Pogoda na kuli ziemskiej jest monitorowana przez 12 tysięcy stacji meteorologicznych rozmieszczonych na całym świecie. Stacje te nazywane są także ogródkami meteorologicznymi. Każdy taki ogródek wykorzystuje zestaw podobnych przyrządów do codziennego zbierania danych na temat składników pogody. Dane zebrane ze stacji meteorologicznych analizowane są przez synoptyków, którzy na ich podstawie opracowują prognozę pogody i mapy synoptyczne. Ty również możesz stworzyć swój własny, prosty ogródek meteorologiczny – w tej lekcji dowiesz się, jak to zrobić.

RDxwijGApDnUy1
Ogródek meteorologiczny. Na pierwszym planie po lewej: klatka meteorologiczna; po prawej: deszczomierz.
Źródło: Ibex73, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0.
Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:
  • co to jest pogoda;

  • jakie wyróżniamy składniki pogody.

Twoje cele
  • Opiszesz, jakie przyrządy służą do mierzenia poszczególnych składników pogody.

  • Wyjaśnisz, w jaki sposób odczytywać pomiary z wybranych przyrządów pomiarowych.

  • Przeprowadzisz własną obserwację pogody za pomocą dostępnych przyrządów i założysz dzienniczek pogody.

iIm8NTNPXg_d5e230

Ogródek meteorologiczny, zwany również stacją meteorologiczną, to miejsce, w którym dokonuje się pomiarów i obserwacji podstawowych składników pogody – m.in. temperatury i wilgotności powietrza, ciśnienia atmosferycznegociśnienie atmosferyczneciśnienia atmosferycznego, kierunku i prędkości wiatru, wielkości opadów atmosferycznychopady atmosferyczneopadów atmosferycznych i zachmurzenia.

Ogródki meteorologiczne są rozmieszczone na całej kuli ziemskiej – zarówno na lądzie, jak i na oceanach (na statkach pływających lub zakotwiczonych). Na obszarach trudno dostępnych dla człowieka (np. lodach Arktyki) działają stacje automatyczne.

1

1. Czym mierzymy składniki pogody?

RecdoJMnpKTlh
Pomiary w ogródku meteorologicznym należy wykonywać codziennie o tych samych porach, przez dłuższy czas. Odczyty termometru odbywają się o godzinie 7:00, 13:00 i 19:00. Wyniki pomiarów i obserwacji trzeba systematycznie notować w dzienniczku pogody. W dalszej części e‑materiału znajdziesz miejsce, w którym możesz prowadzić swój dzienniczek pogody.
Źródło: Mount Rainier National Park, Wikimedia Commons, licencja: CC BY 2.0.
bg‑orange

Termometr

RhLj1qXfurBEV
Termometry.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑orange

Wiatromierz

R1dq7C0HhmfUy
Wiatromierz czaszowy.
Źródło: Pixabay, domena publiczna.

W ogródkach meteorologicznych do pomiaru prędkości i kierunku wiatru najczęściej wykorzystuje się wiatromierz czaszowy. Jest on zbudowany z ramion, na których znajdują się półkuliste czasze (misy). Z poniższej animacji dowiesz się, w jaki sposób działa ten przyrząd.

RCwGfAVCW7fXj1
Film pod tytułem "Działanie wiatromierza".
R1UGNQYRn0gZg1
Wiatromierze.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑orange

Deszczomierz

RSosO7aLYgvGM1
Film pod tytułem "Pomiar opadów dokonywany jest za pomocą deszczomierza".
RwwK5YcOfdMpd
Deszczomierz.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ciekawostka

Prawdopodobnie deszczomierz jest najstarszym przyrządem pomiarowym w historii meteorologiimeteorologiameteorologii i używano go już w starożytności.

bg‑orange

Higrometr

Higrometr powinien się znajdować w miejscu osłoniętym przed opadami, dlatego w ogródku meteorologicznym przyrząd ten umieszcza się obok termometrów w klatce meteorologicznej.

R58VP67XcHe8c
Higrometry.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑orange

Barometr

RAmBST8vCrzeU1
Jednym z rodzajów barometrów jest klasyczny barometr mechaniczny.
Źródło: Simon Hurrell, Flickr, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ciśnienie atmosferyczne to siła, z jaką oddziałuje na nas otaczające powietrze.

Do pomiarów ciśnienia atmosferycznego stosuje się barometr.

Najpopularniejszym rodzajem barometru jest barometr mechaniczny, podobny do przedstawionego wyżej higrometru. Składa się on z tarczy z wartościami oraz wskazówki. By odczytać pomiar ciśnienia atmosferycznego, sprawdzamy, jaką wartość pokazuje wskazówka. Wartość ta wyrażana jest w jednostkach o nazwie hektopaskale (hPa). Na barometrze przedstawionym na zdjęciu pomiar ciśnienia atmosferycznego odczytujemy jako 1022 hPa.

Ciekawostka

Ciśnienie atmosferyczne ma duży wpływ na samopoczucie – nagłe zmiany ciśnienia, szczególnie spadki, mogą wywołać bóle głowy, osłabienie, zawroty głowy, a nawet zaburzenia rytmu serca.

Zapamiętaj!

Jakie przyrządy służą do pomiaru poszczególnych składników pogody i w jakiej jednostce są one wyrażane?

  • Temperatura – termometr (jednostka to stopień Celsjusza – w skrócie: °C)

    RILV0WbOVAw7j
    Na nagraniu lektor wymawia następującą jednostkę: stopnie Celsjusza.
  • Siła i kierunek wiatru – wiatromierzwiatromierzwiatromierz (jednostka to metr na sekundę – w skrócie m/s, lub kilometr na godzinę – w skrócie: km/godz.)

