), avand rolul de a da informatii stiintifice asupra modului de efectuare a observatiilor meteorologice, asigurand o metodologie unitara pentru compararea datelor, emitand atlase pentru semne conventionale. In martie 1951 a luat fiinta la Paris, Organizatia Meteorologica Mondiala (OMM), ca organizatie specializata a Organizatiei Natiunilor Unite. Organizatia Meteorologica Mondiala initiaza si coordoneaza actiuni de cercetare simultana, la scara planetara a unor fenomene meteorologice si geofizice, care nu pot fi studiate decat prin conjugarea eforturilor intreprinse de

nenumarate state ale lumii. Colaborarea dintre state este materializata in schimburile reciproce de informatii, care se efectueaza prin telex sau radio si se refera la starea actuala si viitoare a vremii in regiunile respective.

Organizarea retelei de statii meteorologice

Organizarea retelei de statii meteorologice a fost facuta in functie de natura observatiilor, de gradul de dotare cu instrumente, de numarul zilnic de observatii. Statiile pot fi: -climatologice- efectueaza observatii de 4 ori pe zi ; -sinoptice- efectueaza observatii din ora in ora, transmit informatii la centrele de prognoza ; -aerologice- statii aeriene unde instrumentele, montate intr-un balon, fac diferite observatii la diferite ore ; -observatoare pentru fizica atmosferei ; -posturile pluviometrice- fac masuratori 1 data, 2 ori/zi. Elementele meteorologice masurate in statii reprezinta insusirile cantitative si calitative care exprima procesele si feomenele fizice ce se petrec in atmosfera caracterizand diferite stari :radiatia solara, radiatia atmosferica si terestra, temperatura aerului si solului, presiunea atmosferica, directia si viteza vantului, evapo-transpiratia, umezeala aerului, nebulozitatea, felul si cantitatea precipitatiilor, vizibilitatea, fenonemele atmosferice precum ceata, furtuna. Unitatea de masura pentru: -temperatura: grade Celsius sau Kelvin; -presiunea, tensiunea vaporilor de apa, deficitul de saturatie: milimetri; -umezeala relativa, frecventa vantului: procente; -nebulozitatea: zecimi de bolta cereasca; -viteza vantului: km/h sau m/s; -durata de stralucire a Soarelui: ore si zecimi de ore;

-precipitatiile: mm; -grosimea stratului de zapada: cm Pentru a obtine date meteorologice comparabile, este necesar ca statiile meteorologice din fiecare tara sa faca observatii dupa o metoda unica, dupa un program comun si cu acelasi tip de aparate. Statiile meteorologice se amplaseaza intr-un loc deschis, lipsit de vegetatie arborescenta sau de constructii in imediata sa apropiere, pe o suprafata orizontala, departe de intinse oglinzi de apa. Statiile sunt asezate si in functie de altitudine pentru a reflecta caracterele elementelor meteorologice pe diferite trepte altimetrice. Din punct de vedere al densitatii statiilor in teritoriu, este de dorit ca numarul acestora sa fie mai mare in conditii de variabilitate a componentelor cadrului natural in scopul surprinderii cat mai multor particularitati in modul de manifestare a elementelor meteorologice. In prezent, in Romania functioneaza 160 de statii meteorologice, 1200 de posturi pluviometrice si circa 50 de statii agrometeorologice. O statie meteorologica este alcatuita dintr-o cladire, in care este amenajat biroul ei, o platforma pentru efectuarea majoritatii determinarilor si o parcela (sau doua) destinata observatiilor privitoare la stratul de zapada.

Planurile schematice ale platformei meteorologice

Platforma meteorologica este o suprafata de teren special amenajata pe care se efectueaza la statii cea mai mare parte a observatiilor meteorologice. Platforma trebuie sa fie reprezentativa, adica situata intr-un spatiu deschis, tipic pentru regiunea in care se afla. Astfel, datele obtinute sunt valabile pentru o suprafata mult mai intinsa de teren, aflata in jurul statiei. Platforma meteorologica trebuie sa evite apropierea soselelor, cailor ferate, fabricilor, uzinelor pentru ca fumul , praful si trepidatiile influenteaza negativ functionarea aparatelor meteorologice, obtinandu-se valori false. Suprafata platformei meteorologice trebuie sa fie orizontala, perfect neteda si acoperita cu vegetatie ierboasa. Aria platformei este de 24x24m, suprafata de teren pe care se organizeaza platforma cu instrumentele si aparatele specifice. Acestea se instaleaza astfel incat sa nu exercite influente negative, unele asupra altora. In partea

de N a platformei se amplaseaza stalpii pentru giruete, anemograf si chiciurometru. Intrarea se face prin partea de N a platformei. In partea central se amplaseaza cele 2 adaposturi meteorologice, pluviometrele si pluviograful. In partea sudica se instaleaza heliograful si termometrele. Protectia instrumentelor si aparatelor se asigura prin imprejmuirea platformei cu un gard de plasa, avand inaltimea de 2 m. La statiile de mare altitudine, laturile platformei sunt marcate prin tarusi sau pietre vopsite in alb. Statia meteorologica este locul in care se executa observatiile meteorologice, ales dupa criterii care s asigure reprezentativitatea elementelor masurate pentru regiunea inconjuratoare. Aceasta impune amplasarea pe teren deschis si tipic pentru regiunea in care functioneaza. Densitatea retelei de statii este mai mare in regiunile unde variabilitatea elementelor meteorologice este mai pronuntata si mai ales in vecinatatea zonelor care constituie limite climatice. Pentru terenurile putin accidentate se considera insa suficienta amplasarea unui post pluviometric la 100 kmp., unui post termohigrometric la 500 kmp. Iar a unuia barometric, amemometric si heliografic la 5000 kmp. Pentru realizarea unor studii regionale se impune ca perioada de observatii la astfel de statii sa fie de minimum 30 ani. Aceasta perioada trebuie sa fie mai mare pentru regiunile muntoase, acolo unde variabilitatea elementelor climatice, si in special precipitatiile atmosferice, este mai accentuata. Organizatia Meteorologica Mondiala a luat masura standardizarii instrumentelor si metodelor de observatii utilizate de statiile meteorologice pentru ca rezultatele observatiilor sa poata fi comparate intre ele. Pentru o statie trebuie cunoscuta cu precizie localizarea sa, data prin: denumire, coordonate geografice, altitudine, indicativ si numar. Denumirea statiei este data de cea a localitatii pe teritoriul careia este amplasata. Indicativul statiei este compus din cinci cifre si reprezinta amplasarea sa pe suprafata globului terestru, in cadrul retelei meteorologice mondiale. Numarul reprezinta pozitia in cadrul retelei meteorologice nationale. La noi el este format din 6 cifre ce corespund unitatilor de grad, zecilor si unitatilor de minut ale latitudinii, respectiv longitudinii.

De exemplu, statia Bucuresti Baneasa are coordonatele geografice 4430 lat.N si 2608 long.E Numarul climatologic al statiei va fi 430608. La statiile meteorologice activitatea de observatii si masuratori se incadreaza in 2 programe principale, programul sinoptic si programul climatologic. 1. Observatiile sinoptice se desfasoara pe intreg teritoriul Romaniei dupa ora oficiala, la diferite intervale de timp, de regula orare. Aceste observatii, transmise in flux rapid la serviciile teritoriale si la INMH, sunt utilizate in special in activitatea de prognoza si protectie meteorologica a navigatiei aeriene. 2. Observatiile climatologice se efectueaza dupa timpul solar mediu local, la inteval de 6 ore. Datele rezultate, dupa prelucrare si inscriere in tabele speciale si pe medii magnetice, sunt utilizate in activitatea de deservire meteorologica curenta si pentru constituirea arhivei nationale de date climatologice. Platforma meteorologica Este locul unde sunt instalate majoritatea aparatelor si instrumentelor meteorologice cu cre este dotata o statie. Este situata pe un teren deschis, reprezentativ pentru regiunea unde este amplasata statia. Platformele meteorologice standard au forma unui patrat cu latureile de 26 m. orientate N-S si E-V. Ele sunt inconjurate cu gard de sarma care nu impiedica circulatia aerului si nu permite iarna formarea troienelor de zapada. Fata de platformele standard, in conditii speciale, la statiile cu volum redus de informatii sau amplasare in zone cu relief dificil, se admite reducerea suprafetei pana la 16 x 20 m. In acelasi timp dimensiunile parcelelor la care se efectueaza programe speciale pot fi mai mari decat cele standard. Conform recomandarilor OMM, in jurul platformei meterologice trebuie sa existe o zona de protectie meteorologica absoluta, adica un teren de 30 m. de la fiecare latura a ei in care sunt interzise executarea oricaror instalatii supraterane de irigatii si plantarea de culturi forestiere sau culturi agricole inalte. O recomandare speciala trebuie respectata in cazul in care statiile sunt in apropierea suprafetelor mari de apa: platforma in acest caz trebuie sa se afle la cel putin 100 m. de limita tarmului.

Solul platformei trebuie sa fie acoperit cu iarba iar circulatia se face pe carari special amenajate. Accesul la platforma precum si la aparatele instalate pe ea, cu exceptia heliografului, se face pe latura nrodica. Daca temporar sau permanent pe platforma se instaleaza si alte instrumente decat cele standard se recomanda ca prezenta acestora sa nu influeteze fun ctionarea aparatelor de baza

Planul schematic al adapostului meteorologic

Adapostul meteorologic protejeaza instumentele si aparatele cu care se determina temperature si umezeala aerului de radiatia solara, de precipitatii si de vant. Adapostul este alcatuit dintr-o cusca de lemn (cu peretii alcatuiti din sipoi/jaluzele subtiri), un support (alcatuit din 4 picioare de lemn) si o scara de lemn, care nu trebuie sa se sprijine de suportul adapostului meteorologic. Adapostul este format dintr-o cutie de forma paralelipipedica vopsita in alb pe exterior si netru in interior. Peretii sunt construiti din jaluzele, baza din plasa de sarma montata pe doua scanduri perpendiculare iar acoperisul, dublu, este acoperit cu panza de in impermeabilizata si prevazut cu un cos de ventilatie. Adapostul este montat pe picioare din lemn de 1,80 m. inaltime, in acest fel intrumentele pentru temperatura si umiditatea aerului avand partea sensibila la 2 m. deasupra solului, inaltime la care se recomanda masurarea temperaturii si umezelii aerului. De obicei, pe platformele meteorologice exista doua adaposturi meteorologice, unul pentru isntrumentele cu citire directa ci cel de-al doilea pentru instrumentele inregistratoare. Aparate inregistratoare Pe langa instrmentele cu citire directa, pentru elementele meteorologice de baza se folosesc aparate inregistratoare. Acestea au trei parti componente principale: partea sensibila la variatiile elementului inregistrat; ea se deformeaza la variatiille, oricat de mici, elementului care se inregistreaza;

sistemul de transmisie si amplificare alcatuit din parghii care amplifica deformatiile partii sensibile si le transmit catre sistemul de intregistrare; sistemul de intregistrare format dintr-un cilindru metalic cu mecanism de ceasornic; acesta efectueaza in mod uniform o rotatie completa in jurul axului sau in 24 de ore sau o saptamana iar pe el se afla infasurata o diagrama; pernita de la capatul sistemului de amplificare traseaza pe diagrama variatia elementului meteorologic inregistrat. Pentru a putea folosi datele de la aparatele inregistratoare este necesara descifrarea diagramelor. Aceasta presupune o serie de operatii succesive, comune termogramelor, higrogramelor si barogramelor care pot fi sintetizate astfel: stabilirea corectiilor de timp; citirea valorilor orare pe curbe cu precizie de 0,1C la termograf, 1% la higrograf si 0,1 mb la barograf si notarea lor pe diagrama in dreptul ficarei ore, in partea de jos a diabramei. determinarea corectiilor pe baza valorilor de la intrumentele cu citire directa. Pentru aceasta se noteaza indicatiile instrumentelor cu citire directa la cele patru termene climatologice si anume indicatiile termometrului uscat pe termograma, valoarea umezelii relative pe higrograma si presiunea atmosferica redusa la 0C pe barograma; se calculeaza diferentele dintre aceste valori si cele inregistrate pe diagrama la aceleasi ore, rezultand astfel corectia. Corectiile pot fi pozitive sau negative. repartitia corectiilor de la cele patru termene, pe ore, intre doua termene de observatii. Repartitia se face aplicand regulile de interpelare liniara sau utilizand tabelele de corectie existente la statii. stabilirea valorilor extreme, carora lise aplica corectiile de la orele intregi cele mai apropiate.

