Meteorolojik büyüklükler. Hidrometeorolojik ölçümler Meteorolojik ölçüm araçları ve yöntemleri

Sıcaklık, bağıl nem ve hava hızı, oturarak yapılan işlerde yerden veya çalışma platformundan bir metre yükseklikte, ayakta yapılan işlerde ise 1,5 metre yükseklikte ölçülür.

Ölçümler, hem kalıcı hem de kalıcı olmayan işyerlerinde, yerel ısı üretimi, soğutma veya nem salınımı kaynaklarından minimum ve maksimum uzaklıkta gerçekleştirilir.

Mikroklima ölçümleri yılın soğuk ve sıcak dönemlerinin başında, ortasında ve sonunda vardiya başına en az 3 kez (başlangıçta, ortada ve sonunda) yapılmalıdır.

Yüksek yoğunlukta çalışma alanlarına sahip odalarda, yerel ısı üretimi, soğutma veya nem salınımı kaynaklarının yokluğunda, sıcaklık, bağıl nem ve hava hızı ölçüm alanları oda boyunca eşit olarak dağıtılır.

3.1. Hava sıcaklığı ölçümü

Hava sıcaklığını ölçmek için cıva ve alkol termometreleri kullanılabilir. Ancak üretim alanında termal radyasyon varsa geleneksel termometrelerin okumaları gerçek hava sıcaklığını yansıtmaz. Bu durumu dikkate alarak GOST 12.1.005-88, özellikle hava koşullarının incelenmesi hava neminin eşzamanlı olarak belirlenmesini içerdiğinden, sıcaklığı ölçmek için aspirasyon psikrometrelerinin kullanılmasını önermektedir. Bir psikrometre kullanarak hava sıcaklığını belirlerken, okuma bir kuru termometre termometresi kullanılarak yapılır.

Ölçüm alanlarında radyant ısı kaynağı yoksa hava sıcaklığı PBU-1 tipi psikrometre (fansız), günlük ve haftalık termograflar ve elektrikli termometrelerle ölçülebilir.

ETP-M elektrikli termometre (Şekil 1), ölçüm limitinin üç alt aralığa bölünmesiyle -30°C ila +120°C aralığındaki hava sıcaklığını ölçmenize olanak tanır: I alt aralık -30 – +20°C, II alt aralık +20 – +70 °C, III alt aralık +70 – +120°C.

Cihaz bir ölçüm ünitesi ve ona bağlı bir sensördür. Sensör olarak yarı iletken termistör kullanılır.

Elektrikli termometrenin çalışma prensibi, termistör sensörünün sıcaklığı değiştiğinde elektrik direncinin değişmesine dayanır.

Cihazın elektrik devresinde sensör-termistör dengeli bir elektrik köprüsünün kollarından birine bağlanmıştır.” Termistörün sıcaklığının değişmesi nedeniyle direnci değiştiğinde köprünün dengesi bozulur ve bir mikroampermetre tarafından kaydedilen, diyagonalinden bir akım akar.

Sıcaklık değeri bir kalibrasyon bağımlılığı kullanılarak belirlenir.

Şekil 1 – ETP-M elektrikli termometrenin ön paneli

ETP-M cihazıyla çalışma prosedürü aşağıdaki gibidir:

a) sensör, ölçüm işlemi sırasında yatay konumda olması gereken cihaza bağlanır;

b) anahtar P2ölçülen sıcaklığın gerekli alt aralığını ayarlayın;

c) anahtarların voltajını açın P3;

d) anahtar P1“Kontrol” konumuna ayarlayın;

e) miliampermetre iğnesini ölçeğin maksimum değeriyle hizalamak için “voltaj ayarlama” düğmesini kullanın (elektrik köprüsünü dengeleyin);

f) çalışma türü anahtarı – P1"ölçüm" konumuna ayarlayın;

g) miliampermetre ölçeğindeki oka göre bir okuma yapın;

h) Kalibrasyon grafiğini kullanarak hava sıcaklığını belirleyin (Şekil 2).

Şekil 2 - Sıcaklığın belirlenmesine yönelik grafik

3.2. Hava neminin belirlenmesi

Hava nemini belirlemek için çeşitli higrometreler ve psikrometreler kullanılır.

Higrometreler- saç veya biyolojik filmin higroskopisiteleri nedeniyle nemli bir ortamda boyutlarının artması ve kuru bir ortamda küçülme kabiliyetine dayanan saç ve film. Bir saçın veya filmin boyutundaki bir artış veya azalma, bir kaldıraç sistemi aracılığıyla ölçek boyunca hareket eden bir oka iletilir. Higrometrelerin dezavantajı saçın ve filmin hassasiyetinin zamanla azalmasıdır, bu nedenle bu cihazların okumaları bir aspirasyon psikrometresi kullanılarak kontrol edilmelidir.

Hava neminin psikrometrelerle ölçümü psikrometri prensibine dayanmaktadır.

Psikrometrinin prensibi, birinin rezervuarı nemli bir bezle kaplı olan iki bitişik termometrenin okumalarını belirlemektir. Neme ve hava hızına bağlı olarak farklı oranlarda buharlaşan kumaşı emen nem, termometreden ısıyı uzaklaştırır, dolayısıyla ıslak termometrenin okumaları kuru termometrenin okumalarından daha düşüktür. Kuru ve ıslak termometrelerin okumalarına dayanarak havanın bağıl nemi hesaplanır.

Assmann aspirasyon psikrometresi, 50°C ölçeğine sahip iki cıva termometresinden oluşur. Termometrelerden birinin haznesi ince bir beze sarılmıştır. Her iki termometre de metal bir çerçeve içine yerleştirilmiştir ve termometre hazneleri, termal radyasyonun termometre okumaları üzerindeki etkisini ortadan kaldıran çift metal manşonların içine yerleştirilmiştir. Cihazın başlığına saat mekanizmalı veya elektrikli tahrikli bir fan yerleştirilmiştir ve termometre haznelerinden sabit bir hızla (yaklaşık 4 m/s) hava emer.

Ölçüm işlemi sırasında havanın zorla aspirasyonu, üretim odasındaki hava hareketliliğinin etkisini ortadan kaldırır ve böylece ölçümlerin doğruluğunu artırır.

Cihaz şu şekilde kullanılır: bir pipet kullanarak, ıslak termometrenin ambalajını nemlendirin, psikrometreyi, cihazın manşonlarına ve kafasına akmasını önlemek için kafası yukarıda olacak şekilde dikey olarak tutun; cihaz mekanizmasını durana kadar bir anahtarla çevirin veya elektrikli sürücüyü ağa açın ve cihazı incelenen noktaya yerleştirin. Fan çalıştıktan 3-5 dakika sonra geri sayım yapılır. Kuru ve ıslak termometrenin okumalarını ve ardından özel bir tabloya göre kaydedin. 2 bağıl nemi belirleyin.

Mutlak değer ve bağıl nem hava, formül 1 ve 2 kullanılarak yapılan hesaplamayla belirlenebilir.

Aspirasyon psikrometresi kullanıldığında mutlak hava nemi aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

(1)

A– mutlak nem, g/m3

F 1 – ıslak termometre sıcaklığında havadaki gram cinsinden mümkün olan maksimum su buharı kütlesi, g/m3;

0,5 – sabit psikrometrik katsayı;

T İLE– kuru termometre okuması, °C;

T İÇİNDE – ıslak termometre okuması, °C;

İÇİNDE– barometrik basınç, mm. rt. Sanat.;

755 – ortalama barometrik basınç, mm. rt. Sanat.

Bağıl hava nemi aşağıdaki formülle belirlenir:

(2)

F 2 – kuru termometre sıcaklığında mümkün olan maksimum su buharı kütlesi, g/m3.

Formül 1 ve 2'de kullanılan değerler F 1 ve F 2 tablodan belirlenir 1 .

Şekil 3 Assmann aspirasyon psikrometresi

3.3. Hava hızı ölçümü

Hava hızını ölçmek için çeşitli tasarımlarda anemometreler kullanılır. Anemometre tipinin seçimi çalışmanın amacına ve ölçülen hava hızının büyüklüğüne bağlı olarak belirlenir.

Kanatlı anemometre ASO-3 (Şekil 4), 1 ila 10 m/s aralığında hava hızını ölçmenizi sağlar. Kanatlı anemometre yüksek atalete sahiptir ve hava yaklaşık 0,5 m/s hızla hareket ettiğinde çalışmaya başlar. Düşük hızdaki hava akımlarının oluşturduğu basınç, pervane eksenindeki sürtünme direncini yenememektedir. Ölçüm başlangıcında pervane hareket etmeye başladığında cihaz 0,2 m/s'den başlayan hızları ölçmenize olanak tanır.

Kanatlı anemometre, plakalı (kanatlı) bir tekerlek boyunca hava hareketini algılar. Hareket, hava basıncı altında dönen bir çarktan, dişli çarklar sistemi aracılığıyla dereceli kadranlar boyunca hareket eden ibrelere iletilir.

Cihazın üç kadranı vardır. Merkezi büyük ibre birimleri ve onluğu, iki küçük kadranın ibreleri ise yüzleri ve binlerce bölümü gösterir. Küçük kadranlarda yalnızca tam bölümler dikkate alınır.

Hava hızı şu şekilde ölçülür: İbrelerin kadranlara ilk konumu - binlerce, yüzlerce, birim - kaydedildikten sonra, cihazın yan tarafında bulunan bir kol olan bir kilit kullanılarak sayacın pervane ile bağlantısı kesilir. Daha sonra cihazı pervanenin dönme ekseni hava akış yönüne paralel olacak şekilde hava akışına yerleştirin. Kilidi ters çevirerek pervane maksimum hıza ulaştıktan sonra okları açın ve bu anda zamanı işaretleyin. 50-100 saniye sonra. sayacı ve kronometreyi durdurun, ibrelerin yeni konumunu kaydedin. Son okumalar arasındaki farkı ölçüm süresine bölün. Daha sonra kalibrasyon grafiğini (Şekil 1) kullanarak istenilen hava hızını belirleyin. Bunu yapmak için dikey eksende saniyedeki ölçüm birimi sayısını çizin ve yatay eksende m/s cinsinden hız değerini alın.

MS-13 çanak anemometre ile ölçüm

Kap anemometresi, I'den 20 m/s'ye kadar ortalama hava akış hızını ölçmek için tasarlanmıştır.

