НИР "Домашняя метеостанция".

Муниципальное общеобразовательное учреждение г.о. Саранск

«Центр образования «Тавла» -

Средняя общеобразовательная школа № 17»

Конкурс учебно-исследовательских

и проектных работ обучающихся

 «Школьники города - науке XXI века»

Предметная секция: техническое творчество

ДОМАШНЯЯ МЕТЕОСТАНЦИЯ

Выполнил: Терешкина Роман

Сергеевич,

Руководитель: Березова Елена

Вячеславовна

Саранск 2021

Содержание

Введение

Каждое утро мы выглядываем в окно, чтобы посмотреть, светит ли солнце, идет ли дождь или падает снег. Мы смотрим на градусник, чтобы определить, тепло или холодно на улице. Мы слушаем предсказания синоптиков по радио и телевидению, чтобы понять, как планировать свои выходные или ближайший отпуск. Мы определяем погоду. Сегодня трудно найти человека, который бы не интересовался природными явлениями за окном, ведь от них напрямую зависит наша жизнь, наши увлечения и дела.

Погода изменяется постоянно, почти не бывает двух дней с совершенно одинаковыми показателями. От погоды зависят многие виды деятельности людей. Поэтому способы её предсказания накапливались с первых дней существования человечества. Сначала они состояли из местных признаков (примет), по мере развития науки стали основываться на точных измерениях, анализах и расчётах. Прогноз погоды каждому человеку нужно знать, и не только на один день, а чаще всего на несколько суток вперед. Это позволяет понять, как одеться самому, одеть своих детей по погоде, а также предостеречься от появления каких-то осложнений со здоровьем, связанных с переменой атмосферного давления, температуры воздуха.

Актуальность работы:

Хотя погода сильно влияет на нашу жизнь, ее предсказывают в большей степени в экономических целях. Основными пользователями метеорологических услуг выступают авиация и морской транспорт, поскольку от природных явлений во многом зависит передвижение по воздуху и по морю.

Сведения о погоде нужны туристическим агентствам, организующим поездки в те или иные страны, и сельскохозяйственной отрасли – информация о влажности воздуха, количестве атмосферных осадков и света играет большую роль в продуктивности при выращивании растений. Знание прогноза погоды может пригодиться в строительстве при проведении работ на открытом воздухе, а также предприятиям культурной сферы, занимающимся организацией фестивалей, спортивных соревнований и других мероприятий. Но главная задача метеорологов – предупреждение населения о стихийных бедствиях, что позволяет вовремя подготовиться к ним и избежать человеческих жертв.

        Цель работы:

Исследовать показатели погоды и принципы работы простейших приборов для их измерения, и на основе данных исследований изготовить своими руками из подручных материалов барометр и гигрометр.

Задачи:

1. Рассмотреть способы предсказания погоды.
2. Изучить, как устроена метеостанция и познакомиться с основными метеорологическими приборами на ней.
3. Провести анкетирование среди учащихся 4 классов и их родителей о необходимости и важности метеопрогнозов в обыденной жизни людей.
4. Сделать из подручных материалов барометр.
5. Изготовить самодельный гигрометр.

Методы исследования: изучение литературы и электронных ресурсов, анкетирование, эксперимент, моделирование, наблюдение.

Гипотеза: знание метеопрогноза очень важно для планирования деятельности любого человека, предсказать погоду на ближайшие дни возможно с помощью метеорологических приборов, сделанных своими руками из подручных материалов.

Глава I. У природы нет плохой погоды

1. Как предсказать погоду?

Что такое погода? Это все то, что происходит в настоящий момент за окном: идет ли дождь, светит ли солнце, тепло на улице или холодно. Погода может быть очень изменчивой даже в течение одного дня.

Если говорить научным языком, погода – это состояние атмосферы на какой-то конкретной территории в определенный промежуток времени. Атмосфера – это воздушная оболочка земного шара.

Предположение о состоянии погоды в будущем называется прогнозом. Люди всегда занимались наблюдениями за погодой, а также делали прогнозы.

Первые предсказания люди получали из наблюдений и определенных закономерностей. Впоследствии, появились признаки определённых погодных условий, которые передавались из поколения в поколения. Они очень быстро распространились. Даже сейчас, в 21 веке, наблюдения наших предков, могут работать.

Вот несколько примеров народных примет, предсказывающих погоду.

Облака.

Для того, чтобы понять, будет ли утром в ближайшие несколько часов дождь, стоит всего лишь посмотреть на солнце. Если около него есть красные облака – ждите дождь.

Красные или розовые облака во время заката предсказывают хороший день.

Луна.

Если видите на небе луну с красным, около нее, ореолом – ждите сильный ветер.

