Bài giảng thiết bị đo độ cao chân mây

Nội dung quan trắc mây bao gồm: Xác định lượng mây phần bầu trời bị mây bao phủ Loại mây Tính mây Dạng phụ Mây phụ Độ cao chân mây Hướng và tốc độ di chuyển của mây... + Nhưng 1 d

Trang 1

Bài 9 THIẾT BỊ ĐO ĐỘ CAO CHÂN MÂY – QUAN TRẮC MÂY

Trang 2

Khái niêm

Định nghĩa: mây là sản phẩm của hơi nước trong khí quyển, được tạo thành bởi những giọt nước, tinh thể băng hay hỗn hợp cả hai

Nội dung quan trắc mây bao gồm:

Xác định lượng mây (phần bầu trời bị mây bao phủ)

Loại mây

Tính mây

Dạng phụ

Mây phụ

Độ cao chân mây

Hướng và tốc độ di chuyển của mây

Trang 3

Khái niêm

Dạng, tính, dạng phụ, mây phụ và mây nguồn gốc

+ Mỗi loại mây có những dạng , tính, dạng phụ, mây phụ và mây

có nguồn gốc khác nhau.

+ Mỗi loại mây chỉ có thể có 1 dạng mây

+ Nhưng 1 dạng mây lai có thể chung cho nhiều loại mây

+ Mỗi loai mây còn có đặc điểm về độ trong suốt, cách sắp xếp các phần

tử … gọi là TÍNH

Trang 4

Đại cương về quan trắc mây

1 Các dạng mây cơ bản:

Họ 1: bao gồm những đám mây tầng cao, có độ cao chân mây trên 6 km

Họ 2: bao gồm những đám mây tầng trung độ cao chân mây từ 2 đến 6 km

Họ 3: bao gồm những đám mây tầng thấp độ cao chân mây dưới 2km

Họ 4: bao gồm những đám mây phát triển mạnh theo chiều thẳng đứng Chân mây có thể ở tầng dưới nhưng đỉnh mây có thể ở tầng cao

Trang 5

Họ 1: bao gồm những đám mây tầng cao, có độ cao chân mây trên 6 km

Tên mây Tên quốc tế Kí hiệu Hình ảnh

Ti Cirruus Ci

Ti tích Cirrocumulus Cc

Ti tầng Cirrotratus Cs

Trang 6

Trung tích Altocumulus Ac

Trung tầng Altostratus As

Họ 2: bao gồm những đám mây tầng trung độ cao chân mây từ 2 đến 6 km

Trang 7

Trang 8

Trang 9

Mây ti Cirrus (ci)

• Mây riêng biệt, hình sợi trắng mịn hoặc đám mây dải trắng Mây có dạng sợi giống như tóc hoặc ánh mịn như tơ hoặc cả 2

Trang 10

Mây ti tích Cirrocomulus (Cc)

• Đám, màn hoặc lớp mây mỏng trắng, không có bóng, gồm những phần tử rất nhỏ hình dạng như những hạt, nếp nhăn Kết hợp với nhau hay riêng biệt và sắp xếp đều đặn nhều hay ít, đa số các phần tử có bề rộng biểu kiến nhỏ hơn 10.

Trang 11

Mây ti tầng Cirrostratus (Cs)

• Màn mây trong và trắng nhạt, dạng tơ sợi (giống như tóc) hoặc nhẵn lì, che cả bầu trời hay một phần thường sinh ra hiện tượng quầng.

Trang 12

Mây trung tích – Altocumulus (Ac)

• Đám, màn hoặc lớp mây trắng hoặc xám hoặc vừa trắng vừa xám, thường có bóng, gồm những phiến mỏng, khối tròn, cuộn … đôi khi có bộ phận dáng sợi hoặc mờ, kết hợp lại hay ko, đa số các phần tử nhỏ sắp xếp đều đặn thường có bề ngang biểu kiến từ 10 đến 50 Mây Ac thường cho tán mặt trời hay tán mặt trăng.

Trang 13

Mây trung tầng Altostratus (As)

• Màn hoặc lớp màu xám hoặc xanh nhạt, dáng

vết khía, tơ sợi hoặc đồng nhất, che toàn thể hoặc 1 phần bầu trời, có đôi chỗ khá mỏng để nhìn thấy mặt trời mờ mờ như qua 1 tấm kính

mờ Mây As không cho hiện tượng quầng, nhiều khi cho mưa.

Trang 14

Mây Vũ tầng – Nimbostratus (Ns)

• Lớp mây xám, thường tối, dạng hóa mờ vì

mưa hay tuyết, rơi ít nhiều liên tục, đa số trường hợp là tới mặt đất Mây đủ để che khuất hoàn toàn mặt trời Ở dưới lớp mây thấp tơi tả liên kết hay ko với nó.

