Ciśnienie atmosferyczne

1/5/10 7:25 PM

Ciśnienie atmosferyczne; jednostki pomiaru, przyrządy, redukcja ciśnienia

Page 1 of 14

http://ocean.am.gdynia.pl/student/meteo1/cisn_1.html

Katedra Meteorologii i Oceanografii Nautycznej WN AM w Gdyni

Materiały dla studentów Wydziału Nawigacyjnego Akademii Morskiej w Gdyni

Ciśnienie atmosferyczne

Jednostki pomiaru

Redukcja ciśnienia

Pomiar ciśnienia;

aneroid, barograf, mikrobarograf

Przebieg ciśnienia

Ciśnienie atmosferyczne w depeszy

Tendencja baryczna

Zadania

Słownik

Ciśnienie atmosferyczne określa nacisk słupa atmosfery na jednostkę powierzchni. Wartość
ciśnienia zależy od:
1. wysokości słupa atmosfery znajdującego się nad powierzchnią pomiaru,

2. gęstości powietrza znajdującego się w słupie atmosfery nad powierzchnią pomiaru,

3. wartości przyspieszenia ziemskiego (siły ciężkości)

Jednostki pomiaru

Jednostką pomiaru ciśnienia w układzie SI jest

Pascal

(1N/m2). W przypadku pomiarów

ciśnienia atmosferycznego, używając tej jednostki, uzyskiwałoby się duże wartości, z tego
względu używa się jako jednostki podstawowej jednostki stukrotnie większej -

hektopaskala

(skrót -

hPa

W nieodległej przeszłości podstawową jednostką pomiaru ciśnienia atmosferycznego był

milimetr słupa rtęci

(skrót

mm Hg

), która to jednostka wywodziła się z pomiarów ciśnienia za

pomocą barometrów rtęciowych (była to wysokość słupa rtęci w barometrze rtęciowym). W
krajach anglosaskich, w których ze wstrętem odrzucano metr, centymetr i milimetr jako
jakobińskie miary długości i stosowano cale (

1 cal = 25.4 mm

) i ich części (oczywiście w

malejącym ciągu geometrycznym, czyli 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, i tak do 1/128 cala - żeby było
prościej i zgodnie z prawem naturalnym - później jednak części setne), jednostką pomiaru
ciśnienia były cale i ich części 128 lub części setne (w niektórych tablicach nawigacyjnych
znajdziemy odpowiednie tabele, pozwalające przeliczyć ciśnienie zmierzone w calach na
odpowiadające im ciśnienie w mm Hg lub mb). Inną jednostką powszechnie używaną do
niedawna (układ MKSA i cgs) był

milibar

(skrót

Ponieważ jeszcze obecnie znaczna ilość przyrządów pomiarowych i pomocy nawigacyjnych
operuje tymi jednostkami pomiaru ciśnienia, trzeba umieć przeliczyć jedne jednostki na inne. I
tak:

1 hPa = 3/4 mm Hg; 1 mm Hg = 4/3 hPa,

1/100 cala = 0.254 mm Hg = 0,3386... hPa,

1 hPa = 1 mb.

To ostatnie oznacza, że wartość ciśnienia mianowana w milibarach odpowiada dokładnie takiej
samej wartości ciśnienia mianowanej w hektopaskalach (i odwrotnie) i nie zachodzi potrzeba
dokonywania żadnych przeliczeń.

Redukcja ciśnienia

Ponieważ, wraz ze wzrostem wysokości na której dokonuje się pomiaru maleje wysokość
słupa atmosfery, maleje również mierzone ciśnienie. Zmiany ciśnienia wraz z wysokością na
pierwszych 2000 m od powierzchni morza zachodzą szybko - przy wzroście wysokości o około 8

1/5/10 7:25 PM

Ciśnienie atmosferyczne; jednostki pomiaru, przyrządy, redukcja ciśnienia

Page 2 of 14

http://ocean.am.gdynia.pl/student/meteo1/cisn_1.html

pierwszych 2000 m od powierzchni morza zachodzą szybko - przy wzroście wysokości o około 8
m ciśnienie atmosferyczne maleje o 1 hPa (patrz dalej -

stopień baryczny

). W rezultacie,

pomiary wykonane w tym samym punkcie i tym samym czasie na różnych wysokościach, dadzą
odmienne wartości ciśnienia. Dodatkowo na zmiany ciśnienia w tym samym punkcie wpływać
będą zmiany temperatury powietrza.
Dla porównywania pomiarów ciśnienia oraz przedstawiana jego zmian w przestrzeni zachodzi
potrzeba doprowadzenia ciśnienia do postaci porównywalnej, czyli dokonania tak zwanej

redukcji ciśnienia

lub inaczej

redukcji wskazań barometru

. Stosuje się tu jednolity poziom

odniesienia jakim jest poziom morza i jednolitą temperaturę powietrza, jaką jest temperatura
równa 0°C. Ciśnienie zredukowane jest wartością ciśnienia, które zostało "poprawione" za
pomocą odpowiedniej, dodanej do niego poprawki, zwanej poprawką redukcyjną, i
doprowadzone do wysokości poziomu morza i temperatury powietrza równej 0°C.
Poprawki redukcyjne (czesto nazywane również poprawkami barometrycznymi) można
obliczyć za pomocą formuł wynikających z wzorów barometrycznych (np. wzoru Babineta), w
zdecydowanej jednak większości korzystamy z gotowych, stabelaryzowanych wartości
poprawek barometycznych. Argumentami, którymi wchodzimy do takich tablic są wysokość nad
poziom morza i temperatura powietrza. W zależności od konstrukcji tablic, odczytujemy wartość
poprawki barometrycznej, najczęściej na przecięciu wiersza/kolumny odpowiedniej wysokości
nad poziom morza z odpowiednią temperaturą powietrza.

Poprawkę barometryczną zawsze

dodajemy (znak plus), gdyż pomiar wykonujemy powyżej poziomu morza

. Jedynie wtedy,

gdybyśmy pływali po Morzu Kaspijskim (depresja), zachodziłaby potrzeba odjęcia poprawki.
Przykład tablic, które wykorzystujemy do redukcji ciśnienia atmosferycznego mierzonego za
pomocą aneroidu do temperatury 0°C i poziomu morza przedstawia się poniżej.Tablice te
pochodzą z "

Dziennika okrętowych obserwacji meteorologicznych i hydrologicznych

Redukcja ciśnienia atmosferycznego do poziomu morza (hPa)

wysokość w

metrach

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

poprawka
przy t = 0°C

0,1 0,3 0,4 0,5 0,7 0,8 0,9 1,1 1,2 1,3 1,3 1,5 1,6 1,7 1,9 2,0 2,1 2,3 2,4 2,5

poprawka
przy t = 10°
C

0,1 0,3 0,4 0,5 0,7 0,7 0,8 0,9 1,1 1,2 1,3 1,5 1,6 1,7 1,9 2,0 2,1 2,3 2,3 2,4

poprawka
przy t = 20°
C

0,1 0,3 0,4 0,5 0,5 0,7 0,8 0,9 1,1 1,2 1,3 1,5 1,5 1,6

1,7

1,9 2,0 2,1 2,3 2,4

poprawka
przy t = 30°
C

0,1 0,3 0,4 0,4 0,5 0,7 0,8 0,9 1,1 1,2 1,3 1,3 1,5 1,6 1,7 1,9 1,9 2,0 2,1 2,3

Analizując rozkład wartości poprawek w tablicy, zauważyć nietrudno, że zmiana wysokości
pociąga za sobą szybką zmianę wartości poprawki, gdy zmiana temperatury powietrza w małym
stopniu wpływa na jej wartość. Korzystanie z tablicy poprawek redukcyjnych jest bardzo proste.
Niech wysokość aneroidu wynosi 15 m n.p.m. a temperatura powietrza 15.7°C. Wartość
temperatury 15.7°C jest bliższa 20° niż 10°, korzystamy więc z wiersza dla temperatury
powietrza 20°C; w polu leżącym na skrzyżowaniu kolumny 15 m n.p.m. i wiersza 20°C
odnajdujemy wartość poprawki redukcyjnej równą +1.7 hPa (oznaczona czerwoną barwą).

