МАОУ СОШ №12, 7 класс

"ПЕРВЫЕ ШАГИ В НАУКУ" –
ЗАОЧНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ V - VII КЛАССОВ
Направление: естественнонаучное
ДОМАШНЯЯ МЕТЕОСТАНЦИЯ
Выполнила: Шалыгина Анастасия
МАОУ СОШ №12,
7 класс.
Руководитель:
Матяшева Алена Геннадьевна,
учитель географии и биологии.
Тюменская обл, г.Ишим.
2016
СОДЕРЖАНИЕ
1. АННОТАЦИЯ
3
2. ПЛАН ИССЛЕДОВАНИЯ
5
3. НАУЧНАЯ СТАТЬЯ
6
4. ПРИЛОЖЕНИЕ 1
5. ПРИЛОЖЕНИЕ 2
6. ПРИЛОЖЕНИЕ 3
3
Шалыгина Анастасия Евгеньевна
Россия, Тюменская область, г. Ишим, МАОУ СОШ №12, 7а класс
Аннотация.
Данная работа посвящена изучению метеорологии и наблюдению за погодой в
домашних условиях. Метеорологией называют науку, которая изучает строение и
свойства земной атмосферы и физико-химические процессы, которые в ней происходят.
Каждого человека на нашей планете ежедневно интересует такой вопрос как прогноз
погоды: солнечным или пасмурным будет день, пойдет ли дождь или будет сильный
ветер. Изучая процессы, происходящие в атмосфере, мы можем делать прогноз погоды и
сравнивать наши показания.
В работе проведены наблюдения за погодой в домашних условиях с помощью таких
приборов как термометр, барометр, флюгер, а также визуальное наблюдение за погодой.
Предлагаемая работа позволяет сравнить показания, снятые в домашних условиях с
показаниями Ишимской метеостанции.
Тема нашего исследования: домашняя метеостанция.
Цель:
научиться
определять
погоду
в
домашних
условиях
и
делать
кратковременный прогноз, опираясь на доступные метеоприборы и не обращаясь к
государственным метеослужбам.
Объект исследования - погода.
Предмет исследования – тепловой режим атмосферы, атмосферное давление,
направление ветра, осадки, облачность.
Приступая
к
исследованию,
мы
выдвинули
гипотезу:
метеорологические
показания, снятые в домашних условиях, отличаются от показаний метеостанции.
Исходя из цели исследования, в работе решались следующие задачи:
1. Изучить и проанализировать литературу по данному вопросу;
2. Познакомиться с историей метеонаблюдений в городе Ишиме.
3. Ежедневно фиксировать показания термометра, барометра и направление ветра,
осадки и облачность.
4. Установить закономерность между метеорологическими элементами.
5. Определить какие ветра преобладали в городе Ишиме в период наблюдений.
6. Сделать сравнительный анализ показаний метеорологических приборов снятых в
домашних условиях и показаний метеостанции.
Для реализации поставленных задач в исследовании мы использовали следующие
методы: изучение литературы по данному вопросу, практическая работа, анализ
полученных результатов, обобщение.
4
Домашняя метеостанция
Шалыгина Анастасия Евгеньевна
Россия, Тюменская область, г. Ишим, МАОУ СОШ №12, 7а класс
План исследования.
Данная работа посвящена изучению метеорологии и наблюдению за погодой в
домашних условиях. Метеорологией называют науку, которая изучает строение и
свойства земной атмосферы и физико-химические процессы, которые в ней происходят.
Каждого человека на нашей планете ежедневно интересует такой вопрос как погода и её
прогноз. Изучая процессы, происходящие в атмосфере, мы можем прогнозировать и
сравнивать наши показания.
В работе проведены наблюдения за погодой в домашних условиях с помощью
таких приборов как термометр, барометр, флюгер, а также визуальное наблюдение за
погодой. Предлагаемая работа позволяет сравнить показания, снятые в домашних
условиях с показаниями метеостанции
Тема нашего исследования: домашняя метеостанция
Цель:
научиться определять погоду в домашних условиях и делать
кратковременный прогноз, опираясь на доступные метеоприборы и не обращаясь к
государственным метеослужбам.
Объект исследования - погода.
Предмет исследования – тепловой режим атмосферы, атмосферное давление,
направление ветра, осадки, облачность.