Anemometrenin rüzgar alıcısı dört fincanlı bir fırıldaktır (Şekil 6). Aksi takdirde cihaz ve çalışma prensibi, söz konusu kanatlı anemometreye benzer. Anemometrenin maruz kalması hava akışı bir veya iki dakika içinde üretilir. Rüzgar hızı anemometreye iliştirilen kalibrasyon grafiğinden belirlenir (Şekil 7).

Tablo 1 - Hava sıcaklığına bağlı olarak maksimum nemin belirlenmesi

Tablo 2 - Bağıl nemin belirlenmesi

Fakülte uzaktan Eğitim

METODOLOJİK TALİMATLAR

disiplinle

“YÖNTEM VE ARAÇLAR

yükseköğretim kurumları için

Yeterlilik (derece)

Üniversite mezunu

Saint Petersburg

ÖNSÖZ

ilk kısım ikinci kısım

GENEL TALİMATLAR

onların

EDEBİYAT

Ana

.

Ek olarak

.

BÖLÜME GÖRE TALİMATLAR

giriiş

ölçüm hedefleri.

Edebiyat

Bölüm 1.1.

Kendi kendine test soruları

Sıcaklık ölçümü

Bu bölüm, termometrik bir gövdeye sahip tüm termometrelerin ortak özelliği olan termometrelerin termal ataletinin incelenmesiyle başlar. Termal ataleti tanımlayan denklemin türetilmesini inceleyin. Bir termometrenin termal atalet katsayısının tanımını hatırlayın. Yürütme için deneme çalışması küresel hazneli bir cıva termometresinin termal atalet katsayısı formülünü şu forma dönüştürün:

burada λ termometrenin termal atalet katsayısıdır, T 0 termometrenin ilk andaki sıcaklığıdır, θ sıcaklıktır çevre, ΔТ – sıcaklığın belirlenmesinde izin verilen hata.

Daha sonra ana termometre türlerini incelemeye devam edin. Direnç termometreleri, termoelektrik termometreler, deformasyon termometreleri, akustik termometreler ve radyasyon termometreleri incelenmektedir. Her termometre tipinin çalışması aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir - önce çalışma prensibi incelenir, daha sonra hassasiyet ve onu arttırmanın yolları, ardından cihazın belirli hataları ve bunları ortadan kaldırmanın veya azaltmanın yolları.

Edebiyat

Kendi kendine test soruları

1. Termometrelerin termal ataletine ne sebep olur?

2. Hangi tür termometreler ataletsizdir?

3. Hangi sıcaklığı ölçme yöntemlerini biliyorsunuz:

4. Dünya yüzeyinin sıcaklığını yapay bir uydudan ölçmek için bir yöntem önerin.

5. Radyasyon termometrelerinde neden IR aralığı kullanılıyor?

6. Dengeli dirençli termometre için hassasiyet denklemlerini türetin.

Hava nemi ölçümü

Bu bölümü incelemeye başlamadan önce havadaki su buharı içeriğini karakterize eden tüm parametreleri gözden geçirin. Daha sonra nemi ölçmek için ana yöntemlerin bir listesini yapın ve bunları incelemeye başlayın. Nemi ölçmenin psikrometrik yöntemini incelerken, psikrometrik katsayının rüzgar hızına bağımlılığına dikkat edin. Yoğuşma higrometresinin devresini düşünün (Şekil 2.5.). Bu diyagramı şuraya bağlayın: genel şema izleme sistemi (Şekil 1.13). Daha sonra deformasyon higrometresini inceleyin, kullanımına örnekler verin. Elektrokimyasal, soğurma ve radyasyon higrometreleri FZO öğrencileri tarafından hassasiyet formülleri türetilmeden çalışılmaktadır. Kondansatör higrometresinin çalışma prensibini, avantajlarını ve dezavantajlarını göz önünde bulundurun (bölüm 2.8).

Edebiyat

“Nem ölçümü” konulu dersler.

Kendi kendine test soruları

1. Havadaki su buharının içeriğini hangi parametreler karakterize eder?

2. Islak termometre sıcaklığı neden genellikle kuru termometre sıcaklığından daha düşüktür?

3. İdeal psikrometre nedir? Nasıl yapılır?

4. Yoğuşma higrometresinin çalışma prensibini açıklayınız. Bunu kullanarak nemi belirlemek için hangi miktarların ölçülmesi gerekir?

5. Nem ölçümü için incelediğiniz yöntemlerden hangisi en hassastır?

6. Kondansatör higrometresinin çalışma prensibini açıklayın, avantaj ve dezavantajlarını sıralayın.

7. Meteoroloji ağındaki operasyonel çalışmalarda hangi nem ölçümü yöntemleri kullanılıyor?

Rüzgar ölçümü

Rüzgar hızının nasıl ölçüleceğini öğrenirken, aşina olduğunuz döner anemometrelerin rüzgar hızını ölçen tek cihaz olmadığını anlamak önemlidir. Ancak bu bölüm döner anemometrenin arkasındaki teoriyi öğrenmekle başlar. Bu bölüm tüm kurstaki en zor matematik türetmeyi içerir! Kararlı ve kararsız koşullar için döner anemometrenin hareket denkleminin türetilmesini dikkatlice inceleyin. Eşik hızı ve döner anemometre zamanlama yolu gibi kavramlara dikkat edin. Daha sonra üç tip döner anemometre inceleniyor: indüksiyon, darbe (temas) ve fotoelektrik. İndüksiyonlu döner anemometrelerin iki tasarımının bulunduğunu lütfen unutmayın: uzak ve manuel anemometre ARI-49.

Rüzgar hızını ölçmenin diğer yöntemleri arasında akustik yöntem ve lazer Doppler hız ölçer bulunur.

Rüzgar yönünü ölçme yöntemlerini incelerken, ana rüzgar yönü sensörü olan rüzgar gülüne asıl dikkat gösterilir. Kanadın dönme açısı hakkındaki bilgilerin uzaktan iletilmesi yöntemlerine - selsyns (autosyns) kullanımı ve faz-darbe yöntemi - dikkat edin.

Edebiyat

“Hava nemini ölçme” konulu dersler.

Kendi kendine test soruları

1. Kararlı ve kararsız durumlar için döner anemometre denklemini türetin.

2. Döner anemometre neden ortalama rüzgar hızını olduğundan fazla tahmin ediyor?

3. İndüksiyonlu döner anemometrede ne tür modülasyon kullanılır? Peki ya iletişim?

4. Döner anemometrenin ataletini hangi değer karakterize eder?

5. Rüzgar hızını ölçmek için ataletten bağımsız yöntemleri belirtin.

6. Lazer Doppler anemometrenin prensibi nedir?

7. Lazer Doppler anemometrenin avantaj ve dezavantajlarını ifade eder. Hangi durumlarda kullanılması tavsiye edilir?

Aktinometrik ölçümler

Bu bölümün çalışması, ölçülecek aktinometrik büyüklüklerin listelenmesi ve kalorimetrik ölçüm yönteminin seçiminin gerekçesi ile başlamaktadır. Aktinometrik büyüklüklerin anlamını anlayın - doğrudan güneş ışınımı, dağınık ışınım ve ışınım dengesi. Daha sonra bu miktarları ölçmek için kullanılan araçları incelemeye geçin. Doğrudan güneş ışınımını ölçmek için iki cihaz kullanılır: dengeleme pireliyometresi ve termoelektrik aktinometre. Lütfen pirheliometrenin mutlak bir alet olduğunu, aktinometrenin ise göreceli bir alet olduğunu unutmayın. Saçılan radyasyonu ölçmek için piranometre kullanılır. Piranometreyi incelerken dönüşüm faktörünün Güneş'in zirve açısına bağımlılığına dikkat edin.

Daha sonra radyasyon dengesi ölçümünü inceleyin. Denge ölçer denklemini türetin ve denge ölçerin rüzgar hatasının nasıl ortadan kaldırıldığını açıklayın. Denge ölçerin teorisini incelerken, Şekil 2'de gösterilen radyasyon akılarından hangisine dikkat edin. Kitapta 5.9 gece ve bulutlu havalarda yoktur.

Edebiyat

“Aktinometrik ölçümler” konulu dersler.

Kendi kendine test soruları

1. Aktinometrik ölçümler için kalorimetrik yöntemin seçimini ne belirler?

2. Mutlak olan ve göreceli cihazlar? İncelediğiniz aktinometrik cihazların her biri ne türdür?

3. Aktinometrik cihazlar için dönüşüm faktörü nedir? Boyutu nedir?

4. Saçılan radyasyon hangi dalga boyu bölgesinde maksimuma sahiptir?

5. Denge ölçer üretilirken kalınlığı neden küçük seçildi?

6. Açık hava koşullarında saçılan radyasyon nasıl ölçülür?

Faks ekipmanı.

Meteoroloji istasyonlarında tüm hava durumu parametreleri ölçüldükten sonra özel telgraflar derlenerek tek merkeze iletilir. Rusya'da bu merkez Moskova'da bulunmaktadır. Burada hava durumu haritaları derleniyor ve bu haritalar faks makineleri aracılığıyla tüm tüketicilere iletiliyor. Öğrenciler faks ekipmanının temel bloklarını incelemeli ve nasıl çalıştığını bilmelidir. Faks ekipmanının etkinliğini değerlendiren temel özellikleri ve parametreleri inceleyin. Faks makinelerinin alınması ve iletilmesinin ana bloklarının şeması da incelenmiştir. Bu durumda, herhangi bir türe bağlı kalmadan, yalnızca tüm faks makineleri için evrensel olan temel bloklar incelenir.

Edebiyat

Bölüm 9.1, 9.2.

Kendi kendine test soruları

1. Faks makinelerinin çözünürlüğü nedir?

2. Çözünürlük ve aktarım hızı arasında nasıl bir ilişki vardır?