Korzystając z tablic poprawek znajdujących się w różnych źródłach, trzeba zwracać baczną
uwagę, aby stosować odpowiednią poprawkę dla odpowiedniego rodzaju przyrządu (nie mylić
poprawek - na przykład nie stosować poprawek redukcyjnych dla barometru rtęciowego
(poprawki na ciężkość, redukcja temperatury barometru) do pomarów ciśnienia wykonywanych
przy pomocy aneroidu).
.

Pomiar ciśnienia - aneroid

Do pomiarów ciśnienia atmosferycznego na statkach powszechnie używa się aneroidów
(liczba pojedyńcza -

aneroid

), zwanych również "barometrami metalowymi" (ryc. 1 i 2) lub

"barometrami sprężynowymi". Drugim rodzajem przyrządu często stosowanym na statkach jest
"barometr elektryczny". Od kilkudziesięciu lat nie używa się na statkach często opisywanego w
podręcznikach barometru rtęciowego, do którego niemal wszystkie tablice nawigacyjne i inne
pomoce nawigacyjne zamieszczają tablice poprawek (siłą inercji?).

1/5/10 7:25 PM

Ciśnienie atmosferyczne; jednostki pomiaru, przyrządy, redukcja ciśnienia

Page 3 of 14

http://ocean.am.gdynia.pl/student/meteo1/cisn_1.html

Czujnikiem reagującym na zmiany ciśnienia atmosferycznego w aneroidzie jest puszka
Vidiego, będąca zamkniętą puszką wykonananą z cienkiej i sprężystej karbowanej blachy,
wewnątrz której ciśnienie jest obniżone. Pod wpływem zmian ciśnienia atmosferycznego puszka
ta ulega deformacjom - przy wzroście ciśnienia jej ścianki ulegają ściskaniu, w przypadku
spadku ciśnienia siły sprężystości blachy starają się ją "rozszerzyć". W rezultacie zmiany
ciśnienia powodują zmiany "grubości" puszki Vidiego. Zmiany te, za pomocą systemu
odpowiednich przekładni przenoszone są na ruch wskazówki pomiarowej przyrządu,
przesuwającej się na tle skali. We współczesnych aneroidach znajduje się dodatkowo układ
kompensujący wpływ zmian temperatury przyrządu na jego

wskazania

(układ kompensujący

rozszerzalność termiczną jego metalowych części).

Dokładność odczytu ciśnienia z aneroidu winna wynosić 0.1 hPa

; ponieważ skala jest

oznaczana co 1 hPa (1 mm Hg lub 0.01 cala), odczyt z taką dokładnością stanowi wynik
interpolacji, jaką dokonuje obserwator.

Pomiar wykonany za pomocą aneroidu

musi zostać poprawiony o wartość poprawki

instrumentalnej

. Poprawka ta jest poprawką dla konkretnego przyrządu, wynika z

niedokładności wykonania i skalowania przyrządu, określa ją wytwórca, przeprowadzając
tarowanie przyrządu w komorze ciśnieniowej. Określenie poprawki instrumentalnej polega na
porównaniu wskazań przyrządu badanego z przyrządem wzorcowym, w czasie zmian ciśnienia
w komorze, odpowiadających zakresowi pomiaru. Poprawka instrumentalna stanowi zazwyczaj
funkcję zmierzonego ciśnienia, niekiedy jest ona stała dla calego zakresu pomiaru. Jej znak
może być różny, często tak się dzieje, ze w części zakresu pomiarowego jest ona dodatnia, w
cześci ujemna lub zerowa.

Przynajmniej jeden raz w roku należy porównać ciśnienie wskazywane przez aneroid
statkowy ze wskazaniami przyrządu wzorcowego. Przyrząd wzorcowy przynosi ze sobą portowy
oficer meteorologiczny; usługa taka (bezpłatna) może być wykonana w każdym porcie, w
którym znajduje się agent meteorologiczny lub portowy oficer meteorologiczny (PMO).
Informacje w tej kwestii można uzyskać w Kapitanacie Portu. Oficer meteorologiczny wyznacza
tzw. poprawkę stałą, którą należy dodawać (z jej znakiem) do poprawki instrumentalnej.
Wartość tej poprawki, wraz z datą, portowy oficer meteorologiczny najczęściej wpisuje na
specjalną metryczkę, którą nakleja na szot obok aneroidu. Stanowi to dla władz portowych
dokonujących inspekcji dowód, że aneroid znajdujący się na statku jest sprawny.

Ryc.1. Aneroid (barometr metalowy). Widoczna wewnątrz przyrządu karbowana powierzchnia puszki Vidiego i

mechanizm przenoszący deformacje puszki Vidiego na wskazówkę pomiaru ciśnienia (czarna). Druga wskazówka
(złota), daje się przekręcać pokrętłem wyprowadzonym na zewnątrz szybki przyrządu; po pomiarze ustawia się ją

tak, aby pokrywała wskazówkę pomiarową. Przy następnym pomiarze ciśnienia można dzięki temu natychmiast

ocenić, w którą stronę (wzrost, spadek) i o jaką wielkość nastąpiła zmiana ciśnienia. Zwróć uwagę na to, że aneroid

jest wyposażony w dwie skale - zewnętrzna jest cechowana w calach i ich częściach setnych, wewnętrzna - w hPa

(lub mb). Przed odczytem ciśnienia należy delikatnie stuknąc paznokciem w szybkę przyrządu.

1/5/10 7:25 PM

Ciśnienie atmosferyczne; jednostki pomiaru, przyrządy, redukcja ciśnienia

Page 4 of 14

http://ocean.am.gdynia.pl/student/meteo1/cisn_1.html

Ryc. 2. Aneroid okrętowy produkcji polskiej, skalowany w hPa (milibarach; skala zewnętrzna) i mm Hg (skala

wewnętrzna). W swoim czasie najczęściej spotykany aneroid na polskich statkach.

Należy pamiętać, że nie należy bez wyraźnych przyczyn samodzielnie regulować ustawienia
aneroidu w stosunku do ustawienia fabrycznego (śrubą regulacyjną, która znajduje się z tyłu).
Przestawienie wskazówki barometru względem skali spowoduje, że wartości poprawek
instrumentalnych, dostarczone wraz ze świadectwem aneroidu staną się nieaktualne, a
zmierzone po takiej regulacji wartości ciśnienia będą obarczone nieznaym błędem. Jeśli już
zajdzie taka potrzeba, należy to zrobić w czasie inspekcji / wizyty portowego oficera
meteorologicznego na statku. Również należy pamiętać, że poprawka stała aneroidu może być
duża - niekiedy od kilku do kilkunastu hPa. Obejmując stanowisko oficera wachtowego na
danym statku należy zasięgnąć informacji od zmiennika, czy jest tabela poprawek
instrumentalnych i jaka jest wartość poprawki stałej. We wszyskich przypadkach, gdy aneroid
wskazuje ślady uszkodzeń lub manipulacji (np. zbita lub pęknięta szyba czołowa, wgniecenia
obudowy), do jego wskazań należy podchodzić z nader ograniczonym zaufaniem i starać się,
aby jak najszybciej aneroid został wymieniony, a przynajmniej sprawdzony przez portowego
oficera meteorologicznego.