Приступая к исследованию, мы выдвинули гипотезу: метеорологические
показания, снятые в домашних условиях, отличаются от показаний на метеостанции.
Исходя из цели исследования, в работе решались следующие задачи:
1. Изучить и проанализировать литературу по данному вопросу;
2. Познакомиться с историей метеонаблюдений в городе Ишиме.
3. Ежедневно фиксировать показания термометра, барометра и направление ветра,
облачность и осадки;
4. Установить закономерность между метеорологическими элементами.
5. Определить какие ветра преобладали в городе Ишиме в период наблюдений.
6. Сделать сравнительный анализ показаний метеорологических приборов снятых
в
домашних условиях и показаний метеостанции.
Для реализации поставленных задач в исследовании планирую использовать следующие
методы:
 изучение литературы по данному вопросу
 практическая работа
 анализ полученных результатов
 обобщение.
В нашей исследовательской работе проводились наблюдения за погодой в домашних
условиях в течение 6 месяцев. Для того чтобы снимать метеорологические показания мы
установили термометр, барометр, флюгер, а так же наблюдали за осадками и
облачностью. Показания снимались три раза в сутки и всё строго фиксировалось. Мы
сравнили наши показания и показания метеостанции. Показания снятые нами немного
отличались от показаний метеостанции, но все равно разница небольшая. И мы пришли к
выводу, что с помощью домашней метеостанции можно следить за состоянием погоды и
получать достоверную информацию.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что полученныев
результате опытов данные расширяют наши знания о метеорологических наблюдениях, о
погодных явлениях.
Практическая значимость исследования заключается в том, что полученные материалы
можно использовать как в повседневной жизни, так и для работы на уроках географии:
построение розы ветров, температурных графиков.
5
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялась посредством
выступления на уроках географии 6-8 классах, на школьной научно-практической
конференции.
Исследование проходило в несколько этапов:
Этапы исследования:
Название этапа
Содержание этапа
Временной промежуток
ПоисковоИзучение литературы по
Сентябрь-октябрь 2015 год.
теоретический
проблеме
исследования,
выбор
и
подготовка
метеорологических
приборов.
Экспериментальный 1.
Проведение практических
Ноябрь- февраль 2015-2016 г.
работ по проблеме.
2.
Обработка
полученных
результатов,
сравнительный анализ
Обобщающий
1.Интерпретация
результатов
Февраль2016 г.
исследования,
подготовка
и
написание
исследовательской
работы.
2
Изучение
возможностей
практического
использования
полученных
результатов
эксперимента.
Библиография:
1. Капустин А.В., Сторожук Н.Л. Технические средства гидрометеорологической
службы. –СПб.:«Издательское агентство «Энергомашиностроение», 2005.–283
с.
2. Хромов C.П, Петросянц М.А Метеорология и климатология,., 2001.
3. Интернет - источники:
https://ru.wikipedia.org
http://www.geoecoservice.ru/
http://meteoinfo.ru/archive-pogoda-main
http://meteocenter.net/meteolib/rkpp1.zip
6
Домашняя метеостанция
Шалыгина Анастасия Евгеньевна
Россия, Тюменская область г.Ишим, МАОУ СОШ №12, 7а класс.
Научная статья.
Метеорологией называют науку, которая изучает строение и свойства земной атмосферы
и физико-химические процессы, которые в ней происходят. Каждого человека на нашей
планете ежедневно интересует такой вопрос как погода и её прогноз. Изучая процессы,
происходящие в атмосфере, мы можем прогнозировать и сравнивать наши показания.
В работе проведены наблюдения за погодой в домашних условиях с помощью таких
приборов как термометр, барометр, флюгер, а также визуальное наблюдение за погодой.
Предлагаемая работа позволяет сравнить показания, снятые в домашних условиях с
показаниями Ишимской метеостанции.
Тема нашего исследования: домашняя метеостанция.
Цель: научиться определять погоду в домашних условиях и делать
кратковременный прогноз, опираясь на доступныеметеоприборы и не обращаясь к
государственным метеослужбам.
Объект исследования - погода.
Предмет исследования – тепловой режим атмосферы, атмосферное давление,
направление ветра, осадки, облачность.
Приступая к исследованию, мы выдвинули гипотезу: метеорологические
показания, снятые в домашних условиях, отличаются от показаний метеостанции.