Ярко-желтая луна предсказывает хорошую, ясную погоду.

А вот ясная луна показывает то, что днем будет засуха.

Если на небе месяц еле показывается – это к сырой погоде.

Растения и деревья.

Узнать про большую влажность помогут сосновые шишки. Перед каждым таким днем их чешуйки закрываются.

Предугадать холодная зима будет или нет, поможет листопад. Если он ранний – зима будет теплой, поздний – холодной.

Если на рябине очень много ягод – ближайшая осень будет очень холодной и пасмурной.

Морозная зима может наступить, если на дубе много желудей.

В настоящее время, составляя прогноз погоды мы, конечно же, ориентируемся не на народные приметы и житейские наблюдения, а на данные специальных приборов, которые регистрируют различные показатели погоды.

Погоду характеризуют такими показателями как:

- температура и влажность воздуха;

- атмосферное давление;

- сила и направление ветра;

- осадки.

Каждый из представленных элементов погоды не является изолированным, а тесно взаимодействует с другими элементами. Более того, каждый элемент способен повлиять на другой элемент и изменить его характеристики. Например, температура воздуха напрямую влияет на атмосферное давление. В свою очередь атмосферное давление влияет на характеристики ветра и его направление. Ветер влияет на облачность, которая в свою очередь влияет на осадки. Осадки способны оказывать влияние на температуру воздуха. Таким образом, получается «круговорот» элементов погоды.

Поскольку погода – это сочетание нескольких основных показателей, необходимо рассмотреть каждый из них.

Температура.

Это одна из важнейших характеристик погоды, которая оказывает большое влияние не только на деятельность человека и животных, но и других живых организмов. Солнце нагревает воздух и, таким образом, влияет на показания температуры. Она бывает положительной (выше 0 градусов по Цельсию) и отрицательной (ниже 0 градусов). На ее показания большое влияние оказывают воздушные массы, которые без конца перемещаются.

Колебания температуры на поверхности Земли достаточно значительны, однако, в определённой её точке перепад обычно не превышает 80ºС.

        Температура зависит не только от расположения точки, в которой она измеряется, на поверхности планеты, но и от времени года. Зимой она обычно ниже, чем летом. Наибольший перепад температур наблюдается в умеренных широтах, наименьший – на экваторе и на полюсах. Такая разница создаётся из-за разного количества энергии, которую наша планета получает от Солнца. Живые организмы обладают способностью приспосабливаться к определённой температуре воздуха и её изменениям, но для каждого из них всё же обычно существуют оптимальные значения.

В большинстве англоязычных стран (Англии, США) используется шкала Фаренгейта. В Международной системе единиц (СИ) термодинамическая температура выражается в кельвинах, температура Цельсия - в градусах.

Влажность.

Влажность воздуха – величина, указывающая на содержание в воздухе водяного пара.

Для человека величина влажности является очень важным параметром окружающей среды, т. к. наш организм очень активно реагирует на ее изменения. Например, потоотделение напрямую связано с температурой и влажностью окружающей среды. При высокой влажности процессы испарения влаги с поверхности кожи практически компенсируются процессами ее конденсации, и нарушается отвод тепла от организма, что приводит к нарушениям терморегуляции. При низкой влажности процессы испарения влаги выше процессов конденсации и организм теряет слишком много жидкости, что может привести к обезвоживанию.

         Величина влажности важна не только для человека и других живых организмов, но и для протекания технологических процессов. Например, из-за известного свойства воды проводить электрический ток ее содержание в воздухе может серьезно влиять на корректную работу большинства электроприборов.

Кроме того, понятие влажности является важнейшим критерием оценивания погодных условий. Стоит отметить, что если сравнивать влажность в различные времена года в привычных для нас климатических условиях, то она выше летом и ниже зимой, что связано, в частности, с интенсивностью процессов испарения при различных температурах.

Атмосферное давление и ветер.

Воздушная оболочка оказывает давление на поверхность Земли, его называют атмосферным. В Международной системе единиц атмосферное давление измеряется в паскалях (Па). Также в России используются такие единицы, как бар, миллиметры ртутного столба и их производные. Нормальное атмосферное давление – это 760 мм ртутного столба или 101 325 Па при температуре 0° С на уровне моря. Когда давление превышает отметку в 760 мм. рт. ст., его называют повышенным, а когда показатель меньше нормы – пониженным. Норму атмосферного давления не стоит путать с климатической нормой. Каждый регион имеет свои стандарты для определенного времени года.