3. Faks makinelerinde senkronizasyon ve aşamalandırma nedir?

ÖLÇEK

Genel talimatlar

Önerilen literatürün ilgili bölümlerini inceledikten veya dersleri ve web seminerlerini dinledikten sonra test ödevlerini tamamlamanız önerilir. Çalışmayı yaparken öğrencinin sorulan tüm sorulara açık ve net cevaplar vermesi ve verilen tüm görevleri çözmesi gerekir. Çalışmanızı mümkün olduğu kadar çizim, grafik ve diyagramlarla örneklemeniz gerekir. Her ifadenin kanıtlanması, formüllerde belirtilen her değerin metin içerisinde açıklanması gerekmektedir. Ders kitabı metninin doğrudan yeniden yazılmasına izin verilmez. Testi tamamlarken kendi iş deneyiminizden örneklere başvurmanız tavsiye edilir. Test metninde tanımladığınız cihazların çalışması hakkında görüş bildirmeniz önemle tavsiye edilir.

Testin hacmi, çizimler de dahil olmak üzere 20-25 sayfalık el yazısı metindir. Testler akademik yıl içinde Üniversiteye gönderilir veya oturumdan önce Federal Eğitim Kurumuna teslim edilir.

1. Egzersiz

“Termometrenin termal eylemsizlik katsayısı” kavramının anlamını açıklayın. Bölüm 2'de verilen (1) ve (2) formüllerini türetin. Bu “Metodolojik Talimat”ın 7.

Görev 2

Cıva termometresinin küresel haznesinin yarıçapı R'ye eşittir, ortam sıcaklığı θ'ya eşittir, termometrenin başlangıç ​​sıcaklığı To'ya eşittir ve ölçüm hatası ΔT'yi aşmamalıdır. Formül (1) ve (2)'yi kullanarak, okuma yapmadan önce termometrenin termal atalet katsayısını ve çevreye maruz kaldığı süreyi hesaplayın. Görevin çeşitleri Tablo 1'de özetlenmiştir. Gerekli varyant, öğrencinin soyadının baş harfine göre belirlenir. Bu nedenle, örneğin birinci seçenek, soyadları A'dan D'ye, ikinci seçenek - E'den K'ye vb. harflerle başlayan öğrenciler tarafından doldurulmalıdır.

tablo 1

Görev 3

Dengeli ve dengesiz dirençli termometrelerin çalışma prensibini açıklar. Açıklamalarla ilgili diyagramları sağlayın. Bu cihazların hassasiyetinden ne anlıyorsunuz? Dengeli ve dengesiz dirençli termometrelerin hatalarını ve bu hataları azaltmanın yollarını listeler.

Görev 4

Psikrometrenin çalışma prensibini açıklayınız. “İdeal psikrometre” terimini nasıl anlıyorsunuz? Özellikleri bakımından ideale yakın bir psikrometre nasıl yapılır?

Görev 5

Döner anemometrelerin performansını hangi parametreler karakterize eder? Döner anemometrenin hassasiyetinden ne anlaşılmalıdır? Döner anemometrenin ataletini hangi parametre karakterize eder? Meteoroloji aletlerinde kullanılan döner anemometrelere örnekler veriniz.

Görev 6

Aktinometre, piranometre ve denge ölçerin yapısını ve çalışma prensibini açıklar. “Radyasyon dengesi” kavramını tanımlayın.

Görev 7

Işık konumu bulut yüksekliği ölçer IVO-1m'nin tasarımını açıklayın. Cihazın her bloğunun işlevinin açıklamasıyla birlikte IVO-1m cihazının blok diyagramını çizin.

Görev 8

Ölçüm için FI-1 cihazını açıklayın meteorolojik aralık görünürlük. FI-1 cihazının hangi özellikleri gündüz ölçüm alınmasına olanak sağlar? Neden gün ışığı FI-1 fotodedektörünün üzerine düşmesi ölçümleri etkilemez mi?

Darbe fotometresinde neden iki reflektör kullanılır? Yüksek veya alçak reflektör hangi hava koşullarında kullanılır?

Görev 9

“Bilgi ve ölçüm meteorolojik sistemi” kavramından ne anlıyorsunuz? KRAMS istasyonunun hangi özellikleri onun IIIMS olarak sınıflandırılmasına izin veriyor? KRAMS istasyonunun (KRAMS-M veya KRAMS-2 veya KRAMS-4) blok diyagramını çizin ve kitabı takip ederek açıklayın.

Görev 10

Lazerlerin hangi özellikleri onları meteorolojik ölçümler için özellikle çekici kılmaktadır? Lazerler kullanılarak hangi atmosferik parametreler ölçülebilir? Bu ölçümlerin temeli hangi fiziksel olaylardır? Lazer ölçümlerinin pratik uygulanmasındaki zorlukları belirtir.

DERS ÇALIŞMALARI

Ders çalışmasının konusu öğretmenle kararlaştırılır. Bu durumda öğrenci, öğretmenden işin nasıl tamamlanacağına dair talimat alır. Biten ders çalışmaları oturum sırasında bölüme teslim edilir.

Verilen konular, öğrencinin ilgili meteorolojik miktarı ölçmek için literatürü ve internetten toplanan bilgileri kullanarak yöntemlerin en eksiksiz tanımını oluşturması gereken genel konulardır (aşağıya miktarın adını girerek arama motorlarını kullanmanız önerilir). Arama çubuğunda çalışın). Edebi kaynaklara atıf yapılması zorunludur. Doğrulama sırasında hemen fark edilecek olan doğrudan “indirme” işleminden kaçınarak açıklamayı kendi kelimelerinizle yazın. İşin sonunda olması gereken kendi yargın açıklanan ölçüm yöntemlerinin avantajları ve dezavantajlarının neler olduğu, hangi koşullarda kullanılması tavsiye edildiği hakkında. Ölçüm yöntemlerinin ataletini ve hassasiyetini karşılaştırın. İlgili cihazların karmaşıklığını ve maliyetini karşılaştırmanız bile tavsiye edilir. Şu veya bu meteorolojik miktarı ölçen aletlerle çalışıyorsanız, lütfen aletlerin çalışmasına ilişkin izlenimlerinizi belirtin.

Çalışmanın sonunda kullanılan referansların bir listesi bulunmalıdır.

Not. Gönderilen çalışmanın birebir benzerliği (veya önceki yıllarda gönderilen çalışmalardan biriyle birebir benzerliği) bulunması halinde, söz konusu çalışma kabul edilmez ve tamamen yeniden çalışılmak üzere iade edilir.

1. Sıcaklığı ölçmek için farklı yöntemlerin karşılaştırılması.
2. Hava nemini ölçmek için farklı yöntemlerin karşılaştırılması.
3. Rüzgar hızını ölçmek için farklı yöntemlerin karşılaştırılması.
4. Rüzgar yönünü ölçmek için farklı yöntemlerin karşılaştırılması. Rüzgar gülünün yönü hakkındaki bilgilerin uzaktan iletilmesi için yöntemler.
5. Atmosfer basıncını ölçmek için farklı yöntemlerin karşılaştırılması.
6. Aktinometrik değerleri ölçmek için farklı yöntemlerin karşılaştırılması.
7. Bulut tabanı yüksekliğini ölçmek için farklı yöntemlerin karşılaştırılması.
8. Meteorolojik görüş aralığını ölçmek için farklı yöntemlerin karşılaştırılması.
9. Atmosferdeki ozonu ölçmek için farklı yöntemlerin karşılaştırılması.
10. Atmosferik aerosollerin parametrelerini ölçmek için farklı yöntemlerin karşılaştırılması.
11. Bölgenin radyoaktif arka planının ve radyoaktif kirliliğinin ölçümü.
12. Yağış ölçümü. Yağış ölçüm sürecinin otomasyonu.
13. Konum alanındaki standart meteorolojik miktarların ölçülmesinin özellikleri meteoroloji istasyonuöğrencinin çalıştığı yer.
14. Öğrencinin çalıştığı meteorolojik ölçüm cihazının (öğretmenle anlaşarak) çalışmasının özellikleri.
15. Meteorolojik parametrelerin ölçülmesi sorununa bilgilendirici bir yaklaşım.
16. Meteorolojik bilgilerin iletişim kanalları aracılığıyla iletilmesi. İletim hızı, sinyal bozulması sorunu.
17. Dijital meteorolojik ölçüm cihazları. Dijital cihazların tasarım ilkeleri.
18. Termometrik sensörlerin termal ataletiyle hassasiyeti arasındaki ilişki.
19. Atmosfer elektrik parametrelerinin ölçümü. Güzel hava elektriği, fırtına elektriği. Ölçme aletleri ve yöntemleri.
20. Atmosferin radar sesi. Meteorolojik büyüklükleri ölçmek için radarların kullanılması.
21. Atmosferin lazerle sondajı. Lidarlar ve meteorolojik parametreleri ölçme yetenekleri.
22. Yapay Dünya uyduları kullanılarak atmosferik parametrelerin ölçümü.

DERECE İŞLERİ

Tezi tamamlamadan önce öğrencinin öğretmene danışması ve rehberlik konusunda onayını alması gerekir. Daha sonra öğrencinin dekana bildirmesi gereken çalışmanın konusu üzerinde anlaşmaya varılır. İşi yaparken öğretmenle periyodik istişareler gereklidir (örneğin interneti kullanmak). Eser metninin son düzenlemesi için öğrencinin önceden Üniversiteye gelmesi gerekmektedir. Varış tarihi yönetici ile kararlaştırılır.

1. Bir ışık ışınının geri saçılma yöntemini kullanarak meteorolojik görüş mesafesinin ölçülmesi.
2. Termometrik sensörlerin atalet ve hassasiyet problemi, optimal oranın araştırılması.
3. Uçakların arkasında yoğunlaşma izleri ve radyasyon akışının azalması sorunu.
4. Kozmik ışınlar ile Dünya'daki hava durumu arasındaki ilişki sorunu.
5. Çevre sorunları, çevresel parametrelerin izlenmesine yönelik cihazlar.
6. Yıldırım elektriği, elektrifikasyonun nedenlerini bulma sorunu.
7. Karşı konular (örneğin, meteoroloji istasyonunuzda ölçümleri organize etmenin en uygun yollarını bulmak).

Eğitim baskısı

Editör I. G. Maksimova.

30/12/96 tarihli LR No. 203209.

Basılmak üzere imzalandı…….. Format 60 90 1 / 16 Kağıt kitap-dergi. Ofset baskı.

Pech. l. …….. Akademik ed. l. ……….. Dolaşım …….. Zak. ………..

195196, St. Petersburg, Malookhtinsky Bulvarı. 98. RGGMU.