Modul si timpul de efectuare a observatiilor meteorologice in statii

Observatiile meteorologice se realizeaza atat pe cale vizuala, cat si pe cale instrumentala. Pentru ca rezultatele determinarilor efectuate in diferite statii sa fie comparabile, este necesar sa se lucreze dupa o metoda unica, dupa un program comun si cu o aparatura de acelasi tip. Observatiile meteorologice trebuie sa fie facute cu mare precizie, exact la orele indicate, intr-o ordine tip obligatorie. Pentru statiile cu program climatologic, termenele sau orele de observatii sunt: 01, 07,13,19, iar pentru cele cu program sinoptic: 02,05,09,11,14,17,20 si 23. Datorita volumului mare de observatii, acestea incep cu 20 de minute inainte de ora indicata si se termina cu 20 de minute dupa aceasta ora. Rezultatele observatiilor meteorologice efectuate la statii se inscriu in registre si formulare speciale.

Mijloace si metode de masurare

Radiatia solara directaFractiunea din radiatia solara care strabate atmosfera, ajungand nemodificata la suprafata terestra sub forma unui flux de raze paralele poarta numele de radiatie solara directa. Intensitatea radiatiei solare directe se defineste ca fiind cantitatea de caldura, exprimata in calorii, pe care o primeste, in timp de 1 minut, o suprafata egala cu 1 cm, dispusa perpendicular pe directia razelor. Valoarea nu coboara sub 1,9 cal/cm/min si nici nu depaseste 2,1 cal/cm/min. Intensitatea radiatiei solare directe variaza in functie de inaltimea Soarelui deasupra orizontului

(latitudinea, anotimpul si momentul zilei) si transparenta atmosferei (umezeala aerului, nebuloz itatea, concentratia pulberilor in suspensie). Dependenta de inaltimea Soarelui deasupra orizontului face ca regimul anual al intensitatii radiatiei solare directe sa prezinte valori minime in decembrie, iar dependenta de transparenta atmosfereiimpiedica producerea valorilor maxime in iunie. Valorile fluxului scad paralel cu cresterea latitudinii. La statiile actinometrice din Romania, intensitatea radiatiei solare directe se masoara cu diferite tipuri de pirheliometre (piros-foc; helios-Soare; metron-masura) si actinometre. Cele mai folosite sunt: actinometrul termoelectric AT-50, pirheliometrul calorimetric Michelson, actinometrul bimetalic Michelson si pirheliometrul cu compensatie electrica Angstrom. Radiatia solara directa este singurul flux de energie radianta solara care atinge, nemodificat, suprafata terestra, ponderea ei variind intre 21 si 27% din constanta solara.

a) Pirheliometrul calorimetric tip Michelson-a fost imaginat de Michelson n anul1910 i este unul dintre cele mai vechi tipuri de pirheliometre . El este alc tuit dintr-un tub metalic sub forma literei U , prin care circul un curent de ap . Este nnegrit pe partea sa interioar n care p trund razele solare. n aceea i parte tubul pirheliometrului prezint i o serie de diafragme , care au rolul de a mic ora suprafa a orificiului de p trundere a radia iilor , f cndu-le s cad sub forma unui flux radiativ perpendicular pe fundul tubului . n interiorul tubului , prin care circul curentul de ap , se g sesc extremit ile unor conductori de platin (a,b) , conectate n circuitul unui termometru electric . n ideea de a limita influen ele mediului nconjur tor , tubul pirheliometrului este introdus ntr-un tub Dewar , cu pere i dubli , arginta i , din care s- a scos aerul . La rndul s u , tubul Dewar este introdus ntr-un tub de lemn, care are pere ii c ptu i i cu material termoizolator ( plut , vat de sticl ). Tubul pirheliometric nnegrit expus la razele solare directe se comport ca un corp absolut negru , care absoarbe n totalitate radia iile ce cad pe el. Cantitatea de c ldur absorbit de el (q) ntr-un minut se determin cu ajutorul urm toarei rela ii calorimetrice : q = mc ( t2 t1 ) ,n care : m este cantitatea de ap care curge prin tub ntr-un minut ; c constant ; t1 temperatura ini ial a apei din tub ( nainte de expunerea pirhelometrului ) ;

t2 temperatura final a apei din tub ( dup expunerea pirheliometrului) . Evident , cantitatea de c ldur absorbit de tub (q) este rezultatul ac iunii radia iei solare directe ce cade pe suprafa a diafragmei ( s ) . Ea poate fi exprimat prin Is . Cum q = Is =I / s i q = mc (t2 t1) I = mc (t2 t1) / s .

Pirheliometrul tip Michelson , fiind un instrument absolut , intensitatea radia iei solare directe este exprimat in cal / cm2 min .

b) Pirheliometrul cu compensa ie electric tip Angstrm se compune dintr-untub metalic cu diametrul de 15-45 mm i lungime de 100-120 mm , n interiorul c ruia se g sesc 3 - 4 diafragme ,destinate limit rii fascicolului de raze solare directe ce p trund pn la piesa receptoare a instrumentului. La exterior el este nichelat pentru a reflecta razele solare incidente , iar la interior este nnegrit . P trunderea fascicolului de raze n interiorul tubului pirheliometric se realizeaz prin intermediul a dou fante dreptunghiulare de 23x5 mm , situate n capacul metalic de la cap tul lui superior . Pirheliometrul Angstrm are piesa receptoare format din dou lamele identice de manganin lungi de 20 mm , late de 2 mm i groase de 0,02 mm . Pe suprafe ele ndreptate c tre Soare , acestea sunt acoperite cu un strat negru de platin i de fum gros de 0,01mm. Suprafe ele opuse , neluminate de Soare , sunt acoperite de un strat izolator deasupra c ruia sunt lipite sudurile de manganin i constantan ale unui cuplu termoelectric , legate la bornele galvonometrului . Lamelele din manganin i cuplul termoelectric sunt instalate pe un disc de ebonit. mpreun , ele alc tuiesc piesa cea mai important a instrumentului , numit capul pirheliometrului . Acesta se introduce n tubul metalic nichelat astfel nct lamelele de manganin s se g seasc n dreptul celor dou fante dreptunghiulare . n timpul m sur torilor , pirheliometrul se orienteaz cu fantele perpendiculare pe direc ia razelor solare , cu precizarea c una din cele dou fante este acoperit cu un ecran special , n a a fel nct s opreasc p trunderea razelor pe lamela 2,care r mne mai rece. Diferen a de

temperatur ap rut ntre cele dou de acul galvanometrului .

lamele genereaz un curent termoelectric , care va fi indicat

Cantitatea de c ldur primit de lamela expus radia iei solare directe va fi propor ional cu intensitatea (I) radia iilor , cu coeficientul de absorb ie (E) i cu suprafa a lamelei (s) : q = I Es . n scopul elimin rii devia iei nregistrate de acul galvanometrului , este necesar ca i n lamela umbrit s se produc o cantitate de c ldur , folosindu-se un curent electric de compensa ie produs de o baterie , reglat cu un reostat i m surat cu miliampermetrul . Atunci cnd curentul de compensa ie va nivela temperaturile ntre cele dou lamele , curentul termoelectric va fi anulat , iar acul galvanometrului va reveni la zero . Conform legii lui Joule , cantitatea de c ldur (q) generat de curentul de compensa ie n lamela care r mne mai rece poate fi exprimat prin rela ia : q = 60 c r i2 , n care c este constanta de transformare ; r rezisten a curentului la compensa ie ; i intensitatea curentului electric de compensa ie. Dac egal m cele dou rela ii,vom avea:IEs = 60 cri2 I = 60 cri2 / Es . ntruct c , r , E i s sunt constante , ele se grupeaz ntr-un coeficient de propor ionalitate (K) numit factor de transformare a pirheliometrului . Valoarea lui se nscrie n buletinul care inso e te fiecare instrument actinometric . Intensitatea radia iei solare directe (I) se exprim prin rela ia : I = K i2 . Acest pirheliometru este un instrument absolut , iar determinarea intensit ii radia iei solare directe se exprim n cal /cm2min sau ly / min .

Radiometrele sau actinometrele cele mai utilizate la sta iile de la noi din ar sunt : radiometrul bimetalic tip Michelson i radiometrul termoelectric RT -50.

a) Radiometrul bimetalic tip Michelson a fost construit n anul 1905 de B.A. Michelson , c p tnd o larg r spndire datorit simplit ii , portabilit ii i iner iei termice mici a receptorului s u . Este un instrument relativ care , pentru a afla intensitatea radia iilor solare directe n valori absolute (ly / min ) , nmul e te valorile citite pe scara micrometric cu un factor de transformare . Acest radiometru este compus din : piesa receptoare , microscop , tubul actinometric i suportul instrumentului . Piesa receptoare este o lam bimetalic de 0,07 mm grosime , 2 mm l ime i 13 mm lungime , ob inut prin laminarea la cald a unei pl cu e de fier i a uneia de invar .Pe partea de fier , lama este acoperit cu negru de fum mbibat cu alccol . Expus radia iilor solare directe , lamela nnegrit se va nc lzi i se va curba , din cauza dilat rii suferite , n direc ia invarului . Ea se instaleaz n interiorul tubului radiometric. Tubul radiomatric este o carcas masiv de cupru nnegrit pe interior ,avnd c ldura specific i coeficientul de conductibilitate termic mult mai mari dect lama bimetalic .Deoarece actinometrul este nichelat , acesta reflect totalitatea fluxurilor radiative incidente pe suprafa a sa . De regul , radiometrul Michelson are i un cerc vertical utilizat pentru m surarea n l imii Soarelui deasupra orizontului . n acest scop , el se orientalizeaz cu ajutorul nivelei instalate pe corpul s u i al celor trei uruburi de calare . Microscopul este situat la unul din capetele tubului radiometric , iar la cel lalt cap t este piesa receptoare .Este legat de actinometru prin intermediul unui tub prev zut cu o cremalier , necesar centr rii imaginii firului de cuar pe micrometrul ocular . Pe carcasa tubului sunt plasate dou deschideri : una este pentru luminarea oglinzii , n care se formeaz imaginea firului de cuar , iar cealalt este mai mare i permite p trunderea razelor de soare . Observa iile efectuate cu ajutorul radiometrului bimetalic de tip Michelson, constau n determinarea deplas rilor pe care le face firul de cuar , ca urmare a curb rii lamei bimetalice supuse influen ei razelor solare directe . n acest scop , trebuie efectuate citiri ale pozi iei firului de cuar , att cu piesa receptoare ecranat , ct i cu piesa receptoare expus radia iei solare directe . Prin nchiderea i deschiderea alternativ a orificiului receptor al radiometrului , la intervale de 30 de secunde , se ob ine un regim sta ionar al determin rilor . Pentru ob inerea unor valori ct mai apropiate de realitate , citirile se repet de mai multe ori , la inervale de 30 de secunde. Ele se ntrerup dac temperatura corpului se modific n a a fel nct pozi ie rece a firului de cuar se deplaseaz cu mai mult de 15 diviziuni . O alt condi ie important a ob inerii unor date ct mai exacte , const n verificarea i corelarea pozi iei radiometrului fa de Soare , dup fiecare citire . Citirile se fac dup una din marginile firului de cuar cu precizia pn la 0,1 dintr-o diviziune , iar not rile valorilor citite pe scara micrometric se fac dup deschiderea sau nchiderea orificiului receptor . Aceast metod de determinare a radia iei solare directe , cu ajutorul radiometrului Michelson are o eroare de numai 2% . Num rul de diviziuni (n) cu care se deplaseaz firul de cuar n dreptul sc rii micrometrului este direct propor ional cu diferen a dintre temperatura (t) a lamei bimetalice i temperatura (t1) a