Trang 15

Mây tầng tích –Stratocumulus (Sc)

• Đám, màn hoặc lớp mây màu xám hoặc trắng nhạt,

hoặc đồng thời xám và trắng nhạt, gần như không bao giờ cùng có trong bộ phận tối, gồm những khối tròn, gạch lát, đá cuội, cuộn… không có dạng tơ sợi Đa số các phần tử nhỏ sắp xếp đều đặn, có bề rộng biểu kiến lớn hơn 50 mây Sc cho mưa với cường độ nhỏ.

Trang 16

Mây tầng – Status (St)

• Lớp mây thường màu xám, chân mây khá đồng nhất,

thường cho mưa phùn, có thể mưa phùn tinh thể đá hoặc tuyết hạt Khi mặt trời thấy được qua mây, vành mặt trời được phân biệt rõ rang St không có hiện tượng quầng, trừ khi nhiệt độ rất thấp Đôi khi St thể hiện dưới dạng những đám mây tơi tả.

Trang 17

Mây vũ tích Cumulonimbus - Cb

• Mây lớn và đặc, phát triển theo chiều thẳng đứng dữ

dội, thành hình núi hoặc tháp đồ sộ Ít nhất 1 phần ở

bộ phận trên thường nhẵn lì, dạng tơ sợi hay vết khía

và dẹt Phần này tỏa thành hình đe, hoặc bó lúa Dưới chân mây này rất tối, thường có mây thấp rách xác xơ Mây Cb thường cho dong chớp nhiều khi kem mưa rào.

Trang 18

Mây tích – Cumulus – Cu

• Mây riêng biệt, thường đặc và bờ ngoài rõ ràng, phát triển theo

phương thẳng đứng thành hình đồi, vòm tròn hoặc tháp mà phần trên thường phình ra Phần mây được mặt trời chiếu luôn trắng xóa, chân mây tương đối đen và khá bằng Đôi khi Cu có dạng tơi

tả Nếu cho mưa thì Cu sẽ cho mưa dưới dạng mưa rào Khi đám mây chưa xác định rõ giữa Cu và Cb thì nếu có chớp hoặc dông thì xác định là Cb.

Trang 19

2 Dạng, tính, dạng phụ, mây phụ và mây nguồn gốc

Trang 20

Trang 21

Trang 22

2 Dạng, tính, dạng phụ, mây phụ và mây nguồn gốc

Trang 23

Trang 26

3 Các loại mây xuất hiện theo mùa:

Mùa nóng là: St, Sc và phần dưới của các đám mây tích hoặc vũ tích Cu, Cb

Mùa lạnh: Các loại mây thường gặp là Ns, Ac, Cb

Trang 27

4 Mây đối lưu nhiệt

Mây đối lưu nhiệt hay mây phát triển theo

phương thẳng đứng là những khối mây

riêng biệt

Kích thước theo chiều ngang rất nhỏ so

với các loại mây khác nhưng phát triển

theo chiều cao rất mạnh

Phát sinh từ những vùng không khí bị

đốt nóng (trạng thái KQ bất ổn định)

Trang 28

Trang 29

5 Hệ thống Mây front

+ Hệ thống mây front nóng

Do không khí nóng chuyển động nhanh hơn không khí lạnh

Hình thế này hình thành 1 lớp mây dài kéo dọc theo front khoảng 700-900km

Hệ thống mây ở hình thế này:

Tầng duới: Ns

Tầng giữa: As

Tầng cao: Cs,Ci

Trang 30

5 Hệ thống Mây front

+ Hệ thống mây front nóng lạnh

Do không khí lạnh chuyển động nhanh hơn không khí nóng

Hình thế này chia thành 2 loại:

Loại 1: Hệ thống mây front lạnh loại 1:

Tầng duới: St (Sc),Ns

Bức tường mây Cb

Tầng giữa: As

Trang 31

Trang 32

6.Hệ thống Mây hình sóng

Mây hình sóng có dạng lớp kéo dài theo

phương nằm ngang như những dải,

luồng, cuộn mây …

Trang 33

7 Mây do loạn lưu gây ra

- Nếu không khí gần bão hòa: cũng dẫn tới hình thành mây

Trong trường hợp này hình thành mây vũ tầng, vũ tích

- Nếu xáo trộn loạn lưu xảy ra trong 1 lớp khí quyển có tầng kết nhiệt ổn địnhTrong TH này loại mây có thể là As, Sc, St

Trang 34

II THIẾT BỊ ĐO ĐỘ CAO CHÂN MÂY

Đo độ cao chân mây là xác định giới hạn dưới của mây trên mực trạm

Độ cao chân mây được xác định bằng mắt hoặc bằng thiết bị đo

2.1 Đo độ cao chân mây bằng cầu buộc

Đo độ cao chân mây bằng cầu buộc thường được dùng trong trường hợp quan trắc mây tầng thấp

Qủa cầu được buộc vào một sợi dây quay mạnh quanh một trục quay

Dùng kính kinh vĩ hay dụng cụ đo góc người ta xác định được góc () giữa mặt phẳng chân trời và dây buộc cầu

Khi đó độ cao chân mây được xác định theo công thức:

