Meteorološka stanica: vrste, instrumenti i uređaji, obavljena zapažanja. Meteorološki instrumenti. Meteorološki instrumenti - instrumenti i instalacije za mjerenje i evidentiranje vrijednosti meteoroloških elemenata. Za poređenje. „Istraživanje i proizvodnja

Osmatranja na meteorološkim stanicama su uglavnom mjerne prirode i sprovode se pomoću posebnih mjernih instrumenata. uređaji; samo nekoliko meteoroloških elemenata je kvantificirano bez instrumenata (stepen oblačnosti, opseg vidljivosti i neki drugi). Kvalitativne procjene, kao što je određivanje prirode oblaka i padavina, rade se bez instrumenata.

Za mrežne uređaje to je neophodno istovjetnost, olakšavanje rada mreže i osiguranje uporedivosti zapažanja.

Meteorološki instrumenti su instalirani site otvorenim stanicama. U stanici su u zatvorenom prostoru postavljeni samo instrumenti za merenje atmosferskog pritiska (barometri), jer je razlika između pritiska vazduha na otvorenom i u zatvorenom prostoru zanemarljiva (praktično izostaje).

Instrumenti za određivanje temperature i vlažnosti zraka zaštićeni su od sunčevog zračenja, padavina i naleta vjetra, te se za to postavljaju u separe poseban dizajn. Očitavanje instrumenata vrši posmatrač unutar utvrđenih perioda posmatranja. Stanice su takođe opremljene sa samostalno pisanje instrumenti koji obezbeđuju kontinuirano automatsko snimanje najvažnijih meteoroloških elemenata (naročito temperature i vlažnosti vazduha, atmosferskog pritiska i vetra). Instrumenti za snimanje su često projektovani tako da njihovi prijemni delovi, koji se nalaze na gradilištu ili na krovu zgrade, imaju električni prenos na delove za pisanje instalirane unutar zgrade.

Principi brojnih meteoroloških instrumenata predloženi su još u 17.-19. vijeku. Trenutno se postiže brz napredak u meteorološkim instrumentima. Koristeći mogućnosti savremene tehnologije stvaraju se novi dizajni uređaja: toplotni i fotoelementi, poluprovodnici, radio komunikacije i radari, razne hemijske reakcije itd. Posebno se ističe upotreba poslednjih godina u meteorološke svrhe. radar. Na radarskom ekranu možete otkriti nakupine oblaka, područja padavina, grmljavine, pa čak i velike atmosferske vrtloge (tropske ciklone) na znatnoj udaljenosti od promatrača i pratiti njihovu evoluciju i kretanje.

Kao što je već spomenuto, napravljeni su veliki koraci u dizajnu automatske stanice, prenoseći svoja zapažanja u manje-više dugom vremenskom periodu bez ljudske intervencije.

Metode aerološke opservacije

Najjednostavniji tip aeroloških opservacija je sondiranje vjetra, tj. posmatranja vjetra u slobodnoj atmosferi koristeći pilot baloni. Ovo je naziv za male gumene balone napunjene vodonikom i puštene u slobodan let. Posmatranjem leta pilota balona kroz teodolite moguće je utvrditi brzinu i smjer vjetra na visinama na kojima balon leti. Trenutno se u aerološkim osmatranjima vjetra sve više koriste metode radio detekcije, odnosno radio smjera radiosonda i radara (radio zvuk vjetra), pružanje informacija o vjetru u prisustvu oblačnosti. Posmatranja vjetra, pored svoje naučne uloge, imaju direktan uticaj na operacije avijacije. Dolje opisano mjerenje temperature ima isto značenje.

Ispitivanje temperature nazivaju se redovnim (obično dva puta dnevno) ispuštanjima u visoke slojeve atmosfere baloni sa gumenim školjkama dovoljno velike veličine, na koje su pričvršćeni automatski instrumenti za snimanje temperature, pritiska i vlažnosti vazduha. Sve do tridesetih godina ovi uređaji - meteorografi- dali su samo zapis uočenih vrijednosti na kasetu snimača. Na jednoj ili drugoj visini, balon je, napuhujući se, pucao, a uređaj se spuštao na tlo na drugom, dodatnom balonu ili na padobranu. Međutim, povratak uređaja na mjesto puštanja ovisio je o slučaju, a o hitnom korištenju zapažanja nije moglo biti govora. Od 1930. metoda se proširila radiosonde(prvi put korišten u SSSR-u). Uređaj pričvršćen za loptu je radiosonda, dok je još u letu, šalje radio signale iz kojih se mogu odrediti vrijednosti meteoroloških elemenata u visokim slojevima.

Metoda radio sondiranja napravila je revoluciju u metodama aeroloških osmatranja i u cijeloj modernoj meteorologiji. Osmatranja radiosondom mogu se koristiti za meteorološke usluge bez ikakvog odlaganja, što posebno povećava njihovu vrijednost. Zahvaljujući radio sondiranju, naše znanje o slojevima atmosfere neuporedivo je poraslo na visinu od 30-40 km. Međutim, tačnost očitavanja modernih radiosonda još uvijek nije dovoljno visoka.

Radio sondiranje je zamenilo druge metode sondiranja temperature - porast meteorografa na zmajevima, privezanim balonima, avionima itd. Avion ostaje, međutim, važan alat za posebna složena opažanja koja zahtijevaju sudjelovanje promatrača, na primjer, za proučavanje fizičke strukture oblaka, za aktinometrijska i atmosfersko-električna promatranja. U iste svrhe se koriste baloni, i povremeno stratosferski baloni sa hermetički zatvorene gondole. Najnoviji rekord visine stratosferskog balona u Sjedinjenim Državama je blizu 35 km.

