Hydrometeorologische Instrumente für Schiffe. Meteorologische Instrumente. Meteorologische Instrumente – Instrumente und Anlagen zur Messung und Aufzeichnung der Werte meteorologischer Elemente. Zum Vergleich. Instrumente, die an Wetterstationen verwendet werden

Die Wettervorhersage wird sowohl auf der Grundlage von Messwerten von Schiffsinstrumenten als auch von Informationen erstellt, die von küstennahen Wetterdiensten übermittelt werden.

Das Hauptelement der Wettervorhersage ist der Luftdruck. Der normale Atmosphärendruck ist die Masse einer Quecksilbersäule mit einer Höhe von 760 mm auf einer Fläche von 1 cm2. Zur Druckmessung unter Schiffsbedingungen werden ein Aneroidbarometer und ein Barograph verwendet (Abb. 1).

Ein Gerät, das den Luftdruck kontinuierlich auf einem speziellen Barogrammband aus Papier aufzeichnet. Dies ermöglicht es uns, Veränderungen des Luftdrucks im Laufe der Zeit zu beurteilen und entsprechende Vorhersagen zu treffen.

Reis. 1 Instrumente zur Messung des Luftdrucks: Aneroidbarometer und Barograph

Zur Messung der Geschwindigkeit und Richtung des wahren Windes werden ein Anemometer, eine Stoppuhr und ein CMO-Kreis verwendet (Abb. 2).

Wird verwendet, um die durchschnittliche Windgeschwindigkeit über einen bestimmten Zeitraum zu messen. Der Anemometerzähler verfügt über drei Zifferblätter: ein großes, in hundert Teile unterteiltes Zifferblatt, das Einheiten und Dutzende von Teilungen angibt, und zwei kleine, die Hunderte und Tausende von Teilungen zählen. Vor der Bestimmung der Windgeschwindigkeit ist es notwendig, den Skalenwert zu notieren. Stellen Sie sich dann auf die obere Brücke auf der Luvseite an einer Stelle, an der die Windströmung nicht durch Schiffskonstruktionen gestört wird. Halten Sie das Anemometer in der ausgestreckten Hand und schalten Sie es gleichzeitig mit der Stoppuhr ein. Schalten Sie das Anemometer nach 100 Sekunden aus und zeichnen Sie einen neuen Messwert auf. Ermitteln Sie die Differenz der Messwerte und teilen Sie sie durch 100. Das erhaltene Ergebnis ist die Windgeschwindigkeit, gemessen in Metern pro Sekunde (m/s).

Ist das Schiff unterwegs, werden die scheinbare (beobachtete) Richtung und Geschwindigkeit des Windes gemessen, also die resultierenden Geschwindigkeiten des wahren Windes und des Schiffes. Bei der Bestimmung der scheinbaren Windrichtung ist zu beachten, dass der Wind immer „in den Kompass bläst“.

Um die wahre Richtung und Geschwindigkeit des Windes auf einem fahrenden Schiff zu bestimmen, wird der SMO-Kreis (Sevastopol Marine Observatory) verwendet. Das Berechnungsverfahren ist auf der Rückseite des Kreises angegeben.

Moderne Schiffe sind mit automatischen Wetterstationen ausgestattet. Auf der oberen Brücke sind Messgeräte montiert; auf der Brücke sind Anzeigen angebracht, die die Richtung und Geschwindigkeit des wahren Windes zu einem bestimmten Zeitpunkt anzeigen.

Zur Messung der Luftfeuchtigkeit auf Schiffen wird ein Aspirationspsychrometer verwendet (Abb. 3), bestehend aus zwei Thermometern, die in einen vernickelten Metallrahmen eingesetzt sind, auf den ein Aspirator (Ventilator) aufgeschraubt ist. Bei laufendem Absauggerät wird Luft von unten durch Doppelrohre angesaugt, die die Thermometerbehälter schützen. Die Luft umströmt die Behälter der Thermometer und gibt ihnen ihre Temperatur. Der rechte Tank ist in Kambrium eingewickelt, das 4 Minuten vor dem Start des Ventilators mit einer Pipette angefeuchtet wird. Die Messungen erfolgen am windzugewandten Brückenflügel. Die Messwerte werden zuerst mit einem trockenen Thermometer und dann mit einem nassen gemessen.

Die Luftfeuchtigkeit wird durch den Wasserdampfgehalt der Luft charakterisiert. Die Menge an Wasserdampf in Gramm pro Kubikmeter feuchter Luft wird als absolute Luftfeuchtigkeit bezeichnet.

Die relative Luftfeuchtigkeit ist das Verhältnis der in der Luft enthaltenen Wasserdampfmenge zur Dampfmenge, die erforderlich ist, um die Luft bei einer bestimmten Temperatur zu sättigen, ausgedrückt in Prozent. Wenn die Temperatur sinkt, steigt die relative Luftfeuchtigkeit, und wenn die Temperatur steigt, sinkt sie.

Wenn wasserdampfhaltige Luft auf eine bestimmte Temperatur abgekühlt wird, ist sie so stark mit Wasserdampf gesättigt, dass es bei weiterer Abkühlung zu Kondensation, also der Bildung von Feuchtigkeit, oder Sublimation – der direkten Bildung von Eiskristallen aus Wasserdampf – kommt. Die Temperatur, bei der der in der Luft enthaltene Wasserdampf die Sättigung erreicht, wird als Taupunkt bezeichnet.

Zur Messung der Umgebungslufttemperatur wird ein Thermometer verwendet (Abb. 4).

Faxkarten lesen

Informationen über die Wetter- und Seebedingungen, die für die Entscheidung über die Wahl des Kurses oder der Arbeit auf See erforderlich sind, können in Form von Faksimile-Übertragungen verschiedener Karten eingeholt werden. Diese Art hydrometeorologischer Informationen ist am aussagekräftigsten. Es zeichnet sich durch große Vielfalt, Effizienz und Sichtbarkeit aus.

Derzeit erstellen und verbreiten regionale hydrometeorologische Zentren eine große Anzahl unterschiedlicher Karten. Nachfolgend finden Sie eine Liste der am häufigsten für Navigationszwecke verwendeten Karten:

• Oberflächenwetteranalyse. Die Karte wird auf der Grundlage oberflächenmeteorologischer Beobachtungen zu wichtigen Terminen erstellt;
• Oberflächenwettervorhersage. Zeigt das erwartete Wetter im angegebenen Gebiet in 12, 24, 36 und 48 Stunden an;
• Kurzfristige Oberflächenprognose. Angegeben ist die voraussichtliche Lage des Drucksystems (Zyklone, Antizyklone, Fronten) in der Oberflächenschicht für die nächsten 3-5 Tage;
• Wellenfeldanalyse. Diese Karte gibt eine Beschreibung des Wellenfeldes in der Region – die Richtung der Wellenausbreitung, ihre Höhe und Periode;
• Wellenfeldvorhersage. Zeigt das vorhergesagte Wellenfeld für 24 und 48 Stunden – die Richtung der Wellen und die Höhe der vorherrschenden Wellen;
• Karte der Eisbedingungen. Die Eissituation im jeweiligen Gebiet (Konzentration, Eiskante, Polynyas und andere Merkmale) und die Position der Eisberge werden angezeigt.

Oberflächenanalysekarten enthalten Daten zum tatsächlichen Wetter in den unteren Schichten der Atmosphäre. Das Druckfeld auf diesen Karten wird durch Isobaren auf Meereshöhe dargestellt. Die wichtigsten Oberflächenkarten gelten für 00:00, 06:00, 12:00 und 5:00 Uhr Greenwich Mean Time.

Prognosekarten sind Karten der erwarteten Wetterbedingungen (12, 24, 36, 48, 72 Stunden). Auf Oberflächenvorhersagekarten werden die erwarteten Positionen der Zentren von Zyklonen und Antizyklonen, Frontalabschnitten und Druckfeldern angegeben.

Beim Lesen von Faksimile-hydrometeorologischen Karten erhält der Navigator die ersten Informationen aus dem Kartenkopf. Der Kartenkopf enthält die folgenden Informationen:

• Speicherkarten-Typ;
• das von der Karte abgedeckte geografische Gebiet;
• Rufzeichen hydrometeorologischer Stationen;
• Datum und Uhrzeit der Veröffentlichung;
• Weitere Informationen.

Typ und Region der Karte werden durch die ersten vier Symbole gekennzeichnet, wobei die ersten beiden den Typ und die nächsten beiden den Kartenbereich charakterisieren. Zum Beispiel:

• ASAS – Oberflächenanalyse (AS – Analyseoberfläche) für den asiatischen Teil (AS – Asien);
• FWPN – Wellenvorhersage (FW – Forecast Wave) für den nördlichen Teil des Pazifischen Ozeans (PN – Pacific North).

Gängige Abkürzungen sind unten aufgeführt:

• Karten zur hydrometeorologischen Lageanalyse.
  • AS – Oberflächenanalyse (Oberflächenanalyse);
  • AU – Obere Analyse für verschiedene Höhen (Drücke);
  • AW – Wellen-/Windanalyse;
• Prognosekarten (für 12, 24, 48 und 72 Stunden).
  • FS - Oberflächenvorhersage (Surface Forecast)
  • FU – Höhenvorhersage (Upper Forecast) für verschiedene Höhen (Drucke).
  • FW – Wind-/Wellenvorhersage (Wellen-/Windvorhersage).
• Besondere Karten.
  • ST – Eisvorhersage (Meereiszustand);
  • WT – Vorhersage tropischer Wirbelstürme (Tropical Cyclone Forecast);
  • CO - Karte der Meeresoberflächenwassertemperatur;
  • SO - Karte der Oberflächenströmungen (Sea Surface Current).
• Die folgenden Abkürzungen werden üblicherweise verwendet, um das von der Karte abgedeckte Gebiet anzugeben:
  • AS – Asien;
  • AE – Südostasien
  • PN – Pazifischer Norden;
  • JP – Japan;
  • WX – Äquatorzone usw.

Vier alphabetische Zeichen können von 1-2 numerischen Zeichen begleitet werden, die den Kartentyp angeben, zum Beispiel FSAS24 – Oberflächenanalyse für 24 Stunden oder AUAS70 – oberirdische Analyse für 700 hPa Druck.

Auf die Art und das Gebiet der Karte folgt das Rufzeichen des Radiosenders, der die Karte ausstrahlt (z. B. JMH – Japan Meteorological and Hydrographic Agency). Die zweite Zeile des Titels gibt das Datum und die Uhrzeit der Erstellung der Karte an. Datum und Uhrzeit werden in Greenwich Mean Time oder UTC angegeben. Zur Bezeichnung der angegebenen Zeit werden die Abkürzungen Z (ZULU) bzw. UTC (Universal Coordinated Time) verwendet, zum Beispiel 240600Z JUN 2007 - 24.06.07, 06.00 GMT.

Die dritte und vierte Zeile der Kopfzeile entschlüsseln den Kartentyp und liefern zusätzliche Informationen (Abb. 5).

Die Druckentlastung wird auf Faksimile-Karten durch Isobaren dargestellt – Linien konstanten Drucks. Auf japanischen Wetterkarten werden Isobaren durch 4 Hektopascal für Luftdrücke gezeichnet, die ein Vielfaches von 4 sind (z. B. 988, 992, 996 hPa). Jede fünfte Isobare, also ein Vielfaches von 20 hPa, wird durch eine dicke Linie eingezeichnet (980, 1000, 1020 hPa). Solche Isobaren werden normalerweise (aber nicht immer) mit Druck gekennzeichnet. Bei Bedarf werden auch Zwischenisobaren durch 2 Hektopascal gezeichnet. Solche Isobaren werden mit einer gestrichelten Linie dargestellt.

Druckformationen auf Wetterkarten Japans werden durch Zyklone und Antizyklone dargestellt. Zyklone werden mit dem Buchstaben L (Low) bezeichnet, Antizyklone mit dem Buchstaben H (High). Der Mittelpunkt der Druckbildung ist durch ein „x“ gekennzeichnet. Daneben wird der Druck in der Mitte angezeigt. Ein Pfeil in der Nähe der Druckformation zeigt die Richtung und Geschwindigkeit ihrer Bewegung an.

