Для чего нужен осадкомер
Метеоролог и я
Научно-популярный метеорологический проект
Осадкомер Третьякова
Одним из основных наблюдений на метеостанции является измерение количества осадков. Производится оно два раза в сутки: в 8ч и 20ч по местному времени (или 3 и 15ч UTC). Измерение количества осадков может быть автоматизированным и ручным. На станциях гидрометеорологической сети используется второй метод.
Для измерений служит прибор, называемый осадкомер О-1 (осадкомер Третьякова). Он представляет собой комплект различных приборов и установок:
Рассмотрим составляющие прибора.
Воронки устанавливаются в вёдра в летнее время для уменьшения испарения осадков. В зимнее время они убираются, чтобы не препятствовать накоплению твердых осадков (снег, крупа и т.д.).
С внешней стороны к осадкосборному сосуду припаян носик, для слива осадков. Носик закрывается колпачком, служащим также для уменьшения испарения. Также к осадкосборным сосудам прилагается крышка. Она используется при смене сосудов (чтобы при смене ведер во время осадков, последние не попадали в сосуды и не искажали результатов), а так же при взвешивании твердых осадков (если они не успели растаять ко времени измерения).
Как и многие приборы на метеоплощадке, осадкомер устанавливается таким образом, чтобы приемное отверстие осадкосборного сосуда находилось на высоте 2 м над землёй. Для удовлетворения этого условия используется столб, у которого верхней части располагается таган для установки вёдер.
Вокруг тагана устанавливается ветровая защита. Она состоит из 15 планок (пластинок) в форме трапеций. Планки крепятся к металлическому кольцу, с помощью имеющихся в них «ушек». Кольцо крепится к столбу с таганом с помощью трёх укосин. Между собой пластинки сверху и снизу связаны цепочками, которые позволяют им свободно колебаться.
Единицы измерения осадков
Как вы уже поняли, жидкие осадки измеряются в миллиметрах (мм). Но снег имеет другие единицы измерения. Размер снежинок больше капелек воды. Исследования показали, что при выпадении снега той же интенсивности, что и дождя, на поверхности образуется слой в 10 раз больше. Поэтому твёрдые осадки измеряются в сантиметрах.
На сегодня это всё, о чём мы хотели рассказать вам. Надеемся, что теперь вы имеете общее представление об измерении осадков. До новых встреч, друзья.
ОСАДКОМЕР
Смотреть что такое «ОСАДКОМЕР» в других словарях:
Осадкомер — Осадкомер, дождемер или плювиограф прибор для измерения атмосферных жидких и твёрдых осадков … Википедия
ОСАДКОМЕР — (дождемер) установка для сбора и измерения выпадающих осадков … Большой Энциклопедический словарь
осадкомер — сущ., кол во синонимов: 2 • дождемер (8) • радиоосадкомер (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
Осадкомер — 1) установка для сбора и измерения осадков, выпадающих из облаков (называется также дождемер) 2) Прибор для измерения осадки корабля. Наиболее широко используются осадкометры на основе сообщающихся сосудов. EdwART. Толковый Военно морской Словарь … Морской словарь
осадкомер — Прибор для измерения дождевых осадков на метеорологической станции. Syn.: плювиометр … Словарь по географии
осадкомер — lietmatis statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Prietaisas atmosferos kritulių ar lietaus vandens kiekiui matuoti, sudarytas iš ritininio kibiro, statomo ant pakylos į kūgiško gaubto vidų, ir specialaus sugraduoto indo surinktiems … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas
осадкомер — (дождемер), установка для сбора и измерения выпадающих осадков. * * * ОСАДКОМЕР ОСАДКОМЕР (дождемер), установка для сбора и измерения выпадающих осадков (см. ОСАДКИ) … Энциклопедический словарь
Осадкомер — дождемер, прибор для измерения атмосферных жидких и твёрдых осадков. О. конструкции В. Д. Третьякова состоит из сосуда (ведра) с приёмной площадью 200 см2 и высотой 40 см, куда собираются осадки, и специальные защиты, предотвращающей… … Большая советская энциклопедия
ОСАДКОМЕР — (дождемер), установка для сбора и измерения выпадающих осадков … Естествознание. Энциклопедический словарь
осадкомер — осадком ер, а … Русский орфографический словарь
Что-то с неба падает?
Ещё немного о ведре Третьякова
Не подумайте, что мой сарказм в начале статьи как-то направлен на очернение существующих методик и приборов, используемых для метеорологических измерений. Нет. В свое время такие приборы и методики были очень передовые. Речь идет о том, что ситуация меняется, многие интересные технологии позволяют решать задачи метеорологии на принципиально новом уровне и, самое главное, снизить человеческий фактор. Ведь работу по снятию метеорологических данных на ключевых постах метеонаблюдений осуществляет метеоролог. Это люди чрезвычайно ответственные, но это люди. Конечно, существуют автоматические станции метеонаблюдений, но по правилам и они с определенной периодичностью обслуживаются людьми.