Przykładowo, na statku zmierzono na aneroidzie cechowanym w mm Hg ciśnienie równe

761.4

mm. Tabela poprawek instrumentalnych (p(i)) ma następującą postać:

zakres mm Hg p(i) mm Hg

720,0 - 733,0

-0,3

733.1 - 747.9

-0,2

748.0 - 756,1

-0,1

756,2 - 761,9

0,0

762,0 - 774,3

-0,1

774.4 - 779,9

+0,1

780,0 - 789,0

+0,2

a poprawka stała ma wartość

+1.7 hPa

. Odnajdujemy w tabeli zakres, w którym znajduje się

odczytane ciśnienie (756.2 - 761.9), odczytujemy wartość poprawki instrumentalnej (równa 0.0),
oddychamy z ulgą, że nie musimy liczyć, zamieniamy odczyt z mm Hg na hPa ((761.4 * 4)/3 =
1015.2) i dodajemy poprawkę stałą: 1015,2 + 1.7 = 1016,9 hPa. Jest to zmierzona wartość
ciśnienia atmosferycznego, ta wartość musi zostać teraz poddana redukcji.

Aneroid precyzyjny

Ostatnio coraz częściej statki wyposażane są w aneroidy precyzyjne, na przykład w kompanii
BP firmy Negretti & Zambra (precision aneroid barometer MK2 - ryc. 3). Przyrząd działa na
zasadzie mechaniczno - fotoelektrycznej. Zmiany ciśnienia atmosferycznego równoważone są
przez siły sprężystości puszki Vidie'go. W odróżnieniu od klasycznych aneroidów
deformacyjnych, zmiany "grubości" puszki aneroidu nie są przekazywane za pomocą systemu

1/5/10 7:25 PM

Ciśnienie atmosferyczne; jednostki pomiaru, przyrządy, redukcja ciśnienia

Page 5 of 14

http://ocean.am.gdynia.pl/student/meteo1/cisn_1.html

deformacyjnych, zmiany "grubości" puszki aneroidu nie są przekazywane za pomocą systemu
odpowiednich przekładni mechanicznych na ruch wskazówki pomiarowej przyrządu, a za
pomoca odchylenia sie promienia światła odbitego od lusterka na odchylającym się ramieniu,
zamontowanym na "kamiennym" (szafirowym jak w zegarku) lożysku (patrz schemat na ryc. 3).
Ramię to posiada bimetaliczny kompensator termiczny. Kontakt opto-elektryczny jest
uzyskiwany za pomoca obracania śruby mikrometrycznej, po której przesuwają się fotodiody
(fototranzystor). Przesunięcie fotodiody może być zmierzone niezmiernie precyzyjnie. Luzy i
opory tarcia są pomijalnie małe, dzięki czemu znakomicie poprawia się dokładność
bezwzględna. Przyrząd pozwala na pomiar ciśnienia w zakresie od 900 do 1050 hPa.
Dokładność odczytu wynosi 0,1 hPa.
Trochę inny model aneroidu precyzyjnego zobaczyć można pod adresem

http://www.freunde-alter-wetterinstrumente.de/cgi-bin/fullsize.pl?
illustrat_news/61img02_195.jpg

Ryc. 3. Aneroid precyzyjny firmy Negretti & Zambra i jego zasada działania. Aneroid po lewej stronie przymocowany

jest do blatu szafki, a aneroid po prawesj stronie - na ścianie kabiny nawigacyjnej w miejscu, które nie jest

narażone na przeciągi. Na przedniej ściance przyrządu naklejona jest metryczka z wartościami poprawki

instrumentalnej w różnych przedziałach zakresu zmienności ciśnienia

Aby dokonać pomiaru ciśnienia aneroidem precyzyjnym (ryc. 3) należy otworzyć drzwi do
kabiny nawigacyjnej, nacisnąć przycisk (1) i powoli kręcić pokrętłem znajdującym się z boku (2)
dopóki nie zgaśnie czerwona strzałka w okienku po prawej stronie przycisku (3), co oznacza, że
przyrząd wskazuje poprawne ciśnienie. W tym okienku w momencie pomiaru zapala się czerona
strzałka, której zwrot wskazuje kierunek ruchu pokrętła bocznego. Wartość ciśnienia należy
odczytać w okienku znajdującym się z przodu (4). W większości przyrządów strzałki i okienko
wskazujące wartość ciśnienie są w czasie pomiaru oświetlane co ułatwia odczyt w warunkach
nocnych.

Barograf

Barograf jest przyrządem mierzącym i rejestrującym przebieg ciśnienia atmosferycznego
(ryc. 4). Elementem reagującym na zmiany ciśnienia atmosferycznego w tym przyrządzie jest
kilka (zazwyczaj 4-6) puszek Vidiego połączonych szeregowo (bateria), tak, aby uzyskać
odpowiednio dużą amplitudę deformacji i odpowiednio dużą siłę, pozawlającą na pokonanie
oporów tarcia pisaka o papier. Deformacje elementu pomiarowego przenoszone są poprzez
system dzwigni (przekładnię) na wskazówkę zakończoną pisakiem. Pisak przylega do bębna
napędzanego mechanizmem zegarowym, który porusza się (obraca) ruchem jednostajnym. Na
bęben nałożony jest pasek papieru na którym nadrukowane są skale czasowa (w postaci
fragmentów łuków; co 2 godziny, grubsze linie co 6 godzin) i ciśnienia (linie poziome; co 2 hPa
cieńsze i co 10 hPa - grubsze). Pisak kreśli na tym pasku przebieg ciśnienia; taki pasek nazywa
się barogramem (mian. liczba pojedyncza - barogram; patrz ryc. 7). W zależności od czasu
pełnego obrotu bębna barografy dzieli się na barografy dobowe (pełny obrót bębna w ciągu 24
godzin) i tygodniowe (pełny obrót bębna w ciągy 168 godzin). Na statkach korzysta się
zazwyczaj z barografów tygodniowych.

1/5/10 7:25 PM

Ciśnienie atmosferyczne; jednostki pomiaru, przyrządy, redukcja ciśnienia

Page 6 of 14

http://ocean.am.gdynia.pl/student/meteo1/cisn_1.html

Ryc. 4. Barograf. Po prawej otwarty barograf tygodniowy o napędzie zegarowym (prod. Czechosłowacja, firma

"Metra"). Bateria puszek Vidiego znaduje się wewnątrz srebrzystej cylindrycznej osłony, z której (u dołu) wychodzi

cięgło przenoszące ruch puszek przez przekładnię, na wskazówkę zakończoną pisakiem. W górnej części osłony

puszek widoczne jest pokrętło, pozwające na łatwą korektę ustawienia wskazań ciśnienia i/lub "przeskalowanie"

barografu (patrz tekst niżej). Pionowy pręt (między bębnem a osłoną) służy do osunięcia pisaka od bębna w

momecie wymiany paska (barogramu), uruchamia się go dzwignią wychodzącą z podstawy przyrządu. Nakręcanie

zegara barografu odbywa się poprzez obrót pokrętła widocznego na bębnie.

