Cavers Mailing List     № 5662

Баронивелирование

Автор: A.Desherevskiy
Дата: 23 Mar 2004

Привет!

"Корректно ли вообще пользоваться в _глубокой_ пещере атмосферной
моделью ? Измерение высоты с помощью барометра предполагает
статические условия, а в пещере вполне могут возникать скачки
давления, вызванные геометрией полости, наличием связанных мелкими
ходами крупных объемов, наличием нескольких входов с различным режимом
циркуляции и т.д..
Т.е. я бы сказал, что использование барометра, а тем более альтиметра
с барометрическим принципом работы для определения глубины пещеры
может давать очень большие погрешности и альтиметр можно использовать
только для оценки глубины."


У меня по этому поводу такие соображения.

Главная ошибка при использовании барометра будет связана вовсе не с тем,
что давление зависит от высоты нелинейно (это как раз легко учитывается),
а с тем, что давление в пещере и снаружи на одной и той же
абсолютной высоте заведомо не совпадает.
В этом легко убедиться, если вспомнить о причинах летней/зимней тяги,
а также о тех процессах, которые происходят при всяких изменениях давления,
связанных с суточной изменчивостью, циклонами, атмосферными фронтами и т.п.

Это я вам как пострадавший говорю ;-)
Когда-то я обмерял воздушные потоки на входах в разные пещеры
(работал в экспедиции ИГАН у Мавлюдова Булата;
его, собственно, и надо расспрашивать с пристрастием),
и даже написал статью о том, как по наблюдениям
за дуновениями ветра на входе в пещеру оценить объем полости.
Статья опубликована в одном из последних спелестологических ежегодников.
(По поводу самой книжки можно спросить у Сохина или Долотова,
 у меня бумажного варианта нет, могу только выслать файл со своей статьей).

В нашем случае я вижу три основные проблемы.
Во-первых, температура и влажность в пещере существенно отличаются
от поверхностных. Поэтому для оценки абсолютной высоты недостаточно
сравнить результат измерения в пещере с соответствующей таблицей
для поверхности, а надо самому интегрировать
по высоте с учетом температуры/влажности.
Во-вторых, (и это главная беда) в вертикальной пещере всегда есть
летняя/зимняя тяга, поэтому в каждой узости может возникать скачок
давления. Если аппроксимировать ход давления
по всей высоте пещеры единственной формулой
(неважно, линейной или экспонентой) -
это почти всегда приведет к грубым ошибкам.
В-третьих, из-за суточного/синоптического хода давления снаружи
в пещерах всегда есть переменная тяга, которую тоже нужно учитывать
(Либо осреднять данные за месяц, но кто же будет проводить
измерения через каждые три часа в течение месяца?)

Имхо, единственный вариант, когда барограф способен помочь -
это большая широкая пещера без узостей внутри, но с очень узким входом.
Другими словами, когда есть очень большой и высокий зал,
в котором ветер практически отсутствует, то высоту такого зала измерить
можно.
Но разумеется, первый барограф (базу) надо ставить не
снаружи пещеры, а ВНУТРИ зала, в верхней его части, но не у выхода,
а второй барограф - внизу основного объема. Ну и само собой, надо
корректно перевести разность давлений в высоту с учетом PT-условий.

Впрочем, на практике это вряд ли поможет, т.к. интерес обычно состоит
в промере сложной и длинной пещеры,
где все описанные условия заведомо не выполняются.

Ну и еще пара мыслей для тех, кто хочет "измерять любой ценой".
Во-первых , то чтобы уменьшить ошибку, лучше работать
в межсезонье, когда температура снаружи и внутри одинаковая и
отсутствует хотя бы летняя/зимняя тяга.
Во-вторых, в каждой точке надо делать не одно измерение, а серию,
выбрав несколько дней со спокойной метеообстановкой
на поверхности (без резких скачков давления).
В условиях ПБЛ, имхо, вполне реально...
В-третьих, надо баронивелировать не по схеме "вход - забой",
а в максимальном количестве точек внутри пещеры.
Такой набор данных, если наложить его на топу,
гораздо лучше позволит оценить точность баронивелирования
и может реально быть полезен.

Если интересно, можно продолжить эту дискуссию и прикинуть
погрешности в цифрах, но из общих соображений мне кажется,
что добиться приемлемой ошибки - в первые метры - можно только
в описанных выше идеальных условиях (большой зал)
и на адекватной аппаратуре.


Леша=A.Deshere (095)-254-90-35 (вт 16.00-24.00)
http://sos.karelia.ru/desher/; http://argonautics.narod.ru/reports.htm
http://skitalets.ru/projects/clubpages/azimut
... Обжегшись на молоке, пуганную ворону бог бережет ...






CML archive browser created by Pavel Gulchouck