Так как атмосферное давление величина непостоянная, то из-за разницы давления формируется ветер – это поток воздуха, который перемещается, как правило, в горизонтальном направлении из зоны высокого атмосферного давления в зону низкого. Главные его свойства – направление, сила и продолжительность. Основная причина образования ветра – неравномерное распределение атмосферного давления. Солнечные лучи, достигая поверхности Земли, нагревают океан и сушу. При этом температура в разных уголках нашей планеты возрастает неравномерно. Таким образом, воздушные массы тоже нагреваются неравномерно. Образуются зоны с разным давлением, вследствие чего происходит воздушная циркуляция. Так, нагретые потоки из зоны низкого давления устремляются вверх. Тем временем, остывший воздух опускается вниз и устремляется в область низкого давления. Когда массивные потоки теплого и холодного воздуха сталкиваются, возникают различные по интенсивности ветры.

В мире принято различать ветер по скорости и силе в баллах от 0 до 12. Для этого используется шкала Бофорта.

Направление ветра зависит преимущественно от разницы атмосферного давления и вращения Земли. Замечено, что на полюсах планеты преобладают восточные ветры. В умеренном поясе обоих полушарий ветры дуют в западном направлении.

Осадки.

Вода под воздействием солнечного тепла испаряется, и в воздух попадает много влаги. Она охлаждается, образуя капельки влаги, которые собираются в дождевые тучи. Таким образом формируются осадки, которые могут выпадать на землю в виде града, ливня, снега, росы, инея или тумана.

Сколько осадков на определенной местности выпало – можно замерять. Измеряют среднегодовое условное количество высотой уровня воды в мм рт. ст.

Таким образом, изучив все вышеперечисленные показатели, можно спрогнозировать погоду на ближайшее время.

2. Метеостанции и метеорологические приборы.

Для исследования явлений природы и составления предстоящих прогнозов погоды используются метеорологические станции с самых разных частей земного шара.

Метеорологические приборы – набор измерительных средств, использующихся для наблюдения за состоянием атмосферы и для ее исследования. Этот набор необычайно широк: от простейших термометров и до зондирующих лазерных установок и специальных метеорологических спутников. Метеорологическими приборами обычно называют такие приборы, которые используются для проведения измерений на метеорологических станциях.

Метеостанция – это учреждение, выполняющее определённые измерения атмосферных явлений и процессов. Измерению подлежат: свойства погоды, такие как температура, влажность, давление, ветер, облачность, осадки; явления погоды, такие как снегопад, гроза, радуга, штиль, туман и другие. В России, как и в других странах, существует разветвлённая сеть метеорологических станций и постов, распределённых по всей территории страны. Определённые наблюдения проводят обсерватории. Всякая метеорологическая станция в обязательном порядке имеет специальную площадку, где устанавливаются приборы и инструменты для проведения измерений, а также специальное помещение для регистрации и обработки показаний. Эти приборы сравнительно просты, они удовлетворяют требованию однотипности, позволяющему сравнивать наблюдения разных станций. Метеорологические приборы устанавливаются на площадке станции под открытым небом. Только приборы для измерения давления (барометры) устанавливаются в помещении станции, поскольку разница между давлением воздуха под открытым небом и внутри помещения практически отсутствует. Приборы для измерения температуры и влажности воздуха должны быть защищены от действия солнечной радиации, осадков и порывов ветра. Поэтому их помещают в будках особой конструкции, так называемых метеорологических будках. На станциях устанавливаются самопишущие приборы, дающие непрерывную регистрацию важнейших метеорологических величин (температуры и влажности воздуха, атмосферного давления и ветра). Самопишущие приборы нередко сконструированы так, что их датчики находятся на площадке или крыше здания на открытом воздухе, а регистрирующие части, связанные, с датчиками электрической передачи, внутри здания.

Все замеры делаются ежедневно и при этом используются метеорологические измерительные инструменты и приборы. Какие функции выполняются ими? Прежде всего, на метеорологических станциях используются следующие инструменты: для измерения температуры применяются хорошо знакомые термометры. Они бывают нескольких видов: для определения температуры воздуха и температуры почвы. Для проведения измерений атмосферного давления необходим барометр. Важный показатель – это влажность воздуха, измеряется гигрометром. Самая простая метеорологическая станция ведёт наблюдение за влажностью воздуха. Для измерения направления и скорости ветра необходим анемометр иными словами флюгер. Количество осадков измеряется осадкомером

Теперь рассмотрим приборы, предназначенные для измерения отдельных метеорологических элементов подробнее.

Барометр.

Барометр – это устройство для измерения атмосферного давления. С его помощью можно предсказать погоду. Прибор может снимать данные атмосферного давления находясь в помещении или на открытой местности. Также подобные устройства используются в авиации для определения высоты полета над уровнем моря. Нормой считается атмосферное давление на уровне 760 мм ртутного столба при температуре +15 градусов.

Существует несколько разновидностей барометров:

- ртутные;

- жидкостные;

- механические;

- электронные.