tubului metalic de protec ie , care este egal cu cea a lamei bimetalice umbrite : n = K ( t t1) , n care K este o constant dependent de construc ia instrumentului . Valoarea lui n este , n acela i timp , propor ional cu intensitatea radi iei solare directe (I),cu coeficientul de absorb ie al lamei bimetalice (E) i cu suprafa a acesteia (S): n = I ES. Dac egal m cele dou rela ii , determin m intensitatea radia iei solare directe astfel : IES = K (t t1) I = K (t t1) / Es = c (t t1) , unde c este coeficientul de transformare ob inut prin raportul K / ES , calculat pentru fiecare radiometru n parte . Datorit preciziei mari , radiometrul bimetalic de tip Michelson este larg utilizat ca etalon pentru compararea celorlalte instrumente radiometrice .

b) Radiometrul termoelectric RT-50 este un instrument simplu care func ioneazpe principiul producerii unui curent termoelectric prin nc lzirea diferen iat a termosudurilor care alc tuiesc piesa lui receptoare , sub influen a radia iilor solare .El se compune dintr-o pies receptoare , dintr-un tub radiometric i dintr-un galvanometru . Piesa receptoare este alc tuit dintr-un disc sub ire de argint , prev zut cu un orificiu nnegrit cu negru de fum pe partea superioar ( care este expus la Soare) , pentru a putea absorbi razele solare directe .De partea lui inferioar sunt fixate termosudurile interne-centrale ale celor 36 de termoelemente care alc tuiec bateria termoelectric a radiometrului . Aceasta are termosudurile periferice prinse de un inel de cupru , care fac corp comun cu instrumentul radiometric , ce are are aceea i temperatur cu cea a mediului n care se afl . Izolarea termosudurilor centrale de discul de argint i a termosudurilor periferice de inelul de cupru se face cu ajutorul unor buc i de hrtie special mbibate n erlac . Termosudurile bateriei sunt confec ionate din 72 de benzi fine de manganin i constantan sudate n zig-zag . Ele au termosudurile centrale i periferice unite printr-un conductor ale c rui capete ies n afara instrumentului , conectndu-se la galvanometru . Cu ajutorul acestuia se determin intensitatea curentului termoelectric produs , sub influen a radia iei solare directe , de c tre baterie . Piesa receptoare se instaleaz solid n interiorul capsulei metalice nichelate , la care se n urubeaz tubul radiometric nichelat . Acest tub este alc tuit dintr-o diafragm receptoare i alte 4 diafragme situate n interiorul s u , care limiteaz fascicolul razelor solare directe i diminueaz influen a vntului . Toate cele 5 diafragme sunt nnegrite la interior i nichelate la exterior . Unghiul maximei sensibilit i a radiometrului RT-50 este de 5r. Pentru orientarea exact ,inelul diafragmei este prev zut cu un orifciu minuscul, iar ecranul circular cu un punct negru . Orientarea precis fa de Soare se ob ine numai atunci cnd fascicolul de raze care trece prin orificiu cade exact pe punctul negru al ecranului special . Tubul radiometrului este montat pe un suport vertical , care , la rdul s u, este fixat pe un stativ metalic orizontal de form circular . Reglarea lui se face cu ajutorul unui dispozitiv , iar nchiderea lui cu un c p cel metalic .Acest c p cel mpiedic p trunderea prafului la piesa receptoare i serve te la stabilirea punctului zero al galvanometrului. n certificatul de etalonare al radiometrului se specific urm toarele date: sensibilitatea instrumentului Emv n cal / cm2min ; rezisten a termobateriei Rb n ohmi i iner ia n secunde . Dac el este adus la sta ie mpreun cu galvanometrul cu care a fost verificat , n certificatul de etalonare se nscrie i valoarea factorului de transformare (K) , corespunz toare unei diviziuni de pe scara galvanometrului. Aceast valoare se exprim n cal / cm2min .

n verderea efectu rii determin rilor , radiometrul se instaleaz astfel nct razele solare s cad perpendicular pe discul receptor de argint . Apoi , instrumentul se las 2-3 minute cu tubul deschis pentru ca apa absorbit de vopseaua neagr s se evapore . M surarea intensit ii radia iei decurge astfel : se pune c p celul metalic pe tubul radiometrului i dup 15 secunde se cite te pozi ia zero a acului galvanometric ; se scoate c p celul metalic de pe tub i se efectueaz trei citiri consecutive , la intervale de 10 secunde , din care se ob ine valoarea medie ( N) a devia iei acului galvanometric ; se pune din nou c p celul metalic pe tub i dup 15 secunde se cite te pentru a doua oar pozi ia zero a acului galvanometric , care se mediaz cu prima citire . Curentul care ia na tere n bateria termoelectric a radiometrului provoac devia ii ale acului galvanometric n situa iile n care razele solare directe cad pe discul receptor de argint . El este consecin a direct a diferen elor de temperatur care apar ntre termosudurile centrale i cele periferice i se m soar n mA cu ajutorul galvanometrului conectat la radiometrul respectiv. Intensitatea radia iei solare directe (I) este propor ional cu num rul de diviziuni (N ) , cu care deviaz acul galvanometrului , nmul it cu factorul de transformare K ( 5mA = 1 cal / cm2 min. ) : I = NK . Radiometrul termoelectric RT-50 este un instrument relativ .

7. M SURAREA RADIA IEI DIFUZE I GLOBALE

Intensitatea radia iei globale i difuze se m soar cu diferite tipuri de piranometre,care pot fi absolute ( la care intensitatea se exprim n cal/cm2min) sau relative ( la care intensitatea se exprim n unit i de m sur conven ionale care se nmul esc ulterior cu factorul de transformare ). Printre cele mai utilizate piranometre la sta iile din ara noastr sunt: piranometrul absolut Angstrm , piranometrul relativ Arago-Davy i piranometrul termoelectric Ian evski .

a) Piranometrul absolut de tip Angstrm exprim valoarea intensit ii radia iei difuze sau globale n cal/cm2min sau n ly/min . Piesa sa receptoare este format din dou perechi de lame sub iri de manganin . O pereche de lame este vopsit n negru i absorb n totalitate radia iile ce cad pe ele , iar cealalt pereche este vopsit n alb de magneziu i reflect aproape n totalitate fluxurile solare. Ele sunt dispuse alternativ i sunt protejate de o calot semisferic de sticl , ce permite trecerea radia iilor de und scurt (0,34-2,5Q) i le re ine pe cele de und lung emise de atmosfer sau de corpurile din jur . Aceast calot are rolul i de a anihila influen ele vntului i ale precipita iilor . Sudurile unor cupluri termoelectrice confec ionate din manganin i constantan sunt lipite de p r ile inferioare ale lamelor .n circuitul acestora este conectat un galvanometru sensibil. Lamele negre se nc lzesc , n timp , prin absorb ia radia iei globale i difuze ce cade pe suprafa a lor .n acela i timp , lamele albe p streaz temperatura mediului nconjur tor . Diferen a termic creat astfel duce la apari ia unui curent termoelectric , care produce devierea acului indicator al galvanometrului . Pentru aducerea acului n pozi ia zero , lamele albe sunt nc lzite artificial , prin intermediul unui curent electric de compensa ie produs de o baterie de elemente i reglat de un reostat . Abia cnd temperaturile celor dou perechi de lame sunt egale , acul galvanometric revine n pozi ia zero . Cantit ile de c ldur ce se produc n lamele negre (qn) i n lamele albe (qa) depind de coeficientul de absorb ie pentru radia ia difuz sau global a lamelor negre (En) i a lamelor albe (Ea) , de coeficientul de permeabilitate a sticlei (p) , de suprafa a lamelor (s) i de m rimea intensit ii radia iei globale sau difuze: qn = 2I p En s i qa = 2I p Ea s . Cum cantitatea de c ldur a lamelor negre trebuie s fie egal cu cea a lamelor albe , se adaug cantitatea de c ldur produs de curentul de compensa ie la cea a lamelor albe: qn = qa + 2 60 cri2 , n care c este constanta lui Joule (0,24) ; r este rezisten a introdus n circuit de reostat ( a curentului electric de compensa ie ) , iar i este intensitatea curentului electric de compensa ie citit de miliampermetru ( m surat n mA ) . Cum qn = 2I p En s i qa = 2I p Ea s , iar qn = qa + 2 60 cri2 2I p En s = 2I p Ea s + 2 60 cri2 , de unde se deduce valoare intensit ii : I = 60 cri2 / p s ( En - Ea ). Pentru determinarea radia iei difuze piesa receptoare se umbre te cu un ecran special , iar pentru m surarea radia iei globale , ecranul se ndep rteaz . Trebuie men ionat c , fluxul radia iei difuze este n func ie de : n l imea Soarelui deasupra orizontului , nebulozitate , latitudine , altitudine , dar i de prezen a sa absen a sratului de z pad . b) Piranometrul relativ AragoDavy este alc tuit din dou termometre identice , unul dintre ele avnd rezervorul acoperit cu

negru de fum , iar cel lalt cu alb de magneziu . Ambele rezervoare sunt protejate mpotriva vntului i a precipita iilor atmosferice de un nveli sferic de sticl , din interiorul c ruia s-a scos aerul . Pentru efectuarea determin rilor intensit ii radia iei difuze sau globale , termometrele cu mercur ale piranometrului se fixeaz pe un suport n pozi ie orizontal . Se citesc temperaturile tn i ta indicate de termometrul cu rezervorul negru i de cel cu rezervorul alb , apoi se calculeaz diferen a dintre valorile citite , iar valoarea ob inut se nmul e te cu factorul de transformare (B) , ob inndu-se : I = B ( tn ta ) . Factorul de transformare (B) reprezint cantitatea de c ldur exprimat n miliacalorii /cm2 min , corespunz toare diferen ei termice de 1rC dintre cele dou termometre . Acest factor se ob ine prin compararea indica iilor unui piranometru Arago-Davy cu cele ale unui radiometru , dup metoda soare-lun . Astfel , se fac citirile valorilor ecranate i neecranate indicate de cele dou termometre la intervale de 25 de minute , iar n ultimele 5 minute de expunere la Soare se determin intensitatea radia iei solare directe (S) , cu ajutorul unui radiometru .