Es gibt folgende Möglichkeiten, die Bewegungsgeschwindigkeit von Druckformationen anzuzeigen:

• ALMOST STNR – fast stationär (fast stationär) – Druckbildungsgeschwindigkeit weniger als 5 Knoten;
• SLW – langsam (langsam) – Druckbildungsgeschwindigkeit von 5 bis 10 Knoten;
• 10 kT – Druckbildungsrate in Knoten mit einer Genauigkeit von 5 Knoten; Zu den tiefsten Zyklonen werden Textkommentare gegeben, die die Eigenschaften des Zyklons, den Druck im Zentrum, die Koordinaten des Zentrums, die Richtung und Geschwindigkeit der Bewegung, die maximale Windgeschwindigkeit sowie die Windzone mit Geschwindigkeiten angeben mehr als 30 und 50 Knoten.

Ein Beispiel für einen Kommentar zu einem Zyklon:

• ENTWICKLUNG NIEDRIG 992 hPa 56,2N 142,6E NNE 06 KT MAX. WIND 55 KT IN DER NÄHE DES ZENTRUMS ÜBER 50 KT INNERHALB 360 NM ÜBER 30 KT INNERHALB 800 NM SO-SEMIRIRKULÄR 550 NM ANDERSWO.

• ENTWICKLUNG NIEDRIG – ein sich entwickelnder Zyklon. Es kann auch DE-VELOPED LOW geben – ein entwickelter Zyklon;
  • Druck im Zentrum des Zyklons - 992 hPa;
  • Koordinaten des Zyklonzentrums: Breitengrad – 56,2° N, Längengrad – 142,6° E;
  • Der Zyklon bewegt sich mit 6 Knoten auf NNE;
  • Die maximale Windgeschwindigkeit nahe der Mitte des Zyklons beträgt 55 Knoten.

Ein tropischer Wirbelsturm durchläuft in seiner Entwicklung vier Hauptstadien:

• TD – tropisches Tiefdruckgebiet (Tropical Depression) – ein Tiefdruckgebiet (Zyklon) mit einer Windgeschwindigkeit von bis zu 17 m/s (33 Knoten, 7 Punkte auf der Beaufort-Skala) mit ausgeprägtem Zentrum;
• TS – tropischer Sturm (Tropical Storm) – ein tropischer Wirbelsturm mit einer Windgeschwindigkeit von 17–23 m/s (34–47 Knoten, 8–9 Punkte auf der Beaufort-Skala);
• STS – schwerer (schwerer) tropischer Sturm (Severe Tropical Storm) – ein tropischer Wirbelsturm mit einer Windgeschwindigkeit von 24–32 m/s (48–63 Knoten, 10–11 auf der Beaufort-Skala);
• T – Taifun (Taifun) – ein tropischer Wirbelsturm mit einer Windgeschwindigkeit von mehr als 32,7 m/s (64 Knoten, 12 Punkte auf der Beaufort-Skala).

Die Richtung und Geschwindigkeit der Bewegung eines tropischen Wirbelsturms wird in Form eines wahrscheinlichen Bewegungssektors und Kreisen der wahrscheinlichen Position nach 12 und 24 Stunden angegeben. Ab der TS-Stufe (Tropical Storm) liefern Wetterkarten einen Textkommentar zum tropischen Wirbelsturm, und ab der STS-Stufe (Severe Tropical Storm) erhält der tropische Wirbelsturm eine Nummer und einen Namen.

Ein Beispiel für einen Kommentar zu einem tropischen Wirbelsturm:

• T 0408 TINGTING (0408) 942 hPa 26,2N 142,6E PSN GUT NORD 13 KT MAX 270 NM ANDERSWO.

T (Taifun) – Entwicklungsstadium eines tropischen Wirbelsturms;

• 0408 – nationale Nummer;
• Name des Taifuns - TINGTING;
• (0408) – internationale Nummer (achter Zyklon von 2004);
• Druck im Zentrum 942 hPa;
• Die Koordinaten des Zyklonzentrums betragen 56,2° N 6° E. Die Koordinaten werden mit einer Genauigkeit von 30 Seemeilen bestimmt (PSN GOOD).

Um die Genauigkeit der Bestimmung der Koordinaten des Zyklonzentrums anzugeben, werden die folgenden Notationen verwendet:

• PSN GUT – Genauigkeit bis zu 30 Seemeilen;
• PSN FAIR – Genauigkeit 30–60 Seemeilen;
• PSN SCHLECHT – Genauigkeit unter 60 Seemeilen;
• Bewegung in NORD mit 13 Knoten;
• maximale Windgeschwindigkeit von 75 Knoten nahe der Mitte;
• erwartete maximale Windgeschwindigkeit von 85 Knoten für die nächsten 24 Stunden.

Wetterkarten weisen auch auf Gefahren für die Schifffahrt in Form hydrometeorologischer Warnungen hin. Arten hydrometeorologischer Warnungen:

• [W] – Warnung vor Wind (Warnung) mit einer Geschwindigkeit von bis zu 17 m/s (33 Knoten, 7 Punkte auf der Beaufort-Skala);
• — Warnung vor starkem Wind (Gale Warning) mit einer Geschwindigkeit von 17–23 m/s (34–47 Knoten, 8–9 Punkte auf der Beaufort-Skala);
• — Warnung vor Sturmwinden (Sturmwarnung) mit einer Geschwindigkeit von 24–32 m/s (48–63 Knoten, 10–11 Punkte auf der Beaufort-Skala);
• — Warnung vor Hurrikanwinden (Typhoon Warning) mit einer Geschwindigkeit von mehr als 32 m/s (mehr als 63 Knoten, 12 Punkte auf der Beaufort-Skala).
• NEBEL [W] – NEBEL-Warnung bei einer Sichtweite von weniger als 4 Meilen. Die Grenzen des Warnbereichs sind durch eine Wellenlinie gekennzeichnet. Wenn der Warnbereich klein ist, werden seine Grenzen nicht angezeigt. In diesem Fall wird davon ausgegangen, dass die Fläche ein um das Warnschild beschriebenes Rechteck einnimmt.

Hydrometeorologische Daten werden auf Wetterkarten nach einem bestimmten Muster mit Symbolen und Zahlen um einen Kreis herum dargestellt, der den Standort einer hydrometeorologischen Station oder eines Schiffes angibt.

Beispiel für Informationen einer hydrometeorologischen Station auf einer Wetterkarte:

In der Mitte befindet sich ein Kreis, der eine hydrometeorologische Station darstellt. Die Schattierung des Kreises zeigt die Gesamtzahl der Wolken (N):

• dd – Windrichtung, angezeigt durch einen Pfeil, der von der Seite, auf der der Wind weht, in die Mitte des Stationskreises geht.

ff - Windgeschwindigkeit, dargestellt als Pfeilfeder mit folgenden Symbolen:

• kleine Feder entspricht einer Windgeschwindigkeit von 2,5 m/s;
• eine große Feder entspricht einer Windgeschwindigkeit von 5 m/s;
• Das Dreieck entspricht einer Windgeschwindigkeit von 25 m/s.

Bei Windstille (Windstille) wird das Stationssymbol als Doppelkreis dargestellt.

VV ist die durch die Codenummer angegebene horizontale Sichtbarkeit gemäß der folgenden Tabelle:

• PPP – Atmosphärendruck in Zehntel Hektopascal. Tausender- und Hunderter-Hektopascal-Zahlen werden weggelassen. Beispielsweise wird auf der Karte ein Druck von 987,4 hPa als 874 und 1018,7 hPa als 187 eingezeichnet. Das Zeichen „xxx“ zeigt an, dass der Druck nicht gemessen wurde.
• TT – Lufttemperatur in Grad. Das Zeichen „xx“ zeigt an, dass die Temperatur nicht gemessen wurde.
• Nh ist die Anzahl der Wolken auf niedriger Ebene (CL) und, wenn sie nicht vorhanden sind, die Anzahl der Wolken auf mittlerer Ebene (CM), in Punkten.
• CL, CM, CH – die Form der Wolken der unteren (niedrigen), mittleren (mittleren) bzw. oberen (hohen) Ebene.
• pp ist der Wert des Drucktrends in den letzten 3 Stunden, ausgedrückt in Zehntel Hektopascal. Das Zeichen „+“ oder „-“ vor pp bedeutet jeweils einen Anstieg bzw. Rückgang des Drucks in den letzten 3 Stunden.
• a – Charakteristisch für den Druckverlauf der letzten 3 Stunden, angezeigt durch Symbole, die den Verlauf der Druckänderungen charakterisieren.
• w ist das Wetter zwischen den Beobachtungszeiträumen.
• ww – Wetter zum Zeitpunkt der Beobachtung.

Vorgeschlagene Literatur:

Beobachtungen an meteorologischen Stationen haben überwiegend messtechnischen Charakter und werden mit speziellen Messgeräten durchgeführt. Geräte; Nur wenige meteorologische Elemente werden ohne Instrumente quantifiziert (Bewölkungsgrad, Sichtweite und einige andere). Qualitative Beurteilungen, etwa die Bestimmung der Beschaffenheit von Wolken und Niederschlägen, erfolgen ohne Instrumente.

Für Netzwerkgeräte ist dies erforderlich Gleichheit, Erleichterung des Betriebs des Netzwerks und Gewährleistung der Vergleichbarkeit der Beobachtungen.

Meteorologische Instrumente sind installiert Website Open-Air-Stationen. In Innenräumen der Station sind ausschließlich Instrumente zur Messung des Luftdrucks (Barometer) installiert, da der Unterschied zwischen dem Luftdruck im Freien und in Innenräumen vernachlässigbar ist (praktisch nicht vorhanden).

Instrumente zur Bestimmung der Lufttemperatur und -feuchtigkeit werden vor Sonneneinstrahlung, Niederschlag und Windböen geschützt und zu diesem Zweck aufgestellt Stände spezieller Entwurf. Die Instrumentenablesungen werden vom Beobachter innerhalb der festgelegten Beobachtungszeiträume vorgenommen. Stationen sind auch mit ausgestattet Selbstschreiben Instrumente, die eine kontinuierliche automatische Aufzeichnung der wichtigsten meteorologischen Elemente (insbesondere Lufttemperatur und -feuchtigkeit, Luftdruck und Wind) ermöglichen. Registriergeräte sind häufig so konstruiert, dass ihre auf dem Gelände oder auf dem Dach eines Gebäudes befindlichen Empfangsteile eine elektrische Übertragung zu den im Gebäudeinneren installierten Schreibteilen haben.

Die Prinzipien einer Reihe meteorologischer Instrumente wurden bereits im 17.-19. Jahrhundert vorgeschlagen. Derzeit werden bei der meteorologischen Instrumentierung rasche Fortschritte erzielt. Unter Nutzung der Möglichkeiten moderner Technologie entstehen neue Gerätedesigns: Wärme- und Fotoelemente, Halbleiter, Funkkommunikation und Radar, verschiedene chemische Reaktionen usw. Besonders hervorzuheben ist in den letzten Jahren der Einsatz für meteorologische Zwecke Radar. Auf dem Radarschirm können Sie Wolkenhaufen, Niederschlagsgebiete, Gewitter und sogar große atmosphärische Wirbel (tropische Wirbelstürme) in beträchtlicher Entfernung vom Beobachter erkennen und deren Entwicklung und Bewegung verfolgen.

Wie bereits erwähnt, wurden beim Design große Fortschritte gemacht automatische Stationen, Sie übermitteln ihre Beobachtungen über einen mehr oder weniger langen Zeitraum ohne menschliches Eingreifen.

