Прогноз погоды своими руками

Простейшая домашняя метеостанция или барометр из лампочки для развития наблюдательности у детей

Вспомнил на досуге о простой самоделке, которую встречал в журнале «Юный натуралист» и делал в восьмидесятых годах прошлого века.

С ее помощью было интересно предсказывать погоду, наблюдать на последующий день за точностью сделанных показаний.

Конечно, сравнивать эту конструкцию с метрологическими приборами не стоит, но в качестве грубого прогноза она вполне работоспособна.

К тому же подобная система позволяет развивать у детей навыки наблюдения и анализа природных явлений.

Поэтому описываю ее в статье как советы домашнему мастеру по изготовлению простого барометра из электрической лампочки и способам расшифровки полученной информации. Текстовый материал дополняется поясняющими картинками, фотографиями и видеороликом.

Как работает самодельный барометр

Для предсказания погоды используется закрытое стеклом лампочки пространство с небольшим отверстием вверху. В эту емкость залита чистая вода. На нее воздействуют:

• атмосферное давление через прорезь в стекле;
• влажность воздуха;
• температура окружающей среды.

Под комплексным действием этих факторов происходит испарение поверхностного слоя с конденсацией паров внутри стеклянного баллона лампочки без выхода через отверстие. По характеру образовавшегося конденсата, его форме и плотности, судят о предстоящей погоде, предсказывают состояние атмосферы на ближайшие 12÷24 часа или чуть дольше.

Необходимые инструменты

В обязательном порядке потребуется:

• перегоревшая или целая лампа накаливания;
• защитные перчатки;
• надфиль или электрическая дрель с алмазным сверлом;
• один кристаллик марганцовки либо обломок от грифеля из химического карандаша — не всегда.

Для изготовления крепления барометра потребуется электрический паяльник или клей с подставкой.

Технология изготовления

На руки надевают защитные перчатки. Они будут предохранять кожу от порезов и попадания мелких осколков стекла. Лампочка хрупкая, под случайным излишнем усилии она может развалиться на мелкие осколки. Работать с ней следует очень аккуратно.

В верхней части колбы около цоколя необходимо сделать сквозное отверстие с поперечным сечением от одного до нескольких мм кв, не больше. Оно будет сообщать внутреннюю полость баллона с атмосферным воздухом.

Способы создания отверстия

Работа надфилем

Боковой гранью режущей кромки осторожно прорезают отверстие в стекле колбы.

Величину усилия необходимо контролировать: очень легко проточить большую щель или повредить хрупкое стекло. Работу выполняйте над емкостью, в которую будут падать стеклянные опилки. Это обезопасит уборку рабочего места.

Сверление отверстия в стекле

Этот метод позволяет сделать строго калиброванное отверстие круглой формы. Однако он требует практических навыков обработки стекол сверлами мелких диаметров. Работать можно дрелью или шуруповертом.

Обычное сверло для обработки металла должно быть хорошо заточено, а место сверления отмечено и очищено. Лампочку необходимо надежно зафиксировать, а дрель использовать на средних оборотах и постепенно снижать их величину. Отклонение сверла от вертикали, как и нажим, не допускается. Даже при выполнении этих требований высока вероятность повреждения колбы.

Поэтому для сверления отверстия подбирают специальные сверла с алмазным напылением наконечника. Работают ими очень осторожно.

Наполнение колбы водой

Внутрь лампочки через прорезанное отверстие необходимо налить чистой отстоявшейся или лучше кипяченной воды чуть меньше трети ее внутреннего объема.

Самодельный барометр из лампочки в принципе готов к эксплуатации. Но для удобства использования его можно:

• подкрасить воду прибора, например, раствором марганцовки. Конденсат станет лучше виден;
• снабдить устройством подвешивания или подставкой.

О креплении самодельного барометра

Крепежный узел прибора изготавливают для эксплуатации в одном из двух вариантах:

1. подвешивании на ручку или крючок;
2. стационарной установке на подоконнике.

Петля для подвешивания

Используют отрезок медной проволоки, сгибают его петлей, а свободные концы впаивают внутрь контакта цоколя.

