План

1. Предмет «Зоометеорологія». Основна мета і завдання зоометеорології.

2. Метеорологічні прилади.

Література

1.                     Мислюк О.О. Метеорологія та кліматологія: Навчальний посібник. – К.: Кондор-Видавництво, 2015. – 304 с.

2.                     Польовий А.М. Сільськогосподарська метеорологія: підручник. – Одеса:ТЕС, 2012. – 632 с.

3.                     Грингоф И.Г., Бабушкин О.Л. Климат, погода и пастбищное животноводство. Обнинск: ГУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2010. - 352 с.

4.                     Броунов П.И. Метеорологическое бюро и руководимые им сельскохозяйственно-метеорологические станции к началу 1901 года // Труды по сельскохозяйственной метеорологии. Вып. 1. Санкт-Петербург, 1901. -84 с.

5.                     Давид Д.Э. Сельскохозяйственная метеорология. – М.:Сельхозгиз, 1936. – 406 с.

6.                     Антонов В.С. Короткий курс загальної метеорології. – Чернівці: Рута, 2004. – 336.

7.                     Клімат України /за ред.. В.М. Ліпінського, В.А. Дячука, В.М. Бабіченко. – К.: Видавництво Раєвського, 2003. – 343 с.

8.                     Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии: Физика атмосфери. – Л.: Гидрометиоиздат, 1984. – 751 с.

9.                     Моргунов В.К. Основи метеорологи, климатологии. Метеоролигические приборы и методы наблюдений. Ростов/ Д.:Феникс – Новосибирск: Сибирское соглашение, 2005. – 331 с.

10.                 Хромов С.П. Мамонтова Л.И. Метеороголический словарь. – Л.: гидрометиоиздат, 1974. – 568 с.

1. Предмет «Зоометеорологія». Основна мета і завдання зоометеорології.

Зоометеороло́гія (від зоо… і метеорологія) – розділ сільськогосподарської метеорології, що вивчає метеорологічні, кліматичні, гідрологічні умови і чинники утримання, використання й підвищення продуктивності свійських тварин.

Осередком розвитку зоометрології в Україні стала агрометеорологічна станція «Асканія-Нова» яка розташована в Чаплинському районі Херсонської області завдяки діяльності В. Ярошевського, який 1959 оприлюднив результати досліджень використання метеорологічних показників у тонкорунному вівчарстві. В обласних агрокліматичних  довідниках 1957–59 узагальнено інформацію про терміни початку, закінчення випасу, тривалість стійлового утримання тварин, особливості розвитку кормових культур, оцінку погодних умов у сінозбиральний період, агрометеорологічні відомості для бджільництва тощо. Вивченням метеорологічного забезпечення відгінно-пасовищного тваринництва займалася Ю. Рогоджан.

Основне завдання навчальної дисципліни «Зоометеорологія» - освоєння студентами теоретичних знань в області сільськогосподарської метеорології для визначення способів раціонального використання ресурсів клімату в однієї із основних галузей сільськогосподарського виробництва – тваринництві

Зоометеорологія - це розділ сільськогосподарської метеорології, що вивчає вплив метеорологічних умов на сільськогосподарських тварин. Зоокліматологія - це розділ зоометеорологіі, що вивчає кліматичні умови, які використовують у сільськогосподарських тварин, що виявляє і оцінювальний ступінь сприятливості кліматичних умов конкретних територій для їх утримання, випасання, отримання продукції з урахуванням особливостей клімату, біологічних характеристик і породних сільськогосподарських тварин.

Для вивчення стану і умов формування продуктивності сільськогосподарських тварин, що знаходяться в природних умовах різних ґрунтово-кліматичних зон, необхідні польові зоометеорологічні спостереження - це спеціалізовані паралельні спостереження за погодними умовами і впливом цих умов на випасати сільськогосподарських тварин і на проведення основних господарчих заходів в тваринництві: зимовий і літній випас поголів'я, перегони худоби навесні і восени (у гірських умовах), профілактичне купання тварин, стрижка тварин, підвезення кормів і підгодівля тварин, кампанія ягніння (окот, отелення) і т.д .

Зоометеорологічні умови - це сукупність метеорологічних факторів у певні інтервали часу, впливаючих на сільськогосподарських тварин.