c) Piranometrul termoelectric tip Ian evski este un instrument radiometric relativ i este ac tuit din patru p r i principale : piesa receproare pentru radia ii , suportul , ecranul de umbrire i dispozitivul de uscare . Piesa receptoare este reprezentat de o termobaterie de form p trat cu latura de 3cm .Aceasta se compune dintr-o serie de termocupluri confec ionate din benzi sub iri de manganin i constantan . Sensibilitatea ei este de 8 mv la 1 cal / cm2min , iar rezisten a termoelementelor este 30 ohmi . Partea superioar a termobateriei ( care se expune radia iilor solare ) se vopse te cu negru de fum i cu alb de magneziu asemenea unei table de ah . Coeficientul de absorb ie pentru radia iile de und scurt au valori foarte mari n cazul negrului de fum i valori nesemnificative n cazul albului de magneziu . Din aceast cauz , sudurile de culoare neagr ale termobateriei se nc lzesc sub inciden a radia iei difuze sau globale , iar cele de culoare alb r mn la temperatura mediului nconjur tor . Diferan a termic ap rut astfel genereaz un curent termoelectric a c rui intensitate se m soar cu galvanometrul cuplat la piranometru . Termobateria se fixeaz pe o plac metalic de care este izolat cu ajutorul unei foi e sub iri de hrtie special . La rndul s u , placa se prinde cu uruburi de corpul instrumentului. De la termosudurile marginale ale bateriei pornesc doi conductori care fac leg tura ntre piranometru i galvanometrul s u . Deasupra pl cii metalice exist o alt plac , decupat n mijloc dup dimensiunile termobateriei , cu care se g se te n acela i plan orizontal . Aceasta este fixat de prima cu ajutorul unor uruburi mici i poart numele de diafragm . Calota semisferic de sticl se prinde de inelul metalic, de care sunt prinse i cele dou pl ci. Aceasta are rolul de proteja termobateria mpotriva vntului i a precipita iilor i de a re ine radia iile de und lung , permi nd p trunderea numai a radi iilor de und scurt . Capul piranometrului este format din cele dou pl ci metalice , inelul de fixare, calota semisferic de sticl i termobaterie . Orizontalizarea instrumentului se realizeaz cu ajutorul unei nivele cu bul de aer, care este fixat pe o prelungire lateral a pl cii ce sus ine termobateria. Suportul piranometrului este alc tuit dintr-un tub metalic fixat pe un trepied , care este situat pe o plac metalic circular .La extremitatea superioar a tubului se n urubeaz n pozi ie orizontal capul piranometrului .Tot de suport este fixat i o prghie orizontal , la cap tul c reia este montat o tij cilindric prev zut cu un disc metalic de umbrire .

Ecranul se umbrire este reprezentat de un disc metalic al c rui diametru este egal cu cel al calotei semisferice de sticl . El este fixat la cap tul superior al tijei cilindrice . n timpul m sur rii radia iei difuze , el permite ecranarea unei p r i din bolta cereasc cu raza de 5r, care are n centrul s u Soarele . Dispozitivul de uscare este un tub de sticl fixat cu cear ro ie ntr-o buc e de la partea inferioar a capului piranometrului .n interiorul lui se introduce o substan higroscopic ( clorur de calciu , silicagel , natriu metalic sau sulfat de cupru calcinat) care absoarbe vaporii de ap , mpiedicndu-i s condenseze pe partea interioar a calotei de sticl sau pe fa a piesei receptoare . Piesa receptoare se ecraneaz numai n timpul observa iilor privind intensitatea radia iei difuze . Dup efectuarea determin rii , capul piranometrului se nchide cu un capac metalic vopsit n alb , care este folosit pentru protejarea piesei receptoare i pentru determinarea punctului zero al galvanometrului . Dup ndep rtarea capacului , se fac mai multe citiri , n mod alternativ , cu ecran, pentru intensitatea radia iei difuze i, f r ecran, pentru intensitatea radia iei globale .La sfr itul observa iilor , capacul se pune la loc i se repet citirile pentru determinarea punctului zero al galvanometrului . Datorit faptului c , intensitatea radia iei difuze (i) i intensitatea radia iei globale ( I+i ) sunt propor ionale cu num rul de diviziuni cu care deviaz acul galvanometrului , nmul ind cu factorul de transformare ( C ) , ob inem rela iile : I = Cn0 i I + i = C n , n care : n0 este num r mediu de diviziuni corespunz tor pozi iei zero a galvanometrului , iar n este num rul mediu de diviziuni cu care deviaz acul galvanometric . F cnd diferen a celor dou rela ii , ob inem : I = ( n n0 ) C. Atunci cnd se calculeaz intensitatea radia iei globale , trebuie avut n vedere , pe lng factorul de transformare , i coeficientul de corec ie , care se nmul e te cu factorul de transformare . Coeficientul de corec ie este raportul dintre factorul de transformare la n l imea dat i factorul de transformare normal .

8. M SURAREA RADIA IEI REFLECTATEDeterminarea intensit ii radia iei reflectate se face cu ajutorul albedometrelor de sta ie i portabile , cu fotoelementul cu seleniu i cu solarimetrul Gorczynski. a) Albedometrul de sta ie este folosit pentru determinarea intensit ii radia iei difuze , globale i reflectate . El este alc tuit dintr-un cap de piranometru , instalat pe un suport special ,care i permite rotirea cu 180r. Termobateria este un p trat cu latura de 3 cm i este format din benzi sub iri de manganin i constantan legate n serie . Ea este vopsit n negru de fum i alb de magneziu pe suprafe ele expuse radia iilor solare i este protejat de o calot sferic de sticl . Suportul este un tub metalic , fixat pe o plac alungit , care este prins mobil de un disc metalic i care poate fi r sturnat cu fa a n jos , mpreun cu capul piranometrului pe care l sus ine . Suportul tubular poate s se roteasc pe orizontal n jurul axei sale .Lateral are un orificiu n care se fixeaz dispozitivul de uscare , avnd forma diferit de piranometrul tip Iani evski . El este protejat mpotriva spargerii de un c p cel cilindric din metal nichelat . Tot n suportul tubular este fixat i prghia orizontal , pe care se monteaz tija care sus ine ecranul de umbrire .

n certificatul de etalonare al albedometrului se trec aceleasi date ca i n cazul piranometrului Iani evski : sensibilitatea instrumentului n mv/calcm2 /min; rezisten a termobateriei n ohmi ; iner ia n secunde i graficul de corela ie ntre coeficientul de corec ie i n l imea Soarelui deasupra orizontului . Determinarea albedoului presupune efectuarea a dou m sur tori distincte : cea a intensit ii radia iei globale (Q) , care se realizeaz cu piesa receptoare orientat n sus i cea a intensit ii radia iei reflectate (Rs), care se realizeaz cu piesa receptoare orientat n jos . n ambele m sur tori , piesa receptoare trebuie s se afle n pozi ie perfect orizontal . Deci , albedoul este raportul dintre intensit tea radia iei globale i cea a radia iei reflectate , nmul it cu 100 : A =( Q / Rs) 100 . Se exprim n procente.

b) Albedometrul portabil este un piranometru de tip Iani evski u or modificat, alc tuit dintr-un cap piranometric , fixat pe un mner i o suspensie cardanic , ce permite rotirea piesei receptoare . El se folose te n cadrul cercet rilor microclimatice, pentru efectuarea unor determin ri comparative privind albedoul diferitelor tipuri de suprafe e active . Observatorul trebuie s stea la o anumit distan de albedometru ,iar prin intermediul unui mner ( o tij de lemn de 2m ) va face determin rile .n acela i scop, galvanometrul va fi amplasat la 5-6 m de observator . Atunci cnd se m soar intensitatea radia iei reflectate , piesa receptoare a albedometrului va sta n jos , la n l imi de 0,5-1 m deasupra solului .Cu ct determin rile se fac la n l imi mai mici , cu att ele sunt mai exacte . c) Fotoelementul cu seleniu este un instrument special , utilizat pentru determinarea exact a capacit ii de reflec ie proprie diferitelor tipuri de suprafe e. El face parte din categoria fotoelementelor cu strat de blocare . Acest strat de blocare se formeaz ntre stratul de seleniu i pelicula fin de aur . Piesa receptoare este o pl cu de fier , peste care se aplic un strat de seleniu , iar peste aceasta se g se te o pelicul extrem de fin de aur sau platin .Razele solare traverseaz pelicula de aur i p trund n stratul de seleniu, din ai c rui atomi smulg un num r oarecare de electroni . Ace i electroni trec n pelicula de aur ,de la suprafa a fotoelementului , dar nu se mai pot ntoarce n semiconductor din cauza stratului de blocare . Acest lucru face ca stratul de seleniu i placa de fier s se ncarce cu sarcini electrice pozitive , iar pelicula de aur cu sarcini negative . Prin

urmare , se formeaz o diferen de poten ial ntre plac i pelicul , iar prin intermediul unui galvanometru conectat n circuit se poate constata prezen a unui fotocurent electric , ce se deplaseaz de la plac c tre pelicul . Intensitatea fotocurentului (I) este propor ional cu luxul (R) luminos ce cade pe suprafa a fotoelementului : I = K R , unde K este un coeficient de propor ionalitate .

d) Solarimetrul Gorczyinski este folosit la determinarea intensit ii radia iei directe , difuze , globale i reflectate , fiind considerat un instrument radiometric complex . El func ioneaz pe baza unui curent termoelectric ce nc lze te n mod diferit sudurile cuplului termoelectric expuse radia iilor i celor ferite de radia ii . Intensitatea curentului produs se ob ine indirect , pe baza valorii tensiunii curentului ( care se exprim n milivol i ) . Piesa sa receptoare este o termobaterie format din mai multe lame metalice . Pe p r ile care sunt expuse radia iilor solare , lamele sunt vopsite cu negru de fum , iar pe p r ile opuse sunt lipite sudurile unui cuplu termoelectric de tip Moll . Aceast termobaterie este fixat ntr-o cutie metalic nichelat , de la care pornesc firele ce fac leg tura cu milivoltmetrul . Pentru determinarea intensit ii radia iei solare directe se folose te tubul radiometric , care se monteaz la cutia metalic . Acest tub este nnegrit pe interior cu negru de fum . El trebuie demontat de fiecare dat cnd se fac m sur tori ale intensit ii radia iei directe , difuze , globale sau reflectate . Solarimetrul este etalonat pentru fiecare gen de determinare : pentru func ionarea sa ca radiometru ,1mv =0,67 cal/cm2 min (1cal /cm2min =1,49 mv), iar pentru func ionarea sa ca albedometru, 1mv = 0,38 cal /cm2min ( 1cal / cm2min = 2,63 mv ) .Pentru a afla valorile absolute se folosesc tabele de transformare antecalculate .

9. M SURAREA RADIA IEI EFECTIVEDeterminarea intensit ii radia iei efective se face cu ajutorul diferitelor tipuri de pirgeometre. Unul dintre cele mai utilizate aparate este pirgeometrul de tip Savinov Iani evski . Pirgeometrul tip Savinov-Iani evski func ioneaz pe principiul producerii unor curen i termoelectrici a c ror intensitate se determin cu un galvanometru conectat . Piesa sa receptoare este alc tuit din patru lame din manganin sau de cupru, care sunt instalate n pozi ie orizontal . Dou dintre lame sunt vopsite pe partea superioar cu negru de platin , iar celelalte dou sunt nichelate sau aurite .De p r ile lor inferioare sunt lipite sudurile unei baterii termoelectrice de manganin , n circuitul c reia se conecteaz un galvanometru sensibil . Lamele nichelate au proprietatea de a reflecta aproape n totalitate radia iile de und lung , dar nu pot emite dect pu ine radia ii de und scurt . Lamele negre absorb n ntregime radia iile incidente i sunt capabile s emit radia ia terestr (Et) , care este dependent de temperatura lor .Temperatura lamelor negre este egal cu temperatura suprafe ei pe care se fac determin rile i se m soar cu termometrul . Emisia lor are loc conform legii lui Stephan i Botzmann : Et = WT4 , n care : T temperatura absolut ; W - constanta lui Boltzmann.

n acela i timp , asupra lamelor negr ac ioneaz i radia ia atmosferei (Ea), care determin nc lzirea sau r cirea acestora , n func ie de fluxurile radiative Et i Ea. Diferen a de temperatur care apare ntre lamele negre i cele nichelate genereaz un cutrent termoelectric , a c rui intensitate se determin cu galvanometrul . Conform legii lui Joule , intensitatea radia iei efective (Eef) este propor ional cu intensitatea curentului termoelectric la p trat : Eef = Et Ea = ( 0,24 r60 / s ) i2 = Ki2 , n care : r este rezisten a electric ; s este suprafa a piesei receptoare ; I este intensitatea curentului termoelectric ; K este constanta care se determin experimental .