Dokładność zapisu ciśnienia przez barograf jest o jeden rząd wielkości mniejszy niż odczyt
ciśnienia z aneroidu; praktycznie jest to dokładnośc +/- 1 hPa. W przypadku silnego falowania
dokładność zapisu ciśnienia staje się jeszcze mniejsza.
Wymiana paska barografu powinna następować w poniedziałek w godzinach między 0800 a
1300, stale o tej samej godzinie (np. o 1300). Przed założeniem barogram powinien zostać
opisany - w rubryki górne paska należy wpisać kolejne daty odpowiadające dniom tygodnia, na
odwrocie paska należy wpisać nazwę statku, nazwisko obserwatora, datę i czas (moment)
wymiany paska. Niekiedy wpisuje się również numer podróży statku i określenie akwenu na
którym prowadzi się w danym tygodniu zapis ciśnienia. Niektóre barogramy mają na przedniej
lub tylnej części wydrukowane odpowiednie rubryki wymagające wypełnienia. Po założeniu
nowego (czystego) barogramu należy obowiązkowo:

ustawić bęben w takim położeniu, aby była zgodność czasu na pasku z czasem, według
którego prowadzi się rejestrację ciśnienia,
sprawdzić wskazania ciśnienia barografu z wskazaniem aneroidu statkowego; jeśli
występują rozbieżności większe od 1 hPa ustawić prawidłowo wskazania barografu
odpowiednim pokrętłem, lub jeśli nie ma takiej możliwości - odnotować wielkość różnicy
(ze znakiem - koniecznie ze znakiem!)
dopilnować właściwego ułożenia końców paska - koniec paska powinien być nałożony na
jego początek (to znaczy, że początek paska powinien być przykryty przez koniec
paska),w przeciwnym razie ryzykuje się uszkodzenie pisaka lub nawet uszkodzenie
barografu - pisak zahaczy się o odstającą krawędź paska).

Na zdjętym barogramie należy:

odnotować czas zdjęcia paska (godziny minuty),
jeśli barogram był opisany według czasu statkowego, odnotować wszystkie zmiany czasu
okrętowego (jeśli takie następowały), oznaczając je na przedniej (czołowej) stronie paska,
opisać wszystkie przeskalowania barografu (patrz niżej).

Większość barografów ma barogramy skalowane w zakresie od 950 do 1050 hPa. Taki
zakres zmian ciśnienia nie zawsze jest wystarczający do zapisu obserwowanych zmian
ciśnienia; niekiedy ciśnienie spada poniżej wartości minimalnej (np. w głębokich niżach
szerokości umiarkowanych, w cyklonie tropikalnym). W takim przypadku należy przeskalować
barograf. Polega to na przesunięciu odpowiednim pokrętłem skali barografu w dół, zazwyczaj o
równą wartość 30 lub 40 hPa w dół. Po wzroście ciśnienia do granic pierwotnego zakresu
pomiarowego barogramu, barograf przeskalowuje się ponownie "w górę", ustawiając wskazania
przyrządu według wskazań aneroidu statkowego. Przeskalowania należy dokonać odpowiednio
wcześnie - na przykład już wtedy, gdy ciśnienie jest równe np. 960 hPa i dalej spada, nie zaś
dopiero w tym momencie, gdy pisak zaczyna się opierać o dolną kryzę bębna. Przeskalowania
powinny być robione w sposób zdecydowany, dzięki temu ich liczba będzie minimalna (nie
należy przeskalowywać przyrządu np. o 10 hPa, i po kilku godzinach ponownie przeskalowywać
- zapis zmian ciśnienia jest wtedy trudno czytelny a błąd zapisu rośnie).

Barograf należy zabezpieczyć przed możliwością roztrzaskania się w czasie przechyłów (ryc.
5). W kabinie nawigacyjnej należy znaleźć miejsce, w którym nie występują zbyt silne wibracje

1/5/10 7:25 PM

Ciśnienie atmosferyczne; jednostki pomiaru, przyrządy, redukcja ciśnienia

Page 7 of 14

http://ocean.am.gdynia.pl/student/meteo1/cisn_1.html

5). W kabinie nawigacyjnej należy znaleźć miejsce, w którym nie występują zbyt silne wibracje
(niekiedy wskazówka barografu rezonuje z wibracjami - taki zapis ciśnienia jest niewiele warty) a
jednocześnie barograf będzie stale w łatwym zasięgu wzroku oficera wachtowego. Jeśli
wszędzie poziom wibracji jest duży, na ogół pomaga ustawienie barografu na podkładce z
pianki.

Ryc. 5. Barograf i mikrobarograf w uchwytach zabezpieczających przed przesuwaniem się przyrządu w czasie

przechyłów statku

Barogramy należy starannie opisywać i przechowywać

. W wielu przypadkach są one cennym

dokumentem pozwalającym na udokumentowanie rzeczywiście występujących warunków
pogodowych, co często ma duże znaczenie w przypadku rozpatrywania przez administrację
morską i ubezpieczycieli spraw związanych z zaistnieniem awarii, wypadków, opóźnień czy strat
ładunkowych (działanie siły wyższej).

Mikrobarograf

Mikrobarograf jest przyrządem do rejestracji zmian ciśnienia atmosferycznego. Różnica w
stosunku do barografu polega na tym, że jest to przyrząd znacznie bardziej precyzyjny,
pozwalający na zapis wartości ciśnienia z dokładnością podobną do odczytu ciśnienia z
aneroidu (+/- 0.1 hPa). Rozmiary mikrobarografu są odpowiednio większe w stosunku do
rozmiarów barografu.
Ta duża precyzja mikrobarografu staje się wadą w przypadku występowania silnego
falowania - zmiany wysokości poziomu przyrządu nad średni poziom morza powodowane przez
występowanie przechyłów wzdłużnych i bocznych powodują, że zapis barografu staje się grubą
linią, nie pozwalającą na odczyt ciśnienia z odpowiednią dokładnością. Również występowanie
silnego wiatru powodującego występowanie krótkookresowych wahań ciśnienia wewnątrz statku
(turbulencje) powoduje "rozmazanie" zapisu ciśnienia. Te czynniki, oraz wysoka cena
przyrządu, powoduje, że mikrobarografy stosowane są na statkach rzadziej niż barografy.
Spotkać się z nimi można przede wszystkim na tych statkach, których armatorzy podpisali
umowy na wykonywanie obserwacji meteorologicznych o podwyższonym standardzie lub
wymagają od oficerów prowadzenia takich obserwacji (depesze SHIP w pełnym zakresie).

1/5/10 7:25 PM

Ciśnienie atmosferyczne; jednostki pomiaru, przyrządy, redukcja ciśnienia

Page 8 of 14

http://ocean.am.gdynia.pl/student/meteo1/cisn_1.html

Ryc. 6. Mikrobarograf tygodniowy (prod. czeskiej) o napędzie elektrycznym. Napęd - silnik krokowy sterowany

kwarcem, zasilany dwoma bateriami alkalicznymi AA (1.5 V). Silnik i zasilające je baterie, wystarczające na 3

miesiące pracy, znajdują się wewnątrz bębna. Dobrze widoczna bateria puszek Vidiego. Do przeskaowywania

mikrobarografu służy zębatka, znajdująca się powyżej baterii puszek Vidiego.