………… tarafından basılmıştır.

RUSYA DEVLET HİDROMEOROLOJİ ÜNİVERSİTESİ

Yazışma Çalışmaları Fakültesi

METODOLOJİK TALİMATLAR

disiplinle

“YÖNTEM VE ARAÇLAR

HİDROMEOROLOJİK ÖLÇÜMLER”

yükseköğretim kurumları için

Eğitimin Yönü 280400 – Uygulamalı hidrometeoroloji

Eğitim profili – Uygulamalı meteoroloji

Yeterlilik (derece)

Üniversite mezunu

Saint Petersburg

Meteoroloji Fakültesi Akademik Kurulu Tarafından Onaylandı

Yönergeler"Hidrometeorolojik ölçüm yöntemleri ve araçları" disiplininde. Uzmanlık alanı: meteoroloji. – St. Petersburg: Yayınevi. RGGMU, 2013. – 26 s.

Kılavuzlar “Hidrometeorolojik ölçüm yöntemleri ve araçları” disiplin programına uygun olarak derlenmiştir. Disiplini incelemek için öneriler verilmiştir. Kendi kendine test soruları, önerilen literatür ve testler sağlanmaktadır.

Derleyen: N.Ö. Grigorov, doçent, RGGMU.

Yönetici editör A.D. Kuznetsov, prof., RGGMU

– Rusya Devlet Hidrometeoroloji Üniversitesi (RGHMU), 2013.

ÖNSÖZ

Bu ders hidrometeorolojik ölçüm cihazlarının ve bilgi ölçüm sistemlerinin tasarımının temel prensiplerini incelemektedir. Derse başlamadan önce öğrencilerin fakültede mevcut olan program hakkında bilgi sahibi olmaları gerekmektedir.

Kurs iki bölüme ayrılabilir. İÇİNDE ilk kısım yalnızca temel meteorolojik parametrelerin (sıcaklık, bağıl nem, atmosferik basınç, rüzgar parametreleri ve aktinometrik parametreler) ölçülmesine yönelik yöntemler açıklanmaktadır. İçinde ikinci kısım Kurs sırasında öğrenciler şu anda Rusya'da kullanılan meteorolojik ölçüm cihazlarını inceliyor, özel meteorolojik büyüklüklerin ölçümü (bulut tabanının yüksekliği, meteorolojik görüş aralığı vb.) ve bilgi ölçen meteorolojik sistemler - otomatik istasyonlar hakkında bilgi sahibi oluyorlar. Dersin son bölümünde öğrencilere meteorolojik ölçüm teknolojisinin gelişimine yönelik beklentiler hakkında bilgi verilmektedir.

Kursu okurken öğrencinin literatürü okuması (aşağıya bakınız) ve oturumdan önce FZO'ya sunulan bir testi tamamlaması gerekmektedir. Üçüncü yıldaki oturumda öğrenciler temel teorik bilgilerin özetlendiği dersleri dinler, laboratuvar çalışmaları yapar ve test çözerler. Daha sonra tüm dersin final sınavına girilir.

Öğrencilerin sınava ancak tüm laboratuvar ve test çalışmalarını tamamladıktan ve dersin her iki bölümündeki testleri geçtikten sonra girmelerine izin verilir.

Öğrenciler de performans sergiliyor kurs“Hidrometeorolojik ölçüm yöntemleri ve araçları” dersinde. Ders çalışmasına kredi ve not verilir.

Hidrometeoroloji teknik okullarında öğrenim gören ve ana dallarında iyi notlar alan öğrenciler, tamamlama zorunluluğundan muaf tutulabilir. laboratuvar işi oturum sırasında. Bu konuya döngü lideri tarafından her öğrenci için ayrı ayrı karar verilir. Testleri tamamlamak ve sınavları geçmek tüm öğrenciler için zorunludur.

GENEL TALİMATLAR

Öğrenciler, dersi çalışırken materyali tam olarak anlamak için çaba göstermeye teşvik edilir. Yalnızca bir denklemi, bir diyagramın öğesini veya herhangi bir öğenin anlamını anlamadaki başarısızlığı unutmayın. fiziksel miktar tüm cihazın çalışmasının yanlış anlaşılmasına yol açar. Gerekirse, çalışılan dersin temel bilimleri olan fizik, matematik veya elektronik bilimlerinin ilgili bölümlerini inceleyin.

Bir sınava girdiğinizde doğrudan ders kitaplarından ve çalışma kılavuzlarından kopyalama yapmaktan kaçının. Materyali kendi kelimelerinizle tanımlayın. Sunum tarzınızın daha az edebi olmasına izin verin. Ancak devlet onların düşünceler. Bu tür çalışmaların kabul edilme olasılığı, kitap bölümlerinin tamamının fotokopisinden daha yüksektir. Testin hacmi yaklaşık 12 - 18 sayfalık bir okul not defteridir. Böyle bir fırsatınız varsa e-postayı kullanabilirsiniz. Eserlerin gönderilebileceği adres öğretmen tarafından oryantasyon dersinde duyurulur.

EDEBİYAT

Ana

1. Grigorov N.O., Saenko A.G., Voskanyan K.L. Hidrometeorolojik ölçüm yöntemleri ve araçları. Meteorolojik aletler. Ders kitabı. RGGMU, St. Petersburg, 2012. – 306 s.

2. Sternzat M.S. Meteorolojik aletler ve ölçümler. - L.; Gidrometeoizdat, 1978, 392 s.

3. Grigorov N.O., Simakina T.E. . “Hidrometeorolojik ölçümlerin yöntemleri ve araçları” disiplini için problem kitabı. Ed. RGGMU, St. Petersburg, 2006. – 41 s.

4. Grigorov N.O. “Hidrometeorolojik ölçümlerin yöntemleri ve araçları” dersine ilişkin derslerin sunumları. http://gmi.rshu.ru

5. Grigorov N.O. “Hidrometeorolojik ölçüm yöntemleri ve araçları” kursuna ilişkin dersler-web seminerleri (kaydedildi). http://fzo.rshu.ru/ (“Çevrimiçi dersler” bölümü).

Ek olarak

6. Kachurin L.G. Meteorolojik ölçüm yöntemleri. - L.; Gidrometeoizdat, 1985, 456 s.

7. Gorodetsky O.A., Guralnik I.I., Larin V.V. . Meteoroloji, yöntemler ve teknik araçlar gözlemler. - L.; Gidrometeoizdat, 1984, 327 s.

8. Yampolsky V.S. Otomasyonun ve elektronik bilgisayar teknolojisinin temelleri. – M.: Eğitim, 1991. – 223 s.

BÖLÜME GÖRE TALİMATLAR

giriiş

Ölçülecek atmosferik parametrelerin incelenmesine asıl dikkat gösterilmelidir. Tüm meteorolojik büyüklüklerin anlamını ve bunları ölçme ihtiyacının mantığını kendiniz anlayın. dikkat et ölçüm hedefleri. Belirlenen hedeflere bağlı olarak (hava durumu tahmini, havalimanının işletilmesinin sağlanması vb.) ölçüm cihazlarına yönelik gereksinimler değişmektedir. Kitaplarda verilen materyallerin, meteoroloji servisinde çalışma deneyiminizden elde edilen bilgilerle desteklenmesi tavsiye edilir.

Edebiyat

Önsöz, giriş, meteorolojik ölçümlerin kısa tarihçesi.

Bölüm 1.1.

Kendi kendine test soruları

1. Meteoroloji istasyonlarında ve karakollarda ölçülmesi gereken başlıca meteorolojik büyüklükleri listeler.

2. Ölçümün amaçları nelerdir? Ölçümün amacı kullanılan araçları neden belirliyor?

3. İnişi sağlamak için hangi meteorolojik parametrelerin ölçülmesi gerekiyor? uçak?

4. Meteorolojik ölçüm ağı neden organize edilmiştir?

5.Çalışmalarınızda kullandığınız meteorolojik ölçüm aletlerine örnekler veriniz.

Bölüm 1. Temel meteorolojik parametreleri ölçme yöntemleri.

Meteorolojik ölçümlerle ilgili temel kavramlar. sınıflandırma

Birlik meteorolojik gözlemler

Bir meteoroloji istasyonları ağında, temel büyüklüklerin sistematik ölçümleri ve meteorolojik olayların yüksek kalitede gözlemleri gerçekleştirilir, atmosferdeki çeşitli fiziksel süreçleri temsil eder. Bu tür istasyon çalışmaları konseptte birleştirilmiştir. meteorolojik gözlemler .

Gözlem sonuçlarının birbiriyle karşılaştırılabilir olması ve objektif olarak pratikte kullanılabilmesi için; kalite birliği.

Meteorolojik gözlemlerin tekdüze kalitesi elde edilir gözlem yapmak için araç ve yöntemlerin birliği.

Meteorolojik gözlem araçlarının birliği, kullanılan ekipmanın GOST gerekliliklerini ve bunların üretimi ve işletimi için teknik şartnameleri karşılaması gerektiği gerçeğiyle sağlanır. Tüm cihazlar periyodik olarak doğrulama bürosunda (veya istasyonlarda) kontrol edilir; okumaları doğru kabul edilen referans (model) cihazlarla karşılaştırılır. Böyle bir karşılaştırmanın sonuçları, kalibrasyon sertifikaları şeklinde resmileştirilir - cihazın çalışmaya uygunluğunu belirleyen ve cihaz okumalarına (okumalar) eklenmesi gereken düzeltmelerin değerini içeren sertifikalar.

Ölçüm yöntemlerinin tekdüzeliği hükümleri tüm gözlemler için zorunlu olan “Kılavuz”da belirtilen birleşik bir metodolojiye göre gerçekleştirilerek sağlanır.

Halihazırda uluslararası ağa dahil olan istasyonlarda meteorolojik gözlemler Greenwich Ortalama Saati ile 00, 03, 06, 09, 12, 15, 18 ve 21 saatlerinde fiziksel olarak aynı anlarda yapılmaktadır. Zamandaki bu anlara denir Meteorolojik gözlemlerin zamanlaması. Daha doğrusu son teslim tarihleri, acil bir saatte biten 10 dakikalık zaman aralığı olarak anlaşılmaktadır.

Hava ve toprak sıcaklığı ölçümü

Benzer meteoroloji kabinlerinde hava sıcaklığı 2 metre yükseklikte ölçülüyor.

