Ciśnienie atmosferyczne

 

Andrzej A. Marsz (wszelkie prawa autorskie zastrzeżone) materiał pierwotnie przygotowany dla studentów nawigacji AM w Gdyni


Ciśnienie atmosferyczne określa nacisk słupa atmosfery na jednostkę powierzchni. Wartość ciśnienia zależy od:
  • wysokości słupa atmosfery znajdującego się nad powierzchnią pomiaru,
  • gęstości powietrza znajdującego się w słupie atmosfery nad powierzchnią pomiaru,
  • 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 mb). 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 m ciśnienie atmosferyczne maleje o 1 hPa (stopień baryczny - patrz dalej słownik). 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 (często 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 barometrycznych. 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 polskiego "Dziennika okrętowych obserwacji meteorologicznych i hydrologicznych".

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 pomiarów ciśnienia wykonywanych przy pomocy aneroidu).

Pomiar ciśnienia
 
Aneroid

Do pomiarów ciśnienia atmosferycznego na statkach powszechnie używa się aneroidów (liczba pojedyncza - aneroid), zwanych również "barometrami metalowymi" (ryc. 1) 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?).
Czujnikiem reagującym na zmiany ciśnienia atmosferycznego w aneroidzie jest puszka Vidiego, będąca zamkniętą puszką wykonaną 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 całego zakresu pomiaru. Jej znak może być różny, często tak się dzieje, ze w części zakresu pomiarowego jest ona dodatnia, w części 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). Zdjęcie po lewej - 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. 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 stuknąć paznokciem w szybkę przyrządu. Zdjęcie środkowe - aneroid okrętowy produkcji polskiej, skalowany w hPa (milibarach; skala zewnętrzna) i mm Hg (skala wewnętrzna). Zdjęcie po prawej - aneroid firmy Yanagi. Na obu skrajnych aneroidach naklejona metryczka z poprawką stałą wyznaczoną przez PMO

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 nieznanym 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 wszystkich 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:
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. 2). Przyrząd działa na zasadzie mechaniczno - fotoelektrycznej. Zmiany ciśnienia atmosferycznego równoważone są przez siły sprężystości puszki Vidiego. W odróżnieniu od klasycznych aneroidów deformacyjnych, zmiany "grubości" puszki aneroidu nie są przekazywane za pomocą systemu odpowiednich przekładni mechanicznych na ruch wskazówki pomiarowej przyrządu, a za pomocą odchylenia się promienia światła odbitego od lusterka na odchylającym się ramieniu, zamontowanym na "kamiennym" (szafirowym jak w zegarku) łożysku (patrz schemat na ryc. 2). Ramię to posiada bimetaliczny kompensator termiczny. Kontakt optoelektryczny jest uzyskiwany za pomocą 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.

Ryc. 2. Aneroid precyzyjny firmy Negretti & Zambra i jego zasada działania. Aneroid po lewej stronie przymocowany jest do blatu szafki, a aneroid po prawej 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. 2) 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 czerwona 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. 3). 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, pozwalającą na pokonanie oporów tarcia pisaka o papier. Deformacje elementu pomiarowego przenoszone są poprzez system dźwigni (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. 6). 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 ciągu 168 godzin). Na statkach korzysta się zazwyczaj z barografów tygodniowych. 

Ryc. 3. Barograf. Po prawej otwarty barograf tygodniowy o napędzie zegarowym (prod. Czechosłowacja, firma "Metra"). Bateria puszek Vidiego znajduje 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, pozwalające 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 momencie wymiany paska (barogramu), uruchamia się go dźwignią 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 dokładność +/- 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. 4). 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. 4. 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 (ryc. 5).
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).

 
Ryc. 5. Zdjęcie po lewej - 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. Zdjęcie po prawej - mikrobarograf firmy Belfort (USA).

Postępowanie z mikrobarografem nie odbiega od obsługi barografu. Na mikrobarogramach 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). Jednocześnie zapis barografu 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 atmosferyczne 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. W 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. 6).

 
Ryc. 6. 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 minima 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. 7).

 
Ryc. 7. Fragment barogramu przedstawionego na ryc. 6. W sobotę, 26.10.1985 od godziny 19 do 21 statek przechodził 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 (mało precyzyjnego) 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.

Ryc. 8. 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 ciśnieniu atmosferycznym podaje się w dwu kolejnych grupach depeszy SHIP. Są to grupy oznaczone wyznacznikami (identyfikatorami grup) 4 i 5: 4PPPP (zmierzona wartość ciśnienia) oraz 5appp (określona tendencja baryczna).

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 pełnych hPa. Do depeszy wpisujemy wartość ciśnienia 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/; ciśnienie po zaokrągleniu równe 1030 hPa - zapis w grupie: 4030/.
Taki zapis ciśnienia wyjaśnia 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).

Tendencja baryczna

W grupie 5appp podajemy charakterystykę tendencji barycznej (a) 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 a są następujące:
0 - wzrost potem spadek; ciśnienie atmosferyczne jest wyższe lub takie samo, jak przed trzema godzinami,
1 - a. wzrost potem stan stały,
     b. wzrost, potem wzrost wolniejszy; w obu przypadkach ciśnienie jest wyższe niż przed trzema godzinami,
2 - wzrost równomierny lub nierównomierny; ciśnienie jest wyższe niż przed trzema godzinami,
3 - 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,
4 - stan stały; ciśnienie jest takie samo jak przed trzema godzinami,
5 - spadek potem wzrost; ciśnienie atmosferyczne jest takie samo lub niższe niż przed trzema godzinami,
6 - a. spadek, potem stan stały.
     b. spadek, potem spadek wolniejszy; w obu przypadkach ciśnienie niższe niż przed trzema godzinami,
7 - spadek równomierny lub nierównomierny; ciśnienie niższe niż przed trzema godzinami,
8 - a. wzrost, potem spadek,
     b. stan stały, potem spadek,
     c. spadek, potem spadek szybszy; we wszystkich przypadkach ciśnienie niższe niż przed trzema godzinami.
Aby ułatwić obserwatorom określenie charakteru zmian ciśnienia atmosferycznego w czasie, na szybkę barografu (patrz ryc. 4) lub na szot obok przyrządu nakleja się tabelkę pokazującą przebieg zmian.

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.
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 mianowanych 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. Weź aneroid i zmierz ciśnienie na wysokości podłogi, zapisz. Wejdź z aneroidem na najwyższy poziom budynku lub lokalną wyniosłość terenu, odczytaj i zapisz wartość ciśnienia. Zejdź na dół. 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 barometryczną i porównaj otrzymane rezultaty. Określ wysokość podłogi 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 ton 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 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 wskazuje 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

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 zimnym (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 dochodzi do intensyfikacji procesów cyklonogenezy. Podobną rolę na półkuli północnej pełnią te rejony oceanu, na których występują duże poziome gradienty temperatury wody (na przykład strefa pogranicza Golfsztromu i chłodnych wód leżących 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 według obowiązującego 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.