Postępowanie z mikobarografem nie odbiega od obsługi barografu. Na mikobarogramach
dodatkowo należy opisać wartości ciśnienia na liniach poziomych (te drukowane są co 1.0 hPa).
Wszystkie mikrobarografy mają możliwość przeskalowywania (barografy - tylko niektórych
typów).
Zapis barografu (mikrobarografu) służy przede wszystkim do określania tendencji barycznej
(patrz niżej). Jednoczesnie zapis barogrfu pozwala na wizualizację zmian ciśnienia
atmosferycznego - to z kolei informuje kapitana / oficera wachtowego o zachowaniu się ciśnienia
atmosferycznego. Znajomość tego elementu jest niezmiernie ważna dla krótkookresowego
samodzielnego przewidywania pogody.

Przebieg ciśnienia atmosferycznego

Ciśnienie atmosferycznie ulega nieprzerwanym zmianom. Jest to związane z nieprzerwanymi
zmianami wysokości słupa atmosfery, jej gęstości (zmiany temperatury) i występującymi
ruchami powietrza. Najogólniej, zmiany ciśnienia atmosferycznego można podzielić na dwa
rodzaje: - krótkookresowe i długookresowe. Krótkookresowe zmiany ciśnienia to zmiany
występujące w czasie kilku-, kilkudziesięciu godzin; w ciągu tego samego dnia, kilku
następujących po sobie dni. Pod mianem długookresowych zmian ciśnienia atmosferycznego
rozumie się zazwyczaj zmiany zachodzące w cyklu rocznym.

Zmiany krótkookresowe

charakteryzują się dwoma typowymi rodzajami przebiegów.

tropikach

(przeciętnie od 30-35°N do 30-35°S) w ciągu doby obserwuje się periodyczne

występowanie dwu minimów i dwu maksimów ciśnienia w ciągu doby. Minima występują około
godziny 04 i 16 miejscowego czasu słonecznego, maksima - około godziny 10 i 22. Amplituda
wahań dobowych jest zróżnicowana i wynosi od około 1.2 hPa do 4 hPa (niekiedy nawet nieco
więcej). Zapis przebiegu ciśnienia w niskich szerokościach przypomina sinusoidę (patrz ryc. 2).

Ryc. 7. Przebieg ciśnienia atmosferycznego w tropikach. Widoczne regularne zmiany ciśnienia w ciągu doby,

1/5/10 7:25 PM

Ciśnienie atmosferyczne; jednostki pomiaru, przyrządy, redukcja ciśnienia

Page 9 of 14

http://ocean.am.gdynia.pl/student/meteo1/cisn_1.html

Ryc. 7. Przebieg ciśnienia atmosferycznego w tropikach. Widoczne regularne zmiany ciśnienia w ciągu doby,

przebieg ciśnienia przypomina sinusoidę. Amplituda zmian dobowych dochodzi do 4 hPa. Zapis barografu

(barogram). Pomiar ciśnienia widoczny na tym barogramie był prowadzony na wschodnim Pacyfiku (od

południowych wybrzeży Meksyku do Kanału Panamskiego), przez Przesmyk Panamski, do zachodniej części Morza

Karaibskiego (m/s "Antoni Garnuszewski, voy. 60, 21-28.10.1985; obserwator A.A.M). Wobec dużej południkowej

składowej kursu statku nastąpiła duża zgodność czasu słonecznego z czasem statkowym, przez co minma ciśnienia

"podręcznikowo" przypadają na godziny 04 i 16, maksima na 10 i 22. "Ząbek" na zapisie (wtorek, godzina 0800)

stanowi tzw. "

reper

", gwałtowne, krótkookresowe, zmiany ciśnienia w sobotę między 1900 a 2030 oraz w niedzielę

koło 0200-0245 stanowią efekt zmiany wysokości statku nad poziom morza (przechodzenie statku przez śluzy

Kanału Panamskiego, kanał i jezioro Gatun; patrz ryc. 6).

Ryc. 8. Fragment barogramu przedstawionego na ryc. 5. W sobotę, 26.10.1985 od godziny 19 do 21 statek

przechodzil przez śluzy w Kanale Panamskim od strony Pacyfiku (2 śluzy), co wiązało się z wyniesieniem statku

ponad poziom morza. Na zapisie widoczne są dwa "stopnie" spadku ciśnienia (wzrost wysokości - spadek ciśnienia).

Po przejściu Kanału Panamskiego i jeziora Gatun, statek wszedł w śluzę od strony Morza Karaibskiego i został
prześluzowany na poziom Morza Karaibskiego (0200-0245). Obniżenie wysokości statku ponownie do poziomu

morza dało niemal skokowy wzrost ciśnienia (spadek wysokości - wzrost ciśnienia). Jak widać z tego przykładu,

zmiana wysokości pociąga za sobą rzeczywiście zmianę ciśnienia. Zmienna grubość linii zapisu rejestruje

dodatkowo falowanie - w miarę wzrostu przechyłów statku pisak barogramu rysuje coraz grubszą linię (25.10 od 14

do 26.10 godziny 02. Przy wysokim stanie morza, gdy fale osiągają wysokość 7-9 m, następują odpowiednie

zmiany ciśnienia atmosferycznego (około 1-1.2 hPa) i linia zapisu ciśnienia ma wtedy "grubość" 1 - 1.5 hPa. Jeśli

barograf jest kiepski (wskazówka ma dużą bezwładność) linia zapisu ciśnienia jest wtedy jeszcze grubsza. W takich

warunkach nie można określić z zapisu barografu, jakie rzeczywiście było ciśnienie; barograf może służyć jedynie

do (małoprecyzyjnego) określenia tendencji barycznej.

Występowanie zmian takiego rodzaju związane jest z istnieniem pływu atmosferycznego.
Wobec małej zmienności średniej wartości ciśnienia z dnia na dzień, te niewielkie, periodyczne
zmiany ciśnienia są wyraźnie widoczne nie tylko na zapisie mikrobarografu, ale nawet na
zwykłym barografie.

W szerokościach umiarkowanych i wysokich (okołobiegunowych)

zmiany ciśnienia mają

charakter nieokresowy i dużą lub bardzo dużą amplitudę. Jest to związane z przemieszczaniem
się nad tymi obszarami ruchomych układów niskiego ciśnienia (niżów barycznych) i
oddzielających je klinów wyżowych. W zależności od częstości przechodzenia układów
niżowych i ich głębokości (spadku ciśnienia w centrum w stosunku do peryferii układu), okresy
zmian ciśnienia i ich amplitudy mogą być bardzo różne (patrz ryc. 8). Jedynie w okresie, gdy
nad danym obszarem będzie zalegał układ wyżu blokującego, przez dłuższy czas (kilka,
kilkanaście dób) ciśnienie będzie wysokie i będzie wykazywało niewielkie zmiany z dnia na
dzień.