    R1aUX73qq2G0c
    Na nagraniu lektor wymawia następujące jednostki: metr na sekundę i kilometr na godzinę.
  • Ilość opadów atmosferycznych – deszczomierzdeszczomierzdeszczomierz (jednostka to milimetr – w skrócie: mm)

    R1MzTVrJvZ2ZW
    Na nagraniu lektor wymawia następującą jednostkę: milimetr.
  • Wilgotność powietrza – higrometr (jednostka to procent – jego symbol to %)

    RApsq3HR15Aro
    Na nagraniu lektor wymawia następującą jednostkę: procent.
  • Ciśnienie atmosferyczne – barometrbarometrbarometr (jednostka to hektopaskal – w skrócie: hPa)

    R1UUiayk4nCwn
    Na nagraniu lektor wymawia następującą jednostkę: hektopaskal.

2. W ogródku meteorologicznym

Ogródek meteorologiczny powinien mieć taki układ, by ograniczyć wpływ czynników zewnętrznych na pomiary składników pogody.

bg‑green

Najważniejsze cechy położenia ogródka meteorologicznego:

  • teren o kształcie kwadratu i określonych wymiarach
    (minimalne wymiary to 15 m × 15 m);

  • teren płaski, bez zagłębień;

  • klatka meteorologiczna, umieszczona na wysokości od 1,25 metra do 2 metrów nad ziemią;

  • takie rozmieszczenie przyrządów, by nie zakłócały nawzajem swoich pomiarów.

1
bg‑orange

W klatce meteorologicznej

RITldWijE0GJQ
Wnętrze klatki meteorologicznej stacji w Radzyniu. Po lewej znajdują się termometry: maksymalny i minimalny, a po prawej – rodzaj higrometru, przyrządu do pomiaru wilgotności powietrza.
Źródło: Marek Argent, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0.
R9aImg1jad8YE1
Mimo upalnego słońca umieszczenie termometru w klatce meteorologicznej pozwala na wykonanie pomiaru temperatury w cieniu.
Źródło: Enrevseluj, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0.

Jednym z elementów ogródka meteorologicznego jest biała skrzynka zwana klatką meteorologicznąklatka meteorologicznaklatką meteorologiczną. W klatce meteorologicznej umieszcza się głównie: termometry – służące do pomiaru temperatury – oraz higrometrhigrometrhigrometr – służący do pomiaru wilgotności powietrza. Przyrządy te muszą być osłonięte przed wpływem światła słonecznego, opadami i wiatrem.

Cechy klatki meteorologicznej to:

  • drewniana konstrukcja;

  • biały kolor;

  • żaluzjowe ścianki;

  • drzwiczki skierowane na północ.

Taka budowa sprawia, że wnętrze klatki jest przewiewne i się nie nagrzewa, również podczas spisywania pomiarów, gdy drzwiczki pozostają otwarte. Pamiętaj, że zawsze mierzymy temperaturę powietrza w cieniu. Również termometry zewnętrzne przy domu (zaokienne) należy umieszczać w takim miejscu, by nie znajdowały się w słońcu – najlepiej na północnej ścianie budynku. Nagrzany termometr wskaże nieprawidłowy (zawyżony) pomiar temperatury powietrza.

RlB7HE0spQFvb
1

Ogródek meteorologiczny – przyrządy

RnPxs5tRt7Qa5
Źródło: Wydział Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, licencja: CC BY 3.0.
1

W ogródku meteorologicznym znajdują się przyrządy do mierzenia składników pogody. Składnikami pogody są przede wszystkim: temperatura, wiatr, deszcz, wilgotność powietrza, ciśnienie atmosferyczne, a także usłonecznienie i zachmurzenie.

R1MenY4iGxgLu
2,1
RFFf22FhdYOvr
Termometry maksymalny i minimalny.
Źródło: Marek Argent, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0.

Termometr

Do pomiaru temperatury powietrza służy termometr. W ogródku meteorologicznym znajduje się on w klatce meteorologicznej. W Polsce temperaturę podaje się w stopniach Celsjusza (°C). Pomiary temperatury należy odczytywać minimum trzy razy na dobę: o godzinie 7:00, 13:00 i 19:00.

1

Przydomowe termometry należy umieścić w cieniu. By odczytać pomiar temperatury powietrza, sprawdź, do jakiej wartości na podziałce sięga kolorowy słupek rtęci. Jeśli kończy się poniżej zera, temperaturę określa się jako ujemną, np. minus pięć, co oznacza, że panuje mróz.

R9c3V1sLk5zKo
1,1
RXayyuQ8kGIgW
Psychrometr.
Źródło: Bocholter, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

Higrometr

Wilgotność powietrza to zawartość pary wodnej w powietrzu. Do pomiaru wilgotności powietrza służy higrometr. Znajduje się on w klatce meteorologicznej. Wilgotność powietrza wyrażana jest w procentach (%). Pomiary wilgotności powietrza należy odczytywać minimum trzy razy na dobę: o godzinie 7:00, 13:00 i 19:00.

R1UYIoImogdNX
Higrometr mechaniczny.
Źródło: Daniel FR, Wikimedia Commons, domena publiczna.
1

Widoczny na zdjęciu po lewej podłużny psychrometr to najczęściej stosowany rodzaj higrometru w ogródkach meteorologicznych. Tak jak termometr, umieszczany jest w klatce meteorologicznej. Natomiast okrągły higrometr mechaniczny jest często stosowany w warunkach domowych. By odczytać pomiar na takim higrometrze, wystarczy sprawdzić, jaką wartość procentową pokazuje wskazówka. Pomiar na przedstawionym higrometrze odczytamy jako 77%.