Toprak sıcaklığı ölçümleri, çıplak toprak yüzeyinde (kar) ve ayrıca 5, 10, 15 ve 20 cm (yılın sıcak yarısı) ve 20, 40, 80, 160, 240 ve 320 cm derinliklerde ölçümleri içerir ( bütün sene boyunca). Bu gözlemlerin programı her istasyon için ayrı ayrı belirlenir.

Havanın ve toprağın sıcaklığını ölçmek için esas olarak cam-sıvı (cıva, alkol) termometreler kullanılır.

-35 0 C'nin üzerindeki sıcaklıkları ölçmek için cıvalı termometreler (cıvanın donma noktası 38,9 0 C'dir), -35 0 C'nin altındaki sıcaklıkları ölçmek için ise alkol termometreleri kullanılır.

Hava sıcaklığını ölçmek için ana termometre, -35 +40 0 C veya +35 -: -55 0 C sıcaklık ölçeklerine sahip, 0,2 0 C bölme değerine sahip bir cıva psikrometriktir.

Cıva psikrometrik termometresine ek bir termometre olarak, bölme değeri 0,2 0 C olan ve -71 ila +21 0 C veya -81 ila +11 0 C arası bir ölçek olan düşük dereceli bir alkol termometresi kullanın. Alkol kullanmayın. +25 0 C'nin üzerindeki sıcaklıklarda termometreler önerilir, çünkü alkol kısmen buhar durumuna geçer (kaynama noktası +78,5 0 C).

Maksimum ve minimum sıcaklıkları ölçmek için kullanılırlar. cıva maksimum termometrelerözel tasarım (-35 ila +50 0 С veya -20 ila +70 0 С arası ölçekler ve bölme değeri - 0,5 0 С) ve minimum alkol termometreler (-41 ila +21 0 C veya -75 ila +30 0 C arası ölçekler ve 0,5 0 C bölme değeri ile). Gözlemler arasındaki süre için maksimum ve minimum sıcaklıkların kaydı, ilgili termometrelerin özel tasarımı sayesinde sağlanır.

Maksimum termometrede, kılcal borunun en başında, rezervuarın yakınında bir daralma yapılır. Tankın iç duvarına lehimlenmiş bir cam pimin ucunun kılcal boruya yerleştirilmesiyle elde edilir; bu durumda rezervuardan kılcal damara geçiş daralır. Sıcaklık arttıkça rezervuardaki fazla cıva, pim ile kılcal borunun duvarları arasındaki halka şeklindeki dar bir delikten kılcal boruya doğru zorlanır ve sıcaklık düştüğünde (kılcal boruda bir vakum olduğundan) orada kalır (Şekil 1). .1).

Böylece cıva sütununun ucunun ölçeğe göre konumu maksimum sıcaklık değerine karşılık gelir. Termometreyi sonraki ölçümlere hazırlamak için birkaç kez kuvvetlice çalkalayın. Maksimum termometre, tank hafifçe aşağıya doğru eğilecek şekilde monte edilir.

Pirinç. 1. Maksimum termometre cihazı.

1- depolama tankı, 2- toplu iğne; 3- Cıvanın üzerindeki kılcal damardaki vakum.

Asgari termometre- alkol. Kılcal damarın içinde, uçlarında küçük kalınlaşmalar bulunan, koyu renkli camdan yapılmış küçük bir pim bulunur. Termometrenin çalışma konumu yataydır. Minimum değerlerin korunması, alkolün içindeki kılcal damarda (Şekil 2) bulunan bir gösterge pimi ile sağlanır. .

Pirinç. 2. Minimum termometre cihazı.

1 - kılcal damar; 2 - işaretçi pimi .

Daha az pin kalınlaşması var iç çap kılcal damar; bu nedenle sıcaklık arttıkça hazneden kılcal boruya akan alkol, pimi yerinden oynatmadan pimin etrafından akar. Sıcaklık düştüğünde, pim alkol kolonunun menisküsüne temas ettikten sonra onunla birlikte rezervuara doğru hareket eder (alkol filminin yüzey gerilim kuvvetleri nedeniyle) daha fazla güç sürtünme) ve tanka en yakın pozisyonda kalır. Pimin alkol menisküsüne en yakın ucunun konumu minimum sıcaklığı, menisküs ise mevcut sıcaklığı gösterir. Çalışma pozisyonuna yerleştirmeden önce, minimum termometre hazne yukarı bakacak şekilde kaldırılır ve pim alkol menisküsüne düşene kadar tutulur.

5, 10, 15, 20 cm derinliklerde toprak sıcaklığını ölçmek için -10 0 C ila +50 0 C arası cıva krank termometreleri (Savinov) kullanılır.Kurulum kolaylığı için, bir açıyla bükülürler. 135 0 ve 290 ila 500 mm arasında farklı uzunluklara sahiptir.

Toprak sıcaklığını 20 cm'den 3,2 m'ye kadar derinliklerde ölçerken cıvalı toprak derinliği termometreleri kullanılır (+31- +41 0 C ila -10 - -20 0 C arası ölçek sınırları, bölme değeri 0,2 0 C).

Meteorolojide sıvı termometrelerin yanı sıra direnç termometreleri, termoelektrik, transistör, bimetalik, radyasyon vb. kullanılmaktadır:

· direnç termometreleri uzak ve otomatik meteoroloji istasyonlarında (metal dirençler - bakır veya platin) ve radyosondalarda (yarı iletken dirençler) yaygın olarak kullanılmaktadır;

· Sıcaklık değişimlerini ölçmek için termoelektrik termometreler kullanılır;

· transistör termometreleri (termotransistörler) - tarımsal meteorolojide, ekilebilir toprak katmanının sıcaklığını ölçmek için;

· termograflarda sıcaklığı kaydetmek için bimetalik termometreler (termal dönüştürücüler) kullanılır;

· radyasyon termometreleri - Dünya yüzeyinin çeşitli bölümlerinin ve bulut oluşumlarının sıcaklığını ölçmek için yer tabanlı, uçak ve uydu kurulumlarında.

Sıcaklığın sürekli kaydedilmesi için sensörleri bimetalik plakalar olan termograflar kullanılır. Sıcaklık sürekli olarak kasete kaydedilir (Şek. 3). Plakanın sıcaklığın etkisi altında bükülmesi, bir kaldıraç sistemi kullanılarak kaleme iletilir. Kalemin sapması sıcaklık değişimiyle orantılıdır. Kayıt, tambur üzerine monte edilmiş bir bant üzerine özel mürekkeple, günlük veya haftalık rotasyonla saat mekanizmasıyla döndürülerek yapılır. Cihaz, kayıt cihazları için ayrı bir kabine kurulur.

Bir termograf kaydının işlenmesi mutlaka bir cıva (alkol) termometresi ile kayıttaki birkaç noktada sıcaklık değerlerinin paralel olarak ölçülmesini gerektirir, çünkü böyle bir kayıt yalnızca zaman içinde sıcaklıktaki bağıl değişimi temsil eder.

Şekil 3. Termograf

1 - bimetalik plaka; 2 - şanzıman kolları; 3 - ok; 4 - davul

Tüm meteorolojik termometrelerin aletsel düzeltmelerinin değerlerini gösteren kalibrasyon sertifikaları vardır.

Termometre okumaları, ölçek bölümüne (0,2 veya 0,5 0 C) bakılmaksızın her zaman 0,1 0 C doğrulukla alınır. Görüş çizgileri referans noktasındaki ölçeğe dik olmalıdır. Bu, gözün ölçek darbeleri düz olacak şekilde konumlandırılmasıyla elde edilir.

Sayımlar hızla yapılıyor. Her şeyden önce, bir derecenin onda biri sayılır, sonra tam olanlar sayılır. Bu sayede termometre okumaları üzerindeki “gözlemcinin termal etkisini” ortadan kaldırmaya veya azaltmaya çalışırlar.

Hava nemi ölçümü

İstasyonlar hava nemini ölçmek için iki yöntem kullanır:

· psikrometrik yöntem sıcak mevsimde ve

· higrometrik- soğukta.

Psikometrik yöntem buharlaşma yoğunluğunun bağımlı olmasına dayanmaktadır. su yüzeyi temas halindeki havadaki su buharının doygunluğunun eksikliğinden.

Faz geçişinin ısısı suyun buharlaşmasına harcanır. Buharlaşan kütleden, yani termometrenin kambriğinden alınır. Bundan dolayı termometrenin sıcaklığı azalır.

Bir psikrometre, bir tanesinin haznesi kambriğe sarılmış ve nemlendirilmiş bir çift termometredir ( ıslak termometre) - buharlaşan yüzey; diğeri sıradan, yani kuru. Islanan termometrenin kambriği buharlaşır ve buna bağlı olarak termometrenin sıcaklığı düşer. Buhar doygunluk açığı ne kadar büyük olursa, diğer her şey eşit olduğunda buharlaşma ve sıcaklık düşüşü o kadar fazla olur. Psikrometrik tablolar kullanılarak buhar basıncı e belirlenir, ardından formüller kullanılarak hava neminin diğer özellikleri belirlenir.

Meteoroloji istasyonlarında iki tür psikrometre kullanılır: zorlamalı hava akışı olmayan istasyon psikrometresi ve ıslak termometre tankına sabit hızda hava akışını kullanan aspirasyon psikrometresi.

İstasyon psikrometresi bir çift cıva psikrometrik termometredir, sağ termometrenin haznesi kambrik ile bağlanır, ucu bir bardak damıtılmış suya (ıslak termometre) daldırılır. Sol termometre kurudur (Şek. 4).

Aspirasyon psikrometresiçok çeşitli hava koşullarında ölçüm yapılmasına olanak sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. ek koruma Güneş ve rüzgardan, yani. içinde kullanılabilir yürüyüş koşulları(Şekil 5).

Tüm psikrometrelerin ortak dezavantajı -5+ -10 0 C'nin altındaki sıcaklıklarda sınırlı kullanımlarıdır. Düşük sıcaklık havanın nem doygunluğu çok azalır, bunun sonucunda termometrelerden yapılan okumalardaki küçük yanlışlıklar bile nem değerlerinin hesaplanmasında önemli hatalara yol açar.

Şekil 4. Aspirasyon psikrometresi: 1 - termometreler; 2 - aspiratör; 3 - termometre rezervuarlarını koruyan tüpler.