Барометр применяется для проведения точного измерения атмосферного давления. Оно выражается в физической единице – миллиметрах ртутного столба. На основе этих показаний можно судить о дальнейшем изменении погодных условий при сравнении с данными о давлении, полученными в предыдущий день или несколько часов. Дело в том, что показатель атмосферного давления напрямую влияет на погодные условия.

Если уровень давления в определенной местности снижается, то воздушные потоки прибывают с другой территории. Именно так создается ветер, который попутно приносит тяжелые дождевые тучи. Как следствие, благодаря применению барометра несложно предсказать осадки. В том случае, если давление начинает расти, то это говорит о том, что имеющиеся на данной местности воздушные потоки переместятся на другую территорию, где давление снижено. При этом они уберут тучи, поэтому будет наблюдаться солнечная погода. Таким образом, чем выше давление, тем более сухая погода ожидается.

Следует понимать, что барометр не является устройством, которое позволяет точно предсказать погодные условия и определить ожидаемую температуру или уровень осадков. Основываясь только на данных полученных из этого прибора нельзя определить, какие воздушные потоки прибудут из соседних территорий. Для предсказания погоды метеорологии применяют помимо данных из барометров множество другой информации, что и позволяет делать прогноз более точным.

Использование барометра дает возможность лишь предсказать направление, в котором будет меняться погода. Будет ли она идти на улучшение или ухудшение. Люди, чувствительные к изменению атмосферного давления, используют барометр, чтобы определить изменение своего самочувствия.

Если в зимнее время давление повышается, то нужно ожидать заморозка, а если снижается, то будет потепление и скорое выпадение осадков. Летом повышение давления говорит об ожидаемой жаре и засухе. Снижение сигнализирует о прохладе и скором дожде. Также по интенсивности изменения показаний атмосферного давления можно приблизительно судить о возможных изменениях погоды. Так, если давление снижается постепенно, то в течение дня подойдет циклон с ненастной погодой. Скорее всего, будут осадки и сильный ветер. При очень резком падении давления прибудет холодный фронт, который будет сопровождаться штормом и грозами. При этом время до его начала обычно составляет не более 2 часов. Если давление стабилизировалось и поддерживается на одном уровне, то можно ожидать снижение интенсивности ветра и остановку осадков.

Гигрометр.

Гигрометром называют прибор, измеряющий содержание влаги в атмосфере. В зависимости от размещения, он может показывать количество влаги в комнате или на улице, в подвале, кладовой и даже в вашем платяном шкафу. Гигрометры различных конструкций могут показывать процентное содержание влаги в воздухе или абсолютное количество паров воды в кубометре воздушной массы. Как правило, абсолютное содержание влаги показывает профессиональная узкоспециализированная аппаратура, тогда как приборы бытового и общего назначения демонстрируют процентное соотношение влажности.

Измерением влажности воздуха ученые занимаются в течение нескольких последних столетий. Честь изобретения гигрометра принадлежит французскому естествоиспытателю и механику Гийому Амонтону, который изготовил первый прибор в 1677 году.

Информация об уровне влажности воздуха может понадобиться в самых разных случаях. Не секрет, что чересчур влажный воздух в квартире приводит к росту простудных заболеваний, а также появлению на стенах и потолке пятен грибка, разрушающего строительные и отделочные материалы. Однако слишком сухой воздух тоже вреден для здоровья, поскольку пересушивает слизистую оболочку горла и носоглотки, лишая ее защитных свойств. Если летом влажность воздуха в квартире регулируется естественным путем с помощью открытых оконных форточек, то зимой с этим нередко возникают проблемы. Зная показатель влажности воздуха, намного проще избегать отклонений от нормы в ту или другую сторону. Это может быть очень важным, особенно если в доме живут маленькие дети, пожилые люди или те, кто болеет астмой, бронхитом, сердечно-сосудистыми заболеваниями. Наблюдение за уровнем влажности важно и во многих других случаях – например, для тех, кто хочет сохранить в погребе овощи в течение зимы, до будущего урожая. Высокая влажность воздуха в погребе приведет к загниванию овощей, а чересчур сухой воздух сделает их вялыми и непригодными в пищу. Особенно большое значение это имеет для фермерских хозяйств, которые не только выращивают сельскохозяйственную продукцию для собственных нужд, но и продают ее населению.

Привыкнув контролировать уровень влажности, вы вскоре обязательно заметите улучшения во всех сферах своей жизни, от здоровья до материального благосостояния.

Термометр.

Термометр представляет собой специальный прибор, предназначенный для измерений текущей температуры конкретной среды при контакте с ней.

В зависимости от вида и конструкции, он позволяет определить температурный режим воздуха, человеческого тела, почвы, воды и так далее.

