Барометр является ключевым инструментом в практике прогноза погоды на море. Барометр измеряет атмосферное давление, которое определяется весом воздуха над нами (от верхней границы атмосферы до поверхности моря). Если давление высокое, то это означает, что имеется большое количество воздуха над нами, если низкое, то воздуха меньше, чем где-либо вокруг, дальше от нас. Это невозможно заметить на глаз, так как воздух невидим. Физическая сущность атмосферного давления подробно описана нами в статье «Откуда берется ветер».
Мы заинтересованы в атмосферном давлении потому, что оно информирует нас о распределении воздушных масс вокруг нас и об ожидаемых ветрах, которые возникают, когда воздух перетекает из областей с высоким атмосферным давлением в регионы с низким давлением. Чем больше разность давлений над соседними территориями, тем сильнее будет ветер.
В прогнозах погоды на море и на метеокартах принято отражать атмосферное давление в миллибарах (mb). Нам нужно знать является ли переданное официальным прогнозом или снятое с яхтенного барометра давление высоким или низким, а его изменение большим или малым. Для этого необходимо помнить, что «стандартное» атмосферное давление составляет 1013 mb, но для каждой местности и времени года оно может немного отличаться от этой цифры.
На метео картах давление указано только двумя последними цифрами (предыдущие опущены). 1024 будет показано как «24», или 996 как «96». В большинстве случаев действительное давление в центрах циклонов и антициклонов пишется полностью и подчеркивается, но индивидуальные изобары (линии одинакового давления) имеют только две цифры. Обычно изобары прочерчены с интервалом в 4 mb на картах USA, хотя карты других стран могут иметь интервал от 2 mb (Австралия) и до 5mb на Европейских картах.
Типы барометров
Первый барометр был изобретен Евангелиста Торричелли в 1643 году. О Торричелли часто говорили как об ученике Галилео, но он проработал с ним только 3 месяца до смерти последнего и изобрел свой первый ртутный барометр несколько лет спустя.
 Ртутный барометр Торричели
Прибор представлял собой полую стеклянную трубку, закрытую с одного конца и заполненную ртутью, которая была опущена открытым концом в сосуд с ртутью. Давление воздуха на открытую поверхность ртути уравновешивало давление столба ртути в трубке, и уровень ее оказывался на определенной высоте – около 760 мм. ртутного столба. Безусловно, такой прибор был громоздким и хрупким и не мог иметь широкого применения в морской практике.
Дальнейшее усовершенствование барометра шло по пути отказа от ртути и использования герметичных емкостей с вакуумом внутри, и в 1847 году первый барометр анероид был сконструирован другим итальянцем Люсьеном Види. «Анероид» означает без жидкости. Этот тип барометров используется в морском деле по сей день.
 Барометр-анероид
Схема работы барометра-анероида
«Сердцем» инструмента является герметичный гофрированный металлический цилиндр (сильфон), из которого частично откачан воздух (1). Когда внешнее давление воздуха изменяется, этот цилиндр расширяется или сжимается и это движение передается через систему рычагов (2) и нить (3) на ось вращения стрелки (4), которая и показывает нам давление на шкале значений (5). Прибор помещен в корпус (6) со стеклом над шкалой (7).
Другой, полезный в метеорологии прибор называется барограф. Это тот же барометр анероид, который может записывать чернильной линией значения давления за определенный период (обычно неделя) на бумажную ленту, обернутую вокруг барабана с часовым механизмом.
 Барограф
Преимуществом этого прибора является то, что по этой линии мы можем напрямую наблюдать так называемую барограмму - изменение давления с течением времени, что на самом деле интересует нас больше всего.
 Барограмма – график барической тенденции
Это очень ценная информация для прогноза погоды. Имея на борту корректно работающий барограф (что не так просто для малых яхт), вы будете избавлены от необходимости постоянно записывать показания барометра в журнал, а затем по ним строить кривые барической тенденции.