RjleQdHAWm2LL
2,1
RQpUKwEGtVFTI
Wiatromierz czaszowy.
Źródło: Wydział Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, licencja: CC BY-SA 3.0.
1

Przyrządy do pomiaru prędkości i kierunku wiatru – wiatromierze – instaluje się w ogródku meteorologicznym na masztach od strony północnej. Wiatromierze czaszowe w sposób automatyczny zapisują prędkość wiatru o określonej godzinie.

Pomiary te są widoczne od razu na wyświetlaczu, dzięki czemu można łatwo i szybko odczytać wynik.

Wiatromierz

Do pomiaru prędkości wiatru w ogródkach meteorologicznych najczęściej wykorzystywane są wiatromierze czaszowe. Przyrządy te (odpowiednio skonstruowane) mogą również wskazywać kierunek wiatru, czyli kierunek, z którego wieje wiatr (mogą być wiatrowskazami).

Rr6f57CV9vVr3
Róża wiatrów.
Źródło: Joanna Jakubowicz, Wikimedia Commons, licencja: CC BY 3.0.

Róża wiatrów to inaczej wiatrogram (diagram wiatrów), czyli graficzna ilustracja służąca do określania kierunku wiatrów (za kierunek wiatru przyjmuje się ten, z którego wiatr wieje).

RFvLzUBkVZj2w
2,1
R1st4oSN0wf16
Deszczomierz.
Źródło: Wydział Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, licencja: CC BY-SA 3.0.

Deszczomierz

Do pomiaru ilości opadów – deszczu, śniegu, gradu i innych – służy deszczomierz. Opad mierzymy wysokością warstwy wody i wyrażamy w milimetrach (mm). Pomiary odczytuje się kolejnego dnia o godzinie 7:00 rano.

1

Padający deszcz lub śnieg gromadzi się w specjalnym zbiorniku. Każdego dnia rano zgromadzoną wodę zlewa się do pojemniczka z podziałką w milimetrach – wodę deszczową od razu, a śnieg i grad najpierw się roztapia. Na podstawie podziałki na naczynku odczytujemy, ile milimetrów opadów spadło poprzedniego dnia.

R15D9eaFhOHyZ
1,1
RZHhqy85LA2L2
Barometr.
Źródło: Algot Runeman, Wikimedia Commons, domena publiczna.

Barometr

Ciśnienie atmosferyczne to nacisk wywierany przez atmosferę na jednostkę powierzchni. Mierzy się je za pomocą barometru. Ciśnienie wyrażane jest w hektopaskalach (hPa). Prawidłowa wartość wynosi 1013,25 hPa. Pomiary należy odczytywać minimum trzy razy na dobę: o godzinie 7:00, 13:00 i 19:00.

1

Ciśnienie atmosferyczne jest jednakowe w budynkach i na zewnątrz, dlatego barometry umieszcza się w pomieszczeniach. Jednym z rodzajów barometrów jest barometr mechaniczny. By odczytać na nim pomiar ciśnienia atmosferycznego, wystarczy sprawdzić, jaką wartość pokazuje wskazówka przyrządu. Na przedstawionym barometrze ciśnienie wynosi 1003 hektopaskale.

RTDz2JHLXmysG
2,1
RBAX0sE7vVE0G
Źródło: Angela Marie, Ibrahima Husaina Meraja, Mee2ch, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

Zachmurzenie to stopień pokrycia nieba chmurami, określa się je wzrokowo, najczęściej w skali 0–8, gdzie 0 – oznacza niebo bezchmurne, a 8 – niebo całkowicie zachmurzone.

Zachmurzenie określa się wzrokowo.

R66ruaqm1BYLR
Film przedstawia zmieniający się w ciągu dnia poziom zachmurzenia.
1

By określić zachmurzenie, należy spojrzeć na niebo i ocenić, w jakim stopniu zakrywają je chmury – w skali od 0 do 8 lub procentowo: od 0 do 100. Brak zachmurzenia to 0/8 lub 0%. Informacje na temat zachmurzenia można również zanotować w dzienniku pogody w postaci grafik widocznych na slajdzie.

R1dqbZeokTiKl
2,1
RrLwdZEWF6xCS
Źródło: Sergei Gussev, Flickr.com, licencja: CC BY 2.0.
Opisz stan pogody 19 i 20 czerwca 2022 roku w Poznaniu.
RSbLH7uI8mgWl
Film przedstawiający Stary Rynek w Poznaniu.

Wykonajmy pomiary składników pogody w tych dniach.

1

Przenieśmy się teraz do Poznania, gdzie sprawdzimy, jakie pomiary składników pogody odczytano w wybranym dniu w tamtejszym ogródku meteorologicznym. Następnie samodzielnie odczytamy pomiary dokonane w kolejnym dniu. Będą to dni 19 i 20 czerwca 2022 roku, znacznie różniące się pogodą. 19 czerwca 2022 roku w Poznaniu panowały niezwykłe upały, a w nocy przeszły nad miastem gwałtowne burze. Następny dzień, 20 czerwca, był pochmurny i wyraźnie chłodniejszy. Wystąpiły też opady deszczu.

R1FHSURBld2XN
2,1
R1LhrWVWoUKy7
Źródło: pixabay.com, domena publiczna.