Современные термометры подразделяются на несколько видов.

Термометры бывают:

• механические;
• жидкостные;
• электронные;
• термоэлектрические;
• инфракрасные;
• газовые.

Каждый из названных приборов имеет собственную конструкцию, отличается принципом действия и областью применения.

В метеорологии чаще применяют жидкостные приборы, наполненные спиртом. Объясняется это свойствами ртути: при температуре в +38 градусов и выше она начинает густеть. В свою очередь, спиртовые термометры позволяют оценивать температурный режим конкретный среды, нагретой до 600 градусов. Ошибка измерений не превышает доли одного градуса.

Анемометр.

Анемометр – это измерительный прибор, фиксирующий скорость движения воздуха и газов. Устройство получило название от греческих слов «анемос» и «матрео», дословный перевод которых обозначает «измерение ветра». Прибор изобретен известным ученым Робертом Гуком в 1667 году.

Анемометры применяют метеорологи для определения скорости порывов ветра, такое оборудование устанавливается в аэропортах и на аэродромах. Им проверяют эффективность работы вентиляционного оборудования и различных промышленных установок. Таким оборудованием пользуются аграрии во время опрыскивания полей.

Осадкомер.

Это прибор, при помощи которого измеряют уровень атмосферных осадков, называется. Осадкомер позволяет измерять уровень как жидких осадков (дождь), так и твердых (град и снег). Эти измерительные приборы появились в распоряжении отечественных специалистов не так давно – в 70-е годы прошлого века.

        Прибор состоит из дождемерного ведра, установленного на столбе (тагане), огражденного ветрозащитой, и дождемерных стаканов, предназначенных для измерения уровня выпавших осадков. Осадкомер без ветрозащиты или с упрощенной защитой называют дождемером. Ветрозащита – это железные листы, закрепленные в виде воронки. Осадкомеры устанавливают на метеостанциях на ровных площадках, на расстоянии не меньше двух метров от земли. Во избежание выдувания осадков из мерного ведра прибор нужно устанавливать предельно внимательно. Оптимальный вариант – площадка в окружении зданий или деревьев, которые будут препятствовать ветру. При этом пространство между осадкомером и окружающими зданиями должно быть не меньше двойной высоты этих строений.

Уровень выпавших осадков измеряют не реже двух раз в сутки, утром и вечером. Если идет сильный дождь, показания снимают еще и днем. Чтобы замерять уровень осадков, мерное ведро снимают со столба, накрывая крышкой (на его место ставят сменное), а несут, прикрывая колпачком. В помещении содержимое ведра через колпачок выливают в измерительный стакан. В теплое время года, в отсутствие дождя, замеры можно проводить и на открытом воздухе, рядом с осадкомером. Если выпал град или снег, ведро вносят в помещение, ждут, пока содержимое растает, и затем проводят измерения.

Помимо описанного выше механического прибора, существует еще ряд разновидностей осадкомеров. Автоматический работает по принципу весов и представляет собой целый блок приборов, позволяющий вести измерения беспрерывно в автономном режиме. Такое оборудование также называют плювиографом.

При помощи этих устройств метеорологи могут проводить мониторинг погоды, давая свои рекомендации по подготовке к затяжным ливням или граду, ведению экономики, сельского хозяйства и т.д.

Глава II. Домашняя метеостанция

2.1. Анкетирование

Для того, чтобы узнать так ли важен прогноз погоды в повседневной жизни обычного человека, а также что людям известно о том, кто и как составляет метеопрогноз мы провели анкетирование среди учеников 4 классов и их родителей. Всего мы опросили 22 взрослого человека и 22  ребенка в возрасте 10-11 лет. Вот какие вопросы мы задавали:

Анкета

Ответьте, пожалуйста, на несколько вопросов, предложенных ниже. Во всех вопросах, кроме № 3, возможно выбрать только один вариант ответа (обвести в кружок, подчеркнуть, поставить любой символ возле нужного варианта). В третьем вопросе можно выбрать несколько ответов.

1. Как часто Вы пользуетесь прогнозом погоды?

а) каждый день

б) 1-2 раза в неделю

в) только, когда предстоит важная поездка или мероприятие

г) никогда

2. Чем Вы пользуетесь чаще (из предложенных вариантов) и чему доверяете больше?

а) метеопрогнозам синоптиков

б) народным приметам (и собственным наблюдениям за погодой)

в) домашним метеоприборам (термометр, барометр, гигрометр, флюгер)

3. На какие данные прогноза погоды Вы обращаете свое внимание в первую очередь?

а) температура воздуха

б) осадки

в) направление и силу ветра

г) атмосферное давление

д) уровень влажности

е) все параметры для меня очень важны

4. Знаете ли Вы, что такое барометр?