Pirinç. 5 Sabit bir psikrometre cihazı

Higrometrik yöntem (higro-ıslak), havadaki su buharı içeriği değiştiğinde bazı cisimlerin doğrusal boyutlarını değiştirme (deforme olma) özelliğine dayanır. Örneğin yağı alınmış insan saçı ve çeşitli organik filmler bu tür özelliklere sahiptir.

Pirinç. 6. Saç higrometresi: 1 - saç; 2 - çerçeve; 3 - ok; 4 - ölçek.

Böylece nem %0'dan %100'e değiştiğinde saçtaki uzama, uzunluğunun yaklaşık %2,5'i kadar olur. Higrometrelerin ve higrografların çalışmasının temeli budur. Higrometrelerde, bir saçın veya filmin deformasyonu, bir kaldıraç sistemi kullanılarak bir işaretçiye ve higrograflarda, dönen bir tambur üzerindeki bir kasete kayıt yapmak için kullanılan bir kaleme iletilir. Bu türdeki tüm cihazlar görecelidir. Ölçekleri bağıl nem değerlerine göre kalibre edilmiş olsa da, istasyon psikrometresi kullanılarak yapılan paralel gözlemlerin sonuçlarından elde edilen cihazlardan alınan okumalara özel düzeltmeler yapılması gerekir.

Kışın - 10 0 C ve altındaki sıcaklıklarda bir saç higrometresi ana cihazdır, çünkü Aksi halde daha doğru bir psikrometre düşük sıcaklıklarda çalışamaz. Higrometrenin dönüşüm tablosu, sabit donların başlangıcına kadar bir psikrometre ve bir higrometre kullanılarak 1 - 1,5 ay boyunca paralel gözlemlerle önceden oluşturulur. Higrometreden alınan bağıl nem okumaları dönüşüm tablosuna göre düzeltilmiş değerlere dönüştürülür.

Higrograf tamburunun cirosu, günlük ve haftalık olarak termografınkiyle aynıdır.

Atmosfer basıncı ölçümü

Atmosfer basıncı iki tür alet kullanılarak belirlenir: cıva barometreleri ve aneroid barometreler.

En doğru standart cihazlar cıva barometreleridir: cıva sayesinde yüksek yoğunlukölçüm için uygun, nispeten küçük bir sıvı sütunu elde etmenizi sağlar. Cıva barometreleri, cıva ile dolu, birbiriyle bağlantılı iki kaptır; Bunlardan biri, yaklaşık 90 cm uzunluğunda, üstü kapalı, hava içermeyen bir cam tüptür.

Atmosfer basıncını belirlemek için cıva barometresinin okumalarına düzeltmeler uygulanır: 1) üretim hataları hariç enstrümantal; 2) barometre okumasını 0°C'ye getirecek bir değişiklik, çünkü cihazın okumaları sıcaklığa bağlıdır (sıcaklık değiştikçe cıvanın yoğunluğu ve barometre parçalarının doğrusal boyutları değişir); 3) barometre okumalarını yerçekiminin normal ivmesine getirmek için bir düzeltme (g n = 9,80665) m/sn 2), cıva barometrelerinin okumalarının şunlara bağlı olmasından kaynaklanmaktadır: coğrafi enlem ve gözlem alanının deniz seviyesinden yüksekliği.

Bağlantılı kapların şekline bağlı olarak cıva barometreleri 3 ana tipe ayrılır: kap, sifon ve sifon kabı (Şekil 7). Meteoroloji istasyonlarında istasyon kupası barometresi kullanılır. Barometre, aydınlatmalı ölçeğe sahip özel bir kabine kesinlikle dikey olarak yerleştirilir.

Cıva sütununun yüksekliği, cam tüpteki cıvanın konumuyla ölçülür ve kaptaki cıva seviyesinin konumundaki değişiklik, dengelenmiş bir ölçek kullanılarak dikkate alınır, böylece ölçekteki okuma doğrudan elde edilir. milibar cinsinden. Her barometrenin küçük bir cıva termometresi bir sıcaklık düzeltmesi sağlamak. okuma doğruluğu 0,1 mbar .

Tüm cıva barometreleri mutlak araçlardır çünkü Okumalarına göre atmosfer basıncı doğrudan ölçülür.

Şekil 7. Cıva barometre çeşitleri: a - bardak; b - sifon; c - sifon kabı

Aneroid barometre (Şekil 8) meteoroloji istasyonlarında basıncı ölçmek için kullanılmaz, ancak keşif gezilerinde kullanılır.

Aneroid barometrenin çalışma prensibi, metal aneroid kutuların (içine havanın boşaltıldığı) basınç altında deformasyonuna dayanmaktadır.

Kutuların kalınlığındaki doğrusal değişiklikler, bir aktarma kolu mekanizması tarafından aneroid barometre iğnesinin ölçeğe göre açısal hareketlerine dönüştürülür. Ölçek pascal cinsinden derecelendirilmiştir. Bir bölümün fiyatı 100 Pa veya 1 hPa'dır.

Şekil 8. Aneroid barometrenin iç yapısı

Atmosfer basıncını sürekli olarak kaydetmek için günlük (daha az sıklıkla haftalık) bir barograf kullanılır. İçindeki hassas eleman, basınç dalgalanmaları nedeniyle eksenin yer değiştirmesi bir kol sistemi tarafından kaleme iletilen bir membran basınç kutuları bloğudur. Cihaz görecelidir, bu nedenle, bir termograf ve bir higrograf gibi barogramları işlemek için, bir barometre ile paralel bir basınç ölçümü gereklidir. Temel olarak istasyonlarda barometrik eğilimin özellikleri, yani basınçtaki artış veya azalma, barograf kaydının türüne göre belirlenir.

Aneroid barometre yatay olarak yerleştirilmiştir. Aneroidin bulunduğu kasa, onu ani sıcaklık dalgalanmalarından korur ve yalnızca ölçüm süresince açılır.

Rüzgar ölçümü

Rüzgar iki parametreyle karakterize edilir; hız ve yön. Bu parametreler genellikle tek bir rüzgar ölçüm cihazında tasarlanmış iki farklı sensörle ölçülür. anmorummetre.

Ortalama rüzgar hızı 2 veya 10 dakika (cihaz tipine bağlı olarak) ve ortalama 2-5 sn anlık hız ölçüme tabi tutulmaktadır. Rüzgar yönünün de yaklaşık 2 dakikalık bir aralıkta ortalaması alınır. 2-5 saniyelik bir aralıkta anlık hızın ortalaması, atalet katsayısı bu sınırlar dahilinde olan rüzgar ölçüm cihazlarının otomatik sensörüyle elde edilir. Herhangi bir zaman periyodundaki anlık hızın maksimum değerine rüzgar denir.

Rüzgar hızını ve yönünü ölçen çoğu aletin çalışması, hava akışının, içinde bulunan aletin hareketli alıcı kısmının katı yüzeyine uyguladığı dinamik basıncın etkisine dayanır.

Rüzgar hızı alıcıları veya birincil dönüştürücüler, fincan şeklindeki döner tablalar veya kanatlı pervanelerdir.

Rüzgarın yönünü ölçmek için, dikey eksen etrafında serbestçe dönen asimetrik (dikey eksene göre) plakalar ve karşı ağırlık sistemi olan rüzgar kanatları kullanılır. Rüzgarın etkisi altında, rüzgar gülü rüzgar düzlemine karşı ağırlık ona doğru monte edilir. Rüzgar gülünün şekilleri çeşitlidir, ancak çoğunda birbirine açılı iki kanat (plaka) bulunur, bu da hava akışında stabilite sağlar ve hassasiyeti artırır.

Rüzgar ölçer, 10 dakika boyunca ortalama rüzgar hızlarını, anlık hız ve yön değerlerini ve ayrıca herhangi bir döneme ait maksimum hızı ölçmek için kullanılır. Cihaz oldukça karmaşık bir tasarıma sahip uzak bir elektromekanik cihazdır. 10 m yüksekliğinde bir direğe monte edilen sensör, hassas elemanları ve rüzgar hızı ve yönüne ilişkin birincil dönüştürücüleri içerir.

Pirinç. 9 Anemorumbometre

Yağış ölçümü.

Atmosfer yağışına bağlı olarak faz durumu aşağıdaki gruplara ayrılır:

1) sıvı - yağmur ve çiy;

2) sert - kar, dolu, graupel, don ve buz;

3) karışık - birinci ve ikinci gruplardan aynı anda.

Yağış miktarı, su tabakasının yüksekliğinin 0,1 mm'si hassasiyetle ölçülür (çökelti katı ise sıcak bir odada eriyecektir). Yağış türü görsel olarak belirlenir.

Tretyakov yağış ölçer Sıvı ve katı çökelmeyi ölçmek için kullanılır. Kalibre edilmiş açılma kesiti 200 cm 2, yüksekliği 40 cm olan iki özel değiştirilebilir kovadan ve rüzgar koruma şeridinden oluşur. Yağmur ölçer, kovanın üst kenarı 2 m yükseklikte olacak şekilde bir direğe monte edilir.

Yağış olup olmadığına bakılmaksızın günde iki kez yağış ölçümleri yapılıyor. Daha sonra günlük toplam yağış hesaplanır. Ölçüm, gözlemcinin istasyondaki ikinci boş kovayı alıp tesiste duran kovayla değiştirmesinden oluşur. Kapağını kapattıktan sonra yağmur ölçer kovasını içeriye getiriyor ve ölçüm kabı kullanarak yağış miktarını ölçüyor. Ölçü kabı bölümü 2 cm'dir.

Dolayısıyla camın bir bölümü 0,1 mm yağışa karşılık gelir (2 cm / 200 cm = 0,01 cm) (Şekil 10).

Camın yüz bölmesi vardır.

Kovanın ıslanması ve yağışın kısmi buharlaşması için ölçüm sonuçlarına küçük düzeltmeler yapılmıştır:

0,5 bölüme kadar sıvı çökeltme - düzeltme + 0,1 mm;

Sıvı yağış 0,5 bölüm veya daha fazla - düzeltme + 0,2 mm;

0,5 bölüme kadar katı yağış - düzeltme 0,0 mm;

Katı yağış 0,5 bölüm veya daha fazla - düzeltme + 0,1 mm.