Poslednjih godina počeli su da praktikuju puštanje balona bez ljudi ne samo sa radiosondama, već i sa složenijim automatskim instrumentima za razne vrste posmatranja. Takve kuglice velikog promjera sa polietilenskom školjkom (prekookeanske sonde) dostižu visinu od oko 30-40 sa značajnim opterećenjem instrumenata km. Mogu letjeti na određenoj visini (tačnije, na zadatoj izobaričnoj površini, odnosno u sloju s istim atmosferskim pritiskom), dok su u zraku više dana zaredom i prenose radio signale. Određivanje putanja leta ovakvih balona važno je za proučavanje vazdušnog transporta u visokim slojevima atmosfere, posebno iznad okeana i na niskim geografskim širinama, gde je mreža aeroloških stanica nedovoljna.

Da bi se proučavali još viši slojevi atmosfere, vrše se ispuštanja meteorološki I geofizičke rakete sa instrumentima čija se očitavanja prenose putem radija. Podizni plafon raketa sada je postao neograničen.

Godine 1957-1958 U SSSR-u, a potom i u SAD-u uspjeli su lansirati prve Zemljine satelite s automatskim instrumentima u gornje slojeve atmosfere. Sada se veliki broj takvih satelita okreće oko Zemlje, a orbite nekih od njih dosežu visinu od nekoliko desetina hiljada kilometara. Od 1960. godine tzv vremenski sateliti, dizajniran za proučavanje donjih slojeva atmosfere. Oni fotografišu i prenose putem televizije distribuciju oblaka širom svijeta, a također mjere radijaciju koja dolazi sa površine zemlje.

Pored toga, važan metod za proučavanje viših slojeva je posmatranje širenja radio talasa.

Era velikih otkrića i izuma, koja je označila početak novog perioda u ljudskoj istoriji, takođe je revolucionirala prirodne nauke. Otkriće novih zemalja donijelo je informacije o ogromnom broju fizičkih činjenica koje su ranije bile nepoznate, počevši od eksperimentalnih dokaza o sferičnosti Zemlje i konceptu raznolikosti njene klime. Plovidba ovog doba zahtijevala je veliki razvoj astronomije, optike, poznavanje pravila plovidbe, svojstva magnetne igle, poznavanje vjetrova i morskih struja svih okeana. Dok je razvoj trgovačkog kapitalizma poslužio kao poticaj za sve udaljenija putovanja i potragu za novim morskim putovima, prijelaz sa stare zanatske proizvodnje na proizvodnju zahtijevao je stvaranje nove tehnologije.

Ovaj period nazvan je dobom renesanse, ali njegova dostignuća su daleko prevazišla oživljavanje antičkih nauka - obilježila ga je prava naučna revolucija. U 17. veku postavljeni su temelji nove matematičke metode za analizu beskonačno malih, otkriveni su mnogi osnovni zakoni mehanike i fizike, izmišljeni nišan, mikroskop, barometar, termometar i drugi fizički instrumenti. Koristeći ih, eksperimentalna nauka se brzo počela razvijati. Najavljujući njen nastanak, Leonardo da Vinči, jedan od najsjajnijih predstavnika nove ere, rekao je da „...čini mi se da su te nauke prazne i pune grešaka koje se ne završavaju očiglednim iskustvom, tj. osim ako njihov početak ili sredina ili kraj ne prolazi kroz jedno od pet čula.” Božja intervencija u prirodne pojave smatrana je nemogućom i nepostojećom. Nauka je izašla ispod jarma crkve. Uz crkvene vlasti, zaboravu je bio predat i Aristotel - od sredine 17. vijeka. Njegove kreacije gotovo nikada nisu ponovo objavljivane i nisu ih spominjali prirodoslovci.

U 17. veku nauka je počela iznova da se stvara. Ta nova nauka

morao izboriti pravo na postojanje, izazvao je veliki entuzijazam među naučnicima tog vremena. Dakle, Leonardo da Vinci nije bio samo veliki umjetnik, mehaničar i inženjer, on je bio dizajner niza fizičkih instrumenata, jedan od osnivača atmosferske optike, a ono što je napisao o rasponu vidljivosti obojenih objekata ostaje zanimljivo za ovaj dan. Pascal, filozof koji je proglasio da će mu ljudska misao omogućiti da savlada moćne sile prirode, izvanredni matematičar i tvorac hidrostatike, prvi je eksperimentalno dokazao smanjenje atmosferskog tlaka s visinom. Descartes i Locke, Newton i Leibniz - veliki umovi 17. stoljeća, poznati po svojim filozofskim i matematičkim istraživanjima - dali su veliki doprinos fizici, posebno nauci o atmosferi, koja je tada bila gotovo neodvojiva od fizike.

Ovu revoluciju je predvodila Italija, gdje su živjeli i radili Galileo i njegovi učenici Torricelli, Maggiotti i Nardi, Viviani i Castelli. Druge zemlje su također dale veliki doprinos meteorologiji u to vrijeme; dovoljno je prisjetiti se F. Bacona, E. Mariottea, R. Boylea, Chr. Huygens, O. Guericke - niz izvanrednih mislilaca.

Glasnik nove naučne metode bio je F. Bacon (1561 - 1626) - "osnivač engleskog materijalizma i sve eksperimentalne nauke našeg vremena", prema Karlu Marxu. Bacon je odbacio spekulacije sholastičke "nauke", koja je, kako je ispravno rekao, zanemarivala prirodnu nauku, bila je strana iskustvu, bila okovana praznovjerjem i klanjala se autoritetima i dogmama vjere, koje su neumorno govorile o nespoznatljivosti Boga i njegovih kreacije. Bacon je proglasio da će nauku voditi jedinstvo iskustva i razuma, pročišćavajući iskustvo i izvlačeći iz njega zakone prirode koje potonji tumače.

U Baconovom novom organonu nalazimo opis termometra, koji je čak dao razlog da se Bacona smatra izumiteljem ovog uređaja. Bekon je takođe pisao ideje o opštem sistemu vetrova zemaljske kugle, ali one nisu našle odgovor u delima autora 17. - 18. veka koji su pisali o istoj temi. Baconovi vlastiti eksperimentalni radovi, u poređenju sa njegovim filozofskim studijama, su, međutim, od sekundarnog značaja.