Aerologische Beobachtungsmethoden

Die einfachste Art aerologischer Beobachtungen ist Windgeräusche, d.h. Beobachtungen des Windes in einer freien Atmosphäre mit Pilotballons. So nennt man kleine Gummiballons, die mit Wasserstoff gefüllt und in den freien Flug entlassen werden. Durch die Beobachtung des Fluges eines Pilotballons durch Theodoliten ist es möglich, die Geschwindigkeit und Richtung des Windes in den Höhen zu bestimmen, in denen der Ballon fliegt. Derzeit werden bei aerologischen Beobachtungen des Windes zunehmend Funkdetektionsverfahren eingesetzt, also die Funkpeilung von Radiosonden und Radar (Radiowindgeräusche), Bereitstellung von Informationen über den Wind bei Bewölkung. Windbeobachtungen haben neben ihrer wissenschaftlichen Funktion auch einen direkten Einfluss auf den Flugbetrieb. Die unten beschriebene Temperaturmessung hat die gleiche Bedeutung.

Temperaturmessung werden als regelmäßige (normalerweise zweimal täglich) Freisetzungen in die hohen Schichten der Atmosphäre bezeichnet Luftballons mit ausreichend großen Gummischalen, an denen automatische Instrumente zur Erfassung von Temperatur, Druck und Luftfeuchtigkeit angebracht sind. Bis in die dreißiger Jahre waren diese Geräte - Meteorographen- Sie lieferten lediglich eine Aufzeichnung der beobachteten Werte auf dem Rekorderband. In der einen oder anderen Höhe platzte der Ballon, der sich aufblähte, und das Gerät sank mit einem zweiten, zusätzlichen Ballon oder mit einem Fallschirm auf den Boden. Allerdings hing die Rückkehr des Gerätes zum Einsatzort vom Zufall ab und von einem dringenden Einsatz der Beobachtungen konnte keine Rede sein. Seit 1930 hat sich die Methode verbreitet Radiosonde(erstmals in der UdSSR verwendet). Das am Ball befestigte Gerät ist Radiosonde, Noch im Flug sendet es Funksignale, aus denen sich die Werte meteorologischer Elemente in hohen Schichten ermitteln lassen.

Die Radiosondierungsmethode revolutionierte die Methoden der aerologischen Beobachtungen und die gesamte moderne Meteorologie. Radiosondenbeobachtungen können ohne Verzögerung für Wetterdienste genutzt werden, was ihren Wert besonders erhöht. Dank der Radiosondierung ist unser Wissen über die Schichten der Atmosphäre unvergleichlich auf eine Höhe von 30-40 gestiegen km. Allerdings ist die Genauigkeit der Messwerte moderner Radiosonden noch immer nicht hoch genug.

Die Radiosondierung hat andere Methoden der Temperatursondierung ersetzt – durch die Verbreitung von Meteorographen auf Drachen, Fesselballons, Flugzeugen usw. Flugzeug bleibt jedoch ein wichtiges Werkzeug für besonders komplexe Beobachtungen, die die Beteiligung eines Beobachters erfordern, beispielsweise zur Untersuchung der physikalischen Struktur von Wolken, für aktinometrische und atmosphärisch-elektrische Beobachtungen. Für die gleichen Zwecke werden sie verwendet Luftballons, und gelegentlich Stratosphärenballons mit hermetisch verschlossene Gondeln. Der jüngste Höhenrekord eines Stratosphärenballons in den Vereinigten Staaten liegt bei fast 35 km.

In den letzten Jahren haben sie begonnen, das Auslösen von Ballons ohne Menschen nicht nur mit Radiosonden, sondern auch mit komplexeren automatischen Instrumenten für verschiedene Arten von Beobachtungen zu üben. Solche Kugeln mit großem Durchmesser und einer Polyethylenhülle (Transozeanische Sonden) erreichen Höhen von etwa 30-40 m mit einer erheblichen Instrumentenlast km. Sie können in einer bestimmten Höhe fliegen (genauer gesagt auf einer bestimmten isobaren Oberfläche, also in einer Schicht mit dem gleichen Luftdruck), während sie viele Tage hintereinander in der Luft sind und Funksignale senden. Die Bestimmung der Flugbahnen solcher Ballons ist wichtig für die Untersuchung des Lufttransports in hohen Schichten der Atmosphäre, insbesondere über den Ozeanen und in niedrigen Breiten, wo das Netz aerologischer Stationen nicht ausreicht.

Um noch höhere Schichten der Atmosphäre zu untersuchen, werden Veröffentlichungen durchgeführt meteorologisch Und geophysikalische Raketen mit Instrumenten, deren Messwerte per Funk übertragen werden. Die Hubhöhe von Raketen ist mittlerweile unbegrenzt.

1957-1958 In der UdSSR und dann in den USA gelang es ihnen, die ersten Erdsatelliten mit automatischen Instrumenten in die oberen Schichten der Atmosphäre zu starten. Mittlerweile kreisen zahlreiche solcher Satelliten um die Erde, und die Umlaufbahnen einiger von ihnen erreichen Höhen von mehreren zehntausend Kilometern. Seit 1960 sog Wettersatelliten, Entwickelt, um die darunter liegenden Schichten der Atmosphäre zu untersuchen. Sie fotografieren und übertragen per Fernsehen die Verteilung der Wolken rund um den Globus und messen auch die Strahlung, die von der Erdoberfläche ausgeht.

Darüber hinaus ist die Beobachtung der Ausbreitung von Radiowellen eine wichtige Methode zur Untersuchung der höheren Schichten.

BUNDESDIENST FÜR HYDROMETEOROLOGIE

UND UMWELTÜBERWACHUNG

Regierungsbehörde

„Forschungs- und Produktionsvereinigung „Typhoon““

ZENTRALES DESIGNBÜRO

HYDROMETEOROLOGISCHE INSTRUMENTATION

CATALOG-Verzeichnis

Instrumente und Ausrüstung für die Hydrometeorologie und die Überwachung der Umweltverschmutzung

TEIL 1

Hydrometeorologische Instrumente und Geräte

Obninsk 2006

Hydrometeorologische Geräte und Ausrüstung. 8

1.1. GERÄTE ZUR MESSUNG UND REGISTRIERUNG VON ATMOSPHÄRENPARAMETERN... 8

1.1.1. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung von Windparametern. 8

Anemorumbometer M63M-1. 8

Anemormbograph M63MR.. 10

Signalanemometer AS-1. 12

Manueller elektronischer Anemometer ARE.. 14

Digitales tragbares Anemometer AP1M.. 16

Signal-Digitalanemometer M-95-TsM.. 18

Becheranemometer MS-13. 20

Flügelradanemometer ASO-3. 21

Windparametersensor M-127M.. 22

Windparametersensor M-127. 24

Anemorummeter „Peleng-SF-03“. 26

Windparametermesser IPV-01. 28

Windparametermesser IPV – 92M.. 32

Wetterfahnen FVL und FVT. 35

Elektronischer Anemometer APR-2. 37

Manuelles Induktionsanemometer ARI-49. 39

1.1.2. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung atmosphärischer Niederschläge. 41

Flüssiger Niederschlagssensor „Peleng SF-04“. 41

Niederschlagsmesser Tretjakow O-1. 43

Pluviograph P-2M.. 45

1.1.3. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung des Luftdrucks. 47

Barometer M-67 (CONTROL) 47

Meteorologischer Aneroidbarograph M-22A.. 49

Barometer M-110. 51

Barometer BAMM-1 (meteorologisch) 53

Funktionierendes Netzwerkbarometer BRS-1M.. 55

Spezielles Arbeitsbarometer BRS-1s. 57

Zweikanaliges Druckmessgerät BID-1. 59

Automatisiertes Barometer MD-13. 61

Präzisions-Atmosphärendruckmessgerät MD-13 „BARS“. 63

Präziser intelligenter Sensor - Luftdruckmessgerät MD-13 „Falcon“ 65

Quarzbarometer MD-20. 67

1.1.4. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung der Lufttemperatur. 69

Meteorologischer Thermograph mit bimetallempfindlichem Element M-16A 69

Meteorologisches Glasthermometer Typ TM1. 71

Meteorologisches Glasthermometer Typ TM2. 73

Meteorologisches Glasthermometer Typ TM4. 75

Meteorologisches Glasthermometer Typ TM 6. 77

Meteorologisches Glasthermometer Typ TM7. 79

Meteorologisches Glasthermometer Typ TM9. 80

1.1.5. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung der Luftfeuchtigkeit. 82

Hygrograph M-21A.. 82

Aspirationspsychrometer (mechanisch) MV-4-2M.. 84

Aspirationspsychrometer (elektrisch) M-34M.. 86

Hygrometer M-19. 88

Hygrometer M-19-1. 90

Psychrometrische Hygrometer VIT-1 und VIT-2. 91

1.1.6. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung von Strahlungsenergie, Wärmeströmen in der Luft, Sonnenscheindauer. 93

Pyranometer „Peleng SF-06“. 93

Aktinometrisches Modul MA.. 96

Universeller Heliograph GU-1. 98

Meteorologische Unterstützung... 98

1.1.7. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung des meteorologischen Sichtbereichs (Transparenz), der Beleuchtung und der Höhe der unteren Wolkengrenze. 99

Wolkenhöhensensor „DVO-2“. 99

Wolkenhöhenmesser „DVO-2“. 101

RVO-3 Wolkenhöhenrekorder. 103

Wolkenbasismessgerät „Peleng SD-01-2000“ (INGO).“ 105

Gerät zur Messung des meteorologischen Sichtbereichs „Peleng SF-01“. 107

Pulsphotometer FI-2. 109

Sichtweitenmesser FI-3. 111

Laserwolken-Entfernungsmesser DOL-1. 114

1.1.8. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung von Komplexen meteorologischer Elemente. 116

Thermisches Anemometer TAM-M1. 116

Temperaturmessgeräte IT-2. 119

Temperatur- und Feuchtigkeitsmessgerät MT-3. 121

Mikroprozessormessgerät für relative Luftfeuchtigkeit und Temperatur (Thermohygrometer) IVTM-7 MK-S-M. 124

Tragbares Mikroprozessorgerät zur Messung der relativen Luftfeuchtigkeit und Temperatur (Thermohygrometer) IVTM-7 K.. 126

Tragbare Mikroprozessor-Thermohygrometer IVTM-7 M, IVTM-7 M2 und IVTM-7 M3. 128

Thermohygrometer IVA-6B2. 130

1.2.GERÄTE ZUR MESSUNG UND REGISTRIERUNG VON BODEN- UND SCHNEEDECKUNGSPARAMETERN, EINSCHLIESSLICH ZUR ERSTELLUNG VON AGROMETEOROLOGISCHEN BEOBACHTUNGEN UND ARBEITEN. 132

1.2.1. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung der Temperatur von Boden, Schnee und Vegetationsdecke, Wärmeflüsse in Boden und Schneedecke 132

Meteorologisches Glasthermometer Typ TM1. 132

Meteorologisches Glasthermometer Typ TM2. 134

Meteorologisches Glasthermometer Typ TM3. 136

Meteorologisches Glasthermometer Typ TM5. 138

Meteorologisches Glasthermometer Typ TM10. 140

Bodenthermometer AM-34. 142

Einstichthermometer AM-6. 144

Elektronisches Digitalthermometer AMT-2. 146

1.2.2. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung der Höhe und Dichte der Schneedecke und der darin enthaltenen Wasserreserven... 148

Schneemessstab aus Aluminium M-46. 148

Stationärer Schneemessstab M-103. 149

Tragbarer Schneemessstab M-104. 150

Wiegender Schneemesser VS-43. 151

Eisschneemesser GR-31. 153

1.2.3. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung der Feuchtigkeit in Boden und Vegetation. 154

Multifunktionales Feuchtigkeitsmessgerät IVDM-2. 154

1.3.GERÄTE ZUR DURCHFÜHRUNG VON LUFTBEOBACHTUNGEN... 156

1.3.1. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung von Komplexen aerologischer Elemente. 156

Automatisierte Workstation für Aerologen (AWS). 156

Oberluftradarstation „BREEZ“. 158

Meteorologischer Temperaturprofiler (MTP5) 160

Kleine Luftradiosonden MARZ 2-1, 2-2. 162

Meteorologische Radiosonde. 164

Kleine Radiosonden MRZ-3A (1780 MHz) 166

Kleine Radiosonden MRZ-3AM.. 168

Kleine Radiosonden MRZ-3A (1680) 170

Granaten zur Funksondierung der Atmosphäre (Nr. 400, 500) 172

Radiosonde RF-95. 173

Kleines Oberluftradar MARL-A.. 175

1.4. VORRICHTUNGEN ZUR HERSTELLUNG VON MEERESHYDROLOGISCHEN BEOBACHTUNGEN UND ARBEITEN. 177

1.4.1. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung der elektrischen Leitfähigkeit von Wasser 177