Bazı istasyonlarda, sıvı yağışın yağış miktarı ve oranı (yoğunluğu) bir pluviograf kullanılarak kaydedilir.

Şekil 10. Tretyakov yağış ölçer . 1 huni, 2 diyafram, 3 kova, 4 kapak, 5 çıkış ağzı, 6 çubuk koruması, 7 sehpa, 8 merdiven, 9 ölçüm kabı

Kısa hikaye meteorolojinin gelişimi

Diğer bilimler gibi, uzun bir erken gelişim döneminde de yalnızca tanımlayıcı bir bilimdi. Çin, Mısır ve Mezopotamya gibi eski uygarlıklarda yapılan hava gözlemlerine ilişkin kayıtlar bulunmaktadır.

Zaten eski zamanlarda, çiftçinin ve denizcinin havaya bağımlılığı, onları sürekli olarak havadaki değişiklikleri izlemeye, hava ile çeşitli dünyevi ve göksel olaylar arasında belirli bir bağlantı aramaya zorladı. Ancak bunlar yalnızca dağınık gözlemlerdi. Antik Yunan'da ilk olarak Herodot ve Aristoteles atmosferik olaylara ilişkin birikimli gözlemleri açıklamaya ve sistematize etmeye çalışmışlardır.MS 4. yüzyılda Aristoteles Meteoroloji adlı kitabında atmosferdeki birçok olay hakkında bilgi toplamış ve bunları açıklamaya yönelik girişimlerde bulunmuştur. Yağışı ölçmek için ilk araçlar - yağmur göstergeleri - M.Ö. dört yüzyılda Çin ve Kore'de icat edildi. Aynı zamanda, dağınık da olsa ilk aletli hava gözlemleri başladı.

İÇİNDE Eski Rus Eski Rus kroniklerinde ve Rus "kaşiflerinin" kayıtlarında olağanüstü doğa olaylarının kayıtlarını buluyoruz - şiddetli kuraklıklar, dolu fırtınaları, yüksek ve alçak sular. Kroniklerde bazen verilirdi Genel özellikleri tüm sezon için hava durumu, örneğin: "6901 yazında (kronolojimize göre 1393), o zaman kış soğuktu, sanki insanlar ve hayvanlar ölüyordu, çok çiseleyen yağmur yağıyordu" (Sofia Chronicle).

Bireysel fenomenlerin özellikleri de kroniklerde bulunur, örneğin: “6809 yazında (1301 kronolojimize göre), Rostov'da bir fırtına kuvvetliydi, kiliseler 4 temelden yükseltildi ve diğerlerinin tepeleri yıkıldı. 6 Temmuz’da yırtıldı.”

Büyük coğrafi keşifler döneminden (XV-XVI yüzyıllar) beri, keşfedilen ülkelerin iklimsel açıklamaları ortaya çıkmıştır. Hava durumu gözlemleri yapıldı, ancak meteorolojik unsurların kesin ölçümleri yapılmadı; bilimsel genellemeler için malzeme sağlayamadılar.

Hava gözlemlerinin tamamen tanımlayıcı doğasının üstesinden gelme yönündeki belirleyici ivme, Galileo'nun (1597'de) termometreyi icat etmesiyle geldi. 1643 yılında Toricelli barometreyi icat etti.

Daha sonra rüzgar, nem vb. özelliklerini ölçen başka cihazlar ortaya çıktı. Bu, atmosferik olayların niceliksel olarak tanımlanması olasılığını açtı. Hava sıcaklığı, atmosfer basıncı ve yağış gibi meteorolojik verilerin ölçümlerine ilişkin ilk kayıtlar 1653 yılına kadar uzanıyor. Toskana'daki Ferdinand II, birçok Avrupa ülkesinde (İtalya'daki Florentine “Deneyim Akademisi”) bulunan 11 izleme istasyonundan ilk hava durumu servis ağını organize etti.

Tamamen monoton ve karşılaştırılabilir gözlemlerin başladığı an, 1780 yılında 40 hava istasyonunu birleştiren Mannheim Meteoroloji Derneği'nin (Societas Meteorologica Palatina) kurulmasıydı. Bu dernek, doğru meteorolojik gözlemlerin organize edilmesini kendine görev olarak belirlemiştir; bu amaçla çalışanları cezbetti, kanıtlanmış araçlar gönderdi, muhabirlerini günde üç kez aynı saatlerde okuma yapmaya zorladı: sabah 8, öğleden sonra 14, akşam 21 (Mannheim saati), örneğin uzak ülkelerde bile gözlemler düzenledi. Labrador, Sibirya, Hindistan. Kısa varlığına (1780-92) rağmen Mannheim veya Pfalz Efemeridleri olarak bilinen bu topluluğun eserleri, ilk cemiyetin temelini oluşturdu. sermaye işleri Meteoroloji alanında.

Ulusal hava durumu istasyonları ağları, 19. yüzyılın başlarında çeşitli ülkelerde ortaya çıkmaya başladı ve yüzyılın ortalarına doğru yaygınlaştı. Birkaç komşu ülkede eşzamanlı gözlemlerin organizasyonu, hava tahmini için gerekli sinoptik haritaların derlenmesini mümkün kıldı. Bu tür ilk Brandeis haritaları 1820'de Almanya'da oluşturuldu.

Rusya'da, 17. yüzyıldan beri, Moskova kraliyet sarayında gözlemlenen doğa olayları düzenli olarak "terhis defterlerine" kaydediliyordu. Bu, Moskova'daki hava gözlemlerinin başlangıcıydı. Rusya'da bilimsel olarak organize edilen meteorolojik gözlemler 18. yüzyılın ilk yarısında başladı. Bunlar, 28 Mart 1722'de "günlük, hava durumu ve rüzgarlar hakkında adil bir açıklama yapılması" emrini veren Peter I tarafından tanıtıldı. Daha geniş bir programa göre gözlemlerin organizasyonu, Peter I'in “her yerde meteorolojik gözlemler yapmayı ve en önemli yerlerde bunların devamlılığını güvenilir kişilere emanet etmeyi önerdiği Bilimler Akademisi'nin kuruluş tarihi olan 1725'e kadar uzanıyor. .” Bilimler Akademisi bilim adamları, 1726'dan beri (1743'e kadar kayıp) hava sıcaklığı, 1741'den beri yağış hakkında düzenli gözlemler gerçekleştirdiler. Neva'nın açılması ve donmasına ilişkin meteorolojik gözlemler 1706 yılında Büyük Petro'nun emriyle başladı ve 190 yıl boyunca sürekli olarak devam etti. yıllar; bu, herhangi bir yerde var olan en uzun gözlem dizisidir.

Büyük Kuzey Seferi (1733), Urallar ve Sibirya'da bir dizi meteoroloji istasyonu oluşturdu. Dünyanın tek bir programa göre gözlem yapan ilk meteoroloji ağıydı. Rus ağı aynı zamanda 1781'de Mannheim'da düzenlenen ve geniş bir meteoroloji istasyonu ağına sahip olan Palatine Meteoroloji Derneği'nin de bir parçasıydı. Rusya topraklarında, bu derneğin istasyonları St. Petersburg, Moskova ve Urallar'da - Pishmensky fabrikasında bulunuyordu. 1799'da bu toplum çöktü.

M.V. Lomonosov'un faaliyetleri meteorolojinin gelişmesinde önemli rol oynadı. Lomonosov, Bilimler Akademisi'ne sunduğu raporlarda, ortak bir liderlikle birleştirilmiş bir meteoroloji istasyonları ağının organize edilmesi gerektiğini savundu. Ayrıca doğru hava tahmini için gerekli temel ilkeleri de formüle etti. Lomonosov, doğru hava durumu tahminlerinin "sıvı cisimlerin, yani su ve havanın dünya çapındaki hareketine ilişkin gerçek bir teoriden beklenmesi gerektiğine" inanıyordu. Bununla, hava tahmincilerinin şu anda başlattığı dinamik meteorolojinin gelişim yolunu gösteriyor gibiydi. Lomonosov ayrıca gök gürültülü fırtınaların oluşumunun bir diyagramını verdi ve bunların oluşumunu atmosferdeki dikey akımların gelişmesiyle açıkladı. M.V. Lomonosov ayrıca enstrümantal meteorolojiye de büyük katkı yaptı. Bir dizi meteorolojik aleti icat etti ve yaptı. orijinal dizayn: anemometre, deniz havası barometresi (deniz hareketine karşı duyarsız), meteorolojik aletleri kaldırarak atmosferin üst katmanlarını incelemek için bir “havaalanı” makinesi - bir helikopter (dünyada meteorograf ve helikopterin ilk öncülü).

Lomonosov'un istasyon ağını ve Merkezi Gözlemevi'ni teşvik etme ve organize etme konusundaki takipçisi, Kharkov Üniversitesi'nin kurucusu V. N. Karazin (1810) idi. 1810'da V.N. Karazin, İmparator I. İskender'e bir meteorolojik gözlem ağının eksiksiz organizasyonu için bir proje sundu ve bunların bilim ve bilim açısından yararlarına dikkat çekti. pratik Yaşam. Gözlemlerin tatmin edici bir şekilde gerçekleştirildiği birkaç nokta daha vardı: Abo, Astrakhan, Varşova, Moskova, Pyshminsk, Riga, Solikamsk, Okhotsk.

1920'lerde Halk Eğitim Bakanlığı, daha önce benzer gözlemlerin düzenlendiği Vilna Üniversitesi örneğini takiben Rusya'daki tüm eğitim kurumlarında meteorolojik gözlemlerin yapılması yönünde bir emir yayınladı. Ancak bakanlığın emri etkisiz kaldı ve ancak 1832'de tekrarlandıktan sonra istasyonların inşasına ve gözlem üretimine başlandı.

30'lu yıllarda Akademisyen Kupfer'in girişimiyle Madencilik Dairesi'nin mali desteğiyle St. Petersburg, Yekaterinburg, Barnaul, Nerchinsk, Bogoslovsk, Zlatoust, Lugan'da manyetik meteorolojik gözlemevleri kuruldu; Aynı zamanda Moskova, Kazan, Tiflis, Pekin ve Sitkha adasında da benzer gözlemevleri inşa edildi.

