Метеонаблюдения и метеорологические приборы
Система метеонаблюдений Основной метод в метеорологии – наблюдения за физическими процессами, происходящими в атмосфере и на земной поверхности, которые регулярно проводятся на метеорологических станциях и постах, а также с помощью метеорологических спутников, ракет, радиозондов и т. п. В Российской Федерации метеостанции объединены в единую сеть, подчиненную Федеральной службе по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет). В свою очередь, деятельность метеорологических служб различных государств координирует Всемирная метеорологическая организация (ВМО). Целью метеорологических наблюдений является получение сведений о погоде, необходимых для нормальной деятельности отдельных организаций и целых отраслей экономики, составления метеорологических прогнозов, предупреждения о неблагоприятных и опасных атмосферных явлениях, а также для накопления и обобщения данных о многолетнем режиме погоды (т. е. о климате) отдельных территорий и Земли в целом. Для обеспечения возможности сопоставления данных, поступающих с разных метеостанций, повсюду применяются однотипные приборы, единые методы и сроки наблюдений. На станциях, входящих в метеорологическую сеть России, основные наблюдения производятся по общей программе ежедневно в 000, 300, 600, 900, 1200, 1500, 1800 и 2100 по московскому декретному времени.
Метеорологическая станция – учреждение, которое осуществляет регулярные наблюдения за физическим состоянием атмосферы и атмосферными процессами. Оборудована метеорологической площадкой, на которой установлены основные приборы, служащие для наблюдений, или их выносные датчики. Кроме того, метеостанция включает здания, в которых устанавливаются приборы измерения атмосферного давления и автоматические регистраторы показаний наружных датчиков, ведется обработка результатов наблюдений. Метеостанция должна располагаться на открытом и типичном для окружающей местности участке, на удалении от крупных препятствий, резких изломов рельефа местности и водных объектов, способных оказать влияние на показания приборов.
Российская спутниковая система гидрометеорологических наблюдений Включает следующие космические аппараты: • Метеор-М № 1, запущен 17. 09. 2009 г. Метеор-М № 2, запущен 08. 06. 2014 г. Аппараты находится на круговой солнечно-синхронной орбите высотой 832 км, наклонение орбиты – 98, 1°. Основное назначение – получение гидрометеорологической и гелиогеофизической информации в планетарном масштабе. В состав бортовой аппаратуры входят: – Спектрозональные оптические приборы видимого и ИК диапазонов (КМСС, МСУ-МР), 3 и 6 спектральных каналов, полоса захвата – 1000 км, разрешение − до 60 м; – Радиолокационный комплекс (БРЛК), позволяющий получать изображения вне зависимости от погодных условий, полоса съемки – не менее 450 км; – Радиометрическая аппаратура СВЧ диапазона для температурно-влажностного зондирования атмосферы (МТВЗА); – Гелиогеофизический аппаратурный комплекс (ГГАК-М), объединяющий пять приборов для изучения излучений широкого энергетического спектра. • Электро-Л № 1, запущен 20. 01. 2011 г. – геостационарный гидрометеорологический спутник для оперативного получения изображений облачности и подстилающей поверхности Земли, проведения гелиогеофизических измерений. Обеспечивает многозональную съемку в видимом и ИК диапазонах разрешением 1 км и 4 км соответственно. Аппарат находится на геостационарной орбите высотой 36 тыс. км, точка стояния – 76° в. д. Штатная периодичность съемки – 30 минут. В случае наблюдения стихийных явлений периодичность съемки (по командам с Земли) может быть доведена до 10 – 15 мин.
Программа наблюдений на метеостанциях основного типа • • • Продолжительность солнечного сияния; Температура на поверхности почвы и ее изменение с глубиной; Температура воздуха; Влажность воздуха; Атмосферное давление; Скорость и направление ветра; Облачность и типы облаков, высота нижней границы облаков, скорость и направление их движения; Количество осадков, выпавших из облаков, их типы (дождь, морось, снег и пр. ); Высота и плотность снежного покрова Наличие и интенсивность осадков, образующихся на земной поверхности и на предметах (роса, иней, гололед и др. ); Горизонтальная видимость; Различные метеоявления (туман, смог, метель, шквал, смерч, мгла, пыльная буря, гроза и др. ).
Актинометр • Название прибора: Актинометр термоэлектрический Савинова. Янишевского • Назначение: Измерение интенсивности прямой солнечной радиации • Принимающее устройство: Зачерненный диск из серебряной фольги с прикрепленными к нему спаями звездообразной термобатареи (1) • Принцип действия: В месте спая двух различных проводников термобатареи, имеющих разную температуру, возникает электрический ток, который измеряют с помощью гальванометра.
Пиранометр • Название прибора: Пиранометр Янишевского • Назначение: Измерение интенсивности суммарной и рассеянной солнечной радиации • Принимающее устройство: Квадратная термобатарея (1), спаи которой с поверхности покрыты черной и белой краской (сажей и магнезией) в шахматном порядке • Принцип действия: В месте спая двух различных проводников термобатареи, имеющих разную температуру, возникает электрический ток, который измеряют с помощью гальванометра.
Альбедометр • Название прибора: Походный альбедометр • Назначение: Измерение интенсивности отраженной солнечной радиации • Принимающее устройство: Квадратная термобатарея (1), спаи которой с поверхности покрыты черной и белой краской (сажей и магнезией) в шахматном порядке • Принцип действия: В месте спая двух различных проводников термобатареи, имеющих разную температуру, возникает электрический ток, который измеряют с помощью гальванометра.