Elektrischer Salzzähler GM-65M.. 177

1.4.2. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung des Wasserstandes... 179

Meerwassermessstab GM-3. 179

1.4.3. Geräte zur Probennahme von Bodensedimenten... 181

Benthischer Bagger. 181

1.4.4. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung von Transparenz, Wasserfarbe, Unterwasserbeleuchtung... 182

Weiße Scheibe DB. 182

1.4.5. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung von Komplexen mariner hydrometeorologischer Elemente. 183

Hydrologisches Messgerät GMU-2. 183

1.5. GERÄTE FÜR FLUSSHYDROLOGISCHE BEOBACHTUNGEN UND ARBEITEN 186

1.5.1. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung von Wellenelementen. 186

Maximum-Minimum-Wellenmessstab GR-24. 186

1.5.2. Instrumente zum Messen und Aufzeichnen der Geschwindigkeit und Richtung von Strömungen. 188

Strömungsgeschwindigkeitsmesser mit Rekorder ISP-1. 188

Plattenspieler-Signalwandler PSV-1 (Recorder) 190

1.5.3. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung des Wasserstandes... 191

Tragbarer Wassermessstab GR-104. 191

Digitaler Schwimmer-Füllstandsmesser mit Einkabel UPSO.. 192

Bodenmaßstab GR-43. 194

Metallpfahl PI-20. 195

1.5.4. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung der Tiefe von Flüssen und Seen. 196

Echolot Praktik. 196

1.5.5. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung der Verdunstung von Boden und Wasseroberfläche. 198

Verdampfer GGI-3000. 198

1.5.6. Instrumente zur Wasserprobenahme... 199

Flaschenbadometer auf einer Stange GR-16M.. 199

Molchanov GR-18 Bathometer. 200

1.5.7. Geräte zur Probenahme von Bodensedimenten. 201

Stangenbodengreifer GR-91. 201

GOIN TG-1,5-Röhre. 203

1.5.8. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung von Eisphänomenen. 204

Eismessstab GR-7M.. 204

1.5.9. Instrumente zur Messung und Aufzeichnung von Komplexen hydrologischer Elemente. 205

Hydrologischer Komplex GRK-1. 205

1.6.SYSTEME, STATIONEN, KOMPLEXE FÜR METEOROLOGIE, HYDROLOGIE UND OZEANOLOGIE.. 208

Bodenmeteorologischer Komplex MA-6-3. 208

Meteorologische Komplexe MK-14. 211

Meteorologischer Komplex MK-14-1M.. 214

(Modifikation MK-14-1) 214

Automatisiertes Wetterbeobachtungssystem ASM.. 215

Integrierte funktechnische Flugplatz-Meteorologiestation KRAMS-4. 217

Meteorologische Station AMS LOMO METEO-02. 220

Automatisierte Wetterstation (AMS) 222

Automatisiertes meteorologisches Messsystem AMIS-1. 224

Straßenmessstation DIS-01M.. 225

Fernmeteorologische Station M-49. 227

Fernwetterstation M-49M.. 229

Automatisiertes Informations- und Messsystem „WEATHER“. 231

Meteorologische Feldsets KMP.. 232

Mini-Meteorologische Sonde STD-2. 234

Hydrologischer Komplex GDS-3. 236

Automatisierter meteorologischer Radarkomplex METEOYECHYKA 238

1.7.Geräte zur aktiven Beeinflussung von Wolken und Nebeln... 240

Anti-Hagel-Produkt (ggA) „Alan“. 240

1.8 GERÄTE UND AUSRÜSTUNG ZUR ÜBERPRÜFUNG HYDROMETEOROLOGISCHER INSTRUMENTE.. 242

Vorbildliches tragbares Barometer Typ BOP-1M.. 242

Digitales tragbares Referenzmanometer MCP-2E.. 244

Digitales Präzisions-Zweikanal-Manometer MCP-2-0.3. 246

Vorbildliches Achtkanal-Temperaturmessgerät IT-2. 248

Pneumoanemometer PO-30 zur Überprüfung von Aspirationspsychrometern. 250

1.9. Ausrüstung und Hilfsgeräte für hydrometeorologische Beobachtungen und Arbeiten. 251

1.9.1.Geräte und Hilfsmittel für meteorologische, agrarmeteorologische und aktinometrische Beobachtungen und Arbeiten 251

Schutzlamellenkabinen Typ BP und BS.. 251

Meteorologischer Mast M-82. 253

Meteorologischer Mast M-82 (1,2,3) (FSUE NPO „Luch“) 255

Volumetrischer Bodenbohrer AM-7. 256

Bodenbohrer AM-26M.. 257

Anzeigetafel PI-02. 258

Wiegebecher VS-1. 260

1.9.2.Geräte und Hilfsmittel für flusshydrologische Beobachtungen und Arbeiten. 261

Manueller Eisbohrer GR-113. 261

Ringbohrer PI-8. 262

Hängende Ansicht GR-75. 263

Hydrometrische Fischgewichte GGR.. 264

Hydrometrische Winde PI-24M.. 265

Lot von Messgeräten LPR-48. 266

Rahmen für Wasserthermometer OT-51. 267

Filtergerät Kuprina GR-60. 268

Fernhydrometrische Installation mit manuellem Antrieb GR-70. 269

UDT-Kabellängenanzeige. 271

Hydrometrischer Stab GR-56M.. 272

1.9.3.Geräte und Hilfsmittel für meereshydrologische Beobachtungen und Arbeiten. 273

Hydrometrische Gewichte PI-1. 273

Bathometrische Winde. 274

Marinewinde SP-77. 275

Flexibler Befestigungsmechanismus GR-78. 276

1.9.4. AUSRÜSTUNG UND ZUSÄTZLICHE GERÄTE FÜR LUFTBEOBACHTUNGEN. 277

Aerologischer Radar-Rechenkomplex „VECTOR-M“. 277

Verbrauchsmaterialien zur Radiosondierung der Atmosphäre. 279

1.10. WEITERE INFORMATIONEN... 280

Empfangsstation Liana®.. 280

UniScan-Empfangsstation. 282

EOScan-Empfangsstation. 284

Persönliche ScanEx-Empfangsstation. 286

Meteorologischer Telekommunikationskomplex „TransMet“. 288

Autonomer Hardware- und Softwarekomplex zur Datenübertragung „VIP-Messenger“. 294

Integriertes System der dokumentierten Kommunikation und Informationsverarbeitung „APS-meteo“ 299

Chargencontroller VIP-M (Basisversion) 302

automatisiertes Informationssystem für Wettervorhersage-Berater „METEOCONSULTANT“ 304

Automatisiertes Informationssystem „METEOEXPERT“. 305

Automatisiertes Informationssystem für Wettervorhersager RC und ADC „METEOSERVER“. 306

Nachrichtenvermittlungsstelle „METEOTELEX“. 307

Meteorologische automatisierte Radarnetzwerk-Workstation. 308

FIRMENADRESSEN.. 310

Hydrometeorologische Geräte und Ausrüstung

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Meteorologische Instrumente

Planen

Einführung

1. Wetterseite

1.1 An Wetterstationen gemessene meteorologische Indikatoren und Instrumente zur Messung dieser Indikatoren

1.2 Umweltleistung

1.3 Meteorologischer Standort – Anforderungen an die Platzierung. Bau und Ausstattung von Wetterstandorten

1.4 Organisation meteorologischer Beobachtungen

2. Meteorologische Instrumente

2.1 Um den Luftdruck zu messen, verwenden Sie

2.2 Zur Messung der Lufttemperatur verwenden

2.3 Zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit verwenden

2.4 Zur Bestimmung der Windgeschwindigkeit und -richtung verwenden Sie

2.5 Zur Bestimmung der Niederschlagsmenge

Abschluss

Literatur

Einführung

Meteorologie ist die Wissenschaft der Atmosphäre, ihrer Zusammensetzung, Struktur, Eigenschaften sowie physikalischen und chemischen Prozesse, die in der Atmosphäre ablaufen. Diese Prozesse haben einen großen Einfluss auf das menschliche Leben.

Ein Mensch muss eine Vorstellung von den Wetterbedingungen haben, die seine Existenz auf der Erde begleiteten, haben und vor allem begleiten werden. Ohne Kenntnis der Wetterbedingungen ist es unmöglich, landwirtschaftliche Arbeiten ordnungsgemäß durchzuführen, Industrieunternehmen aufzubauen und zu betreiben und den normalen Betrieb des Transportwesens, insbesondere des Luft- und Wassertransports, sicherzustellen.

Wenn derzeit eine ungünstige ökologische Situation auf der Erde herrscht, ist es ohne Kenntnis der Gesetze der Meteorologie undenkbar, die Umweltverschmutzung vorherzusagen, und die Nichtberücksichtigung der Wetterbedingungen kann zu einer noch größeren Verschmutzung führen. Die moderne Urbanisierung (der Wunsch der Bevölkerung, in Großstädten zu leben) führt zur Entstehung neuer, auch meteorologischer Probleme: zum Beispiel der Belüftung von Städten und einem lokalen Anstieg der Lufttemperatur in ihnen. Die Berücksichtigung der Wetterbedingungen wiederum ermöglicht es, die schädlichen Auswirkungen verschmutzter Luft (und damit von Wasser und Boden, auf denen sich diese Stoffe aus der Atmosphäre ablagern) auf den menschlichen Körper zu reduzieren.

Die Ziele der Meteorologie bestehen darin, den Zustand der Atmosphäre zu einem bestimmten Zeitpunkt zu beschreiben, ihren Zustand für die Zukunft vorherzusagen, Umweltempfehlungen zu entwickeln und letztendlich Bedingungen für ein sicheres und angenehmes Leben des Menschen zu schaffen.

Meteorologische Beobachtungen sind Messungen meteorologischer Größen sowie die Aufzeichnung atmosphärischer Phänomene. Zu den meteorologischen Größen gehören: Temperatur und Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Windgeschwindigkeit und -richtung, Menge und Höhe von Wolken, Niederschlagsmengen, Wärmeflüsse usw. Hinzu kommen Größen, die die Eigenschaften der Atmosphäre oder atmosphärische Prozesse nicht direkt widerspiegeln. sind aber eng mit ihnen verwandt. Dies sind die Temperatur des Bodens und der Oberflächenwasserschicht, die Verdunstung, die Höhe und der Zustand der Schneedecke, die Sonnenscheindauer usw. Einige Stationen führen Beobachtungen der Sonnen- und Erdstrahlung sowie der atmosphärischen Elektrizität durch.

Zu den atmosphärischen Phänomenen gehören: Gewitter, Schneesturm, Staubsturm, Nebel, eine Reihe optischer Phänomene wie blauer Himmel, Regenbogen, Kronen usw.

Meteorologische Beobachtungen des Zustands der Atmosphäre jenseits der Oberflächenschicht und bis zu Höhen von etwa 40 km werden als aerologische Beobachtungen bezeichnet. Beobachtungen des Zustands der hohen Schichten der Atmosphäre können als aeronomisch bezeichnet werden. Sie unterscheiden sich von aerologischen Beobachtungen sowohl in der Methodik als auch in den beobachteten Parametern.