1849'da St. Petersburg'da Ana Fiziksel (şimdiki A.I. Voeikov Jeofizik) Gözlemevi düzenlendi. Ana Fiziksel Gözlemevi, birleşik bir metodoloji kullanarak bir istasyon ağında gözlemler düzenledi. Bu gözlemler dikkatle kontrol edildi, işlendi ve yayınlandı. Ana Fiziksel Gözlemevi Günlükleri ele geçirildi dünya şöhreti diğer ülkeler tarafından da model olarak benimsenmiştir.

Kuruluşundan kısa bir süre sonra, Ana Fiziksel Gözlemevi aslında tüm gözlemlerin yönetimini ve istasyonlardan gönderilen malzemelerin işlenmesini kendi elinde yoğunlaştırdı; ancak sınırlı sayıda personeli ve kendisine ayrılan ödenek nedeniyle kurulduğu ilk dönemde istasyon sayısını önemli ölçüde artıramadı. 1856'da, hava durumu tahminlerinin doğruluğunu ve hızını önemli ölçüde etkileyen bir yenilik tanıtıldı - meteoroloji istasyonlarından gelen hava durumu verileri telgrafla tek bir merkeze gönderilmeye başlandı.

13 Ocak (eski tarza göre 1 Ocak), 1872'de, St. Petersburg Ana Jeofizik Gözlemevi'nde günlük hava durumu bültenlerinin düzenli olarak yayınlanması başladı. Bu gün artık Rusya'da hava durumu hizmetinin başlayacağı resmi tarih olarak kabul ediliyor. “Günlük Meteoroloji Bülteni” olarak adlandırılan ilk hava durumu raporu için, yalnızca Rusya bölgelerinden değil, iki yabancı meteoroloji istasyonundan da telgrafla alınan hava durumu verileri kullanıldı. Rusya'daki hava istasyonlarının sayısı şuydu: 1820-1835'te. istasyon sayısı yaklaşık 30'du; 1870-47'de; 1880 - 114'te; 1890 - 4 21'de; 1894 - 624'te.

Rus meteoroloji ağının istasyonlarının çoğu, masrafları bireysel hükümet veya özel kurumlar tarafından düzenleniyor ve bakımı yapılıyor: eğitim kurumları, zemstvolar, demiryolu ve fabrika idareleri vb.; yalnızca nispeten az sayıda istasyon, Ana Fiziksel Gözlemevi'nden ücretsiz olarak alınan aletlerle donatılmıştır. Gözlemci grubu, gözlemlere ücretsiz zaman ayıran eğitim kurumlarının öğretmenleri, din adamları, kurumlardaki küçük çalışanlar vb.'den oluşur.

20. yüzyılın başlarında Rusya, hava tahmini doğruluğunda dünyada birinci sırada yer aldı ve en kapsamlı hava durumu istasyonları ağına sahipti.

Meteoroloji istasyonları ağından elde edilen çok sayıda gözleme dayanarak klasik eserler yazılmıştır: K. S. Veselovsky “Rusya'nın iklimi üzerine” (1857), G. I. Wild “Rus İmparatorluğu'nda hava sıcaklığı” (1881 -1882 gg.) 19. yüzyılın ortalarında, M. F. Spassky'nin çeşitli hava kütlelerinin mücadelesi sonucu iklim özelliklerini açıklayan ve yurtdışındaki meteoroloji biliminin çok ilerisinde olan “Moskova'nın İklimi Üzerine” (1847) adlı çalışması yayınlandı. çalışma yöntemleri açısından. 19. yüzyılın sonu ve 20. yüzyılın başında, Rus klimatolojinin kurucusu, en büyük meteorolog A.I. Voeikov'un (1842-1916) faaliyetleri gerçekleşti. Klasik çalışma AI Voeykova "Dünyanın iklimleri, özellikle Rusya" (1884), dünyanın iklimlerinin fiziksel bir açıklamasını yapan ilk kişiydi. Bu çalışma günümüzde de önemini yitirmiş değil. A. I. Voeikov, kurucusu P. I. Brounov (L852-1927) ile birlikte olduğu tarımsal meteorolojinin yanı sıra mikroklimatoloji, tatil yeri klimatolojisi vb. Konularına bir dizi çalışma ayırdı. P. I. Brounov, özel bir tarımsal meteoroloji istasyonları ağının organizatörüydü.

Yurt içi meteoroloji istasyonları ağı sürekli büyümüş ve gelişmiştir. Yerel ağlar özellikle büyük gelişme kaydetti: Novorossiysk (organizatör A.V. Klossovsky), Kiev-Pridneprovskaya (organizatör P.I. Brounov), Kharkovskaya (organizatör N.D. Pilchikov), vb. Meteorolojinin bazı dalları ciddi başarılar elde etti. Aeroloji alanında, Ya.D. Zakharov'un (1804) balon üzerindeki ilk bilimsel uçuşunu, M. A. Rykachev ve M. M. Pomortsev tarafından D. I. Mendeleev'in katılımıyla gerçekleştirilen balonlar kullanılarak atmosfere ilişkin büyük çalışmaları not etmek gerekir.

19. yüzyılın ikinci yarısında D.I. Mendeleev meteoroloji alanında çok çalıştı. Özellikle atmosferin yüksek katmanlarıyla ilgileniyordu. Hava durumunu doğru bir şekilde tahmin etmek için, atmosferin yüksek katmanlarını incelemenin kesinlikle gerekli olduğuna inanıyordu; burada "havanın yapıldığı" yer. Mendeleev, hidrojenle dolu balonlardaki aletleri kaldırarak atmosferin üst katmanlarını inceleme olanağına dikkat çeken ilk kişiydi. Ayrıca hermetik gondollu stratosferik bir balon inşa etme fikri de aklına geldi. Buna ek olarak Mendeleev, su buharı transferi, gaz hacmi ile basınç ve sıcaklık arasındaki ilişkiyi incelemek üzerinde çalıştı ve Kuzey Denizi Rotası fikri üzerine yüksek hassasiyetli bir diferansiyel gaz barometresi icat etti. St.Petersburg yakınlarında V.V. Kuznetsov ve S.I. Savinov, 19. yüzyılın sonlarında uçurtmalardaki meteorografların yükselişini organize ettiler. Aktinometri alanında pek çok çalışma yapılmıştır. Yeni aktinometrik aletler O. D. Khvolson (1889) ve V. A. Mikhelson (1905) tarafından yaratıldı. S. I. Savinov ve N. N. Kalitin teorik ve pratik aktinometri alanında başarıyla çalıştı. Hava tahmini alanında önemli teorik çalışmalar 20. yüzyılın başında M. A. Rykachev, B. I. Sreznevsky ve P. I. Brounov tarafından, örneğin basınç alanı ile rüzgar hızı arasındaki bağlantı ve siklonların yol türleri üzerine gerçekleştirildi. , fiziksel temeller üzerine siklonların gelişimi ve hareketi, izalobarik hava tahmini yöntemi vb. 20. yüzyılın başında B.P. Multanovsky'nin çalışmaları, uzun vadeli hava tahmini konularının aktif gelişiminin temelini attı. V. N. Obolensky, atmosferik elektriğin incelenmesi alanında önemli bir başarı elde etti. A. I. Voeikov, G. N. Vysotsky, A. P. Tolsky'nin çalışmaları orman meteorolojisinin gelişimine katkıda bulundu. 1929'da, SSCB Halk Komiserleri Konseyi bünyesinde, SSCB'nin tüm topraklarının atmosferi ve sularının incelenmesini birleştiren Hidrometeoroloji Komitesi oluşturuldu; daha sonra Konsey'e bağlı Hidrometeoroloji Servisi Ana Müdürlüğüne dönüştürüldü. SSCB Bakanları. Leningrad'da, Ana Jeofizik Gözlemevi'nde (GGO), A.I. Voeikov'un geleneklerini takiben yerli klimatoloji merkezi kuruldu. Ana Jeofizik Gözlemevi sağlandı Ulusal ekonomi bireysel meteorolojik unsurlar, iklim atlası ve referans kitapları hakkında uzun vadeli homojen veriler; Aşağıdakilerin incelenmesi için gelişmiş bir okul:

Dinamik meteoroloji.

siklogenez teorileri,

hava basıncı ve sıcaklık alanlarının önceden hesaplanması.

barınak kemerlerinin, sulanan arazilerin mikro iklimini incelemek, donları incelemek vb.

İlk radyosondanın 30 Ocak 1930'da piyasaya sürülmesi aerolojide gerçek bir devrimdi. Bu çalışmalar günümüzde Moskova yakınlarındaki Dolgoprudny'deki Merkezi Aerolojik Gözlemevi'nde devam etmektedir. Burada atmosferi incelemek, türbülansı incelemek vb. için yeni bir metodoloji olan bir dizi yeni alet (radyosonde A-22) oluşturuldu. Buradan, meteorolojik elementlerin yüksek katmanlardaki dağılımını inceleyerek Sovyet balonlarının rekor kıran uçuşları yapıldı. atmosferin değişimi, hava kütlelerinin dönüşümü vb.

Sovyet döneminde hava kütleleri ve cepheler doktrini oluşturuldu, bir hava tahmini metodolojisi oluşturuldu ve sinoptik meteorolojinin karşı karşıya olduğu diğer sorunlar çözüldü.

Merkezi Tahmin Enstitüsü'nün (CIP) faaliyetleri, hava tahminlerinin (hem kısa hem de uzun vadeli) daha da iyileştirilmesine yöneliktir. Küresel önemi L. S. Berg tarafından iklimlerin peyzaj sınıflandırması, B. P. Alisov'un dinamik klimatolojisi ve E. E. Fedorov'a göre karmaşık iklim karakterizasyonu yöntemi oluşturulmuştur.

1930'da bir aerolojik istasyon ağı oluşturuldu ve ilk yükseklik haritalarının derlenmesine başlandı. 1960 yılından bu yana hava durumu tahminleri uydulardan alınan bilgileri kullanmaya başladı. Kısa süre sonra tahminciler hava durumu belirleyicileri kullanmaya ve bilgisayarları kullanarak verileri işlemeye başladılar; bu da zamanı önemli ölçüde azalttı ve hava durumu tahminlerinin olasılığını artırdı.

Modern dünyada, Birleşmiş Milletler'in hükümetlerarası kuruluşu olan Dünya Meteoroloji Örