دانلود مقاله انواع رطوبت سنج

-     سایکرومتر

معمولی‌ترین دستگاهی است که از دو دماسنج دقیق جیوه‌ای تشکیل شده است. دور مخزن یکی از دماسنجها لایه نازک موسلین (Muslin) پیچیده شده که به آن دماسنج مرطوب گفته می‌شود و در هنگام کار دستگاه با یستی همیشه مرطوب بماند.

دماسنج خشک در دستگاه سایکرومتر درجه معمولی هوا را نشان می‌دهد. وقتی رطوبت دور دماسنج بخار می‌شود گرمای نهان جذب مولکولهای آب گردیده و در نتیجه با بخار شدن آب دور پارچه، درجه حرارت در دماسنج تر کاهش می‌یابد. اختلاف درجه حرارت دماسنج تر و خشک معیاری برای محاسبه رطوبت نسبی است.

قرائت دماسنج تر بایستی در فاصله‌های ده تا بیست ثانیه صورت گیرد تا این که در دو قرائت متوالی درجه حرارت یکسان خوانده شود.

2- رطوبت نگار

این دستگاه ثبت مداوم رطوبت هوا را انجام می‌دهد. جسم حساس در این دستگاه چند تار موی معمولی می‌باشد که با زیادشدن رطوبت هوا طول آن زیاد شده و با کاهش رطوبت طول آن کم می‌شود. به وسیله چند فنر و اهرم بسیار ظریف تغییرات طول مو به یک قلم که روی بازوی فلزی نصب می‌باشد، منتقل شده و این قلم تغییرات رطوبت را روی یک استوانه چرخان یا ثبات رسم می‌کند. طرز کار این دستگاه مشابه دستگاه حرارت نگار می‌باشد.

3- رطوبت- دمانگار

این دستگاه به منظور اندازه‌گیری‌های دما و رطوبت نسب در کشتی‌های تجارتی به کار برده می‌شود و ترکیبی از دو دستگاه دمانگار و رطوبت نگار است که در یک محفظه تعبیه شده‌اند. نوار کاغذی این دستگاه به دو قسمت دما و رطوبت تقسیم شده است. قسمت بالایی نوار کاغذی تغییرات دما و قسمت پایین تغییرات رطوبت نسبی را نشان می‌دهد. قلم‌های ترسیم کننده منحنی‌های تغییرات دما و رطوبت نسبی به اجسام حساس به این دو کمیت مرتبط می‌باشد و حرکات آنها تابعی از حرکات اجسام حساس است که تغییرات آنها را بر روی کاغذ ترسیم می‌نمایند.

توده‌های هوا (Air mass)

یک توده هوا عبارت است از حجم عظیمی از هوا که خصوصیات فیزیکی آن بویژه از نظر دما و رطوبت و آهنگ کاهش دما (Lapse rate) در سطح افقی برای صدها کیلومتر تقریبا همسان باشد.

توده‌های هوا، خصوصیات اصلی خود را از سطحی که بر روی آن تشکیل می‌شوند، کسب می‌کنند. برای اینکه توده‌های هوا شکل بگیرند لازم است هوا به مدت طولانی در یک منطقه ثابت باقی بماند، در نهایت گردش معمولی هوا موجب به حرکت در آمدن آنها می شود.

توده‌های هوا معمولا در بعضی از نقاط دنیا بیشتر از سایر مکانها تشکیل می شوند به این مناطق سرچشمه (Source region)  گفته می‌شود.

توده‌های هوا را با توجه به منشاء تشکیل آنها، طبقه بندی و نامگذاری می‌کنند و با توجه به منشاء، نشانه‌های معینی را برای آنها به کار می‌برند.

طبقه بندی توده های هوا

نام و نشانه

مناطق منشاء

خصوصیات

آرکتیک            A

مناطق قطبی

سردترین توده هوای زمستان

قطبی بری      cP

خشکی های جنب قطبی

سرد و خشک و بسیار پایدار

قطبی بحری   mP

جنب قطبی و آرکتیک

سرد و مرطوب و ناپایدار

حاره ای بری   cT

بیابانهای عرضهای پایین بویژه صحرا و استرالیا

بسیار گرم و خشک و پایدار

حاره بحری    mT

اقیانوس های منطقه جنب حاره

گرم و مرطوب، ناپایداری شدیدتر به جهت کناره غربی اقیانوسها

استوایی           E

دریاهای استوایی و حاره

گرما و رطوبت زیاد

رادیوسوند ( Radiosonde )

رادیوسوندها از دستگاه های هواشناسی هستند که برای اندازه گیری دما، رطوبت،‌ فشار، سمت و سرعت باد در جو بالا بکار می‌روند. دو عنصر ازن و تابش نیز می تواند توسط این دستگاه ها اندازه گیری شود.