Продолжая разговор о барометре как приборе, необходимо отметить, что в последнее десятилетие на рынке появились электронные барометры разных размеров и точности. Есть даже барометры и барографы, встроенные в ручные часы. Одни из них работают по принципу обычного анероида, но без механической системы рычагов, а измеряя изменение емкости электрического конденсатора, пластины которого находятся в торцах гофрированного цилиндра. Другие используют иной принцип, измеряя давление воздуха на чувствительный кристалл.
 Цифровой барометр
Цифровые барографы также доступны для использования на яхтах, и здесь их преимущества налицо, поскольку трудно обеспечить правильную работу традиционного барографа в условиях морской качки.
Ценность и цена хорошего барометра
По моему мнению, ХОРОШИЙ барометр – большая ценность для мореплавателя. Традиционный барометр-анероид будет очевидным выбором яхтсмена. В большинстве случаев знание того падает или поднимается давление, может быть достаточным для суждения приходит ли плохая погода или наоборот. Это суждение может быть сделано почти с любым работающим барометром, если вы периодически следите за его показаниями. Но часто нам необходимо знать истинное, точное значение давления. Более того, если давление изменяется, мы должны быть уверены, что оно изменяется именно так, как показывает прибор. Мне приходилось видеть барометры, которые красиво показывали изменение давления, но в очень узком диапазоне, и абсолютно не реагировали, когда давление выходило за пределы этого диапазона. Иметь такой прибор опасно – он может завести вас в близкий шторм или в самый центр штилевого антициклона в парусной гонке.
Знание точного значения давления очень важно, когда вы оперируете с метео-картой. Измерив скорость и направление ветра с борта яхты вы можете вычислить соответствующее им давление в точке вашего местоположения, а измерив существующее давление хорошо откалиброванным барометром, вы можете судить насколько правильна информация на полученной вами карте. Ключевым моментом здесь чаще всего является не столько качество барометра, как его калибровка, выяснение погрешности и учет ее.
Если вы платите за прибор $150 - $200, он должен показывать правильные значения. К сожалению, не во всех случаях. Часто вы можете заплатить большие деньги за барометр с дорогим бронзовым корпусом и красивым циферблатом и абсолютно непригодным механизмом. Покупайте барометр у надежных дилеров и в специализированных магазинах.
Снятие показаний и уход за барометром
Постоянно проверяйте точность своего барометра по официальному радио. Имеются три фактора влияющих на показания прибора при тестировании. Первый – высота инструмента над уровнем моря – чем выше, тем значение давления, снятого с прибора, будет ниже. Второе – имеется «нулевая» точка настройки прибора. Она регулируется винтом (8) (Рис. G101), при вращении которого можно двигать стрелку вправо-влево, и каждый хороший барометр должен иметь такую регулировку. Для правильной установки стрелки прибор необходимо расположить на уровне моря. Как только вы получили репорт давления, установите стрелку на это значение. И третье – время радио репорта может и будет отличаться от времени замера давления на метеостанции. Постарайтесь выяснить это запоздание.
Барометр – тонкий и точный прибор и снятие показаний с него требует внимания и аккуратности. Малые изменения значений могут означать многе в некоторых случаях. Барометр должен быть легко доступен, чтобы можно было хорошо видеть положение тонкой стрелки на мелких делениях шкалы, особенно в ночное время. Необходимо смотреть на шкалу перпендикулярно ее поверхности, в ином случае вы получите неверное показание из-за эффекта параллакса. Рис G110.
Говоря об уходе за барометром необходимо отметить, что он требует к себе такого же бережного отношения, как и всякий точный измерительный прибор. Но есть несколько особенностей, вытекающих из его природы. Избегайте помещать прибор в условия, где атмосферное давление выходит за пределы измерения барометра. Так, перевозка его в самолете может стать фатальной, поскольку на высоте 10 км давление атмосферы составляет только 300mb, и хотя давление в кабине компенсируется, оно редко превышает значение 800mb, что выходит за пределы рабочего диапазона прибора, а в грузовом отсеке давление вообще равно наружному. Будьте бдительны и при перевозке барометра в автомобиле. Окна должны быть открыты, когда вы захлопываете дверцу – этим вы избегаете резкого скачка давления в салоне при закрывании дверей. Не могу сказать, насколько быстрый спуск автомашины с холма может повредить барометр, но если наши уши ощущают это, то изменение давления явно лежит за пределами рабочей области прибора.