Зоометеорологічні показники - це кількісний вираз зоометеорологічних умов, що відображають фізичні процеси, які протікають в приземному шарі повітря, і функції енерго- і масообміну в життєдіяльності сільськогосподарських тварин. Зоометеорологічні показники не є константами: вони змінюються залежно від виду і породи сільськогосподарської тварини, його віку, статі, ступеня вгодованості, наявності кормів (їх кількості та якості), водопоїв і якості води. Ці показники залежать також від сезону року, умов погоди, особливостей рельєфу (висоти над рівнем моря), ґрунтового покриву і т.д. Наприклад, частота дихання тварини характеризує його стан і залежить від інтенсивності сонячної радіації, температури повітря і ґрунту, швидкості вітру, висоти над рівнем моря, наявності водопою і якості води, тривалості перегону і т.д.

2. МЕТЕОРОЛОГІЧНІ ПРИЛАДИ

Прилади для вимірювання температури.

Рідинні скляні термометри. У метеорологічних термометрах найчастіше використовується здатність рідини, що міститься в скляних колбочках, до розширення і стискування. Скляна капілярна трубочка в термометрі закінчується кулястим розширенням, що служить резервуаром для рідини. Чутливість такого термометра - в зворотній залежності від площі поперечного перерізу капіляра й у прямій - від об'єму резервуара і від різниці коефіцієнтів розширення даної рідини і скла. Тому чуттєві метеорологічні термометри мають великі резервуари й тонкі трубки, а рідини, що в них використовуються, із збільшенням температури розширюються значно швидше, ніж скло. Вибір рідини для термометра залежить, в основному від діапазону вимірюваних температур. Ртуть використовується для виміру температур вище -39°С – точки її замерзання. Для більш низьких температур застосовуються рідкі органічні сполуки, наприклад етиловий спирт. Точність перевіреного стандартного метеорологічного скляного термометра становить ±0,05°С

Мінімальний термометр призначений для визначення найнижчої тем­ператури за дану добу. Для цих цілей використовується скляний спиртовий термометр. У спирт занурений скляний штифт-покажчик із потовщеннями на кінцях (рис. 1.1). Термометр працює в горизонтальному положенні. При зниженні температури стовпчик спирту відступає, захоплюючи за собою штифт, а при підвищенні - спирт його обтікає, не зрушуючи з місця, і тому штифт фіксує мінімальну температуру. Повертають термометр у робочий стан, перевернувши резервуаром вгору, щоб штифт знову прийшов у зіткнення зі спиртом.

Рис. 1.1. Пристосування для відліку мінімальних показів термометра 1 - капіляр, 2 - штифт, 3 - меніск спирту

Рис. 1.2. Пристосування для збереження максимальних показів термометра

1 - резервуар, 2 - штифт, 3 - капіляр

Ртуть видавлюється через звуження в резервуарі під час підвищення температури, а при зниженні звуження перешкоджає її відтокові в резервуар. Такий термометр знову підготовляють до роботи на спеціальній обертовій установці.

Біметалевий термометр складається з двох тонких пластинок металу, наприклад сталі і інвару, які при нагріванні розширюються в різному ступені, їхні плоскі поверхні щільно прилягають одна до іншої. Така біметалева плас­тинка скручена в спіраль, один кінець якої жорстко закріплений. При нагрі­ванні або охолодженні спіралі два метали розширюються або стискуються по-різному, а спіраль або розкручується, або тугіше скручується. По покаж­чику, прикріпленому до вільного кінця спирали, судять про величину цих змін.

Електричні термометри. До таких термометрів відноситься пристрій з напівпровідниковим термоелементом - терморезистор, або термістор. Тер­моелемент характеризується великим від'ємним коефіцієнтом опору (тобто його опір швидко зменшується з підвищенням температури). Перевагами терморезистора є висока чутливість і швидкість реакції на зміну температу­ри. Терморезистори застосовуються на метеорологічних супутниках, кулях- зондах і в більшій частині цифрових термометрів.

Прилади для вимірювання тиску атмосферного повітря. Найбільш точними стандартними приладами є ртутні барометри. Ртутні барометри являють собою дві сполучені посудини, заповнені ртуттю, одна з яких - скляна трубка довжиною близько 90 см, яка запаяна зверху і не містить пові­тря. Ртутний барометр показує атмосферний тиск як висоту ртутного стовпа, яку можна виміряти по прикріпленій поруч шкалі. Залежно від форми сполу­чених посудин ртутні барометри поділяють на 3 основних типи: чашкові, сифонні й сифонно-чашкові (рис. 1.3 а, б, в). На практиці використовують чашкові й сифонно-чашкові барометри. На метеорологічних станціях вико­ристовують станційний чашковий барометр (рис. 1.3 г).