10 . M SURAREA BILAN ULUI RADIATIVBilan ul radiativ se defin te ca fiind diferen a dintre fluxurile radiative primite i cele emise de o suprafa oarecare .Valorile sale se determin cu ajutorul unui instrument special numit bilan ometru , care se bazeaz pe principiul producerii curen ilor termoelectrici . Bilan ometrul are drept pies receptoare dou pl ci identice . Acestea se ob in prin mpletirea unor fire de cupru nnegrite la exterior cu negru de fum , care sunt pozi ionate astfel nct una este orientat c tre bolta cereasc , iar cealalt c tre suprafa a terestr . Termobateria este lipit de p r ile interioare ale pl cilor receptoare i este alc tuit din benzi de constantan nf urate pe bare de cupru i izolate de dou foi e de hrtie special mbibate n erlac . Benzile sunt argintate pn la jum tate. Pe fiecare plac se g sesc sudurile de constantat deasupra , iar cele de argint dedesubt . Capetele acestor benzi sunt legate n serie , iar barele sunt a ezate ntre cele dou pl ci . Capetele piesei receptoare sunt legate de doi conductori termoelectrici cu ajutorul unui galvanometru , dup ce str bat o parte a mnerului bilan ometrului . Acest aparat este prev zut cu dou ecrane de umbrire ( cu diametrul de 10 cm) , care este fixat pe o tij metalic de 50 de cm lungime , i are rolul de a elimina radia ia direct , care este nregistrat de radiometre . Pentru a fi protejat , bilan ometrul se introduce ntr-o cutie metalic cu pere i dublii , iar orinzontalizarea sa se face cu ajutorul unei nivele cu bul de aer . Placa superioar ( care este orientat c tre bolta cereasc ) prime te radia ia global ( I + i ) i radia ia atmosferei ( Ea ) i pierde , prin emisie o parte din energia radiant ( cantitatea radia iilor cu und lung E1 ) .Bilan ul ei este : B = ( I + i ) + Ea - E1 . n cazul n care nu se folose te ecranul de umbrire , apare i radia ia direct (S) , iar ecua ia bilan ului este : B = ( S + I + i ) + Ea E1 . Placa inferioar ( care este orientat spre suprafa a terestr ) prime te radia ia terestr ( Et ) i radia ia reflectat de c tre aceasta ( Rs ) , dar pierde prin emisie ,o cantitate de energie radiant ( E2 ) .Bilan ul ei este : B = Et + Rs E2 . nc lzirea diferit a celor dou pl ci genereaz un curent termoelectric ( m surat cu acul galvanometric ) a c rei intensitate este propor ional cu diferen a dintre fluxurile de radia ii primite i cele cedate de pl ci :

B = [ ( I + i ) + Ea E1 ] - [ Et + Rs- E2 ]. Deoarece cele dou pl ci sunt identice , rezult c bilan ul este : B = [ ( I + i ) + Ea ] - [ Et Rs ] . n urma m sur torilor efectuate , s-a constatat c viteza vntului influen eaz sensibilitatea bilan ometrului , motiv pentru care aceast vitez se determin odat cu valorile bilan ului .Astfel , se aplic factorul de corec ie pentru viteza vntului , care este notat n certificatul de etalonare al aparatului .Factorul de corec ie este raportul dintre valorile ob inute pe timp calm i cele ob inute cu vnt de o anumit vitez . n certificatul de etalonare al bilan ometrului se trec , pe lng datele prezente i n cazul radiometrului , piranometrului , pirgeometrului , piranografului, pirheliometrului i albedometrului , i un tabel de coeficien i de corec ie proprii diferitelor viteze ale vntului. n timpul determin rilor , bilan ometrul se fixeaz pe suportul radiometrlor , la cca. 1,5 m deasupra solului , n pozi ie orizontal , cu o pies receptoare orientat spre bolta cereasc , iar cu cealalt pies spre suprafa a terestr . Totodat , trebuie s se fac i o serie de observa ii asupra unor elemente meteorologice , cum ar fi nebulozitatea , vizibilitatea, starea discului solar, temperatura solului , temperatura i umezeala aerului , etc.

Galvanometrul G.S.R.-1 este un instrument radiometric care se folose te la determinarea intensit ii curen ilor termoelectrici , care iau na tere n termobaterii. Func ionarea lui se bazeaz pe interac iunea dintre dou cmpuri magnetice distincte . Prin conectarea sa la circuitul radiometrelor , se fac citirile cu acul galvanometric . Acest aparat se verific periodic , la intervale de un an.

M SURAREA TEMPERATURII AERULUI I SOLULUI

Temperatura reprezinta principalul element meteorologic care exprima din punct de vedere fizic viteza cu care particulele de aer efectueaza miscari de tip boolean (dezordonate) provocata de starea termica a volumului de aer. 1. Unitatea de m sur este gradul de temperatur , corespunz tor unei diviziuni de lungime a sc rii lineare. M rimea temperaturii este dependent de scara folosit : a. scara termometric Celsius (C/centigrade) care este cel mai frecvent utilizat pe plan mondial (scara universal ), aceasta avnd dou valori importante: t1=0C (punctul de nghe al apei la o atmosfer ) i t2=100C(punctul de fierbere al apei la o atmosfer ); b. scara Fahrenheit (F) cu un interval de 180 F (32F-212F); pentru conversia din grade Celsius n grade Fahrenheit se folose te formula F=9/5C+32; punctul de fierbere al apei este la 212 F, iar cel de nghe 32F; c. scara Kelvin (K) sau scara temperaturii absolute la care 0K = -273,15C (zero absolut); temperatura n grade Kelvin poate fi calculat prin ad ugarea cifrei 273,15 temperaturii n grade Celsius; d. scara Reaumur (R), cu grada ii cuprinse ntre 0 (punctul de nghe al apei) i 80R (punctul de fierbere al apei); e. scara Rankine (Ra), cu punctul de fierbere al apei la 671,67Ra i punctul de nghe al apei la 491,67 Ra.

. M surarea temperaturii aerului

se realizeaz

cu ajutorul termometrului meteorologic sau cu ajutorul unor senzori.

Termometrul func ioneaz pe baza propriet ilor corpurilor lichide sau solide de a- i m ri sau mic ora volumul n raport cu varia iile termice. a. Clasificarea termometrelor: a.1. dup scop i destina ie: - meteorologice (normale, de minim , maxim , de minim - medicale; - industriale; - pentru ntrebuin ri casnice etc. a.2. dup natura elementului sensibil: - cu lichid (mercur, alcool etilic, toluen); - metalice; - manometrice; - electrice (cu termoelemente, rezisten electric , termistori). b. Tipuri de instrumente i aparate i maxim );

utilizate n sta iile meteorologice

Termometrul normal/ordinar:

meteorologic

- indic temeratura aerului din momentul observa iei;

- are ca element sensibil mercurul cantonat ntr-un rezervor sferic/cilindric; - scala are diviziuni cuprinse ntre -36 C i 60-70 C; - citirile se fac de 4 ori/zi (orele 1,7,13,19) la orele de observa ie climatic (exact la ora local ).

b.2. Termometrul de maxim : - indic cea mai ridicat temperatur care a avut loc ntre 2 observa ii; - termometru cu mercur cu rezervor sferic/cilindric; - limitele scalei sunt cuprinse ntre -36C i +51C; - tubul capilar prezint n apropierea rezervorului o ngustrare, realizat cu ajutorul unui fir de sticl , care nu permite mercurului s se retrag napoi cnd temperatura scade, indicnd valoarea maxim existent n intervalul anterior; - este situat n ad postul meteorologic pe acela i suport cu termometrul de minim , respectiv culcat, cu cap tul superior mai ridicat dect rezervorul; - citirile se fac la orele 7 i 19, f r a fi luat de pe suport.

Termometrul de minim : - indic cea mai sc zut temperatur care a avut loc ntre 2 observa ii; - func ioneaz cu toluen sau alcool bine rafinat (de cel pu in 96) ; - rezervor n form de furc , pentru a i se m ri suprafa a de contact cu aerul atmosferic;

- scala este gradat de la -50C la +55C, cu diviziunea cea mai mic de 0,5C; - n interiorul tubului capilar exist un index (pies de sticl sau por elan alungit retragerea i bombat la capete), care n jos odat din cu tub, alcoolului se deplaseaz

indicnd temperatura minim dintrun interval f r a se deplasa n sus la cre terea temperaturii; - n ad postul meteo este a ezat n pozi ie perfect orizontal ; - citirile se fac la orele 7 i 19.

b.4. Termometrul de minim

i maxim (Six i Bellani) :

- tub capilar n form de U, cu rezervorul din stnga (cel de minim ) de form cilindric , iar cel din dreapta (de maxim ) n form de par ; b.5. Termograful:Termograf

- nregistraz continuu temperatura aerului ntr-un anumit interval de timp; - principiul de func ionare se bazeaz pe deform rile pe care le

sufer un corp metalic sub influen a temperaturii: - este alc tuit din : receptor (lam bimetalic format prin sudarea a dou lame de metal), sistem de transmitere i amplificare a deform rii i mecanismul de nregistrare (tambur cu mecanism de ceasornic n interior).

3. M surarea temperaturii solului instrumente i aparate: - la suprafa a solului dezgolit de vegeta ie i la suprafa a stratului anterior. a. Termometrul de sol cu cot: - cu mercur; - are o prelungire a corpului ntre scal i rezervor de z pad temperatura se m soar cu termometrele meteorologice obi nuite prezentate

potrivit adncimii la care urmeaz s se fac m sur torile i o ndoitur de 135 a rezervorului spre interior sau exterior fa de tubul capilar care permite introducerea rezervorului la adncimea dorit ; - termometru cu precizie ridicat (diviziuni din 0,1 n 0,1 C); b. Termometrul de sol cu tragere vertical - se folose te pentru adncimi de 20-320 cm; - rezervorul cu mercur este mult m rit, iar scala este gradat din 0,2 n 0,2 C; c. Termometrul sond - se folose te pentru m surarea temperaturii solului n stratul arabil, pentru stabilirea celor mai favorabile termene pentru sem narea diferitelor plante;

- introdus ntr-un tub protector metalic prev zut cu numeroase orificii pentru a se asigura contactul dintre rezervor i sol; - observa iile se efectueaz din 2 n 2 zile. d. Geotermometrul i geotermograful e. Glaciometrul Danilin - determin adncimea de nghe n sol; - se instaleaz dou , n col urile opuse ale parcelei de observa ii meteorologice; - observa iile se efectueaz ntre orele 8 i 9, n zilele de 5,10,15,20,25 i ultima zi a lunii.

NebulozitateaPentru un observator situat astfel sa poata percepe in orice directie linia orizontului, acoperirea cerului de nori este variabila in timp. Cerul poate fi in intregime senin, partial acoperit de nori, sau in intregime acoperit de nori. Nevoia unor caracterizari mai precise a determinat pe specialisti sa recurga la scari conventionale in care cerul senin este notat cu 0, iar cerul complet acoperit cu 8 sau 10.