Galileo je najviše učinio za eksperimentalnu nauku u prvoj polovini 17. veka, uključujući i meteorologiju. Ono što je dao meteorologiji ranije se činilo sekundarnim u poređenju, na primjer, s Toričelijevim doprinosom ovoj nauci. Sada znamo, međutim, da je pored ideja koje je prvi izneo o težini i pritisku vazduha, Galileo došao na ideju prvih meteoroloških instrumenata - termometra, barometra, kišomera. Njihovo stvaranje postavilo je temelje cjelokupnoj modernoj meteorologiji.

Rice. 1. Vrste živinih barometara: a - šalica, b - sifonska, c - sifonska čaša.

Rice. 2. Stacionarni barometar za čaše; K je prsten na kojem je okačen barometar.

Meteorološka kabina

Svrha. Kabina služi za zaštitu meteoroloških instrumenata (termometara, higrometara) od kiše, vjetra i sunčeve svjetlosti.

Materijali:

• - drveni blokovi 50 x 50 mm, dužine do 2,5 m, 6 kom.;
• - ploče od šperploče širine 50-80 mm, dužine do 450 mm, 50 kom.;
• - šarke za ventilacione otvore, 2 kom.;
• - daske debljine ne veće od 20 mm za izradu dna i krova separea;
• - bijela boja, ulje ili emajl;
• - materijal za merdevine.

Manufacturing. Tijelo je oboreno od šipki. Ugaone šipke treba da formiraju visoke noge kabine. U šipkama se rade plitki rezovi pod uglom od 45°, u njih se ubacuju ploče od šperploče tako da formiraju bočne zidove i da se kroz suprotne zidove kabine ne vide praznine. Okvir prednjeg zida (vrata) je izrađen od letvica i okačen na šarke. Stražnji zid kabine i vrata montirani su od ploča od šperploče na isti način kao i bočni zidovi. Dno i krov su od dasaka. Krov mora visjeti sa svake strane kabine za najmanje 50 mm, postavlja se koso. Separe je ofarban u bijelo.

Instalacija. Kabina se postavlja tako da je njeno dno 2 m iznad zemlje. U blizini se izrađuju trajne ljestve od bilo kojeg materijala takve visine da je lice posmatrača koji na njima stoji u visini sredine kabine.

Eklimetar

Svrha. Mjerenje vertikalnih uglova, uključujući visine nebeskih tijela.

Materijali:

• - metalni kutomjer;
• - konac sa utegom.

Manufacturing. Rubovi osnove kutomjera su savijeni pod pravim uglom, na savijenim dijelovima su probušene male nišanske rupe na istoj udaljenosti od horizontalnog promjera kutomjera. Digitalizacija skale kutomjera se mijenja: 0° se postavlja tamo gdje obično stoji 90°, a na mjestima 0° i 180° upisuje se 90°. Kraj konca je fiksiran u sredini kutomjera, drugi kraj konca sa utegom slobodno visi.

Rad sa uređajem. Kroz dvije nišanske rupe usmjeravamo uređaj prema željenom objektu (nebesko tijelo ili objekt na Zemlji) i očitavamo vertikalni ugao duž navoja. Ne možete gledati u Sunce čak ni kroz male rupe; da biste odredili visinu Sunca, potrebno je pronaći položaj tako da sunčeva zraka prolazi kroz obje rupe za nišanjenje.

Hygrometer

Svrha. Određivanje relativne vlažnosti vazduha bez pomoći tabela.

Materijali:

• - ploča 200 x 160 mm;
• - letvice 20 x 20 mm, dužine do 400 mm, 3--4 kom.;
• - 5--7 svijetle ljudske kose dužine 300--350 mm;
• - teg ili drugi uteg težine 5-7 g;
• - laki metalni pokazivač dužine 200--250 mm;
• - žica, mali ekseri.

Ženska kosa je potrebna, tanja je. Prije odsijecanja 5-7 vlasi potrebno je dobro oprati kosu šamponom za masnu kosu (čak i ako vam kosa nije masna). Na strelici mora postojati protivteg tako da strelica, kada se postavi na horizontalnu os, bude u indiferentnoj ravnoteži.

Manufacturing. Ploča služi kao osnova uređaja. Na njega je montiran okvir u obliku slova U visine 250-300 i širine 150-200 mm. Prečka je pričvršćena vodoravno na visini od oko 50 mm od osnove. Osa strelice je instalirana u sredini, ovo može biti ekser. Strelicu treba staviti na njega rukavom. Čaura treba slobodno da se okreće oko ose. Vanjska površina čahure ne smije biti klizava (na nju se može staviti kratak komad tanke gumene cijevi). Kosa je pričvršćena na sredinu gornje prečke okvira, a uteg je okačen na drugi kraj snopa kose. Kosa treba da dodiruje bočnu površinu rukava, s njom morate napraviti jedan puni okret. Vaga u obliku luka izrezana je od kartona ili bilo kojeg drugog materijala i pričvršćena na okvir. Nulta podjela skale (potpuna suhoća zraka) može se, uz određeni stepen konvencije, primijeniti tamo gdje se igla uređaja zaustavi nakon stavljanja u pećnicu na 3-4 minute. Označite maksimalnu vlažnost (100%) prema očitanju strelice na uređaju, stavite u kantu prekrivenu plastičnom folijom, a na dno nalijte kipuću vodu. Podijelite interval između 0% i 100% na 10 jednakih dijelova i označite desetine postotaka. Dobro je ako možete kontrolirati očitanja higrometra provjeravajući ih psihrometrom na meteorološkoj stanici.

Instalacija. Pogodno je držati uređaj u meteorološkoj kabini; ako želite da saznate vlažnost u prostoriji, postavite je u prostoriju.