H = L.sin

L: độ dài của sợi dây

Phương pháp này thường được dùng trong khí tượng hàng không

Trang 35

2.2 Đo độ cao chân mây và gió trên cao bằng cầu bay

Dùng quả bóng cao su được bơm đầy khí hydro sau đó thả cho quả bóng bay

tự do trong không khí

Tốc độ thăng của quả bóng được xác định theo công thức:

V = 60aSqrt(A)/c (m/phút)Trong đó: a là hệ số phụ thuộc vào lực nâng tự do, A là lực nâng tự do, c là chu

vi của quả cầu

Dùng kính kinh vĩ hay ống nhòm quan sát cầu bay tự do, qua đồng hồ bấm

giây sẽ biết thời gian từ khi thả cầu cho tới khi cầu vào trong mây

độ cao chân mây H theo công thức:

H = V.t

trong đó, V là tốc độ thăng của quả cầu (m/phút); t là thời gian từ lúc thả bóng tới khi bóng vào trong mây (phút)

Trang 36

2.2 Đo độ cao chân mây và gió trên cao bằng cầu bay

Việc quan trắc được tiến hành theo quy trình, quy phạm nhất định và chỉ phải dừng lại khi bóng đã:

-Bóng bay khuất vào mây

-Bóng bị vỡ

Bóng bị mây che hoặc không nhìn thấy được vì sương mù, màn khói, giáng thuỷ hoặc bị nhoà vào phông

Trong các trường hợp quan trắc độ cao chân mây vào buổi tối thì người ta

buộc dưới cầu một cái đèn điện nhỏ nhấp nháy

Do đó khi xác định tốc độ thăng phải trừ đi trọng lực của đèn (sức cản của đèn vào khoảng 6%)

Trang 37

2.3 Đo độ cao chân mây bằng đèn chiếu

Đèn được đặt trong một khung hình chữ U

Các trục xoay và nghiêng được một góc 63026’

Nếu đèn chiếu độ cao chân mây và khí cụ đo

độ nghiêng (vòng ngắm chuẩn) được đặt tại

các đầu đối nhau của đường đáy B

Chùm sáng chiếu nghiêng một góc b

Vòng ngắm chuẩn quan trắc vệt sáng trên

nền mây tại một góc a

Trang 38

2.3 Đo độ cao chân mây bằng đèn chiếu

H(1 + cotgb.tga) = BtgaNhư vậy ta có:

H =

cotgb.tga1

Btga



trong đó b = 63026’; cotgb = 0,5 và phương trình

có thể viết lại dưới dạng:

H =

tga 2

2Btga

 Đèn chiếu đo độ cao chân mây lại chỉ được dùng vào ban đêm.

Trang 39

2.4 Đo độ cao chân mây bằng vô tuyến điện

Nguyên lí hoạt động của máy:

Một dãy các xung ánh sáng cường độ cao

thu được ở khe phóng điện giữa hai điện cực

wonfram (3) thông qua sự phóng điện của tụ

điện 0,2F được nạp điện tới điện thế 7,2KV

Tần số chính của dãy xung được kiểm tra

bằng một tầng điện tử là một phần của đơn vị

Trang 40

2.4 Đo độ cao chân mây bằng vô tuyến điện

Nguyên lí hoạt động của máy:

Các xung ánh sáng tán xạ ngược trở lại bởi

các giọt nhỏ của mây sẽ được gương

barapol (11) gom lại và hội tụ trên tế bào

quang điện

Một dãy các xung điện thu nhận được tại

đầu của tế bào quang điện (10)

Các xung này được khuếch đại bằng các

tầng điện tử của máy thu (12)

Các xung video thu được tại đơn vị chuyển

đổi (13) được so sánh với các xung quét

đưa tới kết quả là việc truyền xung ghi

được đưa tới dụng cụ ghi

Trang 41

III Quan Trắc mây

-Lưu ý:

+ Khi quan trắc cần đứng ở nơi cố định, nhìn thấy cả bầu trời

+ Phải theo dõi liên tục bầu trời, kết hợp với diễn biến của mây, kết hợp với hiện tượng thời tiết để xác định mây

Quan trắc mây cần làm những công việc sau:

+ Quan trắc lượng mây tổng quan:

- ước lượng phần bầu trời bị mây che phủ

- Không phân biệt mây trên, dưới, giữa

- Tính theo phần 10 của bầu trời

+ Ước lượng phần bầu trời bị mây dưới che phủ

+ Ước lượng phần bầu trời bị mây gì che phủ

+ Xác định từng loại mây, loại mây nhiều nhất, xác định dạng mây, tính mây, dạng phụ, mây phụ, mây có nguồn gốc …

+ Quan trắc độ cao chân mây: chỉ ghi độ cao chân mây < 2500m

+ Ghi kết quả quan trắc mây vào sổ

Trang 42

Độ cao chân mây

Dạng mây (tơ sợi dày)Dạng mây (mây Tầng tích)

Trang 43

Ví dụ

Trang 44

KÕt thóc

Định dạng
Số trang	44
Dung lượng	2,06 MB