DEFINITIA 17.10 Nebulozitatea este gradul de acoperire a cerului cu nori. Variatia nebulozitatii este diurna si sezoniera, functie de anotimp. In general variatia diurna are doua maxime, una dimineata si cealalta, dupa amiaza. Deasupra marii variatia diurna a nebulozitatii este inversa celei de la uscat, ziua predomina norii de genul Stratos si Stratocumulus si noaptea, cei de tip convectiv. Conditiile locale de mediu conditioneaza variatia anuala a nebulozitatii (astfel pe latitudini medii nebulozitatea inregistreaza valoarea minima vara si cea maxima, iarna. Codificarea Ship iRixhVV iR indicativ privind precipitatiile atmosferice; ix indicativ privind dotarea statiei; h indicativ privind plafonul norilor; VV vizibilitatea iR (1,2,3,4) 1,2 - precipitatii incluse; 3 - precipitatii omise; 4 - nu sunt date disponibile. ix (1,2,3,4,5,6) 1,2,3 - statii cu personal; 4,5,6 - statii automate. h(l,2,3,4,5,6,7,8,9) 0 < 50 m

1 50 - 100m 2 100 - 200m 3 200 - 300m 4 300 - 600m 5 600 - 1000m 6 1000 - 1500m 7 1500 - 2000m 8 2000 - 2500 m 9 > 2500 m (cer senin). VV 90 - 98 m vizibilitate exprimata vizual; 01 - 80 m vizibilitate determinata instrumental; Nddff N - indicativ referitor la nebulozitate (0 - 9); dd - indicativ referitor la directia vantului ( 10); ff - indicativ referitor la viteza vantului. Notarea conventionala Nebulozitatea este reprezentata pe harti sinoptice de "gradul de innegrire" al cerului. Norii Norii sunt formatiuni constituite din picaturi de apa care iau nastere prin condensarea sau sublimarea vaporilor de apa din atmosfera. Mentinerea lor la diferite inaltimi deasupra marii sau a uscatului este posibila numai ca urmare a miscarilor verticale ascendente ale aerului. Inaltimea la care se formeaza depinde de factorii mentionati mai jos: - nivelul de condensare; - nivelul izotermei de 0 C; - nivelul nucleelor de gheata; - nivelul de convectie. Culoarea norilor difera in functie de structura lor, de inaltimea Soarelui si de pozitia observatorului. Clasificarea norilor Norii se clasifica dupa geneza (dupa fenomenul fizic care duce la formarea norilor) si dupa aspectul exterior, purtand nume provenite din limba latina. Dupa geneza, norii pot fi stratiformi mari aglomeratii de nori migratori, ce insotesc perturbatiile ciclonice in miscare (de exemplu norii Cirrostratus, Altostatus, Nimbostratus); ondulati ce se formeaza in interiorul straturilor de aer cu mare stabilitate termodinamica dispuse deasupra straturilor turbulente, ca urmare a miscarilor ondulatorii ce apar aici (de exemplu norii Status de toate speciile si varietatile, Stratocumulus si Altostatus cu diferite specii, Cirrocumulus cu speciile stratiformis si lenticularis). In cadrul clasificarii internationale a norilor se definesc genurile, speciile si varietatile de nori. Genurile de nori sunt: Cirrus Ci; Cirrocumulus Cc; Cirrostratus Cs; Altocumulus Ac; Altostratus As; Nimbostrtus Ns; Statocumulus Sc; Stratus St; Cumulus Cu; Cumulonimbus Cb. Speciile de nori sunt: Fibratus, Uncinus, Spissatus, Castellanus, Floccus, Nebulosus, Lenticularis, Fractus, Calvus, Capillatus.

Varietatile definesc caracteristici particulare ale norilor si pot fi: Intortus, Vertebratus, Undulatus, Radiatus, Duplicatus; translucidus, perlucidus, sau opacus atunci cand se fac referiri la gradul de transparenta al norilor. Functie de inaltimea bazei lor deasupra suprafetei solului (plafonul norilor) norii se clasifica astfel: 1. Norii superiori (inaltime 513 km) Norii superiori sunt: Cirrus (ci) - se formeaza la inaltimi de 800011000 m fiind alcatuiti in cea mai mare parte din microcristale de gheata: - fibratus (fib), aceastia indica de obicei ca vremea rea se afla inca la o distanta relativ mare de locul unde se observa; - uncinus (unc), specie caracterizata prin prezenta la unele din capetele norilor, a unei forme scamosate asemanatoare unui carlig sau gheare; - spissatus (spi), specie ce prezinta pentru observatori in directia Soarelui o culoare cenusie; - castellanus (cas), in partea superioara prezinta forme asemanatoare unor creneluri sau a unor mici turnuri; - floccus (flo), nori mici care apar destramati. Cirrocumulus (Cc) - se formeaza intre 50007000 m la latitudini medii, fiind alcatuiti din cristale de gheata si picaturi de apa in stare de supraracire. Cand observatorul se afla sub ei distinge o serie de "lenticule" asemanatoare unor ghemotoace de lana grupate ori dispuse in siruri paralele. Prezinta uneori si o dispunere pe inaltimi mici. In cadrul acestui gen de nori se identifica urmatoarele specii: stratiformis (stra); lenticularis (len); costellanus (cos); floccus (flo). Cirrostratus (Cs) - se formeaza la inaltimi situate intre 600011000 m, fiind aproape in intregime alcatuiti din cristale de gheata. Se infatiseaza sub forma unor straturi subtiri sub aspectul unui voal fin, abia vizibil, sau sub forma unor petice rupte, destramate de vant, dand cerului un aspect laptos. In cadrul acestei grupe se intalnesc urmatoarele specii: fibratus (fib);nebulosus (neb). 2. Norii mijlocii (inaltimea 27 km) Norii mijlocii sunt: Altocumulus (Ac) - se formeaza la inaltimi situate intre 35006500 m, infatisandu-se adeseori pe cer in grupuri aparent echidistante. Cand acesti nori prezinta pe cer o dispunere in benzi paralele, ei preced un front cald asociat cu precipitatii, ploi sau ninsori de durata. Acest gen de nori cuprinde urmatoarele specii: stratiformis (str); lenticularis (len); costellanus (cos); floccus (flo). Altostratus (As) - se formeaza la inaltimi de 35006000 m si au in genere culoarea gri deschis, iar discul Soarelui sau al Lunii nu poate fi distins prin ei de observator. Acesti nori sunt considerati de meteorologi si marinari ca fiind cei mai buni indicatori ai vremii. Ei aduc caderi de precipitatii de lunga durata, indeosebi cand se constata ca stratul de nori devine din ce in ce mai gros si coboara. 3. Norii josi (inaltimea 802000 m) Norii josi sunt: Nimbostratus (Ns) - sunt rezultatul coborarii plafonului unor nori altostratus si a ingrosarii

puternice a acestora. Inaltimea lor medie este de aproximativ 800 m. Au infatisarea unui strat continuu fara relief, de culoare cenusie, aproape uniforma. Acesti nori nu pot fi socotiti indicatori ai evolutiei vremii deoarece in momentul in care observatorul constata existenta lor pe cer, vremea rea s-a instalat (ploi torentiale, ninsori intense sau viscole, vanturi cu rafale puternice). Stratocumulus (Sc) - se formeaza la altitudini prin coborarea norilor specifici altor inaltimi sau prin ridicarea unui strat de ceata. Acest tip de nori cuprinde urmatoarele specii: stratiformis (str); lenticularis (len); costellanus (cos). Prezenta norilor stratocumulus pe cer indica burnita sau ninsori slabe (fulgi mici si nori). Stratus (St) - se formeaza la inaltimi cuprinse intre cateva sute de metri si 1000 m. Cand acesti nori se formeaza inaintea unui front cald, vor cadea precipitatii sub forma de ploaie, caz in care exista posibilitatea ca ploaia sa suprasatureze aerul mai rece de sub frontul cald. Norii cu dezvoltare pe verticala In aceasta categorie fac parte norii care se formeaza in general prin procese convective (convectia termica si dinamica), fapt care explica extensia lor pe verticala, pe distante care ating uneori mii de metri. Cumulus (Cu) - sunt nori care la latitudinile medii incep sa se formeze la cateva ore dupa rasaritul Soarelui, se dezvolta puternic in orele amiezii si dispar de regula odata cu inserarea sau in timpul noptii. Au un aspect pufos, se modifica continuu si au o culoare alb stralucitoare cand sunt iluminati de razele Soarelui. Daca se constata dezvoltarea lor puternica pe verticala devin foarte probabile ploi torentiale si rafale puternice de vant in apropierea zonelor in care cad aversele de ploaie. Din aceasta specie fac parte: humilis (hum) - nori cu dimensiuni mici; mediocres (med) - nori cu dezvoltare medie; congestus (con) - nori prezentand protuberante si bucle mari; fractus (fra). Cumulonimbus (Cb) - sunt nori grei, densi, caracterizati printr-o puternica dezvoltare pe verticala. Priviti de la distanta au aspectul unor turnuri sau munti uriasi, albi sau gri pal la varf si cenusiu inchis la baza. Baza lor se poate afla la aproximativ 1000 m, iar extinderea pe verticala poate depasi 11000 m., observarea lor pe cer constituie totdeauna un indiciu de inrautatire a vremii, caracterizata frecvent prin rafale de vant puternice, ploi torentiale, fulgere, tunete si trasnete. Din aceasta cauza ei mai sunt denumiti "capete de tunete". Din aceasta specie de nori fac parte: calvus (cal) - cu protuberante in curs de destramare; capillatus (cap) - cu forme asemanatoare norilor cirrus in partea superioara.

Determinarea duratei de stralucire a soarelui n scopul determin rii duratei de str lucire a Soarelui se folose te heliograful. Durata de str lucire a Soarelui se exprima n num r de ore de insola ie. Heliograful p r i componente: - sfer de cristal;

- placa de fixare a heligramei (hrtie cu diviziuni temporale); - dispozitiv de latitudine. Principiul de determinare a duratei de str lucire a Soarelui const n determinarea duratei de timp (ore, minute) de insola ie prin citirea intervalului de timp de pe hietogram ars sub influen a razelor solare.