Несколько советов по выбору барометра
Мы редко можем найти сочетание всех идеальных свойств прибора с приемлемой ценой, поэтому компромиссы неизбежны. Но есть несколько моментов, на которые необходимо обратить внимание при покупке барометра.
- Хороший ход и сильфон.
Вы не можете судить об этом, просто глядя на инструмент, но если доступно заглянуть внутрь и можно увидеть сильфон, то полезно знать, что чем больше его размер, тем лучше ход прибора и его работа.
2) Размер циферблата.
Больший размер предпочтительней, поскольку с него легче снимать показания. 10- сантиметровый диаметр циферблата можно рассматривать как минимальный. 12-15-сантиметровые – лучше, но они дороже.
- Деления шкалы
Предпочтительнее шкала с делениями в 1 mb.
- Поверхность циферблата
Блестящая или посеребренная поверхность иногда может работать как зеркальная и помогает видеть отражение стрелки, что позволяет легче снимать показания.
- Температурная компенсация
Поинтересуйтесь у продавца насколько хороша температурная компенсация у барометра. Температура в яхте под палубой может достигать 60 град, а в тропиках до 100 град. по Цельсию
- Корпус
Я предпочитаю барометры с легким корпусом. Любое добавление бронзы служит для украшения и только добавляет вес и цену, не привнося ничего в функциональность прибора.
Покзания давления и барическая тенденция
Говоря о значениях давления, которые показывает нам барометр, нужно отметить, что давление выше 1025 mb рассматривается как «высокое», а ниже 990 mb – как «низкое». Но, конечно, все относительно – атмосферное давление в1005 mb будет скорее «высоким», если в окружающих регионах оно ниже. Всегда нужно учитывать особенности региона, описанные в лоциях. Обычно высокому давлению сопутствует хорошая погода со слабыми ветрами, в то время как при низком давлении (ниже 1000 mb) следует ожидать плохой погоды со свежими и сильными ветрами при полностью закрытом облаками небе и с дождями. Подробнее об использовании барометра в прогнозе погоды описано в статье «Прогноз погоды» (прогноз по барометру). Здесь же мы остановимся лишь на нескольких важных моментах.
Отмечая важность актуальных показаний барометра на данный момент времени, необходимо сказать, что для яхтсменов наиболее полезным в использовании барометра является определение барической тенденции – изменения давления с течением времени.
Общепринято, что падение давления на 1mb в час заслуживает нашего внимания. Падение на 2-3mb в час может означать приход шторма, хотя мы еще имеем на месте штилевую погоду. Исследуя множество записей барических тенденций при приближении штормов, замечено, что обычно им сопутствует медленное неуклонное падение на 2-3 mb за каждые три часа в течение полусуток, пока падение давления не ускорится. Жестокие шторма при своем прохождении могут вызвать падение давления в 5-10mb за 3 часа, но рекордные падения принадлежат прохождению глаза тропического шторма – до 12 mb в час!
Для яхтсмена важно знать какое падение давления может быть для него опасным. Запомните правило «4-5-6». Оно означает: падение давления на 4 или 5 mb за 6 часов является сигналом к изменению погоды в худшую сторону. Всегда ведите журнал учета показаний барометра. Обычно данные снимаются при смене вахт или каждые 3 – 4 часа, но если замечено «4-5-6» падение, то переходите на почасовое снятие показаний.
Из Weather Trainer by David Burch
Перевод С.Свистула
Опубликовано в журнале "Фарватер"
|