Ekvatorijalni sunčani sat

Svrha. Određivanje pravog solarnog vremena.

Materijali:

• - kvadratna ploča sa stranicom od 200 do 400 mm;
• - drveni ili metalni štap, možete uzeti ekser od 120 mm;
• - kompas;
• - kutomjer;
• - uljane boje u dvije boje.

Manufacturing. Ploča - postolje sata je obojeno u jednu boju. Na bazi je bojom druge boje nacrtan brojčanik - krug podijeljen na 24 dijela (po 15° svaki). Na vrhu je napisano 0, dolje 12, lijevo 18, desno 6. U sredini sata je fiksiran gnomon - drvena ili metalna igla; mora biti strogo okomito na brojčanik. Instalacija. Sat se postavlja na bilo kojoj visini na što otvorenijem mestu, nije zaštićeno od sunčeve svetlosti zgradama ili drvećem. Baza sata (donji dio brojčanika) nalazi se u smjeru istok-zapad. Gornji dio brojčanika je podignut tako da je ugao između ravni brojčanika i horizontalne ravni 90° minus ugao koji odgovara geografskoj širini mjesta. Rad sa uređajem. Vrijeme se očitava na brojčaniku po sjeni koju baca gnomon. Radno vrijeme će trajati od kraja marta do 20-23. septembra.

Sat pokazuje pravo solarno vrijeme, ne zaboravite da se razlikuje od onog po kojem živimo, na nekim mjestima prilično značajno. Ako želite da sat radi zimi, uvjerite se da gnomon prolazi kroz osnovnu ploču, služit će kao oslonac u svom nagnutom položaju i nacrtajte drugi brojčanik na donjoj strani baze; samo će na njemu broj 6 biti lijevo, a 18 desno. -- Bilješka ed.

Svrha. Određivanje smjera i jačine vjetra.

Materijali:

• - drveni blok;
• - limena ili tanka šperploča;
• - debela žica, 5-7 mm;
• - plastelin ili kit za prozore;
• - uljane boje;
• - mali nokti.

Manufacturing. Telo vetrobrana je napravljeno od drvenog bloka dužine 110-120 mm, koji je oblikovan u krnju piramidu sa osnovama 50 x 50 mm i 70 x 70 mm. Dva limena ili šperploča krila u obliku trapeza visine oko 400 mm, sa osnovom od 50 mm i 200 mm, prikovana su na suprotne bočne strane piramide; limeni bokobrani su bolji, ne izvijaju se od vlage.

U sredini bloka (ne kroz!) izbušena je rupa prečnika nešto većeg od prečnika igle na kojoj će se lopatica okretati. Bilo bi dobro ubaciti nešto čvrsto unutar rupe, na samom kraju, da kada se lopatica okrene, rupa ne izbuši. U krajnji dio vjetrobrana, sa strane suprotne krilima, zabije se žica, tako da viri 150-250 mm, a na njen kraj se stavi kuglica plastelina ili kita za prozore. Težina lopte je odabrana tako da balansira krila tako da se vjetrokaz ne okreće naprijed ili naprijed. Bilo bi dobro kada biste umjesto plastelina ili kita mogli odabrati i osigurati drugu, pouzdaniju protutežu žici. Savijen je od žice i umetnut okomito u gornju površinu letvice vjetrobrana, iznad ose njene rotacije, pravokutnog okvira visine 350 mm. i širine 200 mm. Okvir mora biti postavljen okomito na uzdužnu os vjetrobrana. Na ram je okačena na omče (žičani prstenovi) limena ili šperploča težine 200 g i dimenzija 150 x 300 mm. Daska se treba slobodno ljuljati, ali se ne smije pomicati s jedne na drugu stranu. Na jedan od bočnih stubova okvira pričvršćena je šperploča ili limena skala jačine vjetra u tačkama. Svi drveni i šperpločasti dijelovi (i ostali po želji) su ofarbani uljanom bojom.

Instalacija. Po standardu, vjetrokaz se postavlja na stub ukopan u zemlju ili na toranj iznad krova zgrade na visini od 10 m iznad nivoa tla. Prilično je teško ispuniti ovaj zahtjev, morat ćete poći od mogućnosti, uzimajući u obzir vidljivost uređaja s visine ljudske visine. Os vetrobrana mora biti postavljena okomito na stub, na čijim stranama treba da budu igle koje označavaju osam smjerova: N, NE, E, SE, S, SW, W, NW. Od njih samo jedan, usmjeren na sjever, treba da ima jasno vidljivo slovo C.

Rad sa uređajem. Smjer vjetra je smjer iz kojeg vjetar duva, tako da se očitava po položaju protivteže, a ne po krilima vjetrobrana. Jačina vjetra u tačkama očitava se stepenom otklona daske vjetrobrana. Ako ploča oscilira, uzima se u obzir njena prosječna pozicija; kada se posmatraju izolirani jaki udari vjetra, naznačena je maksimalna snaga vjetra. Dakle, upis “JZ 3 (5)” znači: jugozapadni vjetar, jačina 3, udari do jačine 5.

Meteorološke stanice

Higrometar za kosu: 1 -- kosa; 2 -- okvir; 3 -- strelica; 4 -- skala.

Filmski higrometar: 1 -- membrana; 2 -- strelica; 3 -- skala.

Meteorološki instrumenti koje je koristio R. Hooke sredinom 17. stoljeća: barometar ( A), anemometar ( b) i kompas ( V) određivao pritisak, brzinu i smjer vjetra u funkciji vremena, naravno, ako je postojao sat. Da bi se razumjeli uzroci i svojstva kretanja atmosferskog zraka, bila su potrebna brojna i prilično precizna mjerenja, a samim tim i prilično jeftini i precizni instrumenti. Slika: Quantum

Unutrašnja struktura aneroida.