Возвращаясь к ведру Третьякова. Это металлическая ёмкость с ветровыми гасителями, такими лепестками, которые гасят ветровое влияние, когда идет косой дождь. Так выглядит прибор в сборе.
Ведро Третьякова устанавливается на определенную высоту и, к сожалению, его обслуживание никак не обходится без метеоролога. Специалист замеряет количество осадков вручную, используя шкалы или линейку. После измерений необходимо слить воду из ведра. Конечно, для определения твердых осадков прибор особо не подходит.
Кстати, самой распространенной травмой на метеостанции является падение людей с лестниц, ведь многие приборы устанавливаются на высоту 2 метра. Представьте себе, каждые три часа прыгать по мокрым или обледеневшим металлическим лестницам? Ноги, руки береги!
Оптические осадкомеры
Конечно, в большинстве стран уже давно не применяются такие средневековые технологии регистрации осадков, как с помощью ведра. В большинстве своем используется оптические осадкомеры. Вот, для примера, приборы такого вида используются в Германии и США. Как сейчас принято говорить — у «наших партнеров».
Действительно, для такой задачи использовать оптическую регистрацию сигнала самое разумное. Высокая точность, не нужно особого ухода, приборы защищены от замерзания, нет человеческого фактора. По этому же пути пошли и разработчики российского оптического прибора для регистрации осадков — осадкомера ОПТИОС (ОПТический Измеритель ОСадков).
Как же работают такие приборы? Основой измерений является непрерывный анализ теневых изображений капель на оптическом приемнике при прохождении капелек дождя через измерительную площадку.
Но ведь капли не одиночные? Да, капель много, но для этого и применяются алгоритмы потоковой обработки изображений, а в качестве детектора оптического излучения используются специальные протяженные скоростные матрицы. Это позволяет не только определить интегральное (общее) количество осадков, но определить тип осадков (дождь, снег, град), скорость падения капель и структуру осадков. Это дает дополнительные интересные данные, которые, в частности, можно использовать для научных исследований. Так, к примеру, выглядит распределение капель дождя по размеру и, что самое замечательное — можно регистрировать снежные осадки, что в случае с ведром Третьякова уже затруднительно.
Кстати, капли вовсе не шарообразные. Они несколько вытянуты и практически все у поверхности Земли разбиваются на более мелкие, хотя на высоте, конечно, капли крупнее. Разлет капель связан с тем, что при полете к поверхности Земли они набирают приличную скорость и даже самая крупная капля на определенной скорости неизбежно разлетается на мелкие. Скорость капель также можно оценить.
Большинство капель смеет скорость не более 9 м/с, а снежинки летят с максимальной скоростью не более 1-2 м/с. Другое дело град. Это более серьезная задача, с которой также неплохо справляется оптический осадкомер. Конечно, речь идет о малоинтенсивном граде. К примеру, такой град и измерять не стоит. Лучше просто спасаться!
Но это редкость. В большинстве своем град значительно мельче. В 95 процентах случаев градины размером не более 5 мм, но скорость их выше и может достигать до 50 м/с. Так выглядят теневые изображения градин с приемника оптического изображения осадкомера.
Вообще анализ теневых изображений очень увлекательное дело. Действительно, формы и виды снежных осадков удивляет.
Всё это лишь дополнительные возможности, которые предоставляются исследователями. Главную же задачу оптические осадкомеры решают надежно. Автоматически измеряют количество, вид и структуру осадков, передают данные для анализа и могут работать даже в самых суровых условиях. Остается только надеяться, что они придут за замену старым приборам, но пока лишь идет процесс сравнительных испытаний, который может длиться очень долго. Вот как это происходит.
Приборы должны стоять рядом многие месяцы и только сравнительные эксперименты могут дать шанс новому прибору появиться в арсенале метеорологов. Вообще по сути это абсурдная ситуация. Оптические измерения точнее, осадкомер новой конструкции лучше работает со снегом и также определяет структуру осадков. Конечно, по дождю сходимость результатов добиться наверное можно, но как же погрешности измерений? Влияние человека? Испарение воды? Эти и другие вопросы остаются открытыми…
Вообще регистрация количества осадков является одной из важнейшей задач метеорологии, так как погоду определяет, в частности, так называемый, мировой водный контейнер. Или проще говоря — круговорот воды в природе. Поэтому развитие приборов по регистрации количества осадков является важной технической задачей.
Вообще метеорология является крайне консервативной сферой. Наверное, это имеет свои объяснения, но с другой стороны в ней действуют уже трудно объяснимые традиции. До сих пор измерять температуру на метеостанции приходится градусниками по ГОСТу 1968 года (ГОСТ 13646-68). Интересно, в чем уж такая необходимость? Также используются ртутные термометры для измерения температуры почвы и воды в водоемах по требованиям ГОСТ 112-78 1978 года. Сколько сломано в земле таких ртутных термометров или утоплено в реках и озерах? Может в этом и есть глубинная суть, но её не понимаю. Если кто-то сможет объяснить — прошу оставить свой комментарий. И, конечно, всем хорошей погоды и приятного дня!
