Метеорологична станция: видове, прибори и устройства, извършени наблюдения. Метеорологични инструменти. Метеорологични инструменти - инструменти и съоръжения за измерване и записване на стойностите на метеорологичните елементи. За сравнение. „Проучване и производство

Наблюденията в метеорологичните станции имат предимно измервателен характер и се извършват с помощта на специални измервателни уреди. устройства;само няколко метеорологични елемента се определят количествено без инструменти (степен на облачност, диапазон на видимост и някои други). Качествените оценки, като определяне на естеството на облаците и валежите, се правят без инструменти.

За мрежови устройства е необходимо еднаквост,улесняване на работата на мрежата и осигуряване на съпоставимост на наблюденията.

Монтирани са метеорологични инструменти сайтоткрити станции. На закрито в станцията са монтирани само уреди за измерване на атмосферното налягане (барометри), тъй като разликата между налягането на въздуха на открито и на закрито е незначителна (практически липсва).

Уредите за определяне на температурата и влажността на въздуха са защитени от слънчева радиация, валежи и пориви на вятъра и за това се поставят в кабинкиспециален дизайн. Отчитането на инструмента се прави от наблюдателя в рамките на установените периоди на наблюдение. Станциите също са оборудвани с самостоятелно писанеинструменти, които осигуряват непрекъснат автоматичен запис на най-важните метеорологични елементи (особено температура и влажност на въздуха, атмосферно налягане и вятър). Записващите инструменти често са проектирани по такъв начин, че техните приемащи части, разположени на площадката или на покрива на сграда, имат електрическо предаване към записващите части, инсталирани вътре в сградата.

Принципите на редица метеорологични инструменти са предложени още през 17-19 век. В момента се отбелязва бърз напредък в метеорологичните инструменти. Създават се нови конструкции на устройства с помощта на възможностите на съвременните технологии: термични и фотоелементи, полупроводници, радиокомуникации и радар, различни химични реакции и др. Особено внимание заслужава използването през последните години за метеорологични цели радар.На радарния екран можете да откриете клъстери от облаци, зони с валежи, гръмотевични бури и дори големи атмосферни вихри (тропически циклони) на значително разстояние от наблюдателя и да проследите тяхната еволюция и движение.

Както бе споменато по-горе, в дизайна са направени големи крачки автоматични станции,предаване на техните наблюдения за повече или по-малко дълъг период от време без човешка намеса.

Аерологични методи за наблюдение

Най-простият тип аерологични наблюдения е звук на вятъра, т.е. наблюдения на вятъра в свободна атмосфера с помощта на пилотни балони. Това е името, дадено на малките гумени балони, пълни с водород и пуснати в свободен полет. Чрез наблюдение на полета на пилотен балон през теодолитите е възможно да се установи скоростта и посоката на вятъра на височините, на които лети балонът. Понастоящем при аерологичните наблюдения на вятъра все повече се използват методи за радиооткриване, т.е. радиопеленгация на радиосонди и радар (радио сондиране на вятъра),предоставяне на информация за вятъра при наличие на облачност. Наблюденията на вятъра, освен научната си роля, имат пряко отношение към авиационната дейност. Температурното сондиране, описано по-долу, има същото значение.

Температурно сондиране се наричат ​​редовни (обикновено два пъти на ден) изхвърляния във високите слоеве на атмосферата балонис гумени черупки с достатъчно голям размер, към които са прикрепени автоматични инструменти за запис на температура, налягане и влажност на въздуха. До тридесетте години тези устройства - метеорографи- само са предоставили запис на наблюдаваните стойности на записващата лента. На една или друга височина балонът, надувайки се, се спукваше и устройството се спускаше на земята на втори допълнителен балон или на парашут. Връщането на устройството на мястото на освобождаване обаче зависи от случайността и не може да се говори за спешно използване на наблюдения. От 1930 г. методът се разпространява радиозонда(използван за първи път в СССР). Устройството, прикрепено към топката, е радиосонда,докато все още е в полет, той изпраща радиосигнали, от които могат да се определят стойностите на метеорологичните елементи във високите слоеве.

Методът на радиосондирането направи революция в методите на аерологичните наблюдения и в цялата съвременна метеорология. Радиосондовите наблюдения могат да се използват за метеорологични услуги без никакво забавяне, което особено увеличава тяхната стойност. Благодарение на радиосондирането познанията ни за слоевете на атмосферата се увеличиха несравнимо до височина 30-40 км.Въпреки това, точността на показанията на съвременните радиозонди все още не е достатъчно висока.

Радиосондирането измести други методи за измерване на температурата - издигането на метеорографи на хвърчила, привързани балони, самолети и др. самолетостава важен инструмент за специални комплексни наблюдения, които изискват участието на наблюдател, например за изучаване на физическата структура на облаците, за актинометрични и атмосферно-електрически наблюдения. За същите цели се използват балони,и от време на време стратосферни балони схерметически затворени гондоли. Последният рекорд за височина на стратосферния балон в Съединените щати е близо 35 км.

През последните години започнаха да практикуват пускане на балони без хора не само с радиозонди, но и с по-сложни автоматични инструменти за различни видове наблюдения. Такива топки с голям диаметър с полиетиленова обвивка (трансокеански сонди)достигат височини около 30-40 при значително натоварване на инструментите км.Те могат да летят на определена височина (по-точно на дадена изобарна повърхност, т.е. в слой със същото атмосферно налягане), докато са във въздуха много дни подред и предават радиосигнали. Определянето на траекториите на полета на такива балони е важно за изучаване на въздушния транспорт във високите слоеве на атмосферата, особено над океаните и на ниски ширини, където мрежата от аерологични станции е недостатъчна.