1/5/10 7:25 PM

Ciśnienie atmosferyczne; jednostki pomiaru, przyrządy, redukcja ciśnienia

Page 10 of 14

http://ocean.am.gdynia.pl/student/meteo1/cisn_1.html

Ryc. 9. Zmiany ciśnienia w szerokościach subpolarnych (Polska Stacja Antarktyczna im. H.Arctowskiego; 62°10'S,

058°28'W). Zapis mikrobarografu. Widoczne duże, nieregularne wahania ciśnienia atmosferycznego. "Doliny" zapisu

rejestrują przechodzące nad Stacją układy niskiego ciśnienia, "wierzchołki" - oddzielające je kliny wysokiego

(podwyższonego) ciśnienia. Oznacza to, że nad Stacją Arctowskiego w czasie tygodnia przeszły nie mniej niż 4

głębokie niże lub zatoki niżowe. "Ząbki" na zapisie (środa, sobota przed południem) rejestrują bardzo krótkie (kilku-,

kilkunastominutowe) zmiany ciśnienia w granicach od ułamka do 1 hPa, spowodowane występowaniem bardzo

silnej turbulencji, związanej z bardzo dużymi prędkościami wiatru. Obserwator Grzegorz Kruszewski, 22-28.05.1995

rok (zima na półkuli południowej)

.
Ta nieregularna zmienność ciśnienia atmosferycznego w szerokościach umiarkowanych i
wysokich nad obszarami morskimi (i nad kontynentami, w ich częściach znajdujących się pod
silnym wpływem oceanu), jest wyraźnie większa w okresie późnej jesieni i zimy (na półkuli
północnej), gdyż natężenie

cyklonogenezy

jest w tym okresie szczególnie silne. Na półkuli

południowej okres występowania bardzo dużych wahań ciśnienia, z tych samych powodów,
przeciąga się również na wczesną wiosnę. W okresie lata i wczesnej jesieni na danej półkuli
zmienność ciśnienia atmosferycznego wyraźnie się zmniejsza, gdyż i natężenie cyklonogenezy
ulega wyraźnemu zmniejszeniu.
Wobec zmiejszenia się amplitudy pływu atmosferycznego w szerokościach umiarkowanych do
ułamka hPa, na tle nieregularnych i o dużej amplitudzie zmian ciśnienia, staje się on
niewidoczny nawet na zapisach mikrobarografu. Jest praktycznie również nie do wykrycia w
trakcie pomiarów ciśnienia przy pomocy aneroidu.

Ciśnienie atmosferyczne w depeszy meteorologicznej

Informacje o ciśnienieniu atmosferycznym podaje się w dwu kolejnych grupach depeszy
SHIP. Są to grupy oznaczone wyznacznikami (identyfikatorami grup) 4 i 5:

4PPPP; 5appp,

W grupie 4PPPP

podajemy ciśnienie atmosferyczne w postaci porównywalnej, po

wprowadzeniu do odczytanego ciśnienia poprawki instrumentalnej oraz po zredukowaniu tej
wartości do poziomu morza i temperatury 0°C. Ciśnienie podajemy z dokładnością do 0.1 hPa.
Jeśli taka wartość ciśnienia jest niższa od 1000.0 hPa, pod PPPP wpisujemy pełną wartość
ciśnienia; na przykład ciśnienie poprawione i zredukowane jest równe 983.6 hPa, grupa
przybiera postać: 49836. Jeśli ciśnienie jest równe i wyższe od 1000.0 hPa, wpisujemy wartość
pomijając pierwszą cyfrę wartości ciśnienia, czyli jedynkę. W przypadku, gdy ciśnienie wynosi
na przykład 1011.3 hPa, grupa ta przybiera postać: 40113. Jeśli ciśnienie będzie równe 1000.0
hPa, grupa przybierze postać: 40000.
W przypadku, gdy przekazujemy depeszę w postaci skróconej, wartość ciśnienia również
poprawiamy, redukujemy do postaci porównywalnej a następnie zaokrąglamy do wartości

1/5/10 7:25 PM

Ciśnienie atmosferyczne; jednostki pomiaru, przyrządy, redukcja ciśnienia

Page 11 of 14

http://ocean.am.gdynia.pl/student/meteo1/cisn_1.html

poprawiamy, redukujemy do postaci porównywalnej a następnie zaokrąglamy do wartości
pełnych hPa. Do depeszy wpisujemy wartość cisnienia w pełnych hPa, na ostatnim miejscu
stawiamy kreskę ułamkową (slash). Przykład: poprawione ciśnienie i zaokrąglone do pełnych
hPa wynosi 989 hpa. Zapis w grupie 4 - 4989/; cisnienie po zaokrągleniu równe 1030 hPa -
zapis w grupie: 4030/.
Taki zapis ciśnienia wyjasnia odczytującemu (deszyfrującemu) depeszę, że podana wartość
ciśnienia stanowi wartość przybliżoną; w przypadku, gdyby na ostatnim miejscu grupy stało zero
podaną wartość traktowałby jako dokładną wartość.
Ponieważ wszystkie grupy w depeszy są pięciocyfrowe, nie można "opuścić" ostatniego
znaku, gdyż odczytanie depeszy stanie się niemożliwe (istnieje ryzyko, że przy deszyfrowaniu
"ręcznym" jako uzupełnienie ostatniej wartości grupy zostanie wzięta pierwsza wartość
następnej grupy tj. 5 (identyfikator następnej grupy). Jeśli przypadkiem drugą w kolejności liczbą
następnej grupy będzie również 5, depesza będzie błędnie odczytana. Przy deszyfrowaniu
automatycznym, cała depesza będzie odrzucona jako błędna.).

W grupie 5appp

podajemy charakterystykę tendencji barycznej (

) i jej wartość z dokładnością

do dziesiątych części hPa (

ppp

). W grupie tej stojąca na pierwszym miejscu cyfra 5 stanowi

identyfikator grupy, objaśniający, że za nią znajdą się wartości appp. Obserwowaną w ciągu
ostatnich trzech godzin zmianę ciśnienia (zapis barografu lub mikrobarografu) sprowadzamy do
jednej z 9 postaci. Pierwsze 4 wartości (0, 1, 2 i 3) dotyczą sytuacji, gdy ciśnienie atmosferyczne
wykazywało zmiany i jest wyższe lub takie samo, jak przed trzema godzinami. Piąta wartość (4)
opisuje sytuację, w której ciśnienie atmosferyczne jest takie samo jak przed trzema godzinami, i
w czasie ostatnich trzech godzin było stałe. Ostatnie 4 wartości (5, 6, 7 i 8) dotyczą sytuacji, w
których ciśnienie wykazywało zmiany i jest takie samo lub niższe niż trzy godziny temu.
Wartości szyfrowana jako

są następujące:

- wzrost potem spadek; ciśnienie atmosferyczne jest wyższe lub takie samo, jak przed trzema

godzinami,

- a. wzrost potem stan stały,

b. wzrost, potem wzrost wolniejszy; w obu przypadkach ciśnienie jest wyższe niż przed
trzema godzinami,

- wzrost równomierny lub nierównomierny; ciśnienie jest wyższe niż przed trzema godzinami,

- a. spadek potem wzrost, jednak wzrost większy od spadku,

b. stan stały, potem wzrost,
c. wzrost, potem wzrost szybszy; we wszystkich przypadkach ciśnienie jest wyższe niż przed
trzema godzinami,

- stan stały; ciśnienie jest takie samo jak przed trzema godzinami,

- spadek potem wzrost; ciśnienie atmosferyczne jest takie samo lub niższe niż przed trzema

godzinami,

- a. spadek, potem stan stały.

b. spadek, potem spadek wolniejszy; w obu przypadkach ciśnienie niższe niż przed trzema
godzinami,

- spadek równomierny lub nierównomierny; ciśnienie niższe niż przed trzema godzinami,

- a. wzrost, potem spadek,

b. stan stały, potem spadek,
c. spadek, potem spadek szybszy; we wszystkich przypadkach ciśnienie niższe niż przed
trzema godzinami.

Pod

ppp

wpisujemy wartość różnicy ciśnienia, jaka wystąpiła w ciągu ostatnich trzech godzin.