Die umfassendsten und genauesten Beobachtungen werden an meteorologischen und aerologischen Observatorien gemacht. Die Zahl solcher Observatorien ist jedoch gering. Darüber hinaus können selbst die genauesten Beobachtungen, die jedoch an wenigen Punkten durchgeführt werden, kein umfassendes Bild des Zustands der gesamten Atmosphäre liefern, da atmosphärische Prozesse in verschiedenen geografischen Umgebungen unterschiedlich ablaufen. Daher werden die Beobachtungen der wichtigsten meteorologischen Größen zusätzlich zu den meteorologischen Observatorien an etwa 3.500 meteorologischen und 750 aerologischen Stationen auf der ganzen Welt durchgeführt. Wetter Wetter Standort Atmosphäre

1. Wetterseite

Meteorologische Beobachtungen sind dann und nur dann vergleichbar, genau und erfüllen die Ziele des meteorologischen Dienstes, wenn bei der Installation von Instrumenten die Anforderungen, Anweisungen und Anweisungen eingehalten werden und bei der Durchführung von Beobachtungen und der Verarbeitung von Materialien durch Wetterstationsmitarbeiter die Anweisungen der aufgeführten strikt eingehalten werden Anleitungen. Wetter meteorologisches Instrument Atmosphäre

Eine meteorologische Station (Wetterstation) ist eine Einrichtung, in der rund um die Uhr regelmäßige Beobachtungen des Zustands der Atmosphäre und atmosphärischer Prozesse durchgeführt werden, einschließlich der Überwachung von Änderungen einzelner meteorologischer Elemente (Temperatur, Druck, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit und -richtung, Bewölkung und Niederschlag usw. ). Die Station verfügt über einen meteorologischen Standort, an dem sich die wichtigsten meteorologischen Instrumente befinden, und einen geschlossenen Raum zur Verarbeitung von Beobachtungen. Meteorologische Stationen eines Landes, einer Region oder eines Bezirks bilden ein meteorologisches Netzwerk.

Das Wetternetz umfasst neben Wetterstationen auch Wetterstationen, die lediglich Niederschlag und Schneedecke überwachen.

Jede Wetterstation ist eine wissenschaftliche Einheit eines umfangreichen Stationsnetzes. Die bereits in der laufenden Betriebsarbeit genutzten Beobachtungsergebnisse jeder Station sind auch als Tagebuch meteorologischer Vorgänge wertvoll und können einer weiteren wissenschaftlichen Bearbeitung unterzogen werden. Die Beobachtungen an jeder Station müssen mit größter Sorgfalt und Präzision durchgeführt werden. Geräte müssen eingestellt und überprüft werden. Die Wetterstation muss über die für den Betrieb notwendigen Formulare, Bücher, Tabellen und Anleitungen verfügen.

1. 1 An Wetterstationen gemessene meteorologische Indikatoren und Instrumente zur Messung der Datenanzeige ATel

· Lufttemperatur (aktuell, Minimum und Maximum), °C, - Standard-, Minimum- und Maximum-Thermometer.

· Wassertemperatur (aktuell), °C, - Standardthermometer.

· Bodentemperatur (aktuell), °C, - Winkelthermometer.

· Atmosphärendruck, Pa, mm Hg. Art., - Barometer (einschließlich Aneroidbarometer).

· Luftfeuchtigkeit: relative Luftfeuchtigkeit, %, - Hygrometer und Psychrometer; Partialdruck von Wasserdampf, mV; Taupunkt, °C.

· Wind: Windgeschwindigkeit (augenblicklich, durchschnittlich und maximal), m/s, - Anemometer; Windrichtung – in Bogengrad und Peilung – Wetterfahnen.

· Niederschlag: Menge (Dicke der Wasserschicht, die auf eine horizontale Fläche fiel), mm, - Tretjakow-Niederschlagsmesser, Pluviograph; Art (fest, flüssig); Intensität, mm/min; Dauer (Anfang, Ende), Stunden und Minuten.

· Schneedecke: Dichte, g/cm 3 ; Wasserreserve (Dicke der Wasserschicht, die sich bildet, wenn der Schnee vollständig schmilzt), mm, - Schneemesser; Höhe (cm

· Trübung: Menge – in Punkten; Höhe der unteren und oberen Grenzen, m, - Wolkenhöhenindikator; Form - laut Wolkenatlas.

· Sichtbarkeit: Transparenz der Atmosphäre, %; meteorologische Sichtweite (Experteneinschätzung), m oder km.

· Sonneneinstrahlung: Sonnenscheindauer, Stunden und Minuten; Energiebeleuchtung, W/m2; Strahlendosis, J/cm2.

1.2 Umweltindikatoren

· Radioaktivität: Luft – in Curie oder Mikroröntgen pro Stunde; Wasser – in Curie pro Kubikmeter; Bodenoberfläche – in Curie pro Quadratmeter; Schneedecke - im Röntgenbild; Niederschlag - in Röntgen pro Sekunde - Radiometer und Dosimeter.

· Luftverschmutzung: am häufigsten in Milligramm pro Kubikmeter Luft gemessen – Chromatographen.

1.3 Meteorologischer Standort - Anforderungen an die Unterbringung. Gerät und AusrüstungÖStandort meteorologischer Standorte

Der meteorologische Standort sollte in einem offenen Gebiet in beträchtlicher Entfernung vom Wald und von Wohngebäuden, insbesondere von mehrstöckigen, liegen. Durch die Platzierung von Instrumenten außerhalb von Gebäuden können Messfehler im Zusammenhang mit der Rückstrahlung von Gebäuden oder hohen Objekten vermieden, Windgeschwindigkeit und -richtung korrekt gemessen und eine normale Niederschlagssammlung sichergestellt werden.

Die Anforderungen an einen standardmäßigen meteorologischen Standort sind:

· Größe – 26 x 26 Meter (die Orte, an denen aktinometrische Beobachtungen (Sonnenstrahlungsmessungen) durchgeführt werden, haben eine Größe von 26 x 36 m)

· Ausrichtung der Seiten des Geländes – eindeutig Norden, Süden, Westen, Osten (wenn das Gelände rechteckig ist, dann ist die Ausrichtung der Längsseite von Norden nach Süden)

· Der Standort sollte typisch für die Umgebung sein und einen Umkreis von 20-30 km haben

· Der Abstand zu niedrigen Gebäuden und isolierten Bäumen sollte mindestens das Zehnfache ihrer Höhe und der Abstand zu einem zusammenhängenden Wald- oder Stadtgebiet mindestens das 20-fache betragen

· Abstand zu Schluchten, Klippen, Gewässerrand – mindestens 100 m

· Um eine Störung der natürlichen Bedeckung am meteorologischen Standort zu vermeiden, ist das Begehen nur auf Wegen gestattet

· Alle Instrumente am meteorologischen Standort werden nach einem einzigen Schema platziert, das die gleiche Ausrichtung auf die Himmelsrichtungen, eine bestimmte Höhe über dem Boden und andere Parameter vorsieht

· Der Bauzaun und alle Hilfsgeräte (Stände, Kabinen, Leitern, Masten, Masten usw.) sind weiß gestrichen, um eine übermäßige Erwärmung durch die Sonneneinstrahlung zu verhindern, die die Genauigkeit der Messungen beeinträchtigen kann

· An meteorologischen Stationen werden neben instrumentellen Messungen (Luft- und Bodentemperatur, Windrichtung und -geschwindigkeit, Luftdruck, Niederschlagsmenge) auch visuelle Beobachtungen von Wolken und Sichtweiten durchgeführt.

Wenn die Grasdecke auf dem Gelände im Sommer stark wächst, muss das Gras gemäht oder getrimmt werden, sodass nicht mehr als 30-40 cm übrig bleiben. Das geschnittene Gras muss sofort vom Gelände entfernt werden. Die Schneedecke auf dem Gelände sollte nicht gestört werden, aber im Frühjahr ist es notwendig, den Schnee zu entfernen oder sein Schmelzen zu beschleunigen, indem Schnee vom Gelände verstreut oder entfernt wird. Die Dächer der Kabinen und der Schutztrichter des Niederschlagsmessers werden vom Schnee befreit. Geräte auf dem Gelände müssen so platziert werden, dass sie sich nicht gegenseitig beschatten. Thermometer sollten 2 m über dem Boden angebracht sein. Die Kabinentür sollte nach Norden zeigen. Die Leiter darf die Kabine nicht berühren.

Die folgenden Instrumente werden an Basiswetterstandorten verwendet:

· Thermometer zur Messung der Lufttemperatur (einschließlich horizontalem Minimum und horizontalem Maximum) und des Bodens (sie sind zum besseren Ablesen geneigt);

· Barometer verschiedener Art (am häufigsten Aneroidbarometer zur Messung des Luftdrucks). Sie können eher drinnen als draußen aufgestellt werden, da der Luftdruck drinnen und draußen gleich ist;

· Psychrometer und Hygrometer zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit;

· Anemometer zur Bestimmung der Windgeschwindigkeit;

· Wetterfahnen zur Bestimmung der Windrichtung (manchmal werden Anemormbographen verwendet, die die Funktionen der Messung und Aufzeichnung von Windgeschwindigkeit und -richtung kombinieren);

· Wolkenhöhenindikatoren (z. B. IVO-1M); Aufzeichnungsgeräte (Thermograph, Hygrograph, Pluviograph).

· Niederschlagsmesser und Schneemesser; Tretjakow-Niederschlagsmesser werden am häufigsten an Wetterstationen verwendet.

Zusätzlich zu den aufgeführten Indikatoren wird an Wetterstationen die Bewölkung erfasst (Grad der Bewölkung des Himmels, Art der Wolken); das Vorhandensein und die Intensität verschiedener Niederschläge (Tau, Frost, Eis) sowie Nebel; horizontale Sichtbarkeit; Sonnenscheindauer; Zustand der Bodenoberfläche; Höhe und Dichte der Schneedecke. Die Wetterstation zeichnet auch Schneestürme, Sturmböen, Tornados, Dunst, Stürme, Gewitter und Regenbögen auf.

1.4 Organisation meteorologischer Beobachtungen

Alle Beobachtungen werden unmittelbar nach der Lektüre des einen oder anderen Geräts mit einem einfachen Bleistift in etablierte Bücher oder Formulare eingetragen. Aufnahmen aus dem Speicher sind nicht erlaubt. Alle Korrekturen werden vorgenommen, indem die korrigierten Zahlen durchgestrichen werden (damit sie noch lesbar sind) und neue Zahlen oben unterschrieben werden; Das Löschen von Zahlen und Text ist nicht gestattet. Eine klare Aufzeichnung ist besonders wichtig, um sowohl die anfängliche Verarbeitung der Beobachtungen an der Station als auch deren Nutzung durch hydrometeorologische Zentren zu erleichtern.

Werden Beobachtungen versäumt, muss die entsprechende Spalte im Buch leer bleiben. In solchen Fällen ist es völlig inakzeptabel, berechnete Ergebnisse zum Zweck der „Wiederherstellung“ von Beobachtungen einzugeben, da sich die geschätzten Daten leicht als fehlerhaft erweisen und mehr Schaden anrichten können als fehlende Messwerte von Instrumenten. Alle Unterbrechungen werden auf der Beobachtungsseite vermerkt. Es ist zu beachten, dass Beobachtungslücken die gesamte Arbeit der Station entwerten und daher die Kontinuität der Beobachtungen für jede Wetterstation die Grundregel sein sollte.

Auch zeitlich ungenaue Messwerte werden deutlich abgewertet. In solchen Fällen wird in der Spalte, in der der Beobachtungszeitraum vermerkt ist, die Countdown-Zeit des Trockenthermometers in der psychrometrischen Kabine eingetragen.

Der Zeitaufwand für Beobachtungen hängt von der Stationsausrüstung ab. Auf jeden Fall sollten die Messwerte schnell genug erfolgen, aber natürlich nicht auf Kosten der Genauigkeit.

Eine vorläufige Besichtigung aller Installationen erfolgt 10-15 Minuten, im Winter eine halbe Stunde vor dem Fälligkeitstermin. Es ist notwendig, sicherzustellen, dass sie in gutem Zustand sind, und einige Instrumente für die bevorstehenden Messungen vorzubereiten, um die Genauigkeit der Beobachtungen zu gewährleisten, um sicherzustellen, dass das Psychrometer funktioniert und das Kambrium ausreichend mit Wasser gesättigt ist. dass die Stifte der Rekorder richtig schreiben und genügend Tinte vorhanden ist.