Остается подвесить самодельный барометр на подготовленный крючок или ручку.

Подставка

Можно использовать подходящий по диаметру колпачок от бутылочки с косметикой или моющих средств.

В него вклеивают лампочку либо ее крепят другим доступным способом, например, на пластилин или замазку. Такую самодельную конструкцию прибора удобно ставить на подоконник в любом свободном месте.

Главное условие безопасности — ограничить доступ к прибору малолетних детей и домашних животных, которые могут легко опрокинуть или разбить стеклянную колбу.

Как расшифровать информацию и пользоваться прибором

Наблюдение за конденсатом

Анализировать состояние влажности в колбе, предсказывать по ней погоду поможет следующая таблица.

Состояние конденсата	Прогноз погоды
Образование мелких капель конденсата на внутренних стенках колбы.	Предстоит облачный день. Осадки не предвидятся.
Средней величины капли конденсата держатся на стенках. Между ними хорошо видны сухие полосы, расположенные по вертикали.	Предсказывается переменная облачность.
На стенках колбы держатся капли конденсата большой величины.	Ожидается кратковременная дождливая погода.
Крупные капли конденсата стекают со стенок.	Предстоит дождь с грозой.
Верхняя половина колбы барометра сухая, а снизу около воды собрались крупные капли конденсата.	Дождевой фронт пройдет на удалении, не затронув нашу территорию.
Стенки лампочки сухие, а на улице идет дождь.	Назавтра ждем смену погоды с хорошим солнечным небом.
Влажные капли конденсата сконцентрировались на северной стенке барометра.	После обеда ожидаются осадки.

Эту таблицу можно распечатать на принтере и разместить поблизости от самодельного прибора. Помнить все эти сведения не обязательно. Дети же, когда будут вовлечены в игру по метеорологии, очень быстро станут держать всю информацию в уме.

Особенности эксплуатации

Пользоваться самодельным барометром придется только в отапливаемом помещении. При отрицательной температуре вода и конденсат просто замерзнут. Располагают его на окне либо подоконнике. Желательно, чтобы оно было установлено с северной стороны здания. Считается, что так обеспечиваются более точные показания.

Объяснить это можно только тем, что такое окно меньше подвергается нагреву солнечными лучами, работает в более холодной части дома, точнее моделирует состояние погоды на улице.

О точности показаний

Наш организм, как и все живое, реагирует на изменения погоды. Особенное влияние на него оказывают давление и влажность воздуха. Поскольку они сменяются не мгновенно, а постепенно, то возникает возможность ее прогнозирования.

Для их отслеживания метеорологи используют:

• барометр, реагирующий на давление слоя атмосферы;
• гигрометр, учитывающий количество растворенных паров;
• другие точные приборы;
• сложные математические расчеты, выполнение которых возложено на наукоемкие компьютерные комплексы.

Мы же значительно искажаем все эти процессы.

Исторически сложилось так, что под термином «барометр» люди стали понимать прибор, который позволяет предсказывать погоду по изменению атмосферного давления. Этому способствовало нанесение на анероидной шкале таких обозначений, как «Ясно», «Сухо», «Дождь» и других природных явлений.

Это довольно упрощенное представление о прогнозе метеорологических событий, но даже этот уровень наш самодельный прибор не сможет полностью охватить:

• атмосферное давление в колбе немного изменяется при прохождении через строительные конструкции и отверстия;
• на показаниях сказываются условия влажной среды комнаты, которые созданы системой вентиляции, слоями паропроницаемости, гидроизоляции и пароизоляции.

К тому же в последнее время в быту стали массово использоваться мойки воздуха. А они тоже регулируют влажность в помещениях, влияют на работу самодельного барометра.

Однако даже с учетом этих условий в летнее время можно уверенно предсказывать поведение погоды с точностью до 70%. Зимой, благодаря действию отопления, этот показатель снижается, но не критично.

Во всяком случае, его всегда можно сравнить с профессиональными расчетами метеорологических программ, выложенных в интернете, использовать для привития детям наблюдательности, развития склонности к анализу сложных природных явлений.