19 czerwca w godzinach 7:00, 13:00 i 19:00 dokonano odczytu temperatury powietrza.

Pokaż więcej

1

19 czerwca w ogródku meteorologicznym w Poznaniu trzy razy w ciągu dnia odczytano pomiar aktualnej temperatury. O godzinie 7 wynosiła ona 22 stopnie Celsjusza. O godzinie 13 – aż 35 stopni Celsjusza. Również wieczorem, o 19, utrzymywała się ta sama wysoka temperatura: 35 stopni Celsjusza.

Rr7Z6NGOmSiWr
2,1
R1LZc8YD1F0Ky
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

W tych samych godzinach dokonano odczytu wilgotności powietrza.

1

Optymalna wilgotność powietrza wynosi od 40 do 60%. Tego dnia było więc w Poznaniu umiarkowanie wilgotno.

R1HY37tPsXktT
2,1
RdBlYmIAPRpfT
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

O godzinie 7:00, 13:00 i 19:00 dokonano również odczytu ciśnienia atmosferycznego.

Pokaż więcej

1

Prawidłowe ciśnienie wynosi ok. 1013 hPa, zatem każda niższa wartość jest oznaką obniżonego ciśnienia.

R1eqBbHhmbOGV
2,1
R1WyDDMxsZrJ3
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Prędkość i kierunek wiatru w ciągu doby zmierzono za pomocą wiatromierza.

Pokaż więcej

1

Prędkość wiatru odczytano kilka razy dziennie. O godzinie 7:00 była umiarkowana. Przy takim wietrze fale morskie cicho pluszczą, gałęzie drzew lekko się ruszają, wiatr podnosi z ziemi kurz i suche liście. Wiatr o maksymalnej prędkości, który wiał o 13.30, to tzw. żywszy wiatr. Gdy wieje, szum morza przypomina pomruk, wyprostowują się duże flagi, gałęzie drzew wyraźnie się poruszają, a wiatr gwiżdże w uszach. O godzinie 19 wiał już łagodny wiatr. W takich warunkach fale morskie są długie i tworzą grzebienie. Poruszają się liście drzew, a powierzchnia wody stojącej się marszczy. Wiejący o 22 wiatr był słaby. Przy takiej sile odczuwa się lekki powiew, a liście chwilami drżą.

RXvUfudyXzS5Z
1,1
R9oj0SFC1Rx0o
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Wysokość opadów zmierzono następnego dnia, 20 czerwca, o godzinie 7 rano.

Pokaż więcej

1

W godzinach wieczornych, gdy wiatr zmienił kierunek i osłabł, w okolicy Poznania wystąpiły pierwsze burze, a nad miastem – małe opady deszczu.

R1a0hEnTW4sGL
1,1

Przez większość dnia zachmurzenie nie występowało (wynosiło 0/8).

Pokaż więcej

Rr4vWPK1wo57O
Źródło: Thamizhpparithi Maari, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

Po godzinie 21:00 zachmurzenie wynosiło 7/8.

Pokaż więcej

R1O7HfCpiYD9F
Źródło: Fir0002, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.
1

19 czerwca był upalnym dniem, a niebo było bezchmurne. Jednak późnym wieczorem, ok. godziny 21, pogoda zaczęła się zmieniać i niebo znacznie się zachmurzyło.

Głośność lektora
Głośność muzyki
1
Polecenie 1

Zapoznaj się z prezentacją, a następnie wynotuj, jakie są składniki pogody oraz za pomocą jakich przyrządów dokonuje się ich pomiaru.

RlblzLflCI5hN
Uzupełnij.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Polecenie 2

Odczytaj i zapisz wartości pomiaru składników pogody z 20 czerwca. Przewiń w dół, by zobaczyć wszystkie urządzenia. 

TEMPERATURA POWIETRZA

Roeqh94SxnrLS
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1YmE7CJetcOG
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

CIŚNIENIE ATMOSFERYCZNE

RKu2WlQZqgvsG
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R7LfLHaWCdFlr
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

WILGOTNOŚĆ POWIETRZA

RN3v9zMEflkvr
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RCC9MTQa1x0eI
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

PRĘDKOŚĆ I KIERUNEK WIATRU

RvYtiKNktE4VO
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RqQZBIODjjaam
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

OPADY

RFSJJ2ZPOz6gl
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RJuqkuubP4ncO
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

ZACHMURZENIE

1,1

do godziny 14:00

R2jvMuCrjbZW1
Źródło: FotoSleuth, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0.

po godzinie 15:00

RjTEpTGJezWlb
Źródło: FotoSleuth, Wikimedia Commons, licencja: CC BY 2.0.
RaHELi1eyF5Vr
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Polecenie 2
RvSRsoGp5v0NY
Uzupełnij tekst odpowiednimi wyrażeniami.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 3

Opisz, jakie składniki pogody powinien zawierać dzienniczek pogody. Przygotuj w domu kartkę, ołówek i spróbuj go zaprojektować.

Opisz, jakie składniki pogody powinien zawierać dzienniczek pogody.

R1RxfxL9WKOyX
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Wirtualny spacer po ogródku meteorologicznym

Jak się poruszać po ogródku meteorologicznym?

Wirtualny spacer pozwala nam się przenieść do ogródka meteorologicznego. Możemy tu się przemieszczać w wybranym kierunku.

Poruszanie się po ogródku jest bardzo proste: przesuwamy się w prawo lub lewo (ewentualnie w górę lub w dół) za pomocą myszki lub strzałek na klawiaturze. Znajdujące się na zdjęciach punkty z literą „i” oznaczają opisy przy danym obiekcie. Po kliknięciu w punkt z literą „i” pojawia się informacja na temat wybranego miejsca.