Determinarea stratului de zapada

Din punct de vedere climatologic, stratul de zapada care acopera solul, in timpul sezonului rece, are o importanta deosebita, datorita grosimii, structurii si densitatii ce-l caracterizeaza. Datorita conductibilitatii sale reduse, stratul de zapada joaca rol protector pentru sol contra ingheturilor radiative si advective. De asemenea, stratul de zapada, datorita proprietatilor sale radiative, genereaza scaderea accentuata a temepraturii stratului de aer din vecinatatea lui. Prelucrarea datelor privitoare la stratul de zapada are importanta pentru diferite sectoare de activitate. Astfel, pentru agricultura intereseaza conditiile de iernare ale semanaturilor de toamna, precum si rezervele de apa pe care le pot obtine acestea in urma topirii stratului de zapada. Neuniformitatea grosimii stratului de zapada influenteaza in sens negativ desfasurarea activitatii din domeniul transporturilor rutiere si feroviare. Datele la care trebuie luate masuri de degajare a cailor rutiere si feroviare de zapada troienita, pot fi stabilite in mod judicios numai in cazul cunoasterii caracteristicilor depunerii stratului de zapada. La statiile meteorologice se efectueaza observatii zilnice, atat vizuale cat si instrumentale, ce vizeaza: determinarea gradului de acoperire cu zapada a solului si a modului de asezare a stratului de zapada; masurarea grosimii stratului de zapada; determinarea densitatii structurii si echivalentului de apa al stratului de zapada. 9.1. Determinarea gradului de acoperire cu zapada a solului si a modului de asezare a stratului de zapada Aceste observatii sunt vizuale si se efectueaza zilnic la ora 7, iar punctul de observare trebuie sa ramana mereu acelasi si sa cuprinda orizontul vizibil al statiei. Pentru determinarea gradului de acoperire cu zapada, se imparte orizontul vizibil din jurul statiei in zece parti egale si, se apreciaza cate parti din imprejurimile vizibile ale statiei prezinta invelis de zapada. Astfel, cand zapada acopera in intregime tot terenul vizibil din jurul statiei cifra care corespunde gradului de acoperire este 10, iar cand aceasta lipseste. cifra este 0. Modul de asezare al stratului de zapada se apreciaza prin urmatoarele calificative: a) uniform (fara troiene); b) neuniform (cu troiene mici); c) foarte neuniform (cu troiene mari). Rezultatele obtinute in urma acestor determinari se noteaza in registrul meteorologic RM-1M, in rubrica ,,Fenomene meteorologice" prin semne conventionale. 9.2. Masurarea grosimii stratului de zapada

Deoarece grosimea stratului de zapada depinde de actiunea vantului si de prezenta diferitelor obstacole, este necesar ca aceasta determinare sa efectueze pe parcele speciale (degajate sau adapostite), amenajate in jurul statiilor meteorologice. Stratul de zapada apare ca data medie cu circa doua saptamani mai tarziu decat data de producere a primelor ninsori si di spare cam tot cu atat mai devreme, comparativ cu data medie a ultimelor ninsori. Parcela libera (degajata) are o suprafata de 400 m2 si trebuie sa permita circulatia libera a aerului, fapt pentru care se impune ca distanta dintre marginile ei si cele mai apropiate obstacole sa fie cel putin de 20 de ori mai mare decat inaltimea acestora. Parcela adapostita are aceiasi suprafata (400 m2) ca si parcela degajata, ea putand fi amplasata in interiorul unei paduri, intr-un parc sau o livada. Marginile ei trebuie sa fie la cel putin 10 m distanta de obstacolele din jur. Pe aceste parcele se efectueaza masuratori zilnice asupra grosimii stratului de zapada cu riglele nivometrice fixe care se fixeaza in pamant in pozitie perfect verticala in timpul sezonului de toamna, cu circa o luna inainte de data medie a primei ninsori. Ele se ridica catre sfarsitul primaverii, cand nu mai sunt posibile caderi de zapada. Se folosesc intotdeauna trei rigle nivometrice, care se instaleaza in mijlocul parcelei de observatii, in acelasi loc (an de an). Ele sunt pozitionate in varfurile unui triunghi echilateral cu latura de 10 m.Cele trei rigle se citesc zilnic, dupa determinarea gradului de acoperire cu zapada, chiar daca nu a mai nins, daca grosimea stratului de zapada nu s-a schimbat in ultimele 24 de ore. Grosimea medie a stratului de zapada este data de media aritmetica a celor trei citiri, rotunjita la centimetri intregi. Astfel, daca grosimea stratului de nea la rigla nr.1 a fost de 5 cm,la rigla nr. 2 de 7 cm, iar la rigla nr.3 de 1 cm, grosimea medie a stratului de zapada va fi: (5+7+1) :3 =4,33 cm In registrul meteorologic RM - 1M se va inscrie 4 cm. Riglele nivometrice sunt confectionate din lemn uscat, fund lungi de 180 cm, late de 6 cm si groase de 2,5 cm. iar diviziunile impare sunt vopsite in negru. Riglele nivometrice portabile au dimensiuni mai reduse (180 x 4 x x 2 cm) si sunt utilizate in cadrul expeditiilor microclimatice si, pentru efectuarea periodica de profile nivometrice. Ele sunt divizate in centimetri, iar grosimea stratului de zapada se determina prin afundarea acestora in stratul de nea, datorita unor varfuri metalice lungi de 10 cm. Media grosimii stratului de zapada se obtine intr-un mod similar cu cel descris in cazul riglelor fixe, din calcularea mediei aritmetice rezultate pe baza celor trei valori. Pentru calcularea grosimii medii decadice a stratului de zapada se imparte suma datelor zilnice la numarul zilelor cu strat de zapada. Grosimea medie decadica a stratului de zapada variaza de la 5-20 cm (decada a treia a lunii ianuarie), in regiunile de campie, pana la 10-20 cm (decada a doua a lunii februarie), pentru

regiunile deluroase si 50-100 cm (decada a treia a lunilor februarie si martie sau prima decada a lunii aprilie), in regiunile de munte.

Masurarea umezelii aerului

Umezeala sau umiditatea aerului este definit prin con inutul n vapori de ap existen i la un moment dat n atmosfer . Este o nsu ire important a aerului att din punct de vedere meteorologie ct i bioclimatic. Gradul de umiditate are o mare importan din punct de vedere meteorologic, deoarece vaporii de ap influen eaz bilan ul radiativcaloric al aerului, prin absorb ia radia iilor de und lung iar prin condensare genereaz norii, cea a, precipita iile lichide i solide. Cantitatea de vapori de ap din atmosfer se exprim prin diferi i parametri sau m rimi fizice, cum sunt: tensiunea vaporilor de ap , umezeala absolut , umezeala specific , umezeala relativ , temperatura punctului de rou , deficitul dc satura ie, starea higrometric . La sta iile meteorologice din Romnia, pentru m surarea valorilor umezelii aerului, se folosesc aparate cu citire direct (psihrometre i higrometre), iar ca nregistratoare, hidrografe dc diferite tipuri. 5.1.1. Psihro met rele (n grece te psihros - rece; met ron - m sur ) sunt instrumente prin intermediul c rora se determin tensiunea vaporilor dc ap din aer si umezeala relativ a acestuia. Partea principal a acestora este dat de dou termometre identice, unul avnd rezervorul acoperit cu tifon care se umeze te n timpul efectu rii m sur torilor (termometrul umed"), iar cel lalt m soar temperatura aerului n mediu uscat (termometru uscat"). Pe tifonul umezit se produce evaporarea, proces care se efectueaz cu consum dc energic caloric . Astfel, temperatura indicat de termometrul umed va fi mai mic dect cea indicat de termometrul uscat (din stnga) al psihrometrului. Totu i, n prezen a ce ii, cnd temperatura aerului are o valoare mai mic dc 0C, pot s apar i situa ii inverse (termometrul uscat s arate o temperatur mai sc zut , ca umnare a produselor de condensare depuse pe suprafa a rezervorului, produse care se vor evapora mai repede datorit suprafe ei sale lucioase, determinnd astfel o sc dere a temperaturii). Diferen a de temperatur dintre cele dou termometre (diferen a psihrometric ) este cu att mai mare cu ct aerul este mai uscat, iar evaporarea mai intens . Cnd umezeala aerului are valori apreciabile, cvapotranspira ia se reduce mult sau nu se mai produce, iar temperaturile citite la cele dou termometre sunt apropiate ca valoare. In condi ii naturale, factorii principali care condi ioneaz evaporarea sunt: resursele de ap , resursele energetice i amestecul turbulent care mijloce te r spndirea vaporilor de ap . Particulariznd, procesul de cvapora ie depinde de: absorb ia cantit ii de c ldur ; c ldura latent de evaporare a apei; viteza curen ilor de aer din atmosfer sau a curentului de ventila ie din jurul rezervorului" termometrului umed"; tensiunea real a

vaporilor alia i n aer n momentul observa iei; suprafa a evaporatoare a rezervorului termometrului umed"; tensiunea maxim a vaporilor; presiunea atmosferic . Astfel, tensiunea real a vaporilor de ap (e) se determin dup rela ia: e = E'- C x p (t t') n care: E' - tensiunea maxim a vaporilor tie ap la temperatura suprafe ei evaporante (tifonul termometrului umed"); C - constant psihrometric care depinde de viteza curentului de aer din jurul rezervoarelor termometrelor (pentru psihrometrele Iar aspira ie, valoarea constantei este de 0,000794 iar pentru psihrometrele cu aspira ie este de 0,000662); p - presiunea atmosferic ; t - temperatura indicat de termometrul uscat"; t' - temperatura indicat de termometrul umed". In practica meteorologic se utilizeaz mai multe tipuri de psihrometre: - psihrometre cu aspira ie; - psihrometre far aspira ie. Psihrometrele cu aspira ie sunt acele instrumente meteorologice la care ventila ia aerului n jurul rezervoarelor termometrelor se face prin mijlocirea unor dispozitive speciale, ele c p tnd i denumirea de psihrometre cu ventila ie artificial . Dintre acestea, mai frecvent uzitate sunt: psihrometrul de sta ie cu doz dubl i psihrometrul tip Asasmann. a) Psihrometrul de sta ie cu ventila ie artificial se instaleaz n primul ad post meteorologic, n pozi ie vertical , pe acela i stativ cu termometrele de maxim i minim . El este alc tuit din dou termometre ordinare identice, ale c ror p r i inferioare sunt introduse n canalele laterale ale unei doze metalice duble, n timp ce rezervoarele termometrice p trund n interiorul unor tuburi de aspira ie confec ionate din sticl . n afara canalelor laterale, doza dubl prezint i un canal central la cap tul c ruia se n urubeaz mori ca aspiratoare (dispozitivul de ventilare). Rolul mori tii aspiratoare este acela de a aspira un curent de aer prin tuburile dc aspira ie, ventilnd astfel rezervoarele celor dou termometre (umed" i urcat"). Prin rotire, mori ca determin formarea, n jurul rezervoarelor, a unui curent de aer cu vitez constant , ce va contribui la evaporarea apei de pe tifonul umezit cu ap distilat (tifonul va fi umezit, n mod obligatolriu, la fiecare termen de observa ie). n situa iile, n care, temperaturile exterioare sunt negative, tifonul se umeze te foarte pu in, ct s formeze o pojghi sub ire de ghea , care s nu izoleze rezervorul termometrului de mediul nconjur tor. Observa iile psihrometrice trebuie s respecte o anumit ordine n cadrul determin rilor termometrice: - se umeze te tifonul termometrului umed cu ap distilat ; - sc ntoarce cu cheia arcul mori tii aspiratoare; - se urm re te coborrea temperaturii la termometrul umed; cnd coloana de mercur a acestuia devine sta ionar se efectueaz citirea ambelor termometre, ncepnd cu cel umed", apoi la cel uscat"; - n momehtul n care coloana lermometric s-a stabilizat se citesc n primul rnd zecimile de grad i dup aceea gradele ntregi. In situa iile n care temperatura aerului scade la valori mai mici de -10C. determin rile se efectueaz numai la termometrul uscat" i la higrometru. In cadrul expedi iilor de cercetare microclimatic se uziteaz psihrometre cu ventila ie artificial de tip Assman, ce sunt u or transportabile i ofer posibilitatea de a efectua m sur tori n plin soare, datorit unei monturi metalici' nichelate ce protejeaz cele dou rezervoare termometrice.