Барометр-анероїд. В барометрі-анероїді (рис. 1.4) рідини немає (грец. «анероїд» - «безводний»). Він показує атмосферний тиск, що діє на гофрова­ну тонкостінну металеву коробку, у якій створене розрідження. При знижен­ні атмосферного тиску коробка злегка розширюється, а при підвищенні - стискується і впливає на прикріплену до неї пружину. На практиці часто ви­користовується кілька (до десяти) анероїдних коробок, з'єднаних послідовно.

Якщо до стрілки анероїда прикріпити перо, то він буде записувати по­дання. Такі барографи-анероїди, що реєструють барометричний тиск, є на зс \ метеостанціях. Ртутний барометр більш точний і надійний, ніж анероїд. Анероїди же компактніші і зручніші, використовуються як у приміщенні, так і на стандартних метеорологічних радіозондах. Ними можна користуватися в експедиційних умовах, на морських суднах, літаках тощо.

Рис. 1.4 Барометр - анероїд

Прилади для вимірювання вологості

Психрометр складається з двох розташованих поруч термометрів: су­хого, що вимірює температуру повітря, і змоченого, резервуар якого обернуто тканиною (батистом), зволоженою дис­тильованою водою (рис. 1.5). Повітря обтікає обидва термометри. Через випа­ровування води з тканини змочений термометр звичайно показує більш ни­зьку температуру, ніж сухий. Чим ниж­ча відносна вологість, тим більша різ­ниця показань термометрів. На основі цих показань за допомогою спеціальних таблиць і визначається відносна воло­гість.

Рис. 1.5. Гігрометр психрометричний ВІТ -1

Волосяний гігрометр вимірює відносну вологість за зміною довжини людського волоса. Для видалення натуральних жирів волосся спо­чатку вимочують в етиловому спирті, а потім промивають у дистильованій воді. Довжина під­готовленого в такий спосіб волоса має майже логарифмічну залежність від відносної вологос­ті в діапазоні від 20 до 100%. Час, необхідний для реакції волосся на зміну вологості, залежить від температури повітря (чим нижча температу­ра, тим він більший). У волосяному гігрометрі при збільшенні або зменшенні довжини волоса спеціальний механізм пересуває покажчик за шкалою (рис. 1.6). Такі гігрометри зазвичай ви­користовують для виміру відносної вологості в приміщеннях.

Електролітичні гігрометри. Чуттєвим елементом цих гігрометрів є . скляна або пластмасова пластинка, покрита вуглецем або хлоридом літію, опір яких змінюється залежно від відносної вологості. Такі елементи зазвичай використовуються в комплектах приладів для метеорологічних куль-зондів. При проходженні зонда крізь хмару прилад зволожується, а його показання протягом досить тривалого часу (поки зонд не виявиться за межами хмари і не висохне чуттєвий елемент) змінюються.

Прилади для вимірювання швидкості вітру

Чашкові анемометри. Швидкість вітру зазвичай вимірюють за допомогою чашкового анемометра. Цей прилад складається з трьох або більше конусоподібних чашок, вертикально прикріплених до кінців металевих стержнів, симетрично відходять від вертикальної осі (рис. 1.7 а). Вітер діє з найбільшою силою на увігнуті поверхні чашок і змушує вісь повертатися.

У деяких типах чашкових анемометрів вільному обертанню чашок перешкоджає система пружин, за величиною деформації яких і визначається швидкість вітру. В анемометрах з вільно обертовими чашками швидкість обертання приблизно пропорційна швидкості вітру, виміряється електричним лічильником, що сигналізує, коли визначений об'єм повітря обтікає _-анемометр. Електричний сигнал включає світловий сигнал та записуючий пристрій на метеостанції. Часто чашковий анемометр механічно з'єднують із магнето, і напругу або частоту генерованого електричного струму співвідносять зі швид­кістю вітру.

Анемометр крильчастий. Цей прилад (рис. 1.7 б) являє собою металеве кільце, усере­дині якого на горизонтальній осі закріплена крильчатка з лопатями, що розташовані на спицях під 45° до площини, перпендикулярній осі криль­чатки. При вимірюванні ане­мометр розташовується так, щоб вісь крильчатки була па­ралельна напрямку потоку, що проходить через кільце.

а                                                б

Рис. 1.7. Анемометр чашковий (а) і крильчастий (б)

Від­хилення площини обертання лопат крильчатки від напрямку потоку в межах до ±10° дає незначне змен­шення показань анемометра (не більше 1%). Подальше збільшення кута від­хилення приводить до різкого зростання похибки вимірювання.