а) прибор для измерения влажности

б) прибор для измерения атмосферного давления

в) прибор для измерения количества осадков

г) не знаю

5. Знаете ли Вы, что такое гигрометр?

а) прибор для измерения влажности

б) прибор для измерения атмосферного давления

в) прибор для измерения количества осадков

г) не знаю

6. Часто ли Вам приходилось менять свои планы на день из-за погоды?

а) часто

б) иногда

в) никогда, я всегда строго придерживаюсь распорядку дня и ничто не может мне помешать

г) никогда, я заранее просматриваю прогноз погоды, и строю свои планы исходя из него.

        Обработав полученные ответы, мы получили следующие результаты.

На вопрос как часто Вы пользуетесь прогнозом погоды, большинство детей и взрослых ответили, что ежедневно просматривают сведения синоптиков (по 73% в каждой группе). 4 взрослых человека (18 %) и 2 ребенка (9 %) пользуются прогнозом погоды 1-2 раза в неделю. Двое взрослых (9 %) просматривают прогноз только перед важным событием и 2 ребенка никогда не интересуются тем, что нам обещают синоптики. Данные результаты отображены ниже (рис. 1).

                Рис. 1. Ответы респондентов на первый вопрос анкеты

На второй вопрос анкеты, каким прогнозом вы пользуетесь и чему доверяете больше опять большинство взрослых (20 человек) и детей (12 человек) ответили, что доверяют прогнозам синоптиков, а не народным приметам, что соответствует 91 % и 82 % респондентов. Двое взрослых людей (9 %) и 4 учащихся (18 %) ориентируются преимущественно на показания домашних метеоприборов. Данные результаты представлены на рисунке 2.

              Рис. 2. Ответы на второй вопрос анкеты

Далее мы поинтересовались у респондентов какие данные метеопрогноза для них являются наиболее важными. По 64 % опрошенных взрослых и школьников (т.е. по 14 человек из каждой группы) ответили, что для них важнее всего в метеорологическом прогнозе это температура воздуха. Прогноз о предстоящих осадках важен 36 % взрослых (8 человек) и 9 % детей (2 человека). И по 18 % взрослых и 27 % детей (4 и 6 человека соответственно) обращают внимание на все показатели метеопрогноза. Ответы на 3 вопрос анкеты представлены на рисунке 3.

              Рис. 3. Ответы респондентов на 3 вопрос анкеты

        Следующим, интересующим нас пунктом был вопрос о том, знают ли опрашиваемые, что такое барометр. Все взрослые ответили верно (барометр – прибор для измерения атмосферного давления). Мнение детей разделились: 12 человек (55 %) ответили верно, 8 школьников (36 %) признались, что не знают такой прибор и 2 ребенка (9 %) уверены, что барометр, это прибор для измерения влажности. Данные результаты отображены на рисунке 4.

       Рис. 4. Ответы респондентов на 4 вопрос анкеты

        На вопрос, что такое гигрометр 73 % взрослых (16 человек) ответили верно, среди детей лишь 36 % человек (8 человек) ответили правильно. 18 % взрослых респондентов (4 человека) не знают, что это такое, и 2 человека (9 %) из данной группы думают, что гигрометр нужен для измерения атмосферного давления. Среди младших школьников большинство (55 % или 12 человек) не имеют представлений о данном приборе, 9 % учащихся думают, что гигрометр нужен для измерения влажности. Данная информация представлена ниже в виде диаграммы на рисунке 5.

       Рис. 5. Ответы респондентов на 5 вопрос анкеты

        На последний вопрос анкетирования, как часто Вам приходилось менять планы из-за капризов погоды, большинство ответили иногда 82 % взрослых (18 человек) и 82 % детей (18 человек). Четверо из родителей (18 %) никогда не меняют свои планы, т.к. заранее смотрят метеопрогноз и планируют дела исходя из его данных. В группе школьников 9 % детей (по 2 человека) часто меняют свои планы из-за погоды и также 9 % никогда не меняют своего распорядка дня, т.к. ничего не может на них повлиять. Анализ ответов на данный вопрос отображены на рисунке 6.

       Рис. 6. Ответы на 6 вопрос анкеты.

        Проанализировав ответы на вопросы нашей анкеты взрослых и детей можно сделать выводы, что метеопрогнозом синоптиков пользуется большинство обычных людей разного возраста, причем ежедневно. Многие планируют свой день исходя из его данных. А вот народные приметы, касающиеся прогнозирования погоды, уходят из нашего быта, ими из опрошенных людей, уже никто не пользуется. Большинству респондентов, просматривающих прогноз погоды, важна температура воздуха и осадки, на все параметры обращает внимание небольшое количество людей. Однако, следует отметить, что, зная, к примеру, атмосферное давление, мы можем сделать вывод о том будут ли осадки, зная направление ветра возможно спрогнозировать потепление или похолодание. Но многие этого не знают. Также необходимо отметить, что многие дети младшего школьного возраста, опрошенные нами, не знают, что такое барометр и гигрометр. Это еще раз подтверждает актуальность и значимость данной работы.