Lokacija meteoroloških stanica na Zemlji

Slike sa svemirskih meteoroloških stanica

Vremenska prognoza je napravljena kako na osnovu očitavanja s brodskih instrumenata, tako i na osnovu informacija koje prenose obalne meteorološke službe.

Glavni element u prognozi vremena je atmosferski pritisak. Normalni atmosferski pritisak je masa živinog stuba visine 760 mm na površini od 1 cm2. Za mjerenje tlaka u brodskim uvjetima koriste se aneroidni barometar i barograf (slika 1).

Uređaj koji kontinuirano bilježi atmosferski tlak na posebnoj papirnoj barogramskoj vrpci. To nam omogućava da procijenimo promjene atmosferskog tlaka tokom vremena i napravimo odgovarajuća predviđanja.

Rice. 1 Instrumenti za mjerenje atmosferskog tlaka: aneroidni barometar i barograf

Za mjerenje brzine i smjera pravog vjetra koriste se anemometar, štoperica i CMO krug (slika 2).

Koristi se za mjerenje prosječne brzine vjetra u određenom vremenskom periodu. Brojač anemometara ima tri brojčanika: veliki, podijeljen na sto dijelova, koji daje jedinice i desetine podjela, i dva mala - za brojanje stotina i hiljada podjela. Prije utvrđivanja brzine vjetra potrebno je snimiti očitanje skale. Zatim stanite na gornji most na vjetrovitoj strani na mjestu gdje strujanje vjetra nije narušeno brodskim konstrukcijama. Držeći anemometar u ispruženoj ruci, uključite ga istovremeno sa štopericom. Nakon 100 sekundi isključite anemometar i zabilježite novo očitanje. Pronađite razliku u očitanjima i podijelite sa 100. Dobiveni rezultat je brzina vjetra, mjerena u metrima u sekundi (m/s).

Ako je brod u plovidbi, tada se mjere prividni (posmatrani) smjer i brzina vjetra, odnosno rezultantne brzine pravog vjetra i broda. Prilikom određivanja prividnog smjera vjetra, treba imati na umu da vjetar uvijek "duva u kompas".

Za određivanje pravog smjera i brzine vjetra na brodu u pokretu koristi se krug SMO (Sevastopol Marine Observatory). Postupak izračunavanja je dat na poleđini kruga.

Moderni brodovi su opremljeni automatskim meteorološkim stanicama. Na gornjem mostu je postavljena mjerna oprema, na mostu su prikazani indikatori koji pokazuju smjer i brzinu pravog vjetra u datom trenutku.

Za mjerenje vlažnosti na brodovima koristi se aspiracijski psihrometar (slika 3), koji se sastoji od dva termometra umetnuta u niklovani metalni okvir, na koji je pričvršćen aspirator (ventilator). Kada aspirator radi, vazduh se usisava odozdo kroz duple cevi koje štite rezervoare termometra. Tečeći oko rezervoara termometara, vazduh im prenosi svoju temperaturu. Desni rezervoar je umotan u kambrik, koji se navlaži pipetom 4 minute prije pokretanja ventilatora. Mjerenja se vrše na krilu mosta na vjetrovitoj strani. Očitavanja se prvo uzimaju sa suhog termometra, a zatim sa vlažnog.

Vlažnost vazduha karakteriše sadržaj vodene pare u vazduhu. Količina vodene pare u gramima po kubnom metru vlažnog zraka naziva se apsolutna vlažnost.

Relativna vlažnost je omjer količine vodene pare sadržane u zraku i količine pare potrebne za zasićenje zraka na datoj temperaturi, izražen u postocima. Kada temperatura padne, relativna vlažnost se povećava, a kada temperatura raste, opada.

Kada se zrak koji sadrži vodenu paru ohladi na određenu temperaturu, on će biti toliko zasićen vodenom parom da će daljnje hlađenje uzrokovati kondenzaciju, odnosno stvaranje vlage, odnosno sublimaciju - direktno stvaranje kristala leda iz vodene pare. Temperatura na kojoj vodena para sadržana u zraku dostiže zasićenje naziva se tačka rose.

Termometar se koristi za mjerenje temperature okolnog zraka (slika 4).

Čitanje faks kartica

Informacije o vremenskim i morskim prilikama koje su potrebne za odlučivanje o izboru kursa ili rada na moru mogu se dobiti u vidu faksimila raznih karata. Ova vrsta hidrometeoroloških informacija je najinformativnija. Odlikuje ga velika raznolikost, efikasnost i vidljivost.

Trenutno regionalni hidrometeorološki centri sastavljaju i emituju veliki broj različitih karata. Ispod je lista karata koje se najčešće koriste u svrhe navigacije:

• površinska vremenska analiza. Mapa je sastavljena na osnovu površinskih meteoroloških osmatranja na ključne datume;
• površinska vremenska prognoza. Prikazuje očekivano vrijeme u navedenom području za 12, 24, 36 i 48 sati;
• kratkoročna površinska prognoza. Dat je očekivani položaj tlačnog sistema (cikloni, anticikloni, frontovi) u površinskom sloju za narednih 3-5 dana;
• analiza talasnog polja. Ova karta daje opis talasnog polja u regionu - pravac prostiranja talasa, njihovu visinu i period;
• prognoza talasnog polja. Prikazuje prognozirano talasno polje za 24 i 48 sati - smer talasa i visina preovlađujućih talasa;
• karta ledenih uslova. Prikazana je ledena situacija na datom području (koncentracija, ivica leda, polinija i druge karakteristike) i položaj santi leda.

Mape za analizu površine sadrže podatke o stvarnom vremenu u nižim slojevima atmosfere. Polje pritiska na ovim kartama je predstavljeno izobarama na nivou mora. Glavne površinske karte su za 00:00, 06:00, 12:00 i 5:00 sati po Griniču.