Анеморумбометр М-63. Використовується для дистанційного вимірю­вання миттєвої, максимальної та середньої швидкостей і напряму вітру в стаціонарних умовах. До складу приладу входять датчик вітру, встановлений на одній із щогл на метеорологічному майданчику (рис. 1.8 а), а також пульт з індикаторами, розташований на робочому столі спостерігача (рис. 1.8 б).

Рис. 1.8. Анеморумбометр М-63

а - датчик вітру; б - пульт з індикаторами

Прилади для вимірювання опадів. У стандартних незаписуючих опа- домірах приймальня лійка вставлена у вимірювальний циліндр. Співвідно­шення площі верхньої частини лійки і поперечного перерізу мірного цилінд­ра 10:1, тобто 25 мм опадів, що випали, будуть відповідати в циліндрі оцінці 250 мм. Записуючі опадоміри - плювіографи - автоматично зважують зібра­ну воду або підраховують, скільки разів маленька вимірювальна посудина заповниться дощовою водою й автоматично спорожниться. Якщо очікується випадання опадів у виді снігу, лійка і вимірювальна склянка забираються, а сніг збирається в опадомірне відро. Коли сніг супроводжується помірним або сильним вітром, кількість снігу, що попадає в посудину, не відповідає дійс­ній кількості опадів. Висота снігового покриву визначається виміром потуж­ності шару снігу в межах типової для даного району території, причому бе­реться середнє значення щонайменше трьох вимірів.

Кількість опадів, що вимірюється опадоміром, залежить від його роз­ташування. Турбулентність повітряного потоку, викликана самим приладом або навколишніми перешкодами, призводить до заниження кількості опадів, що попадають у вимірювальну склянку. Тому опадомір установлюється на рівній поверхні якнайдалі від дерев і інших перешкод. Для зниження впливу вихрів, створюваних самим приладом, використовується захиснии екран.

Опадомір Третьякова (рис. 1.9) призначений для збору у будь-який час року і наступного вимірювання опадів за певний проміжок часу на відкрито­го повітрі при температурі від -3О до +50°С.

Рис. 1.9. Опадомір Третьякова

Актинометричні прилади. Актинометри­чні вимірювання - це вимірювання різних пото­ків радіації в атмосфері. Основними актиномет­ричними величинами є пряма сонячна радіація, розсіяна сонячна радіація і радіаційний баланс.

Актинометр АТ-50. Призначений для вимі­рювання інтенсивності прямої сонячної радіації на перпендикулярну до променів поверхню. При­ймачем актинометра служить зачернений диск, виконаний із сусального срібла товщиною 0,001 мм і діаметром 11 мм, який поміщається в трубку. Звернена до Сонця сторона його вкрита матово чорною емаллю. Диск поміщений усередині корпусу трубки. Пряма сонячна радіація, яка проникає через отвір труби до диска, нагріває його. Різниця температур внутрішніх та зовнішніх спаїв викликає термоток, пропорційний інтенсивності радіації. Сила струму вимірюється за допомогою гальваномет­ра, приєднаного до актинометра (рис. 1.10).

Рис. 1.10. Актинометр термоелектричний АТ-50

Піранометр термоелектричний. При ви­значенні сумарної, розсіяної і відбитої радіації застосовують різні типи піранометрів, напри­клад піранометр термоелектричний (рис. 1.11 а). Для вимірювання тільки розсіяної радіації за­стосовується екран, який затіняє прилад від прямих променів Сонця. В піранометрі при­ймачем радіації слугує термоелектрична батарея, яка складена з манганінової і константанової смужок, з'єднаних послідо­вно. Парні спаї термобатареї покриваються сажею, а непарні - білою магне­зією. Сонячна радіація поглинається сажею більшою мірою, ніж магнезією, І тому між спаями виникає різниця температур і утворюється термоелектрич­ний струм, який пропорційний радіації, що падає. Величина струму визнача­ється за гальванометром. Термобатарея захищена від дії інфрачервоної раді­ації атмосфери, вітру і опадів скляним ковпаком.

Альбедометр. Для вимірів альбедо земної поверхні застосовують похі­дний альбедометр (рис. 1.11 б). Призначений для вимірів тих же самих акти­нометричних характеристик, що і піранометр термоелектричний, має таку ж піранометричну головку.

Рис. 1.11. а - піранометр термоелектричний    б - похідний альбедометр

Заполните таблицу по материалу лекции (пишите тезисно) 

Найдите ответы на возникшие вопросы и разберитесь с причинами непонятных мест в лекции