За изследване на още по-високи слоеве на атмосферата се правят изпускания метеорологиченИ геофизични ракетис инструменти, чиито показания се предават по радиото. Повдигащият таван на ракетите вече е неограничен.

През 1957-1958г В СССР, а след това и в САЩ успяха да изстрелят първите спътници на Земята с автоматични инструменти в горните слоеве на атмосферата. Сега голям брой такива спътници се въртят около Земята, а орбитите на някои от тях достигат височини от десетки хиляди километри. От 1960 г. т.нар сателити за времето,предназначен за изследване на долните слоеве на атмосферата. Те фотографират и предават по телевизията разпределението на облаците по земното кълбо, а също така измерват радиацията, идваща от земната повърхност.

В допълнение, важен метод за изследване на по-високите слоеве са наблюденията на разпространението на радиовълните.

Епохата на великите открития и изобретения, която бележи началото на нов период в човешката история, революционизира и природните науки. Откриването на нови страни донесе информация за огромен брой физически факти, неизвестни преди, като се започне с експериментални доказателства за сферичността на земята и концепцията за разнообразието на нейния климат. Навигацията от тази епоха изисква голямо развитие на астрономията, оптиката, познаване на правилата за навигация, свойствата на магнитната стрелка, познаване на ветровете и морските течения на всички океани. Докато развитието на търговския капитализъм послужи като тласък за все по-далечни пътувания и търсене на нови морски пътища, преходът от старото занаятчийско производство към производството изисква създаването на нова технология.

Този период е наречен епохата на Ренесанса, но неговите постижения надхвърлят възраждането на древните науки - той е белязан от истинска научна революция. През 17 век бяха положени основите на нов математически метод за анализ на безкрайно малките, бяха открити много основни закони на механиката и физиката, бяха изобретени зрителна тръба, микроскоп, барометър, термометър и други физически инструменти. Използвайки ги, експерименталната наука бързо започна да се развива. Обявявайки появата му, Леонардо да Винчи, един от най-ярките представители на новата ера, каза, че „... струва ми се, че тези науки са празни и пълни с грешки, които не завършват с очевиден опит, т.е. освен ако тяхното начало, среда или край не минават през едно от петте сетива.” Божията намеса в природните явления се смятала за невъзможна и несъществуваща. Науката излезе изпод игото на църквата. Заедно с църковните власти е предаден на забвение и Аристотел – от средата на 17в. Неговите творения почти никога не са преиздавани и не са споменавани от натуралистите.

През 17 век науката започва да се създава наново. Тази нова наука

трябваше да спечели правото на съществуване, предизвика голям ентусиазъм сред учените от онова време. Така Леонардо да Винчи е не само велик художник, механик и инженер, той е дизайнер на редица физически инструменти, един от основателите на атмосферната оптика и написаното от него за диапазона на видимост на цветните обекти остава интересно за този ден. Паскал, философ, който провъзгласява, че човешката мисъл ще му позволи да победи мощните сили на природата, изключителен математик и създател на хидростатиката, е първият, който експериментално доказва намаляването на атмосферното налягане с надморска височина. Декарт и Лок, Нютон и Лайбниц - великите умове на 17 век, известни със своите философски и математически изследвания - имат голям принос във физиката, по-специално в науката за атмосферата, която тогава е била почти неделима от физиката.

Тази революция е водена от Италия, където Галилей и неговите ученици Торичели, Маджоти и Нарди, Вивиани и Кастели живеят и работят. Други страни също имат голям принос към метеорологията по това време; достатъчно е да си припомним Ф. Бейкън, Е. Мариот, Р. Бойл, Хр. Хюйгенс, О. Герике - редица изключителни мислители.

Предвестникът на новия научен метод е Ф. Бейкън (1561 - 1626) - "основателят на английския материализъм и цялата експериментална наука на нашето време", според Карл Маркс. Бейкън отхвърли спекулациите на схоластичната „наука“, която, както той правилно каза, пренебрегна естествената наука, беше чужда на опита, беше окована от суеверие и се преклони пред авторитетите и догмите на вярата, които неуморно говореха за непознаваемостта на Бога и неговата творения. Бейкън провъзгласява, че науката ще бъде водена напред от съюза на опита и разума, пречиствайки опита и извличайки от него законите на природата, интерпретирани от последния.

В новия органон на Бейкън намираме описание на термометър, което дори дава някакво основание да смятаме Бейкън за изобретател на това устройство. Бейкън също пише идеи за общата система на ветровете на земното кълбо, но те не намират отговор в произведенията на автори от 17-18 век, които пишат по същата тема. Собствените експериментални работи на Бейкън, в сравнение с неговите философски изследвания, обаче са от второстепенно значение.

Галилей е направил най-много за експерименталната наука през първата половина на 17 век, включително метеорологията. Това, което той даде на метеорологията преди, изглеждаше второстепенно в сравнение, например, с приноса на Торичели в тази наука. Сега знаем обаче, че в допълнение към идеите, които той първи изказва за теглото и налягането на въздуха, Галилей стига до идеята за първите метеорологични инструменти - термометър, барометър, дъждомер. Тяхното създаване поставя основата на цялата съвременна метеорология.

