Обработка данных шаропилотных наблюдений аналитическим методом

Цель занятия: Покоординатам шара-пилота определить скорость и направление ветра в атмосфере аналитическим методом с использованием персонального компьютера (ПК).

Принадлежности: ПК, ПО, книжка КАЭ-1.

 

Порядок выполнения и методические рекомендации

1. Записать в книжку КАЭ-1 исходные данные и координаты шара-пилота из таблицы 11.

· Шаропилотная оболочка №20.

· Свободная подъемная сила А=195 граммов.

· Длина окружности оболочки С=230см.

· Давление на уровне станции Р=991,4гП.

· Температура по сухому термометру t_сух.=17,5^оС.

· Температура по смоченному термометру t_см.=14,5^оС.

· Влажность U=71%.

· Облачность до и после подъема шара-пилота: 5/5 Cb (кучево-дождевые).

· Направление и скорость ветра до и после подъема шара-пилота: ССВ (23^о), 5м/с.

· Шар-пилот скрылся в западном направлении.

· Причина прекращения наблюдений: шар-пилот вошел в кучево-дождевые облака.

· Время, когда шар-пилот начал «туманиться» при входе в облака, t_тум.=10минут 20секунд.

Таблица 11

Время, мин	Азимут, о (горизонтальный угол)	Угол места, о (вертикальный угол)
0,5	229,72	39,42
1	236,84	39,54
1,5	243,10	40,82
2	248,14	41,67
2,5	252,36	40,63
3	251,53	39,54
4	248,06	39,12
5	247,12	38,54
6	250,25	37,37
7	253,34	36,14
8	254,47	35,32
9	255,31	35,71
10	256,63	35,80

2. Определить вертикальную скорость шара-пилота. Для этого:

· По таблице приложение 12 (стр. 99) [Л. 3] по температуре и давлению на уровне станции определить поправочный множитель на плотность воздуха (k);

· По таблице приложение 11 (стр.96) или приложение 10а (стр. 92), 10б (стр.93), 10в (стр.95) (литература 3) определить табличную вертикальную скорость шара-пилота, зная грузоподъемность А и длину окружности оболочки С;

· Определить вертикальную скорость шара-пилота, умножив табличную вертикальную скорость (W_таб.) на поправочный множитель (k) (3). Значение вертикальной скорости округлить до единиц м/мин.

3. В главном окне программы «Аэрология» (рис. 2) выбрать пункт меню «Обработка данных шаропилотных наблюдений». При этом откроется рабочее окно задачи (рис. 3).

Рисунок 2. Главное окно программы «Аэрология»

Рисунок 3. Рабочее окно задачи «Обработка данных шаропилотных наблюдений».

4. Ввести следующие параметры:

· Вертикальную скорость шара-пилота в м/мин;

· время в минутах, начиная с момента выпуска шара-пилота 0 минут. (Время вводить через 0,5 минуты от 0 до 3-х минут; через 1 минуту от 3-х до 10 минут; через 2 минуты после 10 минут);

· азимут в градусах с точностью 0,01^о;

· угол места (вертикальный) в градусах с точностью 0,01^о;

· скорость и направление ветра определить с точностью 1° и 1м/с, выбрав соответствующий пункт.

При этом будет определяться высота шара-пилота над поверхностью земли в метрах, направление в ^о и скорость ветра в м/с, которые записать в книжку КАЭ-1 Пример расчета высоты шара-пилота, направления и скорости ветра приведен на рисунке 4.

Рисунок 4. Пример расчета скорости и направления ветра по координатам шара-пилота.

5. Определить высоту нижней границы облаков (17).

· Для этого вертикальную скорость шара-пилота умножить на время, когда шар-пилот начал «туманиться» при входе в облака, округлить с точностью до 1метра и записать в таблицу КАЭ-1.

· Например, вертикальная скорость шара-пилота W = 200м/мин, время, когда шар-пилот начал “туманиться”, t_тум.=8минут 15секунд. Время нужно перевести в минуты, поделив секунды на 60, это будет 8,25минуты. H_н.г. = 200 * 8,25 = 1650м.

· Это высота нижней границы облаков над поверхностью земли. Чтобы определить высоту нижней границы облаков над уровнем моря нужно прибавить высоту станции к нижней границе облаков над поверхностью земли.

6. Определить высоту середины слоя над поверхностью земли, как среднее арифметическое.

7. Определить высоту середины слоя над уровнем моря, прибавив высоту станции к высоте середины слоя над поверхностью земли.

8. Методом интерполяции определить скорость и направления ветра на изобарических поверхностях, зная их примерные высоты (табл. 10).

Контрольные вопросы

1. Каким образом (по какой формуле) определяют высоту шара-пилота над поверхностью Земли?

2. Дайте определение азимута.

3. Какая информация используется для определения скорости и направления ветра на изобарических поверхностях методом интерполяции?

4. Какая связь между направлением ветра и азимутом шара-пилота?

5. Чему равна примерная высота изобарической поверхности 850гПа?

6. Перечислите стандартные высоты над поверхностью земли.

 

Отчетный материал: Книжка КАЭ-1 с вычисленными значениями высоты шара-пилота, направления и скорости ветра, высоты нижней границы облаков.

Практическая работа №8