Этим не стоит пренебрегать, ведь изготовление самодельного барометра не составляет труда, занимает порядка десятка минут. Дети оценят вашу работу, получив обучающую игрушку-базу в виде развивающей внимание домашней метеостанции.

Сейчас предлагаю посмотреть видеоролик владельца MrSam0delkin «Барометр из лампочки».

Если у вас остались вопросы, то можете задать их в комментариях. Сейчас вам удобно поделиться этим материалом с друзьями в соц сетях.

Источник

Презентация «Предсказатели погоды своими руками»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Предсказатели погоды своими руками Приборы изготовили ученики 7-8 классов: Любаров К., Готовцев К., Тамоян Г. МБОУ основная общеобразовательная школа №19 г.Костромы 2017 год

Погоду нужно знать всем «Возьми зонт, будет дождь!», «Надень шапку!», — как часто мы слышим эти слова, а откуда мы знаем, что будет дождь или солнечно? Конечно, это прогноз погоды и мы узнаем его по телевидению или интернету. Работает гидрометеоцентр, у многих дома есть свои метеоприборы. А как же раньше, без спутников и приборов люди узнавали о погоде? Оказывается сама природа подсказывала людям знания о погоде. Мы тоже решили сделать свои приборы, которые помогли бы нам, хотя бы приблизительно, узнавать погоду на ближайшие дни. В Интернете мы нашли довольно много различных вариантов таких «предсказателей» погоды, выбрали самые интересные и начали творить.

Барометр из еловой ветки Принцип работы Издавна охотники Сибири знают, что ветки хвойных деревьев имеют свойство опускаться перед осадками и пониматься в преддверии солнечной ясной погоды. Даже сухие еловые ветки сохраняют эту особенность, поэтому из них можно делать природные барометры, которые будут показывать изменения погоды часов за 8-12 до перемен.

Барометр из еловой ветки Как сделать Мы брали небольшие (15-20 см) еловые ветки, их надо очистить от иголок и высушить, два дня вполне достаточно. Затем веточку скотчем надо прикрепить к картонке и наблюдать. Мы черточкой давление 760 мм рт.ст. по барометру. Положение ветки изменилось буквально на второй день, ветка опустилась, вскоре пошел снег. Через пару дней установилась ясная солнечная погода, ветка поднялась! Что бы еловый барометр давал показания, надо повесть его на балконе или на улице. Уличный барометр лучше сделать из большой ветви.

Барометр из банки Как сделать Мы взяли обычную пустую пол-литровую банку, отрезали у детского шарика хвостик и натянули на банку, закрепили его резинкой. К этой крышке скотчем приклеили палочку — получилась стрелка. Теперь останется сделать шкалу и наблюдать. Если давление увеличивается, воздух давит на резиновую крышку, при этом стрелка поднимается в верх, нас ожидает ясная погода. Если давление уменьшается, резиновая крышка вздувается и стрелка опускается вниз- ждите осадков. У нас перед снегопадом стрелка опустилась до нижней точки. Прибор чувствителен к температуре, его нельзя держать на солнце или около батареи.

Барометр из банки Как читать показания Отметьте изначальное давление. Когда палочка поднимается давление опускается и на оборот На фото: Давление уменьшилось, резинка поднялась, стрелка показывает ухудшение погоды

Барометр избутылки Как сделать Надо взять высокую бутылку, найти подходящую пробку, проделать в ней отверстие и вставить в него стеклянную трубку . В бутылку мы налили дистиллированой воды ( ее продают в автомагазине и она не портится со временем) примерно на треть. Чтобы было хорошо наблюдать, воду подкрасили капелькой обычной зеленки. Отверстие вокруг трубки замазали пластилином. На заднюю стенку приклеили шкалу, а на переднюю стрелку маркеры давления.

Барометр избутылки Принцип работы При изменении атмосферного давления будет изменяться уровень воды в трубке. Когда уровень воды в трубке начнет опускаться из трубки начнут выделяться пузырьки воздуха, это будет означать, что атмосферное давление высокое и погода будет ясной. Если уровень воды в трубке поднимается, то давление низкое и погода будет дождливой.