Ориз. 1. Видове живачни барометри: a - чаша, b - сифон, c - сифон-чаша.

Ориз. 2. Барометър за чаши на станции; K е пръстенът, на който е окачен барометърът.

Метеорологична кабина

Предназначение.Кабината служи за защита на метеорологичните инструменти (термометри, влагомери) от дъжд, вятър и слънчева светлина.

Материали:

• - дървени блокчета 50 х 50 мм, дължина до 2,5 м, 6 бр.;
• - шперплатови плочи с ширина 50-80 мм, дължина до 450 мм, 50 бр.;
• - панти за отдушници 2 бр.;
• - дъски с дебелина не повече от 20 мм за изработка на дъното и покрива на кабината;
• - бяла боя, масло или емайл;
• - материал за стълба.

Производство.Тялото е съборено от решетките. Ъгловите пръти трябва да оформят високите крака на кабината. В прътите се правят плитки разрези под ъгъл от 45 °, в тях се вкарват шперплатови плочи, така че да образуват страничните стени и да не се виждат празнини през противоположните стени на кабината. Касата на предната стена (вратата) е изработена от летви и окачена на панти. Задната стена на кабината и вратата са монтирани от шперплатови плочи по същия начин като страничните стени. Дъното и покривът са направени от дъски. Покривът трябва да надвисва от всяка страна на кабината с най-малко 50 mm, той е монтиран наклонено. Кабината е боядисана в бяло.

Инсталация.Кабината е монтирана така, че дъното й да е на 2 м над земята. В близост до него е изградена постоянна стълба от произволен материал с такава височина, че лицето на наблюдателя, стоящ върху него, да е на височината на средата на кабината.

Еклиметър

Предназначение.Измерване на вертикални ъгли, включително височините на небесните тела.

Материали:

• - метален транспортир;
• - резба с тежест.

Производство.Ръбовете на основата на транспортира са огънати под прав ъгъл, върху огънатите части са пробити малки зрителни отвори на същото разстояние от хоризонталния диаметър на транспортира. Цифровизирането на скалата на транспортира се променя: 0° се поставя на мястото на обикновено 90°, а 90° се изписва на местата 0° и 180°. Краят на конеца се фиксира в центъра на транспортира, другият край на конеца с тежест виси свободно.

Работа с апарата.През два наблюдателни отвора насочваме устройството към желания обект (небесно тяло или обект на Земята) и отчитаме вертикалния ъгъл по резбата. Не можете да гледате Слънцето дори през малки дупки; за да определите височината на Слънцето, трябва да намерите позиция, така че слънчевият лъч да минава през двете дупки за наблюдение.

Хигрометър

Предназначение.Определяне на относителната влажност на въздуха без помощта на таблици.

Материали:

• - дъска 200 х 160 мм;
• - ламели 20 х 20 мм, дължина до 400 мм, 3--4 бр.;
• - 5--7 светли човешки коси с дължина 300--350 mm;
• - тежест или друга тежест с тегло 5-7 g;
• - стрелка от лек метал с дължина 200--250 мм;
• - тел, малки гвоздеи.

Необходима е женска коса, тя е по-тънка. Преди да отрежете 5-7 косъма, трябва добре да измиете косата си с шампоан за мазна коса (дори ако косата ви е немазна). Върху стрелата трябва да има противотежест, така че стрелата, поставена върху хоризонтална ос, да е в безразлично равновесие.

Производство.Платката служи като основа на устройството. Върху него се монтира U-образна рамка с височина 250-300 и ширина 150-200 мм. Напречната греда е закрепена хоризонтално на височина около 50 mm от основата. В средата му е монтирана оста на стрелата, това може да е пирон. Стрелката трябва да бъде поставена върху нея с ръкав. Втулката трябва да се върти свободно по оста. Външната повърхност на втулката не трябва да е хлъзгава (върху нея може да се постави къса тънка гумена тръба). Косата е прикрепена към средата на горната напречна греда на рамката, а от другия край на снопа коса е окачена тежест. Косата трябва да докосва страничната повърхност на ръкава, трябва да направите един пълен оборот с нея. От картон или друг материал се изрязва дъгообразна скала и се закрепва към рамката. Нулевото деление на скалата (пълна въздушна сухота) може с известна степен на условност да се постави там, където иглата на уреда спира след поставяне във фурната за 3-4 минути. Отбележете максималната влажност (100%) според показанието на стрелката на уреда, поставен в кофа, покрита с найлоново фолио, с вряща вода, излята на дъното. Разделете интервала между 0% и 100% на 10 равни части и маркирайте десетките проценти. Добре е, ако можете да контролирате показанията на хигрометъра, като го проверите с психрометъра на метеорологичната станция.

Инсталация.Удобно е да държите устройството в метеорологична кабина; ако искате да знаете влажността в стаята, поставете го в стаята.

Екваториален слънчев часовник

Предназначение.Определяне на истинското слънчево време.

Материали:

• - квадратна дъска със страна от 200 до 400 мм;
• - дървена или метална пръчка, можете да вземете 120 мм пирон;
• - компас;
• - транспортир;
• - маслени бои от два цвята.