Mape prognoze su karte očekivanih vremenskih uslova (12, 24, 36, 48, 72 sata). Na kartama površinske prognoze naznačeni su očekivani položaji centara ciklona i anticiklona, ​​frontalni presjeci i tlačna polja.

Prilikom čitanja faksimilnih hidrometeoroloških karata, navigator prima početne informacije iz zaglavlja karte. Zaglavlje karte sadrži sljedeće informacije:

• tip kartice;
• geografsko područje obuhvaćeno mapom;
• Pozivni znakovi hidrometeoroloških stanica;
• datum i vrijeme objavljivanja;
• Dodatne informacije.

Tip i region karte karakterišu prva četiri simbola, pri čemu prva dva karakterišu tip, a sledeća dva region karte. Na primjer:

• ASAS - analiza površine (AS - analiza površine) za azijski dio (AS - Azija);
• FWPN - talasna prognoza (FW - prognoza vala) za sjeverni dio Tihog okeana (PN - Pacific North).

Uobičajene skraćenice su navedene u nastavku:

• Karte analize hidrometeorološke situacije.
  • AS - analiza površine (Surface Analysis);
  • AU - Gornja analiza za različite visine (pritiske);
  • AW - Analiza talasa/vjetra;
• Prognostičke kartice (za 12, 24, 48 i 72 sata).
  • FS - površinska prognoza (Surface Forecast)
  • FU - prognoza nadmorske visine (Upper Forecast) za različite visine (pritiske).
  • FW - prognoza vjetra/valova (Wave/Wind Forecast).
• Posebne karte.
  • ST—prognoza leda (Stanje morskog leda);
  • WT - prognoza tropskog ciklona (Tropical Cyclone Forecast);
  • CO - Mapa temperature morske površine;
  • SO - karta površinskih struja (Sea Surface Current).
• Sljedeće skraćenice se obično koriste za označavanje područja koje pokriva karta:
  • AS - Azija;
  • AE - Jugoistočna Azija
  • PN—pacifički sjever;
  • JP - Japan;
  • WX - zona Ekvatora, itd.

Četiri abecedna znaka mogu biti praćena sa 1-2 numerička znaka koji specificiraju tip karte, na primjer FSAS24 - površinska analiza za 24 sata ili AUAS70 - nadzemna analiza za pritisak od 700 hPa.

Tip i područje karte prati pozivni znak radio stanice koja emituje kartu (na primjer, JMH - Japanska meteorološka i hidrografska agencija). Drugi red naslova označava datum i vrijeme kada je mapa sastavljena. Datum i vrijeme su u srednjem vremenu po Griniču ili UTC. Za označavanje datog vremena koriste se skraćenice Z (ZULU) i UTC (Univerzalno koordinirano vrijeme), na primjer, 240600Z JUN 2007. - 24.6.2007., 06.00 GMT.

Treći i četvrti red zaglavlja dešifruju tip kartice i pružaju dodatne informacije (slika 5).

Rasterećenje pritiska na faksimilnim kartama predstavljeno je izobarama - linijama konstantnog pritiska. Na japanskim vremenskim kartama, izobare se povlače kroz 4 hektopaskala za pritiske koji su višekratni od 4 (na primjer, 988, 992, 996 hPa). Svaka peta izobara, tj. višekratnik od 20 hPa, nacrtana je debelom linijom (980, 1000, 1020 hPa). Takve izobare su obično (ali ne uvijek) označene pritiskom. Ako je potrebno, srednje izobare se također povlače kroz 2 hektopaskala. Takve izobare se crtaju isprekidanom linijom.

Formacije pritiska na vremenskim kartama Japana predstavljene su ciklonima i anticiklonima. Cikloni su označeni slovom L (Nisko), anticiklone slovom H (Visoka). Centar formiranja pritiska je označen sa “x”. Pritisak u centru je prikazan pored njega. Strelica u blizini formacije pritiska pokazuje smjer i brzinu njenog kretanja.

Postoje sljedeći načini za označavanje brzine kretanja tlačnih formacija:

• SKORO STNR - gotovo stacionaran (gotovo stacionaran) - brzina formiranja pritiska manja od 5 čvorova;
• SLW - polako (polako) - brzina formiranja pritiska od 5 do 10 čvorova;
• 10 kT — brzina formiranja pritiska u čvorovima sa tačnošću od 5 čvorova; Za najdublje ciklone daju se tekstualni komentari koji daju karakteristike ciklona, ​​pritisak u centru, koordinate centra, smjer i brzinu kretanja, maksimalnu brzinu vjetra, kao i zonu vjetrova sa brzinama. preko 30 i 50 čvorova.

Primjer komentara o ciklonu:

• RAZVOJ NISKO 992 hPa 56.2N 142.6E SSI 06 KT MAKSIMALNI VJETROV 55 KT BLIZU CENTRA PREKO 50 KT U OKVIRU 360 NM PREKO 30 KT UNUTAR 800 NM SE-POLUKRUŽNO 550 NM.

• NISKI RAZVOJ - ciklon u razvoju. Može postojati i DE-VELOPED LOW - razvijen ciklon;
  • pritisak u centru ciklona - 992 hPa;
  • koordinate centra ciklona: geografska širina - 56,2° N, geografska dužina - 142,6° E;
  • ciklon se kreće na SSI brzinom od 6 čvorova;
  • maksimalna brzina vjetra u blizini centra ciklona je 55 čvorova.

Tropski ciklon prolazi kroz 4 glavne faze u svom razvoju:

• TD — tropska depresija (Tropska depresija) — područje niskog pritiska (ciklon) sa brzinom vjetra do 17 m/s (33 čvora, 7 bodova na Beaufortovoj skali) sa izraženim centrom;
• TS - tropska oluja (Tropical Storm) - tropski ciklon sa brzinom vjetra od 17-23 m/s (34-47 čvorova, 8-9 bodova na Beaufortovoj skali);
• STS - jaka (ozbiljna) tropska oluja (Severe Tropical Storm) - tropski ciklon sa brzinom vjetra od 24-32 m/s (48-63 čvora, 10-11 na Beaufortovoj skali);
• T - tajfun (Typhoon) - tropski ciklon sa brzinom vjetra većom od 32,7 m/s (64 čvora, 12 bodova na Beaufortovoj skali).