Pierwsze p określa liczbę dziesiątek hPa różnicy, drugie p - jednostek hPa, trzecie - dziesiątych
części hPa. Przykładowo: ciśnienie w momencie obserwacji jest równe 988.2 hPa, trzy godziny
temu wynosiło 992.0 hPa. Różnica ciśnienia wynosi zatem -3.8 hPa. Prawidłowe zaszyfrowanie
tej wartości jako ppp jest 038.
Występowanie tendencji barycznej o wielkościach przekraczających 10 hPa w ciągu trzech
godzin jest rzadkie, ale nie wykluczone. Piszącemu te słowa kilkanaście razy zdarzyło się
obserwować takie wartości, zarówno w Antarktyce, jak i na Zatoce Alaska i Morzu Beringa a
ostatnio nawet w Polsce.

Przykłady:

1. Ciśnienie przed trzema godzinami równe 1010.6 hPa, w czasie obserwacji - 1010.6 hPa,
zapis barografu poziomy (stan stały) - szyfrowanie grupy: 54000.

2. Ciśnienie przed trzema godzinami równe 999.1 hPa, w czasie obserwacji - 1000.0 hPa, zapis
barografu wskazuje wzrost, potem słaby spadek - szyfrowanie grupy: 50009.

3. Ciśnienie przed trzema godzinami równe 990.3 hPa, w czasie obserwacji - 989.1 hPa, zapis
barografu wskazuje spadek powolny, potem szybszy - szyfrowanie grupy: 58012.

1/5/10 7:25 PM

Ciśnienie atmosferyczne; jednostki pomiaru, przyrządy, redukcja ciśnienia

Page 12 of 14

http://ocean.am.gdynia.pl/student/meteo1/cisn_1.html

barografu wskazuje spadek powolny, potem szybszy - szyfrowanie grupy: 58012.

4. Ciśnienie przed trzema godzinami równe 1010.0 hPa, w czasie obserwacji - 1008.0 hPa,
zapis barografu - nieregularny spadek w ciągu trzech godzin - szyfrowanie grupy: 57020.

W przypadku wysyłania depeszy skróconej grupa 5appp jest pomijana w depeszy.

Uwaga na błędy, na błędy natury...

Podczas pomiarów ciśnienia i szyfrowania, popełnia się często błędy. Najpospolitsze z nich to:

Niewłaściwy moment odczytu ciśnienia. Ciśnienie stanowi najważniejszy element
meteorologiczny depeszy. Pomiar (odczyt ciśnienia) powinien być wykonany w terminie
obserwacji; w praktyce nie powinien się bardziej odchylać się niż plus / minus dwie minuty
od pełnej godziny wg. GMT (00, 06, 12, 18 jeśli obserwacje wykonuje się w terminach
głównych i 03, 09, 15 i 21, jeśli obserwacje wykonuje się w terminach głównych i
pomocniczych). To że wprowadzenie poprawek i redukcja nastąpią kilka minut później jest
już bez znaczenia.
Nie powinno się przenosić odczytu ciśnienia na koniec wykonywania obserwacji; często
mniej wprawni lub początkujący obserwatorzy rozciągają wykonanie obserwacji na 15-30
minut, długo zastanawiając się nad identyfikacją chmur; często towarzyszą temu wzniosłe
akty drapania się po różnych częściach ciała i studiowanie atlasu chmur, w rezultacie do
ciśnienia przechodzi się na końcu obserwacji. Prowadzi to do powstania błędu
niejednoczesnej obserwacji.
Nie wolno zapominać o wprowadzeniu wszystkich poprawek do wartości ciśnienia; muszą
być wprowadzone poprawka instrumentalna, stała (o ile jest wyznaczona) i ciśnienie
zredukowane do poziomu morza i temperatury powietrza 0°C.
Nie wolno wpisywać wartości w innych jednostkach niż hPa; tylko wtedy gdy aneroid jest
skalowany w hPa lub mb można "obrabiać" takie wartości; jeśli aneroid jest skalowany w
egzotycznych jednostkach (cale, mm Hg), należy wyrobić sobie nawyk natychmiastowego
przeliczenia odczytu na hPa i poprawki (też w hPa !) wprowadzać już do zamienionej na
hPa wartości ciśnienia.
Czestym błędem jest pomijanie przy wpisywaniu do dziennika obserwacji (depeszy) zera,
gdy po redukcji i poprawieniu ciśnienia wartość ciśnienia kończy się na "pełnych" hPa (np.
999.0 hPa - prawdłowy zapis grupy: 49990; nieprawidłowy - 4999)
Oglądając zapis barografu należy pamiętać, że charakterystyka tendencji barycznej
dotyczy trzech ostatnich godzin przed wykonaniem obserwacji. Na barogramie
tygodniowym odpowiada to długości 1.5 odcinka skali poziomej - nie więcej. Często
obserwatorzy określają charakter tendencji barycznej z dłuższego niż 3 godziny odcinka
czasu, co stanowi poważny błąd.

Zadania:
1. W locji, przy omawianiu zmian ciśnienia czytamy, że w rejonie N ciśnienie atmosferyczne w
styczniu zmienia się przeciętnie w granicach od 765.2 do 779.4 mm Hg. Jakie jest to ciśnienie w
hPa? Liczymy:

od: (765.2 * 4)/3 = 1020.2666 =

~1020.3 hPa

; do: (779.4 * 4)/3 = 1039.1999 =

~1039.2 hPa

2. Dysponujesz tabelą poprawek barometrycznych mianowych w mm Hg. Przy danej wysokości
pomiaru nad poziom morza i temperaturze powietrza odczytujesz poprawkę redukcyjną równą
+1.1 mm Hg. Ile to hPa? Liczymy:

(1.1 * 4)/3 = 1.4666 =

~1.5 hPa.

3. Wypożycz aneroid z Katedry Meteorologii, zmierz ciśnienie na wysokości podłogi, zapisz.
Wejdź z aneroidem na najwyższy poziom "dużego żagla", odczytaj i zapisz wartość ciśnienia
(osoby nie mieszkające w SDM nr 2 mogą wejść z aneroidem na Kamienną Górę). Zejdź i oddaj
aneroid. Określ różnicę wysokości między tymi punktami posługując się wartością stopnia
barometrycznego równego 8.0 m/1 hPa. Dla tej różnicy wysokości i aktualnej temperatury
powietrza określ z tablic poprawkę barometyczną i porównaj otrzymane rezultaty. Wysokość
podłogi w KMON jest równa 8 m nad poziomem morza. W obu przypadkach zredukuj wskazania
barometru do poziomu morza i temperatury 0°C, porównaj wyniki.

4. Na pilotówce stojącej przy burcie masowca o nośności 50 000 pod balastem, aneroid jest
umieszczony na wysokości około 2 m n.pm. Odczytana wartość ciśnienia jest równa 1004.1
hPa. Na mostku masowca w tym samym czasie odczytano ciśnienie 1001.3 hPa. Jaka jest
wysokość nad poziom morza aneroidu na masowcu? (do obliczeń przyjmij stopień
barometryczny równy 7.8 m / 1 hPa). Czy taki wynik obliczeń mieści się w granicach

1/5/10 7:25 PM

Ciśnienie atmosferyczne; jednostki pomiaru, przyrządy, redukcja ciśnienia

Page 13 of 14

http://ocean.am.gdynia.pl/student/meteo1/cisn_1.html

barometryczny równy 7.8 m / 1 hPa). Czy taki wynik obliczeń mieści się w granicach
prawdopodobieństwa?
Liczymy różnicę ciśnienia:

1004.1(pilotówka) - 1001.3 (masowiec) = 2.8 hPa

Liczymy różnicę wysokości:

2.8 hPa * 7.8 (m/1 hPa) = 21.84 m

Liczymy wysokość aneroidu na mostku masowca:

21.84 m + 2 m =

23.84 m n.p.m.