Производство.Табло - основата на часовника е боядисана в един цвят. Върху основата с боя в различен цвят е нарисуван циферблат - кръг разделен на 24 части (15° всяка). Отгоре е изписано 0, отдолу 12, отляво 18, отдясно 6. В центъра на часовника е закрепен гномон - дървена или метална игла; тя трябва да бъде строго перпендикулярна на циферблата. Инсталация.Часовникът се поставя на произволна височина на възможно най-отворено място, незащитено от слънчева светлина от сгради или дървета. Основата на часовника (долната част на циферблата) е разположена в посока изток-запад. Горната част на циферблата е повдигната така, че ъгълът между равнината на циферблата и хоризонталната равнина да е 90° минус ъгъла, съответстващ на географската ширина на мястото. Работа с апарата.Часът се отчита на циферблата от сянката, хвърлена от гномона. Часовете ще се провеждат от края на март до 20-23 септември.

Часовникът показва истинското слънчево време, не забравяйте, че то се различава от това, по което живеем, на места доста значително. Ако искате часовникът да работи и през зимата, уверете се, че гномонът минава през дъската на основата, той ще служи като опора в наклонено положение и нарисувайте втори циферблат от долната страна на основата; само на него числото 6 ще бъде отляво, а 18 отдясно. -- Забележка изд.

Предназначение.Определяне на посоката и силата на вятъра.

Материали:

• - дървен блок;
• - калай или тънък шперплат;
• - дебела тел, 5-7 мм;
• - пластелин или замазка за прозорци;
• - Маслена боя;
• - малки нокти.

Производство.Корпусът на ветропоказателя е изработен от дървен блок с дължина 110-120 мм, който е оформен в пресечена пирамида с основи 50 х 50 мм и 70 х 70 мм. Две ламаринени или шперплатови крила под формата на трапец с височина около 400 mm, с основи 50 mm и 200 mm, са приковани към противоположните странични стени на пирамидата; ламаринените калници са по-добри, не се деформират от влага.

В центъра на блока (не през!) се пробива дупка с диаметър малко по-голям от диаметъра на щифта, върху който ще се върти лопатката. Би било добре да поставите нещо твърдо вътре в отвора, в самия край, така че когато ветропоказателят се върти, отворът да не се пробие. В крайната част на ветропоказателя, откъм противоположната на крилата страна, се набива тел, така че да излиза 150-250 мм, а в края й се поставя топче пластелин или шпакловка. Тежестта на топката е избрана така, че да балансира крилата, така че ветропоказателят да не се клати назад или напред. Би било добре, ако вместо пластилин или шпакловка можете да изберете и закрепите друга, по-надеждна противотежест на жицата. Той е огънат от тел и вмъкнат вертикално в горната повърхност на лентата на лопатката, над оста на нейното въртене, правоъгълна рамка с височина 350 mm. и ширина 200 мм. Рамката трябва да бъде разположена перпендикулярно на надлъжната ос на ветропоказателя. Тенекиена или шперплатова дъска с тегло 200 g и размери 150 x 300 mm се окачва на рамката на халки (телени пръстени). Дъската трябва да се люлее свободно, но не трябва да се движи от една страна на друга. Шперплат или тенекиена скала за силата на вятъра в точки е прикрепена към един от страничните стълбове на рамката. Всички дървени и шперплатови части (и други по желание) се боядисват с блажна боя.

Инсталация.Според стандарта ветропоказателят се монтира на стълб, вкопан в земята, или на кула над покрива на сграда на височина 10 m над нивото на земята. Доста трудно е да се спазва това изискване, ще трябва да изхождате от възможностите, като вземете предвид видимостта на устройството от височина на човешки ръст. Оста на ветропоказателя трябва да бъде монтирана вертикално върху стълб, отстрани на който трябва да има щифтове, показващи осем посоки: N, NE, E, SE, S, SW, W, NW. От тях само един, насочен на север, трябва да има ясно видима буква С.

Работа с апарата.Посоката на вятъра е посоката, от която духа вятърът, така че се разчита по позицията на противотежестта, а не по крилете на ветропоказателя. Силата на вятъра в точки се отчита по степента на отклонение на борда на ветропоказателя. Ако дъската осцилира, нейната средна позиция се взема предвид; когато се наблюдават изолирани силни пориви на вятъра, се посочва максималната сила на вятъра. И така, записът „SW 3 (5)“ означава: югозападен вятър, сила 3, пориви до сила 5.

Метеорологични станции

Хигрометър за коса: 1 -- коса; 2 -- рамка; 3 -- стрелка; 4 -- мащаб.

Филмов влагомер: 1 -- мембранен; 2 -- стрелка; 3 -- мащаб.

Метеорологични инструменти, използвани от Р. Хук в средата на 17 век: барометър ( А), анемометър ( b) и компас ( V) определи налягането, скоростта и посоката на вятъра като функция на времето, разбира се, ако имаше часовник. За да се разберат причините и свойствата на движението на атмосферния въздух, бяха необходими многобройни и доста точни измервания и следователно доста евтини и точни инструменти. Изображение: Quantum

Вътрешна структура на анероид.

Местоположение на метеорологичните станции на Земята

Снимки от космически метеорологични станции

Прогнозата за времето се прави както на базата на показания от корабни инструменти, така и на информация, предавана от крайбрежните метеорологични служби.

Основният елемент в прогнозата за времето е атмосферното налягане. Нормалното атмосферно налягане е масата на живачен стълб с височина 760 mm върху площ от 1 cm2. За измерване на налягането в корабни условия се използват анероиден барометър и барограф (фиг. 1).