        В целом ответы детей и взрослых сильно не различаются. Однако, необходимо отметить, что дети все же реже пользуются прогнозом погоды. Можно предположить, что это влияние возраста, т.к. младшие школьники во многом еще зависимы от взрослых и привыкли полагаться на них.

2.2. Барометр своими руками

Очень большое влияние на погоду оказывает атмосферное давление. Уменьшается давление – дело к дождю идет. Увеличивается – погода будет ясной, солнечной. Для измерения атмосферного давления изобретены специальные приборы – барометры. Но ученые давно приметили, что в природе немало и живых «барометров», например, в растительном мире. Около четырехсот видов растений чутко реагируют на изменение давления воздух, а значит, и на изменение погоды.

К примеру, перед дождем акация и горицвет выделяют нектар. Сильно пахнет перед дождем смородина. А клен даже плачет: на краях его листочков появляются капельки воды. Клевер, мимоза при уменьшении атмосферного давления складывают свои листья.

Но нельзя же все время наблюдать за поведением растений. Да и не всегда растение, чувствительное к давлению воздуха, - рядом. Поэтому, давайте попробуем сделать простой барометр своими руками.

Нам понадобятся:

- прозрачная бутылка с плотной пробкой;

- подкрашенная вода (мы использовали жидкий пищевой краситель);

- стеклянная трубочка (диаметр 2-3 мм, длина 250-300 мм.);

- клей;

- пластилин;

- коробка (мы использовали картонную, для упаковки подарков);

- опилки или теплоизоляционный материал (в нашем случае порилекс).

1. Берем большую прозрачную бутылку и заполняем ее на одну четвертую часть водой и добавляем в нее жидкий пищевой краситель Затем в пробку плотно вставляем стеклянную трубочку

         Затем также плотно закрываем пробкой бутылку Для барометра крайне важно сохранить плотность. Поэтому пробку по краям и в том месте, где через нее проходит трубка, нужно смазать клеем, а когда он высохнет, то еще для верности обмазать пластилином. Конец трубки должен находиться в воде, но дна не достигать

2. Для того, чтобы барометр начал работать, в трубочку следует подуть Воздух пройдет через воду, и уровень в трубке повысится. Так и нужно. Если бутылка укупорена плотно, то давление воздуха в ней (над водой) можно считать постоянным. Вот почему при изменении атмосферного давления уровень воды в трубке станет изменяться.    

Когда давление атмосферы понизится, столбик воды поднимется вверх. Это значит: нужно ждать перемены погоды, возможны осадки. При повышении атмосферного давления столбик в трубке, наоборот, опустится: к ясной погоде.

5. Для того, чтобы барометр работал точнее, чувствительнее, мы поместили бутылку в коробку с порилексом. Тогда изменение температуры окружающего воздуха мало скажется на его показаниях

         Чтобы за показаниями барометра наблюдать было легче и проще, мы взяли трубку со шкалой. Можно сделать ее отдельно, взяв полоску картона или дощечку, начертив на ней риски делений и с помощью клея прикрепить к коробке Вот так выглядит наш готовый барометр своими руками

2.2. Самодельный гигрометр

Ученые подсчитали, что за год с поверхностей морей, океанов и рек испаряется около 450 000, а с поверхности суши 70 000 км³ воды. Весит эта вода более 500 трл тонн! Колоссальная масса влаги поднимается вверх в виде прозрачного пара.

        Влажность воздуха быстро меняется. Определять ее по самочувствию не годится. Одному покажется одно, другому – другое…

Известно, что некоторые вещества имеют свойство поглощать влагу из окружающего воздуха. Например, оставьте во влажном помещении сухую поваренную соль – и через некоторое время можно будет увидеть, что соль стала влажной. Сильно поглощают влагу пеньковые канаты. Это прекрасно знают моряки. У них даже есть верная примета: если пеньковые канаты начинают заметно набухать, а морские узлы сами собой затягиваться, нужно ожидать перемены погоды к худшему.

Свойство впитывать влагу ученые называют гигроскопичностью (от греческих слов «гигрос» - «влажный», «скопео» - «вижу»).