Zusätzlich zu den Messwerten von Instrumenten und der visuellen Bestimmung von Sichtweite und Bewölkung, die in separaten Spalten des Buches aufgezeichnet werden, notiert der Beobachter in der Spalte „Atmosphärische Phänomene“ den Beginn und das Ende, die Art und Intensität solcher Phänomene wie Niederschlag, Nebel, Tau, Frost, Frost, Eis und andere. Dazu ist eine sorgfältige und kontinuierliche Überwachung des Wetters und in den Abständen zwischen dringenden Beobachtungen erforderlich.

Wetterbeobachtungen müssen langfristig und kontinuierlich erfolgen und streng durchgeführt werden. In Übereinstimmung mit internationalen Standards. Zur Vergleichbarkeit werden weltweit Messungen meteorologischer Parameter gleichzeitig (also synchron) durchgeführt: um 00, 03, 06.09, 12, 15, 18 und 21 Uhr Greenwich-Zeit (Nullzeit, Greenwich-Meridian). Dies sind die sogenannten synoptischen Daten. Die Messergebnisse werden umgehend per Computerkommunikation, Telefon, Telegraf oder Funk an den Wetterdienst übermittelt. Dort werden Übersichtskarten erstellt und Wettervorhersagen entwickelt.

Einige meteorologische Messungen werden nach eigenen Maßstäben durchgeführt: Der Niederschlag wird viermal täglich gemessen, die Schneehöhe einmal täglich und die Schneedichte alle fünf bis zehn Tage.

Stationen, die Wetterdienste anbieten, verschlüsseln nach der Verarbeitung der Beobachtungen die Wetterdaten, um synoptische Telegramme an das Hydrometeorologische Zentrum zu senden. Der Zweck der Verschlüsselung besteht darin, das Volumen eines Telegramms deutlich zu reduzieren und gleichzeitig die Menge der gesendeten Informationen zu maximieren. Offensichtlich eignet sich hierfür die digitale Verschlüsselung am besten. Im Jahr 1929 entwickelte die Internationale Meteorologische Konferenz einen meteorologischen Code, mit dem es möglich war, den Zustand der Atmosphäre detailliert zu beschreiben. Dieser Code wurde fast 20 Jahre lang mit nur geringfügigen Änderungen verwendet. Am 1. Januar 1950 trat ein neuer internationaler Kodex in Kraft, der sich deutlich vom alten unterschied.

2 . Meteorologische Instrumente

Das Spektrum der Messgeräte, mit denen der Zustand der Atmosphäre überwacht und untersucht wird, ist ungewöhnlich breit: vom einfachsten Thermometer über sondierende Laseranlagen bis hin zu speziellen meteorologischen Satelliten. Als meteorologische Instrumente werden in der Regel diejenigen Instrumente bezeichnet, die zur Durchführung von Messungen an meteorologischen Stationen eingesetzt werden. Diese Instrumente sind relativ einfach; sie erfüllen das Erfordernis der Einheitlichkeit, was den Vergleich von Beobachtungen verschiedener Stationen ermöglicht.

Auf dem Stationsgelände sind im Freien meteorologische Instrumente installiert. Auf dem Bahnhofsgelände sind ausschließlich Instrumente zur Druckmessung (Barometer) installiert, da zwischen dem Luftdruck im Freien und in Innenräumen praktisch kein Unterschied besteht.

Instrumente zur Messung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit müssen vor Sonneneinstrahlung, Niederschlag und Windböen geschützt werden. Deshalb werden sie in speziell dafür vorgesehenen Kabinen, den sogenannten Meteorologiekabinen, untergebracht. An den Stationen sind Aufzeichnungsgeräte installiert, die eine kontinuierliche Aufzeichnung der wichtigsten meteorologischen Größen (Temperatur und Luftfeuchtigkeit, Luftdruck und Wind) ermöglichen. Aufzeichnungsgeräte werden oft so konstruiert, dass ihre Sensoren auf der Plattform oder dem Dach eines Gebäudes im Freien angebracht sind und die mit den Sensoren durch elektrische Übertragung verbundenen Aufzeichnungsteile sich innerhalb des Gebäudes befinden.

Schauen wir uns nun Instrumente an, die zur Messung einzelner meteorologischer Elemente entwickelt wurden.

2.1 Luftdruck messen undMitgenießen

Barometer (Abb. 1) – (von griechisch baros – Schwere, Gewicht und metero – ich messe), ein Gerät zur Messung des Luftdrucks.

Abbildung 1 – Arten von Quecksilberbarometern

Barometer (Abb. 1) – (von griechisch baros – Schwere, Gewicht und metero – ich messe), ein Gerät zur Messung des Luftdrucks. Am gebräuchlichsten sind: Flüssigkeitsbarometer, die auf dem Ausgleich des atmosphärischen Drucks mit dem Gewicht einer Flüssigkeitssäule basieren; Verformungsbarometer, deren Funktionsprinzip auf elastischen Verformungen der Membranbox beruht; Hypsothermometer basieren auf der Abhängigkeit des Siedepunkts bestimmter Flüssigkeiten, beispielsweise Wasser, vom Außendruck.

Die genauesten Standardinstrumente sind Quecksilberbarometer: Aufgrund seiner hohen Dichte ermöglicht Quecksilber die Bildung einer relativ kleinen Flüssigkeitssäule in Barometern, die für die Messung geeignet ist. Quecksilberbarometer sind zwei mit Quecksilber gefüllte kommunizierende Gefäße; Eine davon ist eine etwa 90 cm lange Glasröhre, die oben verschlossen ist und keine Luft enthält. Das Maß für den atmosphärischen Druck ist der Druck einer Quecksilbersäule, ausgedrückt in mm Hg. Kunst. oder in MB.

Um den atmosphärischen Druck zu bestimmen, werden Korrekturen in die Messwerte eines Quecksilberbarometers eingeführt: 1) instrumentell, ausgenommen Herstellungsfehler; 2) eine Änderung, um den Barometerwert auf 0°C zu bringen, weil Die Barometerwerte hängen von der Temperatur ab (bei Temperaturänderungen ändern sich die Quecksilberdichte und die linearen Abmessungen der Barometerteile). 3) eine Korrektur, um die Barometerwerte auf die normale Erdbeschleunigung (gn = 9,80665 m/s 2) zu bringen, da die Messwerte von Quecksilberbarometern vom Breitengrad und der Höhe über dem Meeresspiegel des Beobachtungsortes abhängen .

Abhängig von der Form der kommunizierenden Gefäße werden Quecksilberbarometer in drei Haupttypen unterteilt: Becher, Siphon und Siphonbecher. In der Praxis werden Becher- und Siphonbecherbarometer verwendet. An meteorologischen Stationen wird ein Stationsbecherbarometer verwendet. Es besteht aus einem barometrischen Glasrohr, das mit seinem freien Ende in die Schüssel C abgesenkt wird. Das gesamte barometrische Rohr ist von einem Messingrahmen umgeben, in dessen oberen Teil ein vertikaler Schlitz angebracht ist; Am Rand des Schlitzes befindet sich eine Skala zur Messung der Position des Meniskus der Quecksilbersäule. Zum präzisen Zielen auf die Meniskusspitze und zum Zählen von Zehnteln wird ein spezielles Visier n verwendet, das mit einem Nonius ausgestattet ist und durch Schraube b bewegt wird. Die Höhe der Quecksilbersäule wird anhand der Position des Quecksilbers im Glasrohr gemessen, und die Änderung der Position des Quecksilberspiegels im Becher wird mithilfe einer kompensierten Skala berücksichtigt, sodass der Messwert auf der Skala direkt erhalten wird in Millibar. Jedes Barometer verfügt über ein kleines Quecksilberthermometer T zur Eingabe von Temperaturkorrekturen. Becherbarometer sind mit Messgrenzen von 810–1070 MB und 680–1070 MB erhältlich; Zählgenauigkeit 0,1 MB.

Als Kontrollbarometer wird ein Siphonbecherbarometer verwendet. Es besteht aus zwei Rohren, die in eine barometrische Schüssel abgesenkt werden. Eine der Röhren ist geschlossen und die andere kommuniziert mit der Atmosphäre. Bei der Druckmessung wird der Boden des Bechers mit einer Schraube angehoben, wodurch der Meniskus im offenen Knie auf den Skalennullpunkt gebracht wird. Anschließend wird die Position des Meniskus im geschlossenen Knie gemessen. Der Druck wird durch den Unterschied im Quecksilbergehalt in beiden Knien bestimmt. Die Messgrenze dieses Barometers liegt bei 880-1090 MB, die Ablesegenauigkeit beträgt 0,05 MB.

Alle Quecksilberbarometer sind absolute Instrumente, denn Anhand ihrer Messwerte wird der Luftdruck direkt gemessen.

Aneroid (Abb. 2) – (aus dem Griechischen a – negatives Teilchen, nerys – Wasser, d. h. ohne die Hilfe von Flüssigkeit wirkend), Aneroidbarometer, ein Gerät zur Messung des atmosphärischen Drucks. Der Aufnahmeteil des Aneroids ist eine runde Metallbox A mit gewelltem Boden, in der ein starkes Vakuum erzeugt wird

Abbildung 2 – Aneroid

Wenn der atmosphärische Druck steigt, zieht sich die Box zusammen und zieht die daran befestigte Feder; Wenn der Druck nachlässt, entspannt sich die Feder und der obere Boden der Box hebt sich. Die Bewegung des Endes der Feder wird auf den Pfeil B übertragen, der sich entlang der Skala C bewegt. (In den neuesten Konstruktionen werden anstelle einer Feder elastischere Boxen verwendet.) An der Aneroidskala ist ein bogenförmiges Thermometer angebracht , das dazu dient, die Aneroid-Messwerte hinsichtlich der Temperatur zu korrigieren. Um den wahren Druckwert zu erhalten, müssen die Aneroid-Messwerte korrigiert werden, die durch Vergleich mit einem Quecksilberbarometer ermittelt werden. Es gibt drei Korrekturen am Aneroid: auf der Skala – hängt von der Tatsache ab, dass der Aneroid unterschiedlich auf Druckänderungen in verschiedenen Teilen der Skala reagiert; von der Temperatur – aufgrund der Abhängigkeit der elastischen Eigenschaften des Aneroidkastens und der Feder von der Temperatur; zusätzlich aufgrund von Veränderungen der elastischen Eigenschaften des Kastens und der Feder im Laufe der Zeit. Der Fehler bei Aneroidmessungen beträgt 1-2 MB. Aufgrund ihrer Tragbarkeit werden Aneroiden häufig auf Expeditionen und auch als Höhenmesser eingesetzt. Im letzteren Fall ist die Aneroidskala in Metern eingeteilt.

2.2 Zur MessungLufttemperaturen verwendet werden

Meteorologische Thermometer sind eine Gruppe von Flüssigkeitsthermometern spezieller Bauart, die für meteorologische Messungen hauptsächlich an meteorologischen Stationen bestimmt sind. Je nach Verwendungszweck unterscheiden sich verschiedene Thermometer in Größe, Bauform, Messgrenzen und Skalenteilungswerten.

Zur Bestimmung der Temperatur und Luftfeuchtigkeit werden psychrometrische Quecksilberthermometer in einem stationären und einem Aspirationspsychrometer verwendet. Der Preis ihrer Teilung beträgt 0,2°C; Die untere Messgrenze liegt bei -35 °C, die obere Grenze bei 40 °C (bzw. -25 °C und 50 °C). Bei Temperaturen unter -35 °C (nahe dem Gefrierpunkt von Quecksilber) werden die Messwerte eines Quecksilberthermometers unzuverlässig; Um niedrigere Temperaturen zu messen, verwenden sie daher ein Alkoholthermometer mit niedrigem Alkoholgehalt, dessen Gerät einem psychrometrischen ähnelt, dessen Skalenteilungswert 0,5 ° C beträgt und dessen Messgrenzen variieren: Der untere Wert liegt bei -75, - Die Temperatur beträgt 65, -60 °C und die obere Temperatur beträgt 20, 25 °C.