Устройство, което непрекъснато записва атмосферното налягане върху специална хартиена барограма. Това ни позволява да преценяваме промените в атмосферното налягане във времето и да правим подходящи прогнози.

Ориз. 1 Уреди за измерване на атмосферното налягане: анероиден барометър и барограф

За измерване на скоростта и посоката на истинския вятър се използват анемометър, хронометър и CMO кръг (фиг. 2).

Използва се за измерване на средната скорост на вятъра за определен период от време. Броячът на анемометъра има три циферблата: голям, разделен на сто части, даващ единици и десетки деления, и два малки - за броене на стотици и хиляди деления. Преди да се определи скоростта на вятъра, е необходимо да се запише показанието на скалата. След това застанете на горния мост от наветрената страна на място, където вятърът не се изкривява от конструкциите на кораба. Като държите анемометъра в протегнатата си ръка, включете го едновременно с хронометъра. След 100 секунди изключете анемометъра и запишете ново показание. Намерете разликата в показанията и разделете на 100. Полученият резултат е скоростта на вятъра, измерена в метри в секунда (m/s).

Ако корабът е в движение, тогава се измерват привидната (наблюдавана) посока и скорост на вятъра, т.е. получените скорости на истинския вятър и на кораба. При определяне на видимата посока на вятъра трябва да се помни, че вятърът винаги „духа в компаса“.

За определяне на истинската посока и скорост на вятъра на движещ се кораб се използва кръгът SMO (морска обсерватория в Севастопол). Процедурата за изчисление е дадена на гърба на кръга.

Съвременните кораби са оборудвани с автоматични метеорологични станции. На горния мост е монтирана измервателна апаратура, на моста са изведени индикатори, показващи посоката и скоростта на истинския вятър в даден момент.

За измерване на влажността на корабите се използва аспирационен психрометър (фиг. 3), състоящ се от два термометъра, поставени в никелирана метална рамка, върху която е завинтен аспиратор (вентилатор). Когато аспираторът работи, въздухът се засмуква отдолу през двойни тръби, които предпазват резервоарите на термометъра. Обтичайки се около резервоарите на термометрите, въздухът им предава своята температура. Десният резервоар е обвит в камбрик, който се навлажнява с пипета 4 минути преди вентилаторът да започне. Измерванията се правят на крилото на моста от наветрената страна. Отчитанията се вземат първо от сух термометър, след това от мокър.

Влажността на въздуха се характеризира със съдържанието на водни пари във въздуха. Количеството водна пара в грамове на кубичен метър влажен въздух се нарича абсолютна влажност.

Относителната влажност е съотношението на количеството водна пара, съдържащо се във въздуха, към количеството пара, необходимо за насищане на въздуха при дадена температура, изразено като процент. При понижаване на температурата относителната влажност се увеличава, а при повишаване на температурата намалява.

Когато въздухът, съдържащ водна пара, се охлади до определена температура, той ще бъде толкова наситен с водна пара, че по-нататъшното охлаждане ще доведе до кондензация, т.е. образуване на влага, или сублимация - директно образуване на ледени кристали от водна пара. Температурата, при която водните пари, съдържащи се във въздуха, достигат насищане, се нарича точка на оросяване.

За измерване на температурата на околния въздух се използва термометър (фиг. 4).

Четене на факс карти

Информация за метеорологичните и морските условия, необходима за вземане на решение относно избора на курс или работа в морето, може да бъде получена под формата на факсимилно предаване на различни карти. Този вид хидрометеорологична информация е най-информативна. Характеризира се с голямо разнообразие, ефективност и видимост.

В момента регионалните хидрометеорологични центрове съставят и излъчват голям брой различни карти. По-долу е даден списък с диаграми, които най-често се използват за навигационни цели:

• анализ на времето на повърхността. Картата е съставена въз основа на наземни метеорологични наблюдения на ключови дати;
• прогноза за времето на повърхността. Показва очакваното време в посочения район след 12, 24, 36 и 48 часа;
• краткосрочна прогноза за повърхността. Дава се очакваното положение на баросистемата (циклони, антициклони, фронтове) в приземния слой за следващите 3-5 дни;
• анализ на вълново поле. Тази карта дава описание на вълновото поле в района - посоката на разпространение на вълните, тяхната височина и период;
• прогноза за вълново поле. Показва прогнозираното вълново поле за 24 и 48 часа - посоката на вълните и височината на преобладаващите вълни;
• карта на ледените условия. Показани са ледената обстановка в дадения район (концентрация, ръб на леда, полини и други характеристики) и позицията на айсбергите.

Картите за анализ на повърхността съдържат данни за действителното време в ниските слоеве на атмосферата. Полето на налягане на тези карти е представено чрез изобари на морското равнище. Основните карти на повърхността са за 00:00, 06:00, 12:00 и 5:00 часа средно време по Гринуич.

Прогнозните карти са карти на очакваните метеорологични условия (12, 24, 36, 48, 72 часа). На картите за прогнозиране на повърхността са посочени очакваните позиции на центровете на циклоните и антициклоните, фронталните участъци и полетата на налягането.