Этим же замечательным свойством обладают и части хвойных деревьев: древесина, хвоя, шишки. Во время прогулки по хвойному лесу я заметил, что если у сосновых и еловых шишек чешуйки плотно прижаты, то вокруг влажно и возможен дождь, а если растопырены – это верный признак хорошей, сухой, солнечной погоды.

Сделав вывод из данного наблюдения, я решил смастерить влагомер из простой еловой шишки. Он может пригодиться и в походе, и на даче, и на отдыхе.

Для этого нам понадобится:

• небольшая дощечка;
• еловая шишка;
• дрель;
• обычная проволока;
• тонкая легкая проволока;
• клеевой пистолет;
• картинки с солнцем и облаком.

1. Из доски делаем подставку для нашего гигрометра и окрашиваем ее (рис. 18). Затем сверлим в дощечке отверстия и при помощи проволоки аккуратно прикрепляем шишку к подставке

2. Прикрепляем с помощью клеевого пистолета к одной из чешуек тонкую легкую проволоку. Она будет служить стрелкой (рис. 20, 21).

3. Приклеиваем картинки, обозначающие солнечную и пасмурную погоду, по которым проще будет ориентироваться.
4. Проверяем работу нашего гигрометра. Сначала нагреваем шишку феном, стрелка перемещается к картинке с солнышком (рис. 22). Затем держим гигрометр над увлажнителем воздуха, стрелка опускается вниз к картинке с облаком (рис. 23). Следовательно, наш гигрометр работает.          

Заключение

        Природные явления привлекали внимание человека с незапамятных времен. Он тщательно наблюдал за окружающей его природой, подмечал различные закономерности, пытаясь как можно меньше зависеть от «капризов» погоды, а иногда и использовать их себе во благо. Годами наблюдения копились, превращаясь в знания, люди создавали разнообразные приборы с целью предсказывать погоду хотя бы на ближайший день. В настоящее время возможности метеорологов позволяют синоптикам составлять прогнозы на недели, месяцы и даже целый сезон. Это стало возможно благодаря созданию метеостанций с рядом метеоприборов.

        Знание прогноза погоды чрезвычайно необходимо человеку как в профессиональной деятельности, так и в быту. Наше анкетирование еще раз доказало, что большинство людей пользуются метеопрогнозами ежедневно, исходя из показаний метеоприборов строят планы на день. Поэтому имея под рукой такие приборы как барометр и гигрометр, можно смело сказать будут ли завтра осадки, ожидаются ли заморозки или будет потепление. Особенно данная информация будет полезна, к примеру, дачникам.

Нам удалось из подручных материалов изготовить мобильные метеоприборы: барометр и гигрометр, которые достаточно точно показывают повышение или понижение атмосферного давления и уровень влажности соответственно. А также мы познакомили слушателей данной работы с принципом работы наших метеоприборов и для чего они необходимы, т.к., к сожалению, многие ребята и даже некоторые взрослые до этого не знали, что эти приборы из себя представляют.

        Поэтому считаю, что все задачи, поставленные перед написанием работы, решены и цель данного научно-практического исследования достигнута.

Список используемых источников

1. Святский Д. О. Занимательная метеорология / Д.О. Святский, Т.Н. Кладо. - М.: Кооперативное издательство «Время», - 2001. – 314 c.
2. Черненко Г. Т. Простая автоматика: Рассказы об автоматике и автоматах-самоделках. – Ленинград: Детская литература, - 1989. – 127 с.
3. Угрюмов А. Когда пойдет дождь? Занимательная метеорология. - М.: Олма Медиа Групп, - 2014. – 128 c
4. Хромов В. Ветер: что это такое, как образуется, виды, сила ветра, фото и видео - «Как и Почему» [Электронный ресурс]// Адрес: https://yandex.ru/turbo/kipmu.ru/s/veter/
5. Норкин А. Как метеорологи «предсказывают» погоду? [Электронный ресурс]// Школа жизни. ру.

Адрес: https://shkolazhizni.ru/world/articles/80131/Shkolazhizni.ru/

6. Что такое гигрометр и для чего он нужен [Электронный ресурс]// Всезнайка.org. Адрес: https://www.vseznaika.org/tehnika/chto-takoe-gigrometr-i-dlya-chego-on-nuzhen/
7. Что такое погода? [Электронный ресурс]// Образовака. Адрес: https://obrazovaka.ru/okruzhayushhiy-mir/chto-takoe-pogoda-opredelenie.html
8. Что такое погода и зачем ее предсказывать? [Электронный ресурс]// Всезнайка.org. Адрес: https://www.vseznaika.org/priroda/chto-takoe-pogoda-i-zachem-eyo-predskazyvat/
9. История развития метеорологии [Электронный ресурс]// Метеожурнал. Адрес: https://meteojurnal.ru/entsiklopediya/istoriya-razvitiya-meteorologii/