Прибор для определения вероятности изменения погоды

Актуальность работы
В настоящее время актуальна проблема изменчивости погоды. В связи с нарастающим глобальным потепление сложно определить, какая именно ждёт погода завтра. Возможно будет дождь, снег или даже ураган. А может настать солнечный и безветренный день. Сейчас синоптики довольно часто ошибаются в определении погоды и приходится сталкиваться с её неожиданными изменениями.
Тема определения погоды актуальна в современном мире, так как погода меняется каждый день и людям необходимо знать, какой она будет завтра.

Цель: создать прибор для определения вероятности изменения погоды.
Задачи:
1. Изучить литературу по данной теме и проанализировать ее.
2. Разработать оборудование для определения давления и температуры воздуха.
3. Протестировать оборудование и внести коррективы в его конструкцию при необходимости.

Объект исследования: природные условия.
Предмет исследования: влияние давления и температуры воздуха на вероятность выпадения осадков.
Методы исследования: изучение литературы и приборов, тестирование оборудования, наблюдение.
Продукт: прибор для определения вероятности осадков с сохранением и анализом данных.
Гипотеза: вероятность изменения погоды можно узнать, измерив давление и температуру воздуха.

Прогноз погоды
Прогноз погоды - научно обоснованное предположение о будущем состоянии погоды в определенном пункте или регионе на определенный период. Составляется (разрабатывается) метеорологическими службами на основе методов метеорологии.
Прогнозы делятся по заблаговременности периода, на который дается прогноз:
1) Наукастинг (прогноз текущей погоды)
2) Сверхкраткосрочные (СКПП)
3) Краткосрочные (КПП)
4) Среднесрочные (СПП)
5) С расширенным сроком
6) Долгосрочные (ДПП
Основные метео приборы для прогноза погоды. Термометры:
механические;
жидкостные;
электронные;
термоэлектрические;
инфракрасные;
газовые.
Барометры.
жидкостные барометры;
ртутные;
барометры- анероиды;
электронные.

Термометры
Механический Электронный
Жидкостный

Термометры
Термоэлектрический Газовый
Инфракрасный

Барометры
Жидкостный
Ртутный
Барометр-анероид

Методы прогноза погоды.
1. синоптические,
1) приемы формальной экстраполяции,
2) приемы физической экстраполяции,
3) качественную оценку синоптика о предполагаемом развитии атмосферных процессов.
2. статистические,
3. смешанные (синоптико-статистические, синоптико-гидродинамические).

Создание прибора для прогнозирования погоды.
Устройство прибора.

Датчик давления и температуры.
Микроконтроллер.

Вероятность изменения погоды.
Вероятность изменения погоды рассчитывается на основе полученных данных с цифрового датчика. Давление измеряется каждые десять минут, потом в течении шести часов измерений находится среднее значение. Оно сравнивает с предыдущими данными, и в зависимости от того, повысилось давление или понизилось, делается вывод о вероятности. Если есть резкое повышение или понижение давления, то приближается циклон, который потенциально может принести осадки.
Более точно:
От -0,25 до 0,25 - погода вряд ли изменится
От -0,75 до -0,25 - погода изменится в худшую сторону, но не сильно.
От -1 до -0,75 - погода сильно изменится в худшую сторону (возможно даже будет гроза или ураган)
От 0,25 до 0,75 - погода изменится в лучшую сторону, но не сильно.
От 0,75 до 1 - погода сильно изменится в лучшую сторону (станет безоблачно)
Точность.
Погрешность нашего прибора около 0,01. Соответственно точность прибора:
1 - 0,01 = 0,99 или 99%.

Тестирование прибора.
Условные знаки:
О – облачно
СС – слабый снег
ВС – временный снег
С - снег

Вывод: Мы создали прибор для определения вероятности изменения погоды и провели исследования, собрав данные по температуре и давлению с 1 по 12 февраля. Для более точных измерений была создана специальная шкала (от-1 до 1). В результате исследования можно сделать выводы, что наш прибор успешно определяет вероятность изменения погоды.
Условные знаки:
О – облачно
СС – слабый снег
ВС – временный снег
С - снег

Заключение
Мы считаем, что цель, поставленная в проекте, достигнута. Мы проанализировали литературу о разных методах и оборудованиях измерения температуры и давления. Нами был выбран прибор для изготовления, продумана конструкция прибора с наименьшими затратами и безопасным использованием. Мы смогли сконструировать его и продемонстрировать.
В ходе работы мы сделали следующие выводы:
1) Изготовление собственного прибора очень сложный, но интересный процесс.
2) При изготовлении прибора мы получили много полезных навыков, таких как: работа с простейшими инструментами и деталями, умение объективно оценивать результаты своей работы. Кроме того, изготовление прибора побудило нас к самостоятельному получению знаний за счет более глубокого анализа уже существующих оборудований и методик их использования.
3) В будущем – возможно создание новых приборов, опираясь на ошибки и недочёты прошлых. А также публикация материалов создания в развёрнутых статьях.