При четене на факсимилни хидрометеорологични карти навигаторът получава първоначалната информация от заглавката на картата. Заглавката на картата съдържа следната информация:

• вид на карта;
• географската област, покрита от картата;
• позивни на хидрометеорологични станции;
• дата и час на публикуване;
• Допълнителна информация.

Типът и регионът на картата се характеризират с първите четири символа, като първите два характеризират типа, а следващите два характеризират региона на картата. Например:

• ASAS - повърхностен анализ (AS - analysis surface) за азиатската част (AS - Asia);
• FWPN - вълнова прогноза (FW - forecast wave) за северната част на Тихия океан (PN - Pacific North).

Често срещаните съкращения са изброени по-долу:

• Карти за анализ на хидрометеорологичната обстановка.
  • AS - повърхностен анализ (Surface Analysis);
  • AU - Горен анализ за различни височини (налягания);
  • AW - Анализ на вълните/вятъра;
• Прогностични карти (за 12, 24, 48 и 72 часа).
  • FS - повърхностна прогноза (Surface Forecast)
  • FU - прогноза за надморска височина (горна прогноза) за различни височини (налягания).
  • FW - прогноза за вятър/вълнение (Wave/Wind Forecast).
• Специални карти.
  • ST—прогноза за лед (Състояние на морския лед);
  • WT - прогноза за тропически циклон (Tropical Cyclone Forecast);
  • CO - Карта на температурата на морската повърхностна вода;
  • SO - карта на повърхностните течения (Sea Surface Current).
• Следните съкращения обикновено се използват за обозначаване на зоната, покрита от картата:
  • AS - Азия;
  • AE - Югоизточна Азия
  • PN—Тихоокеански север;
  • JP - Япония;
  • WX - Екваторна зона и др.

Четири буквени знака могат да бъдат придружени от 1-2 цифрови знака, указващи вида на картата, например FSAS24 - повърхностен анализ за 24 часа или AUAS70 - надземен анализ за 700 hPa налягане.

Видът и площта на картата са последвани от позивната на радиостанцията, излъчваща картата (например JMH - Японска метеорологична и хидрографска агенция). Вторият ред на заглавието показва датата и часа на съставяне на картата. Датата и часът са в средно време по Гринуич или UTC. За означаване на дадения час се използват съответно съкращенията Z (ZULU) и UTC (Универсално координирано време), например 240600Z JUN 2007 - 06/24/07, 06.00 GMT.

Третият и четвъртият ред на заглавката дешифрират типа на картата и предоставят допълнителна информация (фиг. 5).

Релефът на налягането на факсимилни карти е представен от изобари - линии на постоянно налягане. На японските метеорологични карти изобарите се начертават през 4 хектопаскала за налягания, които са кратни на 4 (например 988, 992, 996 hPa). Всяка пета изобара, т.е. кратна на 20 hPa, е начертана с дебела линия (980, 1000, 1020 hPa). Такива изобари обикновено (но не винаги) са обозначени с налягане. Ако е необходимо, междинните изобари също се изчертават през 2 хектопаскала. Такива изобари се изчертават с пунктирана линия.

Образуванията на налягане на метеорологичните карти на Япония са представени от циклони и антициклони. Циклоните се обозначават с буквата L (ниска), антициклоните с буквата H (висока). Центърът на образуване на налягане е обозначен с „x“. До него е посочено налягането в центъра. Стрелка близо до образуването на налягане показва посоката и скоростта на неговото движение.

Съществуват следните начини за указване на скоростта на движение на формации под налягане:

• ALMOST STNR - почти стационарен (почти неподвижен) - скорост на образуване на налягане по-малка от 5 възела;
• SLW - бавно (бавно) - скорост на образуване на налягане от 5 до 10 възела;
• 10 kT — скорост на образуване на налягане във възли с точност до 5 възела; За най-дълбоките циклони са дадени текстови коментари, които дават характеристиките на циклона, налягането в центъра, координатите на центъра, посоката и скоростта на движение, максималната скорост на вятъра, както и зоната на ветровете със скорости над 30 и 50 възела.

Пример за коментар за циклон:

• РАЗВИВА СЕ НИСКО 992 hPa 56.2N 142.6E NNE 06 KT МАКСИМАЛЕН ВЯТЪР 55 KT ДО ЦЕНТЪРА НАД 50 KT В РАМКИТЕ НА 360 NM НАД 30 KT В РАМКИТЕ НА 800 NM SE-ПОЛУКРЪГЛО 550 NM ДРУГАДЕ.

• НИСКО РАЗВИВАНЕ - развиващ се циклон. Може да има и РАЗВИТ НИСЪК - развит циклон;
  • налягане в центъра на циклона - 992 hPa;
  • координати на центъра на циклона: ширина - 56,2° с.ш., дължина - 142,6° и.д.;
  • циклонът се движи в NNE със скорост 6 възела;
  • максималната скорост на вятъра близо до центъра на циклона е 55 възела.

Тропическият циклон преминава през 4 основни етапа в своето развитие:

• TD - тропическа депресия (тропическа депресия) - зона с ниско налягане (циклон) със скорост на вятъра до 17 m / s (33 възела, 7 точки по скалата на Бофорт) с ясно изразен център;
• TS - тропическа буря (Tropical Storm) - тропически циклон със скорост на вятъра 17-23 m/s (34-47 възела, 8-9 точки по скалата на Бофорт);
• STS - силна (тежка) тропическа буря (Severe Tropical Storm) - тропически циклон със скорост на вятъра 24-32 m/s (48-63 възела, 10-11 по скалата на Бофорт);
• T - тайфун (Typhoon) - тропически циклон със скорост на вятъра над 32,7 m/s (64 възела, 12 точки по скалата на Бофорт).