Термоэлектрический балансомер • Название прибора: Термоэлектрический балансомер Янишевского • Назначение: Измерение интенсивности радиационного баланса деятельной поверхности • Принимающее устройство: Две одинаковые зачерненные пластинки из медной фольги (1, 2) с прикрепленными к их внутренним сторонам термобатареями (3) • Принцип действия: В месте спая двух различных проводников термобатареи, имеющих разную температуру, возникает электрический ток, который измеряют с помощью гальванометра.
Гелиограф • Название прибора: Гелиограф Кемпбелла-Стокса • Назначение: Определение продолжительности солнечного сияния • Принимающее устройство: стеклянный шар (1) и бумажная лента (2) • Принцип действия: Солнечные лучи, проходя через стеклянный шар (1), фокусируются на расположенной за ним бумажной ленте (2) и оставляют на ней прожог.
Психрометр • Название психрометр прибора: Станционный • Назначение: Определение температуры и влажности воздуха на метеостанции • Принимающее устройство: Два одинаковых термометра, один из которых «сухой» (1), а резервуар другого, «смоченного» (2), обернут батистом , конец которого опущен в стаканчик с дистиллированной водой; термометры устанавливаются в психрометрической будке (3). • Принцип действия: Испарение с поверхности смоченного термометра сопровождается поглощением энергии, а поэтому его показания ниже, чем показания сухого термометра. Чем меньше водяного пара в воздухе, тем интенсивнее происходит испарение с поверхности смоченного термометра, и тем больше разница в показаниях между ним и сухим термометром. 3
Психрометр • Название прибора: Аспирационный психрометр Ассмана • Назначение: Определение температуры и влажности воздуха в походных условиях • Принимающее устройство: Два одинаковых термометра, один из которых «сухой» (1), а резервуар другого, «смоченного» (2), обернут батистом и во время наблюдений смачивается • Принцип действия: Испарение с поверхности смоченного термометра сопровождается поглощением энергии, а поэтому его показания ниже, чем показания сухого термометра. Чем меньше водяного пара в воздухе, тем интенсивнее происходит испарение с поверхности смоченного термометра, и тем больше разница в показаниях между ним и сухим термометром.
Гигрограф • Название прибора: Гигрограф • Назначение: Непрерывная запись хода влажности воздуха • Принимающее устройство: Пучок обезжиренных волос (1) • Принцип действия: При увеличении влажности воздуха пучок волос (1) удлиняется, а при уменьшении влажности укорачивается, приводя в движение соединенную с ним стрелку (2), которая чертит линию на вращающемся барабане (3).
Термограф • Название прибора: Термограф • Назначение: Непрерывная запись хода температуры воздуха • Принимающее устройство: Изогнутая биметаллическая пластина (1) • Принцип действия: При изменении температуры воздуха верхняя и нижняя части биметаллической пластины (1) нагреваются или охлаждаются, а следовательно, расширяются или сужаются неодинаково. В результате изменяется изгиб пластины, приводя в движение соединенную с ней стрелку (2), которая чертит линию на вращающемся барабане (3).
Барометр • Название прибора: Барометр ртутный чашечный • Назначение: Измерение атмосферного давления • Принимающее устройство: Чашка с ртутью (1), сообщающаяся с запаянной с одной стороны стеклянной трубкой (2), из которой выкачан воздух • Принцип действия: Под действием давления, которое оказывает воздух через отверстие в чашке (1) на свободную поверхность ртути, в трубке (2) удерживается столб ртути, вес которого уравновешивает атмосферное давление.
Барометр • Название прибора: Барометр анероид • Назначение: Измерение атмосферного давления • Принимающее устройство: Металлическая коробка с гофрированными поверхностями (1), из которой выкачан воздух • Принцип действия: При увеличении атмосферного давления коробка (1) сжимается, а при уменьшении расширяется, приводя в движение связанную с ней при помощи пружины или другого передаточного устройства стрелку (2).
Барограф • Название прибора: Барограф • Назначение: Непрерывная запись хода атмосферного давления • Принимающее устройство: Комплект гофрированных металлических коробок, из которых выкачан воздух (1) • Принцип действия: При увеличении атмосферного давления гофрированные коробки сжимаются, а при уменьшении расширяются, приводя в движение связанную с ними стрелку (2), которая чертит линию на вращающемся барабане (3).
Анемометр • Название прибора: Анемометр чашечный • Назначение: Определение скорости ветра • Принимающее устройство: Вертушка, состоящая из нескольких чашек (1) • Принцип действия: Скорость ветра определяется на основе измерения угловой скорости вращения вертушки (1), приводимой в движение ветром.
Флюгер • Название прибора: Флюгер Вильда, анеморумбометр • Назначение: Определение направления и скорости ветра • Принимающее устройство: Флюгарка (две лопасти с противовесом-указателем) (1) и указатель скорости (рамка с градуированным сектором (2) и металлической пластиной – доской (3)) • Принцип действия: Ветер ориентирует противовесуказатель флюгарки (1) в соответствии со своим направлением и отклоняет металлическую доску (3) от вертикального положения на количество делений, соответствующее его скорости.
Осадкомер • Название прибора: Осадкомер Третьякова • Назначение: Определение суммы атмосферных осадков • Принимающее устройство: Цилиндрический сосуд для сбора осадков (1) с впаянной внутри диафрагмой (2) в виде усеченного конуса с отверстием для стока • Принцип действия: Сбор выпадающих атмосферных осадков в сосуд (1), защищенный планками от ветра (3), и измерение толщины их слоя в сосуде при помощи измерительного стакана (4).
Автоматические метеокомплексы 1 – датчик направления ветра 2 – датчик скорости ветра 3 – датчик температуры и влажности воздуха с радиационной защитой 4 – датчик атмосферных осадков 5 – коллектор датчиков
Скачать презентацию Метеонаблюдения и метеорологические приборы Система метеонаблюдений Основной
Климатология с основами метеорологии. Прак1. Метеоприборы.pptx