Abbildung 3 – Thermometer

Um die maximale Temperatur über einen bestimmten Zeitraum zu messen, wird ein Quecksilber-Maximumthermometer verwendet (Abb. 3). Seine Skalenteilung beträgt 0,5°C; Messbereich von -35 bis 50°C (oder von -20 bis 70°C), Arbeitsposition nahezu horizontal (Tank leicht abgesenkt). Die maximalen Temperaturwerte werden aufgrund des Vorhandenseins eines Stifts 2 im Behälter 1 und eines Vakuums in der Kapillare 3 über dem Quecksilber aufrechterhalten. Bei steigender Temperatur wird überschüssiges Quecksilber aus dem Reservoir durch ein schmales ringförmiges Loch zwischen dem Stift und den Wänden der Kapillare in die Kapillare gedrückt und verbleibt dort auch bei sinkender Temperatur (da in der Kapillare ein Vakuum herrscht). Somit entspricht die Position des Endes der Quecksilbersäule relativ zur Skala dem maximalen Temperaturwert. Die Anpassung der Thermometerwerte an die aktuelle Temperatur erfolgt durch Schütteln. Um die Mindesttemperatur über einen bestimmten Zeitraum zu messen, werden Alkoholminimumthermometer verwendet. Der Skalenteilungswert beträgt 0,5 °C; Die untere Messgrenze liegt zwischen -75 und -41 °C, die obere zwischen 21 und 41 °C. Die Arbeitsposition des Thermometers ist horizontal. Die Einhaltung der Mindestwerte wird durch einen Stift gewährleistet – Indikator 2, der sich in der Kapillare 1 im Inneren des Alkohols befindet. Die Verdickung des Stifts ist kleiner als der Innendurchmesser der Kapillare; Daher umströmt der aus dem Reservoir in die Kapillare fließende Alkohol bei steigender Temperatur den Stift, ohne ihn zu verdrängen. Wenn die Temperatur sinkt, bewegt sich der Stift nach Kontakt mit dem Meniskus der Alkoholsäule mit diesem zum Reservoir (da die Oberflächenspannungskräfte des Alkoholfilms größer sind als die Reibungskräfte) und bleibt in der dem Reservoir am nächsten gelegenen Position. Die Position des Stiftendes, das dem Alkoholmeniskus am nächsten liegt, zeigt die Mindesttemperatur an, und der Meniskus zeigt die aktuelle Temperatur an. Vor dem Einbau in die Arbeitsposition wird das Minimumthermometer mit dem Behälter nach oben angehoben und gehalten, bis der Stift auf den Alkoholmeniskus fällt. Zur Bestimmung der Temperatur der Bodenoberfläche wird ein Quecksilberthermometer verwendet. Seine Skaleneinteilung beträgt 0,5°C; Die Messgrenzen variieren: untere von -35 bis -10 °C, obere von 60 bis 85 °C. Bodentemperaturmessungen in Tiefen von 5, 10, 15 und 20 cm werden mit einem Quecksilber-Kurbelthermometer (Savinov) durchgeführt. Seine Skalenteilung beträgt 0,5°C; Messgrenzen von -10 bis 50°C. In der Nähe des Reservoirs ist das Thermometer in einem Winkel von 135° gebogen und die Kapillare vom Reservoir bis zum Beginn der Skala ist thermisch isoliert, was den Einfluss der über dem Reservoir liegenden Bodenschicht auf die T-Werte verringert. Messungen der Bodentemperatur in Tiefen von bis zu mehreren m werden mit Quecksilber-Bodentiefenthermometern durchgeführt, die in speziellen Installationen angebracht sind. Seine Skalenteilung beträgt 0,2 °C; Die Messgrenzen variieren: untere -20, -10 °C und obere 30, 40 °C. Weniger verbreitet sind psychrometrische Quecksilber-Thallium-Thermometer mit Grenzwerten von -50 bis 35 °C und einige andere.

Neben dem meteorologischen Thermometer werden in der Meteorologie auch Widerstandsthermometer, Thermoelektrik, Transistor, Bimetall, Strahlung usw. verwendet. Widerstandsthermometer werden häufig in ferngesteuerten und automatischen Wetterstationen (Metallwiderstände - Kupfer oder Platin) und in Radiosonden (Halbleiterwiderstände) verwendet ); thermoelektrische Geräte werden zur Messung von Temperaturgradienten verwendet; Transistorthermometer (Thermotransistoren) – in der Agrarmeteorologie zur Messung der Temperatur des Mutterbodens; Bimetall-Thermometer (Wärmewandler) werden in Thermographen zur Temperaturerfassung eingesetzt, Strahlungsthermometer – in Boden-, Flugzeug- und Satellitenanlagen zur Messung der Temperatur verschiedener Teile der Erdoberfläche und von Wolkenformationen.

2.3 Für oFeuchtebestimmungen verwendet werden

Abbildung 4 – Psychrometer

Psychrometer (Abb. 4) – (aus dem Griechischen psychros – Kälte und... Meter), ein Gerät zur Messung der Luftfeuchtigkeit und ihrer Temperatur. Besteht aus zwei Thermometern – trocken und nass. Ein Trockenthermometer zeigt die Lufttemperatur an, und ein Nassthermometer, dessen Kühlkörper mit nassem Kambrium verbunden ist, zeigt seine eigene Temperatur an, abhängig von der Intensität der Verdunstung an der Oberfläche seines Reservoirs. Aufgrund des Wärmeverbrauchs für die Verdunstung sind die Messwerte des Feuchtkugelthermometers umso geringer, je trockener die Luft ist, deren Luftfeuchtigkeit gemessen wird.

Basierend auf den Messwerten von Trocken- und Nassthermometern anhand einer psychrometrischen Tabelle, Nomogrammen oder nach einer psychrometrischen Formel berechneten Linealen wird der Wasserdampfdruck bzw. die relative Luftfeuchtigkeit bestimmt. Bei Minustemperaturen unter - 5°C, wenn der Wasserdampfgehalt der Luft sehr niedrig ist, liefert das Psychrometer unzuverlässige Ergebnisse, daher wird in diesem Fall ein Haarhygrometer verwendet.

Abbildung 5 – Arten von Hygrometern

Es gibt verschiedene Arten von Psychrometern: stationäre, Aspirations- und Fernpsychrometer. Bei Stationspsychrometern werden die Thermometer auf einem speziellen Stativ in der meteorologischen Kabine montiert. Der Hauptnachteil von Stationspsychrometern ist die Abhängigkeit der Feuchtkugelmesswerte von der Luftströmungsgeschwindigkeit in der Kabine. Bei einem Aspirationspsychrometer sind die Thermometer in einem speziellen Rahmen montiert, der sie vor Beschädigung und den thermischen Auswirkungen direkter Sonneneinstrahlung schützt, und werden mit einem Aspirator (Ventilator) mit einem Luftstrom der zu prüfenden Luft mit einer konstanten Geschwindigkeit von etwa 2 angeblasen m/Sek. Bei positiven Lufttemperaturen ist ein Aspirationspsychrometer das zuverlässigste Gerät zur Messung von Luftfeuchtigkeit und Temperatur. Fernpsychrometer verwenden Widerstandsthermometer, Thermistoren und Thermoelemente.

Hygrometer (Abb. 5) – (aus Hygro und Meter), ein Gerät zur Messung der Luftfeuchtigkeit. Es gibt verschiedene Arten von Hygrometern, deren Funktionsweise auf unterschiedlichen Prinzipien basiert: Gewicht, Haar, Film usw. Ein Gewichtshygrometer (absolut) besteht aus einem System von U-förmigen Röhren, die mit einer hygroskopischen Substanz gefüllt sind, die Feuchtigkeit aufnehmen kann die Luft. Durch dieses System wird mit einer Pumpe eine bestimmte Luftmenge angesaugt und deren Luftfeuchtigkeit ermittelt. Wenn man die Masse des Systems vor und nach der Messung sowie das durchströmte Luftvolumen kennt, kann man die absolute Luftfeuchtigkeit ermitteln.

Die Wirkungsweise eines Haarhygrometers basiert auf der Eigenschaft entfetteter menschlicher Haare, bei einer Änderung der Luftfeuchtigkeit ihre Länge zu ändern, wodurch Sie die relative Luftfeuchtigkeit von 30 bis 100 % messen können. Das Haar 1 wird über einen Metallrahmen 2 gespannt. Die Änderung der Haarlänge wird auf den sich entlang der Skala bewegenden Pfeil 3 übertragen. Ein Folienhygrometer verfügt über ein empfindliches Element aus einer organischen Folie, die sich bei steigender Luftfeuchtigkeit ausdehnt und bei sinkender Luftfeuchtigkeit zusammenzieht. Die Änderung der Position der Mitte der Folienmembran 1 wird auf den Pfeil 2 übertragen. Haar- und Folienhygrometer sind im Winter die Hauptinstrumente zur Messung der Luftfeuchtigkeit. Die Messwerte des Haar- und Filmhygrometers werden regelmäßig mit den Messwerten eines genaueren Geräts verglichen – eines Psychrometers, das auch zur Messung der Luftfeuchtigkeit verwendet wird.

Bei einem elektrolytischen Hygrometer wird eine Platte aus elektrisch isolierendem Material (Glas, Polystyrol) mit einer hygroskopischen Elektrolytschicht – Lithiumchlorid – und einem Bindemittel beschichtet. Wenn sich die Luftfeuchtigkeit ändert, ändert sich die Konzentration des Elektrolyten und damit sein Widerstand; Der Nachteil dieses Hygrometers besteht darin, dass die Messwerte temperaturabhängig sind.

Die Wirkungsweise eines Keramik-Hygrometers beruht auf der Abhängigkeit des elektrischen Widerstands einer festen und porösen Keramikmasse (eine Mischung aus Ton, Silizium, Kaolin und einigen Metalloxiden) von der Luftfeuchtigkeit. Ein Kondensationshygrometer bestimmt den Taupunkt anhand der Temperatur eines gekühlten Metallspiegels in dem Moment, in dem Spuren von Wasser (oder Eis) aus der Umgebungsluft kondensieren. Ein Kondensationshygrometer besteht aus einer Vorrichtung zur Kühlung des Spiegels, einem optischen oder elektrischen Gerät, das den Zeitpunkt der Kondensation aufzeichnet, und einem Thermometer, das die Temperatur des Spiegels misst. In modernen Kondensationshygrometern wird zur Kühlung des Spiegels ein Halbleiterelement verwendet, dessen Funktionsprinzip auf dem Lash-Effekt basiert, und die Temperatur des Spiegels wird durch einen darin eingebauten Drahtwiderstand oder Halbleiter-Mikrothermometer gemessen. Immer häufiger werden beheizte elektrolytische Hygrometer eingesetzt, deren Funktionsweise auf dem Prinzip der Taupunktmessung über einer gesättigten Salzlösung (meist Lithiumchlorid) basiert, die für ein bestimmtes Salz in einer gewissen Abhängigkeit von der Luftfeuchtigkeit steht. Das empfindliche Element besteht aus einem Widerstandsthermometer, dessen Körper mit einem in einer Lithiumchloridlösung getränkten Glasfaserstrumpf bedeckt ist, und zwei über den Strumpf gewickelten Platindrahtelektroden, an die eine Wechselspannung angelegt wird.

2.4 Zur Geschwindigkeitsbestimmungund Windrichtungen verwendet werden

Abbildung 6 – Anemometer

Anemometer (Abb. 6) – (von anemo... und...meter), ein Gerät zur Messung von Windgeschwindigkeit und Gasströmen. Am gebräuchlichsten ist ein handgehaltenes Schalenwindmesser, das die durchschnittliche Windgeschwindigkeit misst. Ein horizontales Kreuz mit 4 hohlen Halbkugeln (Bechern), die konvex in eine Richtung zeigen, dreht sich unter dem Einfluss des Windes, da der Druck auf die konkave Halbkugel größer ist als auf die konvexe Halbkugel. Diese Drehung wird auf die Pfeile des Umdrehungszählers übertragen. Die Anzahl der Umdrehungen für einen bestimmten Zeitraum entspricht einer bestimmten durchschnittlichen Windgeschwindigkeit für diesen Zeitraum. Bei einer kleinen Strömungswirbelstärke wird die mittlere Windgeschwindigkeit über 100 Sek. mit einem Fehler von bis zu 0,1 m/Sek. ermittelt. Zur Bestimmung der durchschnittlichen Luftströmungsgeschwindigkeit in Rohren und Kanälen von Lüftungssystemen werden Flügelradanemometer verwendet, deren Aufnahmeteil ein mehrflügeliger Mühlendrehteller ist. Der Fehler dieser Anemometer beträgt bis zu 0,05 m/s. Momentanwerte der Windgeschwindigkeit werden von anderen Arten von Anemometern ermittelt, insbesondere von Anemometern nach dem manometrischen Messverfahren sowie von Hitzdrahtanemometern.