Исходя из цели исследования, в работе решались следующие задачи:
1. Изучить и проанализировать литературу по данному вопросу;
2. Познакомиться с историей метеонаблюдений в городе Ишиме.
3. Ежедневно фиксировать показания термометра, барометра и направление ветра,
облачность и осадки;
4. Установить закономерность между метеорологическими элементами.
5. Определить какие ветра преобладали в городе Ишиме в период наблюдений.
6. Сделать сравнительный анализ показаний метеорологических приборов снятых
в домашних условиях и показаний метеостанции.
Для реализации поставленных задач в исследовании мы использовали следующие
методы: изучение литературы по данному вопросу, практическая работа, анализ
полученных результатов, обобщение.
1.Аналитический обзор информационных источников.
Погода является одним из самых важных вопросов для каждого человека. Когда мы
просыпаемся утром, всегда интересуемся, какая погода за окном. Вечером, ложась спать,
тоже заглядываем в интернет и смотрим, что же завтра нам преподнесет природа? Это
самая излюбленная тема для разговоров, повод поговорить даже с малознакомыми
людьми, а сколько воспоминаний и сравнений погоды разных лет: «самое холодное лето»,
«самая теплая зима» и прочее. Случаются различные катаклизмы погоды, когда говорят,
что такого ещё не видели на своем веку. И все эти сюрпризы нам преподносит наша
атмосфера. Издревле люди наблюдали за изменениями погоды. В центре внимания
7
исследования по метеорологии является исследование наблюдаемых явлений, связанных с
атмосферой. Атмосферные события, которые наблюдаются в широкий период времени,
находятся в центре внимания исследования по климатологии. Метеорологические явления
связаны с переменами, которые существуют в атмосфере, являются главным образом
температура, атмосферное давление и влажность воздуха, их отношения и их изменения
во времени. Большинство погодных явлений происходит в тропосфере, нижнем слое
атмосферы Земли, и влияют на планету Земля в целом или затрагивают только небольшой
регион. Поэтому метеорология подразделяется для того чтобы лучше изучить
метеорологические события в глобальном масштабе, или строго местные события.
Нам тоже стало очень интересно понаблюдать за изменениями погоды, хотя у нас нет всех
метеорологических приборов, мы решили, что на первых этапах наших наблюдений
воспользуемся самыми простыми приборами: термометр, барометр, флюгер, сделанный
своими руками, и будем наблюдать за осадками и облаками. Но сначала решили узнать,
что собой представляет наука метеорология, из каких разделов она состоит, а так же
познакомиться с историей метеорологии, с историей метеостанции нашего города,
изучить метеоприборы, которые используют на метеостанции. Существует много
разделов метеорологии, которые изучают каждый свою область:
1. Физическая метеорология, занимается разработками радиолокационных и
космических методов исследования атмосферных явлений.
2. Динамическая метеорология, изучает физические механизмы атмосферных
процессов.
3. Синоптическая метеорология – это наука о закономерностях изменения погоды.
4. Климатология - наука, раздел метеорологии, изучающая климат — совокупность
погодных характеристик за многолетний период, свойственных определённому
месту или Земному шару в целом.
5.
Аэрология-наука, изучающая верхние слои атмосферы до нескольких десятков
километров от поверхности Земли.
6. Аэрономия - наука, изучающая верхние слои атмосферы до нескольких сотен
тысяч километров от поверхности Земли.
Кроме того, есть такие прикладные разделы, как:
 Авиационная метеорология

Агрометеорология

Биометеорология (наука, изучающая влияние атмосферных процессов на человека
и другие живые организмы)

Ядерная метеорология (наука, изучающая естественную и искусственную
радиоактивность, распространение в атмосфере радиоактивных примесей, влияние
ядерных взрывов)
8

Радиометеорология (наука, изучающая распространение радиоволн в атмосфере)
А так же более мелкие разделы, как лесную (связанную с пожарами), транспортную,
строительную и другие.Погода является объектом изучения атмосферы Земли, основное
внимание уделяется изучению атмосферных процессов и прогнозу погоды. Изучение
явлений, происходящих в атмосфере и взаимодействие их с подстилающей поверхностью
земли.