Smjer i brzina kretanja tropskog ciklona označeni su u obliku vjerovatnog sektora kretanja i krugova vjerovatnog položaja nakon 12 i 24 sata. Počevši od faze TS (tropska oluja), vremenske karte daju tekstualni komentar o tropskom ciklonu, a počevši od faze STS (teška tropska oluja), tropskom ciklonu se daje broj i ime.

Primjer komentara o tropskom ciklonu:

• T 0408 TINGTING (0408) 942 hPa 26.2N 142.6E PSN DOBRO SJEVERNI 13 KT MAKSIMALNI VJETROV 75 KT BLIZU CENTRA OČEKIVANI MAKSIMALNI VJETAR 85 KT BLIZU CENTRA ZA NAREDNIH 24 SATA 08.08. 80 NM NE-POLUKRUG ULAR 270 NM DRUGDE.

T (tajfun) - faza razvoja tropskog ciklona;

• 0408 - nacionalni broj;
• naziv tajfuna - TINGTING;
• (0408) - međunarodni broj (osmi ciklon 2004. godine);
• pritisak u centru 942 hPa;
• koordinate centra ciklona su 56,2° N 6° E. Koordinate su određene sa tačnošću od 30 nautičkih milja (PSN DOBRO).

Da bi se naznačila točnost određivanja koordinata centra ciklona, ​​koriste se sljedeće oznake:

• PSN DOBRO - tačnost do 30 nautičkih milja;
• PSN FAIR - tačnost 30-60 nautičkih milja;
• PSN POOR - tačnost ispod 60 nautičkih milja;
• kreće se na SJEVER brzinom od 13 čvorova;
• maksimalna brzina vjetra od 75 čvorova u blizini centra;
• Očekivana maksimalna brzina vjetra od 85 čvorova u naredna 24 sata.

Vremenske karte također ukazuju na opasnosti u navigaciji u obliku hidrometeoroloških upozorenja. Vrste hidrometeoroloških upozorenja:

• [W] - upozorenje o vjetru (Warning) brzinom do 17 m/s (33 čvora, 7 bodova na Beaufortovoj skali);
• — upozorenje na jak vjetar (Gale Warning) brzinom od 17-23 m/s (34-47 čvorova, 8-9 bodova po Beaufortovoj skali);
• — upozorenje o olujnim vjetrovima (Storm Warning) brzinom od 24-32 m/s (48-63 čvora, 10-11 bodova na Beaufortovoj skali);
• — upozorenje o uraganskim vjetrovima (Typhoon Warning) brzinom većom od 32 m/s (više od 63 čvora, 12 bodova na Beaufortovoj skali).
• MAGLA [W] - Upozorenje o magli s vidljivošću manjom od 4 milje. Granice područja upozorenja označene su valovitom linijom. Ako je područje upozorenja malo, njegove granice nisu naznačene. U ovom slučaju, smatra se da područje zauzima pravougaonik opisan oko znaka upozorenja.

Hidrometeorološki podaci se ucrtavaju na vremenske karte prema određenom obrascu, sa simbolima i brojevima, oko kruga koji označavaju lokaciju hidrometeorološke stanice ili broda.

Primjer informacija sa hidrometeorološke stanice na vremenskoj karti:

U sredini se nalazi krug koji prikazuje hidrometeorološku stanicu. Sjenčanje kruga pokazuje ukupan broj oblaka (N):

• dd - smjer vjetra, označen strelicom koja ide u centar kruga stanice sa strane gdje vjetar duva.

ff - brzina vjetra, prikazana kao pero strelice sa sljedećim simbolima:

• malo pero odgovara brzini vjetra od 2,5 m/s;
• veliko pero odgovara brzini vjetra od 5 m/s;
• trougao odgovara brzini vjetra od 25 m/s.

U nedostatku vjetra (tiša), simbol stanice je prikazan kao dvostruki krug.

VV je horizontalna vidljivost označena kodnim brojem prema sljedećoj tabeli:

• PPP - atmosferski pritisak u desetinama hektopaskala. Brojevi od hiljada i stotina hektopaskala su izostavljeni. Na primjer, pritisak od 987,4 hPa je ucrtan na karti kao 874, a 1018,7 hPa kao 187. Znak “xxx” označava da pritisak nije izmjeren.
• TT - temperatura vazduha u stepenima. Znak “xx” označava da temperatura nije izmjerena.
• Nh je broj oblaka niskog nivoa (CL), a u njihovom odsustvu, broj oblaka srednjeg nivoa (CM), u bodovima.
• CL, CM, CH - oblik oblaka donjeg (niskog), srednjeg (srednjeg) i gornjeg (visokog) nivoa.
• pp je vrijednost trenda pritiska u posljednja 3 sata, izražena u desetinkama hektopaskala, znak “+” ili “-” ispred pp znači, respektivno, povećanje ili smanjenje pritiska u posljednja 3 sata.
• a - karakteristika trenda pritiska u poslednja 3 sata, označena simbolima koji karakterišu tok promene pritiska.
• w je vrijeme između perioda posmatranja.
• ww — vrijeme u vrijeme posmatranja.

Predloženo čitanje:

Nastich Nadezhda Valentinovna

Termometar

Termometar je uređaj za mjerenje temperature zraka, tla, vode i tako dalje. Postoji nekoliko vrsta termometara:

tekućina;

mehanički;

elektronski;

optički;

• infracrveni.

