Кіріспе

Барограф – уақыт өте келе ауа қысымын графикалық түрде тіркеп отыратын барометр. Бұл құрал атмосфералық қысымды үздіксіз жазу үшін де қолданылады. Қысымға сезімтал элемент – жартылай вакуумдалған металл цилиндр, қаламның тік қозғалысын атмосфералық қысым өзгерісіне пропорционалды етіп байланыстырады.

Даму

Александр Камминг, сағатшы және механик, 1760 жылдары анероидты жасушаны пайдаланып, алғашқы тиімді жазу барографы жасаған деп есептеледі. Камминг барометрлік сағаттар сериясын жасады, соның ішінде патша Георг III үшін де жасады. Дегенмен, бұл үлгі кең қолданысқа енбеді. Бір анероидтың қозғалысы өте шағын болғандықтан, әдетте жетіге дейін анероид (сонымен қатар Види банкалары деп те аталады) олардың қозғалысын күшейту үшін "қатар" орналастырылады. Барографтың осы түрін 1844 жылы француз ғалымы Люсьен Види (1805–1866) ойлап тапты. Мұндай барографтарда бір немесе бірнеше анероидты жасушалар тізбек немесе рычаг арқылы жазу мүресі немесе қалам орнатылған жазу механизмін итермелейді. Мүресі түтінмен қапталған фольгаға, ал қалам қағазға сиямен жазады. Жазу материалы сағат механизмімен баяу айналатын цилиндрлі барабанға бекітіледі. Барабан әдетте күніне, аптасына немесе айына бір рет толық айналым жасайды, ал айналу жылдамдығын пайдаланушы өзгерте алады. Барографтың тағы да басқа түрлері де ойлап табылды. Карл Крейл 1843 жылы сифондық барометрге негізделген машинаны сипаттады, онда қарындаш белгілі бір интервалмен кестеге белгілер қояды. Кью обсерваториясының құрметті директоры Фрэнсис Рональдс 1845 жылы фотосуретті пайдаланып, алғашқы сәтті барографты жасады. Барометрдегі сынаптың биіктігінің өзгеруі үздіксіз қозғалатын жарық сезімтал бетке тіркелді. 1847 жылға қарай, күрделі температураны өтеу механизмі де қолданылды. Рональдстың барографы Ұлыбритания метеорологиялық қызметі көп жылдар бойы ауа райын болжауға көмектесу үшін пайдаланылды және осы машиналар әлемнің көптеген обсерваторияларына жеткізілді.

Қазіргі заманғы қолданысы

Бүгінде метеорологиялық мақсаттағы дәстүрлі барографтардың көпшілігі (бірақ барлығы емес) барометриялық қысымды тіркеу үшін компьютерлік әдістерді қолданатын электронды ауа райы құралдарымен алмастырылды. Бұл құралдар бұрынғы барографтардан ғана емес, арзан, сонымен қатар ұзақ тіркеу ұзындығын және жиналған деректерге қосымша талдау жасау мүмкіндігін, оның ішінде ауа райын болжау үшін деректерді автоматтандырылған түрде пайдалануды ұсынады. Көбінесе жоғары сапалы ағаш және мыстан жасалған ескі механикалық барографтар коллекционерлер үшін қымбатты, олар әдемі көршілену заттары болып табылады. Қазіргі кезде үйлер мен қоғамдық ғимараттарда ең көп кездесетін ауа райы барографтары 8 күндік түрге жатады. Барографтардың маңызды өндірушілерінің қатарында Негретти мен Замбра, Шорт және Мейсон, сондай-ақ Ричард Феррис бар. Виктория дәуірінің соңы мен 20 ғасырдың басы барограф өндірісінің өркендеу кезеңі деп есептеледі. Осы кезеңде температураны түзету және қалам сабын өзгерту сияқты маңызды жетілдірулер жасалды, бұл қағазға азырақ күш түсіруге және қысымның шағын өзгерістерін жақсы тіркеуге (яғни, ұштың аз тозуына) мүмкіндік берді. Теңіз барографтары (кемелерде қолданылады) көбінесе серпімділік элементтерін қамтиды. Бұл кеме қозғалысын теңестіріп, тұрақты оқылым алуға мүмкіндік береді, бұл механизмде майлау немесе негіздегі серпімді аяқтар арқылы жүзеге асырылады. Алайда, жаңа жартылай өткішгіш, цифрлық барографтар мүлдем қозғалмалы бөліктерді қолданбайтындықтан, бұл мәселені толығымен жояды.

Әуеде пайдалану

Атмосфералық қысым биіктіктегі өзгерістерге болжамды түрде жауап беретіндіктен, барографтар ұшақ ұшу кезінде биіктік өзгерістерін тіркеу үшін қолданылуы мүмкін. FAI желкенді ұшақтармен байланысты белгілі бір тапсырмаларды және рекордтық әрекеттерді тіркеу үшін барографтарды талап етті. Ұшу кезінде үздіріліссіз өзгеретін сызық желкенді ұшақтың қонбағанын көрсетсе, калибрленген сызықтан алынған өлшемдер биіктік тапсырмаларын орындауды немесе жаңа рекордтар орнатуды растау үшін пайдаланылуы мүмкін. FAI бекіткен желкенді ұшақ барографтарының мысалдарына Replogle механикалық барабан барографы және EW электрондық барографы (GPS-пен бірге қолданылуы мүмкін) жатады. Механикалық барографтар қазіргі уақытта ұшу құжаттамасында кеңінен қолданылмайды, олардың орнын GNSS ұшу тіркегіштері басты.

Үш күндік барограф

Үш күндік барографтың суретінің жоғарғы оң жағында күміс тісті дөңгелек бар. Бұл барографты станция қысымын дұрыс көрсету үшін реттеуге арналған. Дөңгелектің астында жартылай көрінетін күміс түсті шағын иінтірек бар. Бұл қағазға уақыт белгісін қалдыру үшін әр үш сағат сайын басылады. Осы белгілер арасындағы сызық "барометриялық тенденцияның сипаттамасы" деп аталады және оны ауа райы болжаушылары пайдаланады. Байқаушы бірінші кезекте қысым үш сағат бұрынғыдан жоғары немесе төмен болғанын анықтайды. Содан кейін үш сағаттық сызықты ең жақсы бейнелейтін кодты таңдайды. Таңдауға тоғыз мүмкіндік бар (0-ден 8-ге дейін) және ешбір кодтың екіншісінен басымдығы жоқ. Барографтағы график бойынша екі кодтың бірін таңдауға болады: 8 (тұрақты, содан кейін төмендеу) немесе 6 (төмендеу, содан кейін тұрақты). Байқаушы 6-ны таңдауы керек, себебі ол сызықтың соңғы бөлігін көрсетеді және осылайша қысымның өзгеруін ең дұрыс бейнелейді. Төменгі орталық бөлігінде анероид (үлкен дөңгелек күміс зат) орналасқан. Қысым артқанда анероид төмен қарай итеріледі, қолды жоғары жылжытады және қағазға сызық қалдырады. Қысым төмендегенде серіппе анероидті көтереді және қол төмен қарай қозғалады. Үш күннен кейін график бекітілген барабан алынып тасталады. Осы кезде сағаттық механизмге қуат беріледі, қажет болған жағдайда жылдамдықты арттыру немесе азайту үшін түзетулер жасалады және жаңа кесте орнатылады.