Исследования в области метеорологии были начаты более двух тысячелетий назад, но
только с XVII века значительно продвинулась метеорология, как наука, наблюдения стали
систематическими. В это время были изобретены все основные приборы, наблюдения
стали фиксироваться. В следующем веке, развитие метеорологии дало еще более
значительный импульс с развитием сетей обмена данных в нескольких странах. С более
высокой эффективностью наблюдения за атмосферой и более быстрый обмен
метеорологическими данными, первые прогнозы погоды в числовом выражении стало
возможным с развитием метеорологических моделей в начале XX века. Изобретение
компьютера и Интернет сделал его более быстрой и эффективной обработкой и обменом
метеорологическими данными. Таким образом,стало возможно обеспечение более
глубокого понимания метеорологических явлений и их переменных, с большей точностью
в прогнозе погоды.
В Ишиме метеорологические наблюдения начались по распоряжению Министерства
Просвещения в 1847 году при Ишимском уездном училище Тобольской губернии.
Наблюдения вел корреспондент Главной Физической Обсерватории, штатный смотритель
Александр Худяков. Вначале записывались температура воздуха три раза в день:7,10,21
час, выбирались максимальная и минимальная температуры, состояние неба, число часов
дождя. С января 1850 года стали помещаться данные о ветре, наблюдения велись по
флюгеру. С апреля 1853 года состояние неба стали отмечатьзнаками в виде кружочка с
различной штриховкой. Все наблюдения заносились в таблицы, указывалась средняя
температура за каждый месяц, количество дней ясных, пасмурных, с туманом, дождем,
инеем, снегом, градом, громом, северным сиянием, данные о ветре.Таблицы сохранились
не за все годы наблюдений, только за 1848,1887,1888 гг. И до 1916 г. таблиц нет. С
декабря 1916г. по сентябрь 1917 г. в Ишиме работала метеостанция 3-го разряда. В 1922
году согласно резолюции начальника Губернского Земельного Управления было решено
открыть в Ишиме метеостанцию 2-го разряда, входящую в сеть станций
Екатеринбургской Обсерватории. Объём наблюдений увеличивался постепенно.
Наблюдали уже не только за атмосферой, но и за растениями, т.е.велись
агрометеорологические наблюдения. Был установлен гелиограф Величко. Велись
наблюдения за самописцами, запускали шар-пилоты, с их помощью наблюдали за
9
скоростью ветра на высотах. По рейкам наблюдали за высотой снега.В дни войны было
трудно. Каждые полчаса над городом летели самолеты. Метеорологи вовремя сообщали
данные о состоянии погоды. Наблюдения велись непрерывно.
В настоящее время все измерения метеорологических элементов, т.е. наблюдения за
физическими процессами и явлениями, происходящими в атмосфере, производятся
каждые три часа (восемь раз в сутки). Большинство измерений производятся по приборам,
установленным на площадке, и только отдельные измерения - по приборам,
установленным в служебном помещении станции. Показания передаются в город Тюмень,
а потом мы можем их увидеть на сайте гисметео.
Согласно требованиям об однообразии измерений, установка приборов должна быть
однотипной и удовлетворять определенным требованиям. Поэтому выбору места для
установки метеорологических площадок, размещению на них приборов и уходу за
площадками должно уделяться большое внимание.Приборы находятся не только на
метеоплощадке, но и в здании метеостанции. Мы познакомились и изучили следующие
метеоприборы:
 чашечный ртутный барометр (для измерения атмосферного давления),
 метеорологический барограф (самопишущий прибор для непрерывной записи
атмосферного давления),
 снегомерная рейка (для измерения плотности и высоты снежного покрова),
 осадкомер Третьякова (измерение количества выпавших осадков),
 гололедный станок (для наблюдений над отложениями льда, изморози, мокрого
снега на проводах),
 плювиограф – прибор, предназначенный для непрерывной регистрации
количества и интенсивности выпадающих жидких осадков с привязкой ко времени
(начало осадков, окончание и т.д.).
 измеритель высоты облачности ИВО,
 психрометр (прибор для измерения влажности воздуха и его температуры),
 гигрометр (измерение влажности воздуха),
 термограф (самопишущий прибор для непрерывной регистрации температуры
воздуха),
 волосяной гигрограф (измерение относительной влажности воздуха),
 термометры( для измерения температуры почвы,воздуха),
 анеморумбометр М-63, флюгер Вильда - приборы для измерения силы и
направления ветра.