Psihrometar

Psihrometar je uređaj za mjerenje vlažnosti i temperature zraka. Najjednostavniji psihrometar se sastoji od dva alkoholna termometra. Jedan termometar je suv, a drugi ima uređaj za vlaženje. Alkoholna boca mokrog termometra umotana je u kambričnu traku, čiji je kraj u posudi s vodom. Zbog isparavanja vlage, navlaženi termometar se hladi.

Barometar

Barometar je uređaj za mjerenje atmosferskog tlaka. Živin barometar izumio je italijanski matematičar i fizičar Evangelista Torricelli 1644. godine; to je bila ploča u koju je ulivena živa i epruveta (boca) postavljena sa rupom nadole. Kada se atmosferski pritisak povećao, živa u epruveti je porasla, a kada se smanjila, živa je opala.

Mehanički barometri se obično koriste u svakodnevnom životu. U aneroidu nema tečnosti. U prijevodu s grčkog, "aneroid" znači "bez vode". Prikazuje atmosferski pritisak koji deluje na valovitu metalnu kutiju tankih zidova u kojoj se stvara vakuum.

Anemometar

Anemometar, mjerač vjetra - uređaj za mjerenje brzine kretanja plinova i zraka u sistemima, na primjer, ventilacija. U meteorologiji se koristi za mjerenje brzine vjetra.

Na osnovu principa rada razlikuju se mehanički anemometri, termalni anemometri i ultrazvučni anemometri.

Najčešći tip anemometra je čašni anemometar. Izumio ga je dr John Thomas Romney Robinson, koji je radio u opservatoriji Armagh, 1846. Sastoji se od četiri poluloptaste čaše, simetrično postavljene na krstaste žbice rotora koji se okreće oko vertikalne ose.

Vjetar iz bilo kojeg smjera rotira rotor brzinom proporcionalnom brzini vjetra.

Mjerač padavina

Kišomjer, kišomjer, pluviometar ili pluviograf je uređaj za mjerenje atmosferskih tekućih i čvrstih padavina.

Uređaj Tretjakovskog padalomjera

Komplet padalomjera se sastoji od dvije metalne posude za sakupljanje i skladištenje padavina, jednog poklopca za njih, tagana za postavljanje padalomjera, zaštite od vjetra i dvije mjerne posude.

Pluviograph

Uređaj dizajniran za kontinuirano bilježenje količine i intenziteta padavina tekućine s obzirom na vrijeme (početak padavina, kraj i sl.), a na savremenim vjetrokazima - pomoću elektronskog uređaja.

Vremenska lopatica često služi kao ukrasni element za uređenje doma. Vremenska lopatica se može koristiti i za zaštitu dimnjaka od izduvavanja.

METEOROLOŠKI INSTRUMENTI- instrumenti i instalacije za mjerenje i snimanje fizičkih karakteristika zemljine atmosfere (temperatura, pritisak i vlažnost zraka, brzina i smjer vjetra, oblačnost, padavine, prozirnost atmosfere), kao i temperature vode i tla, intenziteta sunčevog zračenja i dr. Korištenjem M. predmeti se otkrivaju i procjenjuju fizičkim. procese koji se ne mogu direktno sagledati, kao i sprovode naučna istraživanja. MP se koriste u raznim oblastima nauke i tehnologije i u mnogim sektorima nacionalne privrede.

U medicinsko-biološkoj praksi mikroklime se koriste za proučavanje i procjenu klime pojedinih područja, kao i mikroklime stambenih i industrijskih objekata.

Prvi mjerni instrument stvoren je u Indiji prije više od 2 hiljade godina za mjerenje količine padavina, ali su se redovni mjerni instrumenti počeli koristiti tek u 17. stoljeću. nakon pronalaska termometra i barometra. U Rusiji postoje sistematski klimatoli. instrumentalna posmatranja se vrše od 1724.

U zavisnosti od načina snimanja podataka, snimci se dijele na indikativne i snimajuće. Uz pomoć pokaznih mikrometara dobijaju se vizuelni podaci, koji preko uređaja za očitavanje dostupnih u ovim instrumentima omogućavaju određivanje vrednosti izmerenih veličina. Merni instrumenti obuhvataju termometre, barometre, anemometre, higrometre, psihrometre i dr. Instrumenti za snimanje (termografi, barografi, higrografi, itd.) automatski beleže očitanja na pokretnoj papirnoj traci.

Temperatura zraka, vode i tla mjeri se tekućim termometrima - živinim i alkoholnim, bimetalnim, kao i električnim termometrima, kod kojih se primarna percepcija temperature vrši preko senzora (vidi) - termoelektričnih, termootpornih, tranzistorskih i dr. pretvarači (pogledajte Termometrija). Temperatura se bilježi pomoću termografa, kao i termoelektričnih pretvarača povezanih (uključujući i daljinski) na uređaje za snimanje. Vlažnost vazduha se meri psihrometrima (vidi) i higrometrima (vidi) različitih tipova, a higrografi se koriste za beleženje promena vlažnosti tokom vremena.

Brzina i smjer vjetra se mjere i bilježe pomoću anemometara, anemometara, anemorumbometara, vremenskih lopatica, itd. (vidi Anemometar). Količina padavina mjeri se padalomjerima i kišomjerima (vidi Kišomjer), a bilježe pluviografi. Atmosferski pritisak se mjeri živinim barometrima, aneroidima, hipsotermometrima i bilježi barografima (vidi Barometar). Intenzitet sunčevog zračenja, radijacije sa zemljine površine i atmosfere mjeri se pirheliometrima, pirgeometrima, aktinometrima, albedometrima i bilježi piranogramima (vidi Aktinometrija).

Daljinski i automatski medicinski uređaji postaju sve važniji.

Bibliografija: Meteorološki instrumenti i automatizacija meteoroloških mjerenja, ur. L. P. Afinogenova i M. S. Sternzata, Lenjingrad, 1966; Reifer A. B. i dr. Priručnik o hidrometeorološkim instrumentima i instalacijama, L., 1976.

V. P. Padalkin.