Посоката и скоростта на движение на тропически циклон е посочена под формата на вероятен сектор на движение и кръгове на вероятното положение след 12 и 24 часа. Започвайки с етапа TS (тропическа буря), метеорологичните карти предоставят текстов коментар за тропическия циклон и, започвайки с етапа STS (тежка тропическа буря), на тропическия циклон се дава номер и име.

Пример за коментар за тропически циклон:

• T 0408 TINGTING (0408) 942 hPa 26.2N 142.6E PSN ДОБЪР СЕВЕР 13 KT МАКСИМАЛЕН ВЯТЪР 75 KT ДО ЦЕНТЪР ОЧАКВАН МАКСИМАЛЕН ВЯТЪР 85 KT ДО ЦЕНТЪР ЗА СЛЕДВАЩИТЕ 24 ЧАСА НАД 50 KT В РАМКИТЕ НА 80 NM НАД 30 KT В РАМКИТЕ НА 180 N М НЕ-ПОЛУКРЪГ УЛАР 270 NM ДРУГАДЕ.

Т (тайфун) - етап на развитие на тропически циклон;

• 0408 - национален номер;
• име на тайфун - TINGTING;
• (0408) - международен номер (осми циклон от 2004 г.);
• налягане в центъра 942 hPa;
• координатите на центъра на циклона са 56,2° N 6° E. Координатите са определени с точност до 30 морски мили (PSN ДОБРЕ).

За да се посочи точността на определяне на координатите на центъра на циклона, се използват следните обозначения:

• PSN GOOD - точност до 30 морски мили;
• PSN FAIR - точност 30-60 морски мили;
• PSN POOR - точност под 60 морски мили;
• движейки се на СЕВЕР със скорост 13 възела;
• максимална скорост на вятъра от 75 възела близо до центъра;
• очаквана максимална скорост на вятъра от 85 възела за следващите 24 часа.

Метеорологичните карти също така показват опасности за навигация под формата на хидрометеорологични предупреждения. Видове хидрометеорологични предупреждения:

• [W] - предупреждение за вятър (Warning) със скорост до 17 m/s (33 възела, 7 точки по скалата на Бофорт);
• — предупреждение за силен вятър (Gale Warning) със скорост 17-23 m/s (34-47 възела, 8-9 точки по скалата на Бофорт);
• — предупреждение за бурен вятър (Storm Warning) със скорост 24-32 m/s (48-63 възела, 10-11 точки по скалата на Бофорт);
• — предупреждение за ураганни ветрове (Typhoon Warning) със скорост над 32 m/s (повече от 63 възела, 12 точки по скалата на Бофорт).
• МЪГЛА [W] - Предупреждение за мъгла при видимост под 4 мили. Границите на зоната за предупреждение са обозначени с вълнообразна линия. Ако зоната за предупреждение е малка, нейните граници не са посочени. В този случай се счита, че зоната заема правоъгълник, описан около предупредителния знак.

Хидрометеорологичните данни се нанасят върху метеорологични карти по определен модел, със символи и цифри, около кръг, показващ местоположението на хидрометеорологична станция или кораб.

Пример за информация от хидрометеорологична станция на метеорологична карта:

В центъра има кръг, изобразяващ хидрометеорологична станция. Засенчването на кръга показва общия брой облаци (N):

• dd - посока на вятъра, посочена със стрелка, отиваща в центъра на кръга на станцията от страната, където духа вятърът.

ff - скорост на вятъра, изобразена като перо на стрела със следните символи:

• малко перо съответства на скорост на вятъра 2,5 m/s;
• голямо перо съответства на скорост на вятъра 5 m/s;
• триъгълникът съответства на скорост на вятъра 25 m/s.

При липса на вятър (затишие) символът на станцията се изобразява като двоен кръг.

VV е хоризонталната видимост, обозначена с кодовия номер съгласно следната таблица:

• PPP - атмосферно налягане в десети от хектопаскала. Числата хиляди и стотици хектопаскали са пропуснати. Например, налягане от 987,4 hPa е нанесено на картата като 874, а 1018,7 hPa като 187. Знакът “xxx” показва, че налягането не е измерено.
• TT - температура на въздуха в градуси. Знакът “xx” показва, че температурата не е измерена.
• Nh е броят на облаците с ниски нива (CL), а при липсата им, броят на облаците със средни нива (CM), в точки.
• CL, CM, CH - формата на облаците съответно на долния (Low), средния (Middle) и горния (High) нива.
• pp е стойността на тенденцията на налягането през последните 3 часа, изразена в десети от хектопаскала, знакът „+“ или „-“ преди pp означава, съответно, повишаване или намаляване на налягането през последните 3 часа.
• a - характеристика на тенденцията на налягането през последните 3 часа, обозначена със символи, характеризиращи хода на промените в налягането.
• w е времето между периодите на наблюдение.
• ww — времето в момента на наблюдение.

Препоръчително четиво:

Настич Надежда Валентиновна

Термометър

Термометърът е устройство за измерване на температурата на въздуха, почвата, водата и др. Има няколко вида термометри:

течност;

механични;

електронни;

оптичен;

• инфрачервена.