Барометр из колбы Как сделать Есть разные варианты изготовления такого барометра. Мы взяли колбу с высоким горлышком, налили в нее 30 мл остуженной кипяченой воды и закрыли пробкой. Рекомендуют брать обычную воду и наливать до половины, другие рекомендуют подкрасить воду, есть даже вариант изготовления из обычной перегоревшей лампочки, надо только предварительно разобрать цоколь и убрать внутреннюю часть. Мы использовали обычную химическую колбу.

Барометр из колбы Как читать показания Такой барометр надо уметь «читать». Мы составили таблицу, для удобства придумали стойку, к теперь можно поставить ее рядом с колбой и сверяясь с табличкой, легко определять какая будет погода. Барометр-колба 1 Внутренние стенки колбы покрылись мелкими каплями сконденсировавшейся воды Завтра будет сплошная облачность, но без осадков 2 Стенки колбы покрылись каплями средней величины, а между ними образовались вертикальные сухие полосы Переменная облачность. 3 Стенки частично покрыты крупными каплями росы Кратковременные осадки 4 Сверху донизу и капли, укрупняясь, стекают вниз Будет гроза 5 Крупные капли только у поверхности воды, а горловина колбы сухая Дождь пройдет стороной, в 30-60 км от ваших мест 6 За окном дождь, а стенки колбы стали совершенно сухими, без тумана и капелек Завтра установится отличная погода 7 Капли росы появились лишь на северной стороне колбы Ждите завтра дождя во второй половине дня Пользоваться таким барометром можно лишь в том случае, если температура воздуха выше нуля, то есть весной, летом и ранней осенью.

Капли укрупнились, между ними полосы- переменная облачность Капли на северной стороне – завтра будут осадки

Волосной гигрометр Принцип работы основывается на естественном изменении длины человеческого волоса в зависимости от влажности воздуха в помещении. Если волос увеличивается в длине — в помещении влажно, если уменьшается — сухо.

Волосной гигрометр Как сделать Мы взяли часть плитки из пенопласта, которые используются при оклейке потолков. Стрелку сделали из соломинки для коктейля. В ней надо наметить и кнопкой проделать отверстие так, что бы кнопка свободно двигалась. Рядом ней на кнопку привязали длинный волос, который нам дали девочки. Волос предварительно обезжирили в спирте. Другой конец волоса надо привязать в второй кнопке, кнопку воткнуть в пенопласт. На конец стрелки установили небольшой противовес- маленький кусочек пластилина. Далее мы замерили влажность в класса – 47%. Это сухо. Стрелку установили в верхнее положение. Если поместить гигрометр во влажное помещение (мы ставили к открытой форточке), стрелка опускалась вниз. Это означает «Влажно»

Штормгласс Штормгласс (Storm Glass) — это химический или кристаллический барометр, состоящий из стеклянной колбы или ампулы, заполненных спиртовым раствором, в котором в определённых пропорциях растворены камфора, нашатырь и калийная селитра. Этим химическим барометром активно пользовался во время своих морских путешествий английский гидрограф и метеоролог, вице-адмирал Роберт Фицрой, который тщательно описал поведение барометра, это описание используется до сих пор. Поэтому, штормглас также называют «Барометром Фицроя». До конца своей жизни Фицрой заведовал метеорологическим департаментом Великобритании и руководил британской метеорологической службой.

Штормгласс Барометр работает следующим образом. Колба герметически запаяна, но, тем не менее, в ней постоянно происходит рождение и исчезновение кристаллов. В зависимости от грядущих изменений погоды, в жидкости образуются кристаллы различной формы. Штормгласс настолько чувствителен, что может предсказывать резкое изменение погоды за 10 минут до такового. Принцип работы так и не получил полного научного объяснения.

Что нужно для изготовления штормгласса Это прибор нас так заинтересовал, что мы решили его сделать. В инете нашли около десятка рецептур. Ингредиенты одинаковы, а вот количество их различно. Всего мы испытали три рецепта. Первый рецепт из журнала «Химия и жизнь» №1, 1982 г.: 2 г хлористого аммония, 2 г калийной селитры, 9 мл камфорного спирта 2-2,5 мл дистиллированной воды.

Источник