5. Zmierzone o godzinie 1200 GMT ciśnienie wynosiło 980.2 hPa. Trzy godziny temu, jak
wynika z zapisu w Dzienniku Okrętowym ciśnienie wynosiło 988.9. Zapis zmian ciśnienia na
barografie wkazuje najpierw wolniejszy, potem bardzo szybki spadek. Jak zapiszesz grupę
5appp? [

58087

]

6. Poprawione i zredukowane ciśnienie jest równe 1029.2 hPa. Zapisz grupę 4PPPP w depeszy
SHIP. [

40292

]

7. Poprawione i zredukowane ciśnienie jest równe 984.0 hPa. Zapisz grupę 4PPPP w depeszy.
[

49840

]

Słownik i odnośniki:

Stopień baryczny

- różnica wysokości, na której zmieni się ciśnienie atmosferyczne o jedną

jednostkę pomiaru (tu 1 hPa). Wartość ta zależy od gęstości atmosfery, ta zmienia się wraz z
temperaturą i wysokością (ściśliwość gazów). Podana wartość 1 hPa / 8 m jest słuszna tylko
przy temperaturze powietrza równej 0°C i ciśnieniu 1000 hPa. Ponieważ gęstość powietrza
zmienia się wraz ze zmianami temperatury, stopień baryczny w powietrzu ciepłym jest większy
niż w powietrzu zimym (co oznacza, że aby ciśnienie zmniejszyło się o 1 hPa w powietrzu
ciepłym trzeba wznieść się wyżej, niż w powietrzu chłodnym). Tak więc spadek ciśnienia wraz z
wysokością następuje szybciej w powietrzu zimnym niż w powietrzu ciepłym.

Powietrze jest gazem wykazującym dużą ściśliwość - tam gdzie słup atmosfery nad
powierzchnią pomiaru jest wysoki, panowało będzie większe ciśnienie, a więc i molekuły gazu w
jednostce objętości będą "gęściej upakowane", czyli gęstość powietrza będzie większa niż
wyżej, gdzie słup atmosfery nad powierzchnią pomiaru będzie mniejszy. Oznacza to, że stopień
barometryczny będzie zmieniał się wraz z wysokością - im wyżej tym będzie większy.
Rzeczywiście - na wysokości, na której panuje ciśnienie równe 500 hPa (wysokość 5540 m, jeśli
powietrze ma w słupie od powierzchni Ziemi średnią temperaturę 0°C), aby ciśnienie zmieniło
się o 1 hPa, trzeba zmienić wysokość o około 16 m. Zmiany ciśnienia wraz wysokością
zachodzą nieliniowo, jednak w zakresie niewielkich różnic wysokości można przyjąć liniowość
zmian.

reper na zapisie samopisu

- wobec niepewności, co do regularności chodu mechanizmu

zegarowego napędzającego samopis (w tym przypadku barograf) w wyznaczonych dniach
tygodnia o określonej godzinie (zawsze takiej samej) naciska się palcem element mierzący (tu
puszkę Vidiego), w efekcie czego na zapisie pojawia się "ząbek" (kreska pionowa). W tym
samym czasie notuje się wskazania innego przyrządu mierzącego ten sam element
meteorologiczny (w tym przypadku odczyt aneroidu). Pozwala to na wprowadzenie stosownych
poprawek do zapisu danego elementu meteorologicznego (wartość, moment). W przypadku
barogramu przedstawionego na ryc. 4, wobec niemal idealnej regulacji mechanizmu
zegarowego, reper oznaczano tyko raz w tygodniu - we wtorki o godzinie 0805 (z początkiem
wachty).

cyklonogeneza

- proces tworzenia się układów niskiego ciśnienia (niżów barycznych). Proces

jest związany z występowaniem baroklinowości atmosfery, wymuszającej ruchy poziome
powietrza, które następnie prowadzą do powstania zawirowania (wiru) masy powietrza. W
części wiru rozpoczynają funkcjonować ruchy wstępujące, prowadzące do spadku ciśnienia. W
okresie jesieni powierzchnia kontynentów szybko "stygnie" gdy w tym samym okresie straty
ciepła z powierzchni oceanu są jeszcze niewielkie a ocean dysponuje wielkimi zasobami
zmagazynowanego ciepła. Z tego względu w okresie późnej jesieni (na półkuli północnej - druga
połowa października, listopad) i zimą, w strefach przybrzeżnych kontynentów, zwłaszcza tam,
gdzie wzdłuż ich brzegów płyną ciepłe prądy (np. strefa wzdłuż wschodniego wybrzeża USA na
Północnym Atlantyku), pojawiają się strefy wyraźnie podwyższonej baroklinowości, w których

1/5/10 7:25 PM

Ciśnienie atmosferyczne; jednostki pomiaru, przyrządy, redukcja ciśnienia

Page 14 of 14

http://ocean.am.gdynia.pl/student/meteo1/cisn_1.html

Północnym Atlantyku), pojawiają się strefy wyraźnie podwyższonej baroklinowości, w których
dochodzi do intesyfikacji procesów cyklonogenezy. Podobną rolę na półkuli północnej pełnią te
rejony oceanu, na których występują duże poziome gradienty tempertury wody (na przykład
strefa pogranicza Golfstromu i chłodnych wód leżąych na północ od niego), na półkuli
południowej strefa granicy zasięgu lodów pływających i otwartych wód oraz strefa konwergencji
antarktycznej. W okresie lata gradienty termiczne między kontynentami a wodami oceanicznymi
oraz między wodami o różnej temperaturze maleją i natężenie procesów cyklonogenezy się
zmniejsza.

Dziennik okrętowych obserwacji meteorologicznych i hydrologicznych

" - dokument w postaci

zestawu gotowych formularzy, do których wpisuje się wykonane w czasie rejsu obserwacje
meteorologiczne i hydrologiczne, wykonane zgodnie z instrukcja i zaszyfrowane wedlug
obowiazującego klucza (obecnie FM 13 - VII SHIP). Polski dziennik jest opracowany przez
IMGW i stanowi oficjalny dokument, wykorzystywany na statkach morskich pływających pod
polską banderą. Dziennik ten jest zgodny z normami WMO (Światowej Organizacji
Meteorologicznej). Na statkach pływających pod innymi banderami spotkamy się z innymi
wzorami dzienników lub formularzy. Patrz strona dotycząca formularzy do zapisu depesz i
dzienników obserwacyjnych.

Jeśli w aneroidzie znajduje się wmontowany termometr

, oznacza to, że aneroid taki nie ma

kompensacji termicznej i należy stosować dodatkową poprawkę na temperaturę przyrządu.
Odczytana na wmontowanym w aneroid termometrze temperatura nie jest temperaturą
powietrza, lecz temperaturą przyrządu. Do redukcji barometru należy przyjmować temperaturę
powietrza (zewnętrznego).
Tablica poprawek na temperaturę przyrządu (lub odpowiedni wykres poprawek) winna zostać
dostarczona razem z aneroidem; nie można jej obliczyć samodzielnie. Wchodzić może ta
poprawka w skład poprawki instrumentalnej - niektórzy wytwórcy dostarczali do aneroidów
tabele poprawek instrumentalnych, których wartość stanowiła funkcję dwu zmiennych:
temperatury przyrządu i odczytanego ciśnienia atmosferycznego.

Prawa autorskie zastrzeżone; AAM, 2002. Ostatnia modyfikacja: 31.03.2008.