Abbildung 7 – Wetterfahne

Wetterfahne (Abb. 7) – (von deutsch Flugel oder niederländisch vieugel – Flügel), ein Gerät zur Richtungsbestimmung und Messung der Windgeschwindigkeit. Die Windrichtung (siehe Abb.) wird durch die Position einer zweiflügeligen Windfahne bestimmt, die aus zwei schräg angeordneten Platten 1 und einem Gegengewicht 2 besteht. Die Wetterfahne ist auf einem Metallrohr 3 montiert , dreht sich frei auf einer Stahlstange. Unter Windeinfluss wird es in Windrichtung eingebaut, so dass das Gegengewicht darauf gerichtet ist. Die Stange ist mit einer Kupplung 4 mit entsprechend den Hauptrichtungen ausgerichteten Stiften ausgestattet. Die Position des Gegengewichts relativ zu diesen Stiften bestimmt die Windrichtung.

Die Windgeschwindigkeit wird mithilfe einer Metallplatte (Brett) 6 gemessen, die vertikal an einer horizontalen Achse 5 aufgehängt ist. Die Tafel dreht sich zusammen mit der Windfahne um eine vertikale Achse und steht unter dem Einfluss des Windes immer senkrecht zur Luftströmung. Abhängig von der Windgeschwindigkeit weicht das Wetterfahnenbrett um den einen oder anderen Winkel von seiner vertikalen Position ab, gemessen entlang des Bogens 7. Die Wetterfahne wird auf dem Mast in einer Höhe von 10-12 m über der Bodenoberfläche platziert.

2.5 BestimmenIch verwende Niederschlagsmengen

Ein Niederschlagsmesser ist ein Gerät zur Messung atmosphärischer flüssiger und fester Niederschläge. Niederschlagsmesser, entworfen von V.D. Tretjakow besteht aus einem Gefäß (Eimer) mit einer Aufnahmefläche von 200 cm2 und einer Höhe von 40 cm, in dem Niederschläge gesammelt werden, und einem speziellen Schutz, der verhindert, dass Niederschläge herausgeblasen werden. Der Eimer wird so installiert, dass sich die Aufnahmefläche des Eimers in einer Höhe von 2 m über dem Boden befindet. Die Niederschlagsmenge in mm Wasserschicht wird mit einem Messbecher mit darauf markierten Teilungen gemessen; Die Menge des festen Niederschlags wird nach dem Schmelzen gemessen.

Abbildung 8 – Pluviograph

Pluviograph ist ein Gerät zur kontinuierlichen Aufzeichnung der Menge, Dauer und Intensität fallender flüssiger Niederschläge. Es besteht aus einem Empfänger und einem Aufnahmeteil, eingeschlossen in einem 1,3 m hohen Metallgehäuse.

Aufnahmeschiff mit einem Querschnitt von 500 Quadratmetern. cm, befindet sich oben im Schrank und hat einen kegelförmigen Boden mit mehreren Löchern für den Wasserabfluss. Durch den Trichter 1 und das Abflussrohr 2 fällt das Sediment in eine zylindrische Kammer 3, in der sich ein hohler Metallschwimmer 4 befindet. Auf dem oberen Teil der mit dem Schwimmer verbundenen vertikalen Stange 5 befindet sich ein Pfeil 6, an dem eine Feder befestigt ist Ende. Zur Niederschlagserfassung ist neben der Schwimmerkammer am Stab eine Trommel 7 mit täglicher Rotation angebracht. Auf die Trommel wird ein Band gelegt, das so ausgelegt ist, dass die Abstände zwischen den vertikalen Linien 10 Minuten und zwischen den horizontalen 0,1 mm Niederschlag entsprechen. An der Seite der Schwimmerkammer befindet sich ein Loch mit einem Rohr 8, in das ein Glassiphon 9 mit Metallspitze eingesetzt ist, der mit einer speziellen Kupplung 10 fest mit dem Rohr verbunden ist. Bei Niederschlag gelangt Wasser durch das in die Schwimmerkammer Abflusslöcher, Trichter und Abflussrohr und hebt den Schwimmer an. Zusammen mit dem Schwimmer steigt auch die Stange mit dem Pfeil. In diesem Fall zeichnet der Stift eine Kurve auf das Band (da sich gleichzeitig die Trommel dreht), je steiler die Kurve, desto größer die Niederschlagsintensität. Wenn die Niederschlagsmenge 10 mm erreicht, gleicht sich der Wasserstand im Siphonrohr und in der Schwimmerkammer an und das Wasser fließt spontan aus der Kammer durch den Siphon in einen Eimer, der am Boden des Schranks steht. In diesem Fall sollte der Stift eine vertikale gerade Linie auf dem Maßband von oben nach unten bis zur Nullmarke des Maßbandes zeichnen. Wenn kein Niederschlag vorhanden ist, zeichnet der Stift eine horizontale Linie.

Schneemesser ist ein Dichtemessgerät, ein Gerät zur Messung der Dichte der Schneedecke. Der Hauptteil des Schneemessers ist ein Hohlzylinder mit einem bestimmten Querschnitt mit einer Sägezahnkante, der beim Messen senkrecht in den Schnee eingetaucht wird, bis er mit dem Untergrund in Kontakt kommt, und dann die Schneesäule abschneidet wird zusammen mit dem Zylinder entfernt. Wird die entnommene Schneeprobe gewogen, spricht man von einem Gewichtsmesser, wird sie geschmolzen und die gebildete Wassermenge bestimmt, spricht man von einem volumetrischen. Die Dichte der Schneedecke wird ermittelt, indem das Verhältnis der Masse der entnommenen Probe zu ihrem Volumen berechnet wird. Gamma-Schneemessgeräte werden zunehmend eingesetzt. Sie basieren auf der Messung der Schwächung der Gammastrahlung durch Schnee von einer Quelle, die sich in einer bestimmten Tiefe in der Schneedecke befindet.

Abschluss

Die Funktionsprinzipien einer Reihe meteorologischer Instrumente wurden bereits im 17.-19. Jahrhundert vorgeschlagen. Ende des 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts. gekennzeichnet durch die Vereinheitlichung grundlegender meteorologischer Instrumente und die Schaffung nationaler und internationaler meteorologischer Stationsnetze. Ab Mitte der 40er Jahre. 20. Jahrhundert Bei der meteorologischen Instrumentierung werden rasche Fortschritte erzielt. Neue Geräte werden unter Nutzung der Errungenschaften der modernen Physik und Technologie entwickelt: Wärme- und Fotoelemente, Halbleiter, Funkkommunikation und Radar, Laser, verschiedene chemische Reaktionen, Schallortung. Besonders hervorzuheben ist der Einsatz von Radar-, Radiometrie- und Spektrometergeräten, die auf meteorologischen künstlichen Erdsatelliten (MES) für meteorologische Zwecke installiert sind, sowie die Entwicklung von Lasermethoden zur Erfassung der Atmosphäre. Auf dem Radarschirm können Sie Wolkenhaufen, Niederschlagsgebiete, Gewitter, atmosphärische Wirbel in den Tropen (Hurrikane und Taifune) in beträchtlicher Entfernung vom Beobachter erkennen und deren Bewegung und Entwicklung verfolgen. Die auf dem Satelliten installierte Ausrüstung ermöglicht es, Wolken und Wolkensysteme Tag und Nacht von oben zu sehen, Temperaturänderungen mit der Höhe zu verfolgen, den Wind über den Ozeanen zu messen usw. Der Einsatz von Lasern ermöglicht die genaue Bestimmung kleiner Verunreinigungen natürlichen und anthropogenen Ursprungs, der optischen Eigenschaften einer wolkenlosen Atmosphäre und Wolken, der Geschwindigkeit ihrer Bewegung usw. Der weit verbreitete Einsatz von Elektronik (und insbesondere Personalcomputern) Automatisiert die Verarbeitung von Messungen erheblich, vereinfacht und beschleunigt die Erzielung von Endergebnissen. Ergebnisse. Die Schaffung halb- und vollautomatischer Wetterstationen wird erfolgreich umgesetzt und übermittelt ihre Beobachtungen über einen mehr oder weniger langen Zeitraum ohne menschliches Eingreifen.

Literatur

1. Morgunov V.K. Grundlagen der Meteorologie, Klimatologie. Meteorologische Instrumente und Beobachtungsmethoden. Nowosibirsk, 2005.

2. Sternzat M.S. Meteorologische Instrumente und Beobachtungen. St. Petersburg, 1968.

3. Chromow S.P. Meteorologie und Klimatologie. Moskau, 2004.

4. www.pogoda.ru.net

5. www.ecoera.ucoz.ru

6. www.meteoclubsgu.ucoz.ru

7. www.propogodu.ru

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Thermometer

Thermometer ist ein Gerät zur Messung der Temperatur von Luft, Boden, Wasser usw. Es gibt verschiedene Arten von Thermometern:

flüssig;

mechanisch;

elektronisch;

optisch;

• Infrarot.

Psychrometer

Ein Psychrometer ist ein Gerät zur Messung von Luftfeuchtigkeit und Temperatur. Das einfachste Psychrometer besteht aus zwei Alkoholthermometern. Ein Thermometer ist trocken und das zweite verfügt über eine Befeuchtungsvorrichtung. Der Alkoholkolben eines Nassthermometers ist mit Batistband umwickelt, dessen Ende sich in einem Gefäß mit Wasser befindet. Durch die Verdunstung der Feuchtigkeit kühlt das befeuchtete Thermometer ab.

Barometer

Barometer ist ein Gerät zur Messung des Luftdrucks. Das Quecksilberbarometer wurde 1644 vom italienischen Mathematiker und Physiker Evangelista Torricelli erfunden; es bestand aus einer Platte, in die Quecksilber gegossen wurde und in die ein Reagenzglas (Kolben) mit dem Loch nach unten gestellt wurde. Wenn der Atmosphärendruck zunahm, stieg der Quecksilbergehalt im Reagenzglas, und wenn er sank, sank der Quecksilbergehalt.

Im Alltag kommen meist mechanische Barometer zum Einsatz. Im Aneroid befindet sich keine Flüssigkeit. Aus dem Griechischen übersetzt bedeutet „Aneroid“ „ohne Wasser“. Es zeigt den atmosphärischen Druck, der auf einen dünnwandigen Wellblechkasten wirkt, in dem ein Vakuum erzeugt wird.

Windmesser

Anemometer, Windmesser – ein Gerät zur Messung der Bewegungsgeschwindigkeit von Gasen und Luft in Systemen, beispielsweise Lüftungsanlagen. In der Meteorologie wird es zur Messung der Windgeschwindigkeit verwendet.

Aufgrund des Funktionsprinzips werden mechanische Anemometer, thermische Anemometer und Ultraschallanemometer unterschieden.

Der gebräuchlichste Anemometertyp ist das Schalenanemometer. Erfunden von Dr. John Thomas Romney Robinson, der am Armagh Observatory arbeitete, im Jahr 1846. Es besteht aus vier halbkugelförmigen Schalen, die symmetrisch auf den kreuzförmigen Speichen eines Rotors montiert sind, der sich um eine vertikale Achse dreht.

Wind aus jeder Richtung dreht den Rotor mit einer Geschwindigkeit, die proportional zur Windgeschwindigkeit ist.

Niederschlagsmesser

Ein Niederschlagsmesser, Regenmesser, Pluviometer oder Pluviograph ist ein Gerät zur Messung atmosphärischer flüssiger und fester Niederschläge.

Das Gerät des Tretjakow-Niederschlagsmessers

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