رادیوسوند یک سیستم سنجش از راه دور است و از دو لغت "Radio" به معنای انتشار دهنده رادیویی و "Sonde" به معنی پیام آور در زبان انگلیسی قدیم، تشکیل شده است.

دستگاه رادیوسوند از دو قسمت اصلی «سنجش» و«فرستنده» تشکیل شده است، فرستنده ها پارامترهای اندازه گیری شده را به گیرنده ای که در سطح زمین قرار دارد، منتقل می‌کنند.

رادیوسوندها گاهی به وسیله هواپیما و گاهی به وسیله راکت به جو فرستاده می شوند. اما معمولا آن ها را به زیر بالون های هواشناسی که تا ارتفاع 20 تا 30  کیلومتری صعود می‌نمایند نصب و در جو رها می‌کنند.

 نمونه ای تصاویر رادیوسوندها در آسمان

وقتی که رادیوسوند به ارتفاع تقریبی 30 کیلومتری بالای سطح دریا می رسد بالون می ترکد و رادیوسوند همراه با نخ و بالون ترکیده شده به طرف زمین به پائین می افتد.  پس از زمان 2 ساعت از پرتاب و در طول اوج گیری، رادیوسوند به طور ثابت جریان پیوسته اطلاعات شامل دمای اتمسفر،‌ رطوبت، داده فشار، سمت و سرعت باد در سطوح مختلف جو (تا ارتفاع تقریبی 30 کیلومتری) را از طریق شبکه ارتباطات به تجهیزات خودکار گیرنده درسطح زمین می فرستد. مشاهدات رادیوسوند   Radio Observation یا به اختصار RAOB  نامیده می شود .

در تصویر زیر مولفه های یک رادیوسوند آورده شده است:

زمانی که دو توده هوای با دمای مختلف‌، در مسیر حرکتشان به هم می‌رسند، حالت انتقال شدیدی (از لحاظ دما، فشار، رطوبت، باد و غیره) در مرز بین آنها بوجود می‌آید.

اگر یک نفر همراه با توده هوای گرم به سمت شمال حرکت کند، به تدریج و به طور یکنواخت با کاهش دما مواجه می‌شود؛ سپس با برخورد به یک توده هوای سرد، دما به طور ناگهانی و شدید افت می‌کند یعنی تغییرات آهسته و یکنواخت در محل برخورد با توده سرد، به تغییر ناگهانی و غیر مداوم تبدیل می‌شود. به این خاطر اصطلاح خط ناپیوستگی (Line Of Discontinuity) در مورد مرکز توده هوا به کاربرد، می‌شود. عبارت جبهه (Front)

مترادف با خط ناپیوستگی است و امروزه به خوبی جانشین آن شده است. در واقع جبهه‌ها مرزهای بین توده‌های هوا هستند. بر روی نقشه‌های هواشناسی جبهه‌ها را با یک خط نشان می‌دهند.

سطحی که دو توده هوای مجاور را از هم جدا می‌کند سطح جبهه (Frontal Surface) نامیده می شود.

انواع جبهه ها

بسته به حرکت توده های هوا، انواع مختلف جبهه ها که هر کدام خواص خود را دارند تشکیل می شوند. این جبهه‌ها عبارتند از:

 - جبهه های گرم  (warm fronts)ه   

 - جبهه های سرد  (Cold fronts)ه
 - جبهه های ساکن  (Stationary fronts)ه
 - جبهه های بند آمده (Occluded fronts)ه
  

انواع فشارسنج

ابزارهای فشارسنجی

- فشار سنج جیوه ای

- فشار سنج فلزی

- فشار نگار

- فشار سنج جیوه ای( Mercury Barometer)

این فشار سنج اساساً از یک لوله خالی از هوا درست شده است که یک طرف آن مسدود و طرف دیگر آن که باز است در ظرف پر از جیوه فرو برده شده است. فشار هوای بیرون، جیوه را از منبع به سمت داخل لوله می راند. جیوه تا حدی که وزن آن در داخل لوله، دقیقاً معادل نیروی ناشی از فشار هوا گردد در لوله فشار سنج بالا می رود و سپس در حالت تبادل و سکون باقی می ماند. با تغییر فشار هوا، سطح جیوه در داخل لوله نیز بالا و پایین خواهد رفت.

در شرایط نرمال جیوه به اندازه 92/29 ایچ یا 760 میلی متر در لوله بالا می آید که فشاری معادل 15/1013 میلی بار است. جیوه در داخل لوله فشارسنج به دلیل خاصیت کشش  سطحی دارای یک سطح محدب است که هنگام تعیین فشار، باید بالاترین سطح محدب قرائت شود.

- فشار سنج فلزی (Aneroid)