О приборах для измерения осадков
Существует несколько вариантов осадкомеров, но наиболее распространен осадкомер Третьякова, одобренный и рекомендованный ВМО.
Осадкомер – это прибор, предназначенный для измерения жидких (в виде дождя) и твёрдых (снег, град) атмосферных осадков.
Основной частью осадкомера, конечно же, являются осадкосборные сосуды. Иногда их ещё называют осадкомерные ведра. Чтобы измерить количество выпавшего дождя или растопленного снега осадки переливают из осадкосборного сосуда в специальный измерительный стакан. Все выпавшие осадки измеряются в миллиметрах (мм) и принимают, что 1 мм осадков соответствует 1 л. воды на 1 кв.м. площади.
Плювиограф, в отличие от осадкомера, используется только в теплое время года. Это самопишущий прибор, позволяющий непрерывно регистрировать выпадающие осадки и определять их интенсивность, отсюда и название от латинских слов pluvia – дождь, graf – писать.
Перед началом регистрации осадков заводится часовой механизм барабана, на барабан крепится специальная диаграммная лента. Лента необходима для регистрации количества выпадающих осадков.
Осадки, собранные плювиографом попадают в камеру с поплавком, который приводит в движение пишущее перо с чернилами и на диаграммной ленте рисуется график. Такие ленты с графиками после расшифровки могут быть очень ценным материалом, когда нужно восстановить интенсивность и точное время выпадения или усиления дождя.
В наше время появилось много автоматических приборов для измерения осадков, но на ручных станциях традиционные осадкомеры и плювиографы продолжают служить метеорологам до сих пор.
Осадкомер
Содержание
История [ править ]
Первые известные записи об осадках были сохранены древними греками около 500 г. до н. Э.
Национальное покрытие и современные датчики [ править ]
Большинство современных дождемеров обычно измеряют количество осадков в миллиметрах высоты, собранные на каждый квадратный метр в течение определенного периода, что эквивалентно литрам на квадратный метр. Раньше дождь регистрировался в дюймах или точках, где одна точка равнялась 0,254 мм или 0,01 дюйма. [12]
Показатели дождя считываются вручную или с помощью автоматической метеостанции (AWS). Частота чтения будет зависеть от требований коллекторского агентства. Некоторые страны дополнят платных погодных наблюдателей сетью добровольцев для получения данных об осадках (и других типах погоды) для малонаселенных районов.
В большинстве случаев осадки не сохраняются, но некоторые станции все же отправляют данные об осадках и снегопадах на проверку, которая проводится для определения уровней загрязняющих веществ.
У датчиков дождя есть свои ограничения. Попытка собрать данные о дожде в тропическом циклоне может быть практически невозможной и ненадежной (даже если оборудование выживает) из-за сильного ветра. Кроме того, дождемеры показывают количество осадков только в определенной местности. Практически для любого калибра капли будут прилипать к сторонам или воронке собирающего устройства, так что их количество будет очень немного занижено, и капли размером 0,01 дюйма или 0,25 мм могут быть записаны как « след ».
Другая проблема возникает, когда температура близка или ниже точки замерзания. Дождь может падать на воронку, а лед или снег может собираться в датчике, блокируя последующий дождь. Чтобы облегчить это, манометр может быть оснащен автоматическим электронагревателем, чтобы поддерживать его собирающие влагу поверхности и датчик немного выше точки замерзания.
Дождемеры следует размещать на открытой площадке, где нет зданий, деревьев или других препятствий, препятствующих дождю. Это также необходимо для предотвращения попадания воды, собранной на крышах зданий или с листьев деревьев, на датчик дождя после дождя, что приведет к неточным показаниям.
Типы [ править ]
Стандартный датчик дождя США [ править ]
Плювиометр интенсивностей [ править ]
Пока идет дождь, вода, собранная воронкой, падает в контейнер и поднимает буй, заставляя ручку ручки подниматься по вертикальной оси, маркируя картон соответствующим образом. Если количество осадков не меняется, уровень воды в контейнере остается постоянным, и, пока барабан вращается, метка ручки представляет собой более или менее горизонтальную линию, пропорциональную количеству упавшей воды. Когда ручка достигает верхнего края бумаги для печати, это означает, что буй находится «высоко в резервуаре», оставляя кончик конической иглы таким образом, чтобы открывать регулирующее отверстие, т. Е.— максимальный расход, который может записать аппарат. Если дождь внезапно уменьшается, заставляя контейнер (когда он опорожняется) быстро опускать буй, это движение соответствует крутой линии уклона, которая может достигать дна записанного картона, если дождь прекратится.
Датчик интенсивности дождя позволил регистрировать количество осадков в течение многих лет, особенно в Барселоне (95 лет), помимо многих других мест по всему миру, таких как Гонконг. [13] [14]