Widoczny na ekranie symbol stóp umożliwia dalszy spacer po poszczególnych częściach ogródka lub pozwala wejść do wnętrza pomieszczeń i z nich wyjść. Jeśli się obrócisz, umożliwia też powrót do poprzednich części.

1
R1FBEZurHRfJg1
Wirtualny spacer po ogródku meteorologicznym
Wirtualny spacer po ogródku meteorologicznym
Źródło: Wydział Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, licencja: CC BY-SA 3.0.

Wycieczka wirtualna prezentuje wyprawę do ogródka meteorologicznego, znajdującego się w Toruniu. Wycieczka podzielona jest na cztery sektorów. Każdy z czterech sektorów przedstawia inną część ogródka meteorologicznego. Dodatkowo, na ekranie znajdują się informacje uzupełniające lub punkty interaktywne.

Sektor pierwszy. Widoczne jest wejście do obserwatorium meteorologicznego Uniwersytetu Przyrodniczego w Toruniu (ogrodzenie i zamknięta furtka). Poniżej znajdują się informacje:

Obserwacje meteorologiczne muszą spełniać ściśle określone warunki: są prowadzone w jednym, tym samym miejscu przez wiele lat, przy użyciu tych samych, sprawdzonych przyrządów. Wykonuje się je w sieci stacji meteorologicznych na całym świecie. W Polsce jedną z takich stacji jest ogródek meteorologiczny Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. Dziś udamy się na wirtualny spacer właśnie po tym ogródku.

Na planszy znajdują się punkt interaktywny przedstawiający: powiększoną grafikę tabllicy informacyjnej zawieszonej na ogrodzeniu przy wejściu do ogródka meteorologicznego z napisem: Obserwatorium Meteorologiczne Uniwersytetu Przyrodniczego w Toruniu (Wydział Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej) oraz pojawia się tekst: Tablica przy wejściu do ogródka meteorologicznego; Znajdujemy się przy wejściu do ogródka meteorologicznego Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. Ogródek ma wymiary 25 na 34 m. Znajdują się w nim m.in. dwie klatki meteorologiczne, poletko z termometrami gruntowymi, deszczomierz mierzący sumę dobową opadu, tzw. deszczomierz Hellmanna (do mierzenia ilości opadów zarówno deszczu, jak i śniegu) oraz dwa rodzaje wiatromierzy. Ponadto na dachu uniwersytetu umieszczony został heliograf – urządzenie do pomiaru usłonecznienia.

Sektor drugi. Widoczne jest wnętrze ogródka meteorologicznego. Jest to prostokątny plac porośnięty trawą z kilkoma urządzeniami. Widoczna jest automatyczna stacja pogodowa, wiatromierz Wilda i rejestrator automatycznej stacji meteorologicznej. Na planszy znajdują się punkty interaktywne z informacjami:

1. Automatyczna stacja pogodowa.
W pracowni mieszczącej się w blaszanym kontenerze znajdują się konsole (wyświetlacze) automatycznej stacji pogodowej. Są to urządzenia elektroniczne wskazujące aktualne wartości różnych składników pogody – m.in. temperatury powietrza, wilgotności powietrza, ciśnienia atmosferycznego oraz prędkości i kierunku wiatru. Pomiary są przesyłane przez urządzenie zapisujące pomiary meteorologiczne. Jest ono umieszczone obok kontenera na maszcie meteorologicznym.
Odczytaj wartości wymienionych składników pogody widoczne na konsoli.
2. Wiatromierz Wilda.
Wiatromierz tego typu umieszcza się na wysokości 10 m. Kierunek wiatru jest wskazywany przez chorągiewkę, która pod wpływem wiatru ustawia się w stronę jednej ze strzałek wyznaczających kierunki świata. Prędkość wiatru można określić na podstawie odchylenia metalowej płytki na tle podziałki, którą tworzą pręty zamontowane na łuku.
3. Rejestrator automatycznej stacji meteorologicznej.
Obok kontenera, w którym mieści się konsola automatycznej stacji pogodowej, zlokalizowana jest skrzynka zawieszona na maszcie meteorologicznym. Znajduje się w niej tzw. logger, czyli rejestrator automatycznej stacji meteorologicznej – jest to urządzenie zapisujące pomiary meteorologiczne i przesyłające je do konsoli.

Sektor trzeci. Widoczna jest dalsza część ogródka meteorologicznego, w której znajdują się klatki meteorologiczne i poletko termometrów gruntowych. Na planszy znajduje się punkt interaktywny z informacjami:

1. Poletko termometrów gruntowych.
Na tym pozbawionym roślinności fragmencie terenu wykonywane są pomiary temperatury gruntu za pomocą specjalnych termometrów gruntowych. Temperaturę mierzy się na różnych głębokościach: 1, 5, 10, 20, 50 oraz 100 cm. Pomiary wykonywane są trzy razy dziennie: o godzinie 7.00, 13.00 i 19.00. Następnie wyniki się sumuje i dzieli przez trzy. W ten sposób otrzymujemy średnią wartość temperatury gleby w ciągu doby. Temperatura gruntu zależna jest od głębokości.
Temperatura gruntu jest ważnym czynnikiem w przebiegu procesów fizycznych, chemicznych oraz biologicznych w glebie. Wpływa m.in. na wilgotność gleby oraz dostępność wody i składników pokarmowych dla roślin.