Psihrometrele f r aspira ie In aceast categorie intr acele psihrometre la care viteza curentului de aer din jurul celor dou rezervoare termometrice nu este constant . Ea sta iile meteorologice din ar mai folosite sunt psihrometrele de tip August i psihrometrul de tip pra tie". Tabelele psihrometrice Sunt folosite pentru aflarea caracteristicilor umezelii aerului deoarece n urma m sur torilor psihrometrice se ob in dou valori termice, ob inute de termometrul uscat" i termometrul umed". La sta iile meteorologice din Romnia se utilizeaz , dup caz, dou tipuri de tabele: Assmann i Savici. Tabelele psihrometrice Assmann cuprind trei sec iuni: -n prima sec iune se g sesc valorile tensiunii maxime de satura ie deasupra apei i deasupra ghe ii, la temperaturi ale aerului cuprinse ntre -35 i + 100C; - n a do ua sec iune sunt not at e valor ile t ensiunii vapor ilor i cele ale umezelii relat ive a aerului, calcu lat e pent ru difer it e t emperat ur i indicat e de t ermo met rele uscat e" i umede", la presiunea de 755 mm; -cea de-a t reia sec iune co n ine t ensiunea vapor ilor de ap raport at la d ifer it e valor i ale umezelii relat ive dar i anumite m r imi ale t emperat ur ii cit it e pe scara t er mo met rului uscat ". Acest e t abele au fost edit at e la Braunschweig, n anu l 1940, i au fost calculat e pe baza for mule i lui Sprung: e = E' - 1/2(t - t ) p/755 in care: E' - t ensiunea maxim a vapor ilor de ap la t emperat ura suprafe ei evapo rant e (t ifo nul care acoper , t ermo met rul umed) ; - coefic ient psihro met r ic ce corespunde unei vit eze de 3 m/s a 2 curent ului de aspir a ie din jurul rezervoar elor t ermo met r ice; t - t emperat ura indicat de t ermo met rul uscat "; t ' - t emper at ura indicat de t ermo met rul umed"; p - presiunea at mosfer ic . Tabelele psiho met r iee Savic i sunt mai frecvent ut ilizat e la st a iile met eo ro logice din Ro mnia, fiind edit at e la Sankt Pet ersburg (Leningrad) n 1963, i se debsebesc de t abelele Assmann pr in fapt ul c for a elast ic a vapo r ilo r de ap (e) est e expr imat n milibar i ( mb). Edi ia nou a acest or, t abele, t ip r it la S ibiu n anul 1986, aduce ca nout at e o ser ie de corec ii fo r mu lelor de calcul ale t ensiunii de sat ura ie a vapor ilor de ap . Pe baza acest o r t abele psihro met r ice se det er min indir ect t emperat ura punct ului de ro u , t ensiunea vapor ilor de ap , deficit ul de sat ura ie i umezeala r elat iv . Higrometrele Pent ru det er minar ea valor ilor umezelii relat ive a aerulu i se fo lo sesc higro met re dc absorb ie,, ce se mpart n: - higro met re de absorb ie cu fir de p r ; - higro met re de absorb ie cu membran organic .

Higrometrele de absorb ie cu fir de p r se g sesc la major it at ea st a iilor met eo ro logice din ar , n aceast cat egoric int rnd higro met rele de t ip Koppe i h igro met rele t ip Fuess. n higro met r ie se fo losesc,de regul fir e de p r o menesc blo nd ce prezint un num r foart e redus de pigmen i, ce le confer o sensib ilit at e mai mare fa de var ia iile umezelii aerului. Higro met rele fu nc io neaz bazndu-se pe propr iet at ea firelor de p r de a se alungi n cont act cu aeru l umed i de a se scurt a cnd acest a est e uscat . Firele de p r sunt supuse naint e de ut iliz are unor procese de sp lar e, degresare i dc nmu iere nt r-o solu ie de bicar bonat de sodiu (concent ra ie 34%). Primul higro met ru cu fir de p r a fost const ruit de fizic ianul francez Saussure n 1783, iar cercet r ile acest uia au fost cont inuat e de Louise Joseph Gay-Lu sac ( fiz ician i chimist francez), care a observat c alungirea firelor de p r nu est e propor io nal cu cre t erea ume zelii relat ive. Pr in det er min r i repet at e acest a a const at at c cele mai import ant e alungir i ale fir ului de p r : e pro duc la valor i ale umezelii aerului cupr inse I nt re 0 i 30%. iar pe m sur ce aceast a cre t e, firul de p r se lunge t e din ce n ce mai pu in, avnd o sensib ilit at e mai redus . Higro met rele de t ip Koppe se inst aleaz n pr imul ad post met eorologic, n spat ele psihro met rului de st a ie, n pozi ie vert ical . P iesa recept oare a acest ui inst rument cu cit ire direct est e un fir de pr o menesc, blo nd i degresat care i mo dific lungimea n func ie de cant it at ea de vapo r i d e ap absorbit i condensat n porii s i liber i, n func ie de var ia iile st r ii de umidit at e a aerului, acul higromet rului Koppe se deplaseaz dinspre st ng a spre dreapt a cnd gradul de umezeal a aerulu i este n cre tere i, de la dreapta la stnga, atunci cnd umezeala aerului este n sc dere. M sur torile higrometrice se efectueaz zilnic la orele climatologice 01, 07, 13 i 19, iar valorile ob inute se noteaz n registrul de sta ie n procente ntregi. O condi ie important pentru citirea unor valori ale umezelii relative ct mai apropiate de condi iile reale const n men inerea receptorului ntr-o stare perfect de cur enie. In zilele de 1, 11 i 21 ale fiec rei luni se verific punctul de 100% umezeal al higro-rnetrului, prin nchiderea acestuia cu un capac de sticl la partea anterioar (se creeaz un mediu saturat cu vapori de ap ). Dac higrometrul func ioneaz Figura 9, Higrometrul de tip Koppe normal, dup circa 50-60 de minute, acul indicator se va stabili n dreptul diviziunii 100. Higrometrul se etaloneaz periodic la laboratorul de verific ri din cadrul INMH, la intervale de cte trei ani. Higrometrul de tip Fuess se deosebe te de cel precedent prin faptul c piesa sensibil pentru umezeal este alc tuit din 1-4 fire de p r, el fiind prev zut cu un cadran circular. Este un instrument higrometric precis, mai pu in r spndii la sta iile meteorologice. Higrometrele de absorb ie cu membran organic Func ionalitatea i modul de construc ie al acestor higrometre se bazeaz pe modific rile dimensiunii unei membrane organice (vezic urinar , intestine) sub influen a umezelii aerului, ca urmare a propriet ii sale de higroscopicitate. Datorit acestei propriet i, membrana respectiv absoarbe vaporii de ap din atmosfer i se alunge te sau i pierde prin uscare i se scurteaz . Higrometrul rusesc de tip M-39 este un exemplu n acest caz, acesta prezentnd un mare neajuns, deoarece, n condi ii termice ridicate exist riscul ntinderii pn la refuz a membranei, care se poate rupe.

Higrografele Mai sunt numite i higrometre nregistratoare, ele nregistrnd nencetat varia ia umezelii relative a aerului. Higrograful se instaleaz pe podeaua celui ce-al doilea ad post meteorologic, al turi de termograf, la n l imea de 2 m deasupra suprafe ei solului. nregistratoarele de umezeal sunt formate, ca i n cazul termo-grafelor, din trei p r i componente: a)partea receptoare cuprinde un m nunchi sau mai multe m nunchiuri de fire de p r omenesc, blond i degresat, ce pot fi dispuse orizontal sau vertical, n func ie de tipul hagiografului; b)partea transmi loare este dat de un sistem de prghii, care amplific i transmit deform rile suferite de m nunchiul de fire; c) partea nregistratoare, alc tuit din bra ul prghiei de nregistrare, tamburul cilindric pe care se nf oar diagrama (higrograma) i care, prin intermediul unui mecanism cu ceasornic efectueaz o tura ie complet n 24 de ore, la higrografele zilnice sau de o s pt mn , la cele s pt mnale. Deoarece deformarea firelor de p r omenesc nu este propor ional cu varia iile umezelii relative a aerului, grada iile orizontale de pe higrograma ce marcheaz procente de umezeal , nu sunt egale ntre ele, fiind astfel, din ce n ce mai mici cu ct valorile umezelii sunt mai mari. i n cazul higrometrelor nregistratoare este necesar men inerea acestora ntr-o stare perfect de cur enie dar i verificarea punctului de 100% umezeala, opera ie ce are drept scop att punerea lui de acord cu indica iile psihfometrului, ct i regenerarea firelor de p r, mai ales dup perioadele de ;ecet . Prelucrarea higrogramei const n aplicarea corec iei de timp, urmat ulterior de citirea valorilor orare n procente ntregi. Apoi, se stabile te corec ia umidit ii relative prin compararea valorilor citite pe higrograma, cu valorile mult mai precise, determinate cu ajutorul psihrometrului. La sta iile meteorologice din ara noastr se utilizeaz diverse tipuri de higrografe (Junkalor. Fuess, Richard. Lambrecht, Fischer sau de tip rusesc), care difer ntre ele prin mici am nunte de construc ie.

Masurarea precipitatiilor atmosferice

Precipita iile atmosferice reprezint produsele finale ale condens rii i sublim rii vaporilor de ap , constituind totalitatea particulelor de ap lichid i solid care cad din sistemele noroase i ating suprafa a P mnt ului. E le pot fi sub for m de; plo aie, z pad , lapovi , bur ni , 1 m z r iche sau gr indin . mpr eun cu depuner ile pe suprafa a t erest r (rou , bruma, chic iura, po leiul), alc t uiesc feno menele hidro met eorice. Pent ru caract er izar ea regimulu i pr ecipit a iilor se ut ilizeaz o ser ie de m r im i p lu v io met r ice: a) cant it at ea de precipit a ii expr imat n mm grosime st rat de ap sau l/ m 2 (un st rat gros de 1 mm corespunde unei cant it i de ap de un lit ru repart izat unifo r m pe o suprafa de 1 m 2 ) ;

b) int ensit at ea precipit a iilor care red cant it at ea de ap c zut nt r-o unit at e de t imp pe o unit at e de supr afa (1/ m / min.). Dup int ensit at e se| deosebesc p lo i t o ren iale i plo i net oren iale; c) zi cu precipit a ii, est e consider at acea zi n care au c zut precipit a ii; n cant it i m sur abile ( 0,1 mm) ; d) cant it at ea maxim de precip it a ii c zut n 24 de ore. Valo r ile respect ive sunt so licit at e pent ru lucr r ile de pro iect are hidrot ehnic i: agro t ehnic , la co nst ruirea ora elor n scopul dimensio n r ii conduct elor icanale lo r de drenare a apelor provenit e din pr ecipit a ii. Cant it ile maxime de precipit a ii c zut e din nor ii convect ivi sunt repart izat e pe suprafe e: rest rnse de t eren, Ast fel, n jurul zonei de desc rcare a norului suprafa a so lu lu i poat e fi co mplet uscat , iar dat eje pr ivit oare la precipit a iile maxime:, c zut e n 24 de ore nu pot fi co mparabile chiar pent ru st a ii sit uat e n apro p iere; e) num rul zilelor cu anumit e cant it i de precipit a ii; f) frecven a z ilelor cu anu mit e for me de precipit a ii (ploaie, z pad ),; M surarea cant it ilor de ap , provenit e din plo i i ninsor i, se efect ueaz cu pluvio met rul iar, pent ru nr egist rarea co nt inu a cant it ii de ap c zut , precum i a durat ei i int ensit ii se ut ilizeaz pluviografuE St a iile met eorologice i post ur ile pluvio met r ice din Ro mnia sunt dot at e cu p lu v io met re t ip f.M.C. (I nst it ut ul Met eorologic Cent ral), iar nt re anii 195 01960 s-a mai ut ilizat i pluvio met rul cu ecran de prot ec ie t ip Tret iakov (pent ru co mpara ii). Pluviometrul tip I.M.C. Pe p lat for mele met eorologice se g sesc nt ot deauna dou pluvio met re