Психрометър

Психрометърът е устройство за измерване на влажността и температурата на въздуха. Най-простият психрометър се състои от два алкохолни термометъра. Единият термометър е сух, а вторият има устройство за овлажняване. Спиртната колба на мокър термометър е увита в камбрикова лента, чийто край е в съд с вода. Поради изпаряването на влагата, навлажненият термометър се охлажда.

Барометър

Барометърът е устройство за измерване на атмосферното налягане. Живачният барометър е изобретен от италианския математик и физик Еванджелиста Торичели през 1644 г.; представлява плоча с живак, налят в нея, и епруветка (колба), поставена с отвора надолу. Когато атмосферното налягане се повиши, живакът в епруветката се повиши, а когато се понижи, живакът спадна.

Механичните барометри обикновено се използват в ежедневието. В анероида няма течност. В превод от гръцки „анероид“ означава „без вода“. Той показва атмосферното налягане, действащо върху гофрирана тънкостенна метална кутия, в която се създава вакуум.

Анемометър

Анемометър, вятъромер - устройство за измерване на скоростта на движение на газове и въздух в системи, например вентилация. В метеорологията се използва за измерване на скоростта на вятъра.

Въз основа на принципа на действие се разграничават механични анемометри, термоанемометри и ултразвукови анемометри.

Най-често срещаният тип анемометър е чашковият анемометър. Изобретен от д-р Джон Томас Ромни Робинсън, който е работил в обсерваторията Арма, през 1846 г. Състои се от четири полусферични чаши, симетрично монтирани върху кръстообразните спици на ротор, въртящ се на вертикална ос.

Вятърът от всяка посока върти ротора със скорост, пропорционална на скоростта на вятъра.

Валежомер

Валежомер, дъждомер, плувиометър или плувиограф е устройство за измерване на атмосферни течни и твърди валежи.

Устройството на валежомера Третяков

Комплектът валежомери се състои от два метални съда за събиране и съхранение на валежите, един капак за тях, таган за монтиране на валежни съдове, защита от вятър и две мерителни чаши.

Плувиограф

Устройство, предназначено за непрекъснато записване на количеството и интензитета на течните валежи спрямо времето (начало на валежите, край и т.н.), а на съвременните ветропоказатели - с помощта на електронно устройство.

Флюгерът често служи като декоративен елемент за украса на дома. Флюгерът може да се използва и за защита на комина от издухване.

МЕТЕОРОЛОГИЧНИ ИНСТРУМЕНТИ- уреди и съоръжения за измерване и записване на физическите характеристики на земната атмосфера (температура, атмосферно налягане и влажност, скорост и посока на вятъра, облачност, валежи, прозрачност на атмосферата), както и температурата на водата и почвата, интензивността на слънчевата радиация и др. С помощта на М. т. се откриват и оценяват чрез физ. процеси, които не могат да се възприемат директно, а също така провеждат научни изследвания. MP се използват в различни области на науката и технологиите и в много сектори на националната икономика.

В медико-биологичната практика микроклиматите се използват за изследване и оценка на климата на отделните райони, както и микроклимата на жилищни и промишлени сгради.

Първият измервателен уред е създаден в Индия преди повече от 2 хиляди години за измерване на количеството на валежите, но обикновените измервателни уреди започват да се използват едва през 17 век. след изобретяването на термометъра и барометъра. В Русия има систематичен климатол. инструментални наблюдения се извършват от 1724 г.

В зависимост от начина на записване на данните записите се делят на индикиращи и записващи. С помощта на показващи микрометри се получават визуални данни, които чрез наличните в тези инструменти четящи устройства позволяват да се определят стойностите на измерените величини. Измервателните уреди включват термометри, барометри, анемометри, влагомери, психрометри и др.. Записващите уреди (термографи, барографи, хигрографи и др.) автоматично записват показанията върху движеща се хартиена лента.

Температурата на въздуха, водата и почвата се измерва с течни термометри - живачни и алкохолни, биметални, както и електрически термометри, в които първичното възприемане на температурата се извършва чрез сензори (виж) - термоелектрически, терморезистивни, транзисторни и други преобразуватели (вижте Термометрия). Температурата се записва с помощта на термографи, както и с термоелектрически преобразуватели, свързани (включително дистанционно) към записващи устройства. Влажността на въздуха се измерва с психрометри (виж) и хигрометри (виж) от различни видове, а хигрографите се използват за записване на промените във влажността във времето.

Скоростта и посоката на вятъра се измерват и записват с помощта на анемометри, анемографи, анеморумбометри, лопатки и др. (виж Анемометър). Количеството на валежите се измерва с валежомери и дъждомери (виж Дъждомер) и се записва с плувиографи. Атмосферното налягане се измерва с живачни барометри, анероиди, хипсотермометри и се записва с барографи (виж Барометър). Интензитетът на слънчевата радиация, радиацията от земната повърхност и атмосферата се измерва с пирхелиометри, пиргеометри, актинометри, албедометри и се записва с пиранографи (виж Актинометрия).

Дистанционните и автоматичните медицински устройства стават все по-важни.

Библиография:Метеорологични прибори и автоматизация на метеорологичните измервания, изд. Л. П. Афиногенова и М. С. Стернцата, Л., 1966; Reifer A. B. et al. Ръководство за хидрометеорологични инструменти и инсталации, L., 1976.

В. П. Падалкин.