10
 гелиограф (прибор для автоматической регистрации продолжительности
солнечного сияния в течение дня)
2.Экспериментальная часть.
Проанализировав литературу по метеорологии, изучив историю и работу Ишимской
метеостанции, приборы, которые используют для метеонаблюдений, мы решили вести
свои наблюдения за погодой в Ишиме, используя в нашей работе самые доступные и
распространенные метеорологические приборы. Это уличный термометр для измерения
температуры воздуха, барометр, для измерения давления воздуха, флюгер, сделанный
своими руками, для измерения направления ветра. А так же вести визуальное наблюдение
за осадками и облачностью. В нашей работе зафиксированы материалы в период с
сентября 2015 года по февраль 2016 года.
2.1 Методика эксперимента
Для наблюдения за погодой были выбраны приборы, указанные выше. Ежедневно три
раза в сутки мы снимали показания с приборов и аккуратно их заносили в таблицу.
Показания температуры, давления, снимались в 7, 15, 21 час местного времени.
Направление ветра выбиралось преобладающее в этот день. Также отмечались облачность
и осадки.
2.2 Последовательность эксперимента
2.2.1 Подготовка приборов к эксперименту и запись показаний
Для проведения эксперимента были установлены все приборы, приготовлена тетрадь для
записи показаний. Показания заносились строго в отведенное время в таблицу. Все
показания, снятые в период с сентября 2015 по февраль 2016 г. зафиксированы в таблицу
. (Приложение I)
По направлению ветров были построены графики розы ветров за каждый месяц
наблюдений, чтобы определить какие ветра преобладают в нашем городе.
( Приложение II).
2.2.2 Сравнение наших показаний с показаниями Ишимской метеостанции
Для того, чтобы сравнить наши показания и показания метеостанции (которые мы
получили на самой метеостанции), мы высчитали средний показатель температуры и
давления, а так же сравнили направление ветра, облачность и осадки. Такие показатели,
как направление ветра, облачность и осадки у нас практически совпали, а вот температура
и давление хоть немного, но отличались. Различия в показаниях хорошо можно
просмотреть на сравнительных графиках.(ПриложениеIII). Нами представлены графики
за сентябрь и декабрь наблюдаемого периода. На графиках хорошо видны различия в
показаниях, как сказано выше, эти различия незначительны, погрешность температуры
составляет всего 1,8 градуса, погрешность атмосферного давления 2 мм.рт.ст.
Вывод: в результате нашей исследовательской работы, все цели и задачи, которые мы
перед собой поставили, были выполнены. Нами была изучена и проанализирована
литература по изучаемому вопросу, мы познакомились с историей метеонаблюдений в
нашем городе. Все запланированные эксперименты проведены, результаты
зафиксированы, сделан анализ. Делая анализ и сравнивая полученные нами результаты с
показаниями Ишимской метеостанции, пришли к выводу, что показания практически
одинаковые. Гипотеза, поставленная в начале работы, подтвердилась: действительно,
11
показания наших приборов не всегда совпадали с показаниями приборов на метеостанции,
но разница не значительна.
Кроме этого мы научились делать кратковременный прогноз погоды в домашних
условиях: например, если утром атмосферное давление высокое, то в течение дня дождь
маловероятен, но если же к вечеру атмосферное давление упало, то ночью пойдет снег
или выпадет дождь. Установили связи между показаниями термометра, барометра и
осадками. По графику розы ветров мы увидели, что западный ветер преобладал в
сентябре; в октябре, декабре и феврале – юго-западный, а в ноябре и январе восточный.
Проделанная работа нас заинтересовала, мы и дальше хотим продолжать наши
наблюдения, только расширим предмет наблюдений. В наших планах установить
осадкомер, снеговую рейку и разработать психрометр.
Библиография:
1.Капустин А.В., Сторожук Н.Л. Технические средства гидрометеорологической
службы. –СПб.:«Издательское агентство «Энергомашиностроение», 2005. –283 с.
2. Хромов C.П, ПетросянцМ.АМетеорология и климатология,., 2001.
3.Интернет - источники:
https://ru.wikipedia.org
http://www.geoecoservice.ru/
http://meteoinfo.ru/archive-pogoda-main
http://meteocenter.net/meteolib/rkpp1.zip