Sektor czwarty. Widoczna jest dalsza część ogródka meteorologicznego, w której znajduje się wiatromierz czaszowy, deszczomierz i klatka meteorologiczna. Na planszy znajdują się punkty interaktywne z informacjami:

1. Wiatromierz czaszowy.
Wiatromierz czaszowy zbudowany jest z trzech półkolistych czasz (miseczek), które są zamontowane na pionowej osi wyposażonej w urządzenie zliczające obroty. Czasze obracają się pod wpływem wiatru, a podczas poruszania się wprawiają w ruch licznik obrotów. Prędkość obrotu czasz wskazuje, jaka jest prędkość wiatru.
2. Deszczomierz.
Deszczomierz to przyrząd do pomiaru ilości opadu atmosferycznego: deszczu, gradu i śniegu. Najpowszechniej używane są tzw. deszczomierze Hellmanna. Mają one postać naczynia o ostrych krawędziach. Umieszczane są na wysokości 1 m nad powierzchnią ziemi.
3. Pomiar ilości opadów.
Deszczomierz. Zebraną w deszczomierzu wodę opadową zlewa się raz na dobę do menzurki z naniesioną skalą, dzięki czemu można zmierzyć wysokość opadu w milimetrach.
4. Wewnątrz klatki meteorologicznej.
W klatce meteorologicznej umieszczone są m.in. termometry. Oprócz termometru wskazującego bieżącą temperaturę znajdują się tu również termometry do rejestrowania temperatury maksymalnej i minimalnej w ciągu dnia. Dzięki nim można łatwo zbadać wahania temperatury w ciągu doby.
Termometr meteorologiczny maksymalny przeznaczony jest do określania maksymalnej temperatury w danym przedziale czasu, np. w ciągu doby. Ustawia się go w pochylonej pozycji.
Termometr meteorologiczny minimalny przeznaczony jest do określania minimalnej temperatury w danym przedziale czasu, np. w ciągu doby. Termometr minimalny należy umieścić w pozycji poziomej.
Psychrometr to najczęściej stosowany rodzaj higrometru w ogródkach meteorologicznych. Składa się z dwóch termometrów: tzw. suchego i wilgotnego, a także tkaniny zanurzonej w wodzie, która zapewnia stałą wilgotność termometrowi wilgotnemu. Różnice w pomiarach na obu termometrach pozwalają obliczyć wilgotność powietrza.

Polecenie 4

Podpisz termometry znajdujące się w klatce meteorologicznej.

Re0Uc0HNW0U63
Źródło: Wydział Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, licencja: CC BY-SA 3.0.
R1sQb9sXxCvxz
Wskaż, które termometry służą do pomiaru temperatury powietrza.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RUL5Izall8LtH
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 5

Odczytaj pomiar na termometrze i zapisz, jaka była temperatura powietrza 30 maja o godz. 7:00 rano w Toruniu. Swój pomiar porównaj z odpowiedzią do zadania.

R1QxWqx4PaiLX
Zdjęcie przedstawia klatkę meteorologiczną. Po kliknięciu przycisk znajdujący się obok niej wyświetla się fragment podziałki termometru. Widać na nim wartość trzynastu stopni Celsjusza.
Źródło: Wydział Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, licencja: CC BY-SA 3.0.
RRKRYCA57X2Na
Uzupełnij.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 6

Podaj, kiedy należy odczytać pomiar na deszczomierzu, by sprawdzić, ile milimetrów opadów spadło 30 maja w Toruniu.

R1AoAmDbBv8VO
Uzupełnij.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Więcej informacji na temat składników pogody i ich pomiarów znajdziesz w materiale: Jak mierzymy składniki pogody?.

3. Zbuduj własny ogródek meteorologiczny

bg‑orange

Przygotuj deszczomierz

Rot5Xsmz0guGF
Przygotowywanie deszczomierza.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑orange

Przygotuj wiatrowskaz

Co będzie potrzebne?

  • Kijek

  • Wstążka

  • Pinezka

Rorw2GXiuf2IK1
Róża wiatrów. Oznaczenia kierunków świata: N, E, S i W pochodzą od angielskich słów: north (północ), east (wschód), south (południe) i west (zachód).
Źródło: Leo Reynolds, Flickr, CC BY-NC-SA 2.0.
  1. Do kijka przymocuj wstążkę za pomocą pinezki – połóż wstążkę płasko na szczycie kijka i wbij od góry pinezkę.

  2. Gotowy wiatrowskaz umieść w ziemi, wbijając w nią dolną końcówkę.

  3. Gdy zawieje wiatr, wstążka się uniesie, wskazując jego kierunek (by go oznaczyć, najlepiej użyj kompasu). Na podstawie tego, jak wysoko unosi się wstążka, można określić siłę wiatru (warto w tym celu stworzyć miarkę na kijku).

  4. By wyznaczyć kierunek wiatru, możesz uzupełnić swój wiatrowskaz o różę wiatruróża wiatrówróżę wiatru, wyznaczającą strony świata. Wytnij ją np. z kartonu i oznacz kierunki (N – północ, NE – północny wschód, S – południe, SE – południowy wschód, W – zachód, SW – południowy zachód, NW – północny zachód). Gdy będzie gotowa, ułóż ją na ziemi zgodnie z kompasem i w jej środku umieść wiatrowskaz.

R1JX1heGTzouP
Wiatrowskaz wraz z narysowaną na ziemi różą wiatrów. Na ilustracji po prawej wyznaczony został kierunek północno‑zachodni wiatru (oznacza to, że wiatr wieje od strony północno‑zachodniej).
Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
bg‑orange

Uzupełnij swój ogródek meteorologiczny i notuj pomiary w dzienniczku pogody

Deszczomierz i wiatrowskaz, które udało ci się wykonać samodzielnie, warto uzupełnić jeszcze innymi łatwo dostępnymi przyrządami, by stworzyć mały ogródek meteorologiczny. Na pewno uda ci się zdobyć termometr zewnętrzny do pomiaru temperatury. A może nawet barometr i higrometr?

Gdy zgromadzisz aparaturę, stwórz tabelę (dzienniczek pogody) do obserwacji – zgodnie ze wskazówkami w poleceniu 3 – i postaraj się spisywać pomiary codziennie o tych samych porach: deszczomierz sprawdzaj raz na dobę o 7:00 rano, natomiast pozostałe przyrządy – o 7:00, 13:00 i 19:00. Oceniaj też regularnie stopień pokrycia nieba przez chmury, w skali od 0 do 8. Dodatkowo możesz określać siłę i kierunek wiatru na podstawie obserwacji przyrody – wyszukaj w internecie, czym charakteryzują się poszczególne stopnie siły wiatru w skali Beauforta (czyt. boforta).

Podsumowanie

  • Miejsca, w których dokonuje się pomiarów i obserwacji podstawowych składników pogody, to stacje meteorologiczne (ogródki meteorologiczne).

  • Na terenie ogródków meteorologicznych znajdują się przyrządy do pomiaru składników pogody. Najważniejsze z nich to: termometr (do pomiaru temperatury powietrza), higrometr (do pomiaru wilgotności powietrza), barometr (do pomiaru ciśnienia atmosferycznego), wiatromierz (do pomiaru prędkości wiatru), deszczomierz (do pomiaru ilości opadów).

  • Temperaturę powietrza mierzymy w cieniu. Wartość odczytujemy w stopniach Celsjusza (°C), sprawdzając, dokąd sięga słupek rtęci na podziałce termometru.

  • Wilgotność powietrza sprawdzamy w miejscu osłoniętym od deszczu. Najprościej  jest użyć w tym celu higrometru mechanicznego – wartość pokazuje nam wskazówka na tarczy przyrządu. Wilgotność powietrza jest wyrażana w procentach (%).

  • Ciśnienie atmosferyczne możemy sprawdzić zarówno na zewnątrz, jak i wewnątrz budynku. Jeśli używamy barometru mechanicznego, wartość pokazuje nam wskazówka na tarczy przyrządu. Najczęściej wartość ciśnienia jest wyrażana w hektopaskalach (hPa).

  • Kierunek i prędkość wiatru mierzymy za pomocą wiatromierza. Sam kierunek wiatru wskaże nam wiatrowskaz. Wartości te mierzy się w miejscu nieosłoniętym od wiatru. Najprostszy wiatromierz składa się z ruchomej płytki, róży wiatru i skali – położenie płytki w stosunku do skali wskazuje, z jaką prędkością wieje wiatr.

  • Wielkość opadów atmosferycznych mierzymy za pomocą deszczomierza. Ma on postać zbiornika. Zebrany opad przelewa się do pojemnika z miarką, która wyznacza wysokość wody. Wartość odczytujemy w milimetrach.

  • Cechami klatki meteorologicznej są: kolor biały, drewniana konstrukcja, żaluzjowe ścianki i drzwiczki skierowane na północ. Dzięki tym cechom przyrządy pomiarowe znajdujące się w klatce meteorologicznej nie nagrzewają się od promieni słonecznych.

iIm8NTNPXg_d5e420

Słownik

barometr
barometr

przyrząd służący do pomiaru ciśnienia atmosferycznego

ciśnienie atmosferyczne
ciśnienie atmosferyczne

siła, z jaką powietrze atmosferyczne naciska na powierzchnię Ziemi

deszczomierz
deszczomierz

przyrząd do pomiaru ilości opadu atmosferycznego – deszczu, gradu i śniegu; w wyniku pomiaru określa się grubość warstwy wody (w milimetrach), która spadła na poziomą powierzchnię w określonym przedziale czasu; opad w postaci stałej (grad i śnieg) należy przed pomiarem stopić

higrometr
higrometr

przyrząd do pomiaru wilgotności powietrza

klatka meteorologiczna
klatka meteorologiczna

drewniana szafka w ogródku meteorologicznym, o żaluzjowych ścianach, pomalowana na biało, z drzwiczkami skierowanymi na północ, umieszczona 2 m nad poziomem gruntu; umieszczenie podstawowych przyrządów do pomiaru temperatury i wilgotności powietrza w klatce meteorologicznej zapewnia podobne warunki pomiaru w różnych miejscach

meteorologia
meteorologia

nauka zajmująca się badaniem składników pogody: temperatury powietrza, prędkości i kierunku wiatru, ilości opadów atmosferycznych, wilgotności powietrza, ciśnienia atmosferycznego.

opady atmosferyczne
opady atmosferyczne

spadająca z chmur woda w postaci różnych stanów skupienia: deszczu, śniegu, gradu, mżawki, krup śnieżnych, czy słupków lodowych

róża wiatrów
róża wiatrów
RE3KDMauPTaaR1
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

meteorologiczny rysunek w postaci gwiaździstej figury (z zaznaczeniem 8 lub 16 kierunków, według stron świata), ilustrujący rozkład wiatrów (promienie wychodzące ze środka figury) w danym miejscu i czasie; służy do określania kierunku wiatrów (za kierunek wiatru przyjmuje się ten, z którego wiatr wieje), a także prądów morskich i kursu statków; różę wiatrów rysowano powszechnie na dawnych (XIV–XVIII‑wiecznych) mapach nawigacyjnych

wiatromierz
wiatromierz

przyrząd do pomiaru prędkości i kierunku wiatru

iIm8NTNPXg_d5e497

Zadania

1
Pokaż ćwiczenia:
11
Ćwiczenie 1
R1MVcm7fm6MNx
Połącz w pary składniki pogody z narzędziami do ich pomiaru. temperatura Możliwe odpowiedzi: 1. wiatromierz, 2. higrometr, 3. deszczomierz, 4. termometr, 5. barometr siła wiatru Możliwe odpowiedzi: 1. wiatromierz, 2. higrometr, 3. deszczomierz, 4. termometr, 5. barometr ilość opadów atmosferycznych Możliwe odpowiedzi: 1. wiatromierz, 2. higrometr, 3. deszczomierz, 4. termometr, 5. barometr wilgotność powietrza Możliwe odpowiedzi: 1. wiatromierz, 2. higrometr, 3. deszczomierz, 4. termometr, 5. barometr ciśnienie atmosferyczne Możliwe odpowiedzi: 1. wiatromierz, 2. higrometr, 3. deszczomierz, 4. termometr, 5. barometr
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
RQrDddWKy7QAw1
Ćwiczenie 2
Połącz w pary.
Źródło: Diego Delso, Wikimedia Commons, Public Domain Pictures, licencja: CC BY-SA 4.0.
RB5qAveysIl8W1
Ćwiczenie 2
Połącz w pary składniki pogody z nazwami przyrządów służących do ich pomiaru.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RigE4fWM7kyLO
Ćwiczenie 3
Zaznacz zestaw narzędzi, który przeważnie umieszcza się w klatce meteorologicznej.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1YAE5V8IaYTW2
Ćwiczenie 4
Zaznacz zalecenia dotyczące ogródka meteorologicznego. Możliwe odpowiedzi: 1. płaski teren, 2. przyrządy umieszczone bardzo blisko siebie, 3. przyrządy umieszczone w odległościach, tak aby nie zakłócały nawzajem swoich pomiarów, 4. klatki meteorologiczne umieszczone pod drzewami, 5. brak w pobliżu drzew i budynków, 6. klatki meteorologiczne umieszczone na wysokości od 1,25 metra do 2 metrów nad ziemią, 7. klatki meteorologiczne w kolorze białym
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Rqhw6QQQeEQRR2
Ćwiczenie 5
Łączenie par. Oceń prawdziwość stwierdzeń.. Ogródki meteorologiczne znajdują się zarówno na lądzie jak i na oceanach.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Pomiary ogródkach meteorologicznych można wykonywać o różnych porach dnia, ważne by robić to codziennie.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Wiatromierz umożliwia określenie prędkości wiatru, natomiast wiatrowskaz informuje nas jedynie o jego kierunku.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Klatka meteorologiczna powinna być umieszczona w słonecznym miejscu, ponieważ temperaturę powinno się sprawdzać gdy wnętrze klatki się nagrzeje.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R18SjK0rVtImi21
Ćwiczenie 6
Odpowiedz na pytania lub uzupełnij tekst. 1. Przyrząd służący do pomiaru temperatury., 2. Materiał, z którego zbudowane są klatki meteorologiczne., 3. Najczęściej stosowany rodzaj higrometru., 4. Skala........ Skala służąca do opisu siły wiatru., 5. Przyrząd informujący jedynie o kierunku wiatru., 6. Przyrząd służący do pomiaru ciśnienia atmosferycznego., 7. ........ atmosferyczne. Spadająca z chmur woda w postaci różnych stanów skupienia: deszczu, śniegu lub gradu., 8. .......... powietrza. Ten składnik pogody możesz zmierzyć za pomocą higrometru., 9. Higrometr....... W jego budowie można zaleźć włos ludzki lub zwierzęcy, który kurcząc się lub wydłużając porusza wskazówką higrometru., 10. ........... meteorologiczny. Miejsce, w którym dokonuje się pomiarów i obserwacji podstawowych składników pogody., 11. Przyrząd do pomiaru ilości opadów atmosferycznych., 12. Kolor klatki meteorologicznej.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
31
Ćwiczenie 7

Ułóż puzzle i nazwij obiekt znajdujący się na zdjęciu. Wymień jego cechy charakterystyczne i wyjaśnij ich znaczenie.

R1YcMJhGq1O6Y
Ułóż puzzle.
Źródło: Marek Czowgan, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0.
R1UQLvQOnDP1A
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
3
Ćwiczenie 7

Wymień cechy charakterystyczne klatki meteorologicznej i wyjaśnij ich znaczenie.

RLcypDiVB0sdg
Uzupełnij.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
31
Ćwiczenie 8

Wyjaśnij, dlaczego pomiar składników pogody powinno się odczytywać codziennie i o regularnych porach dnia (7:00, 13:00, 19:00).

RuGHxH3Rrq7ZJ
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑azure

Notatnik

RFKfA6pwjSv2c
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Bibliografia

  • dzieciecafizyka.pl

  • Encyklopedia PWN

  • Jak prowadzić obserwacje meteorologiczne?, zycieaklimat.edu.pl

  • naukawpolsce.pl

  • medianauka.pl

  • Pomiar elementów pogody, www.wiking.edu.pl

  • Pomiary, ogródek meteorologiczny, „Vademecum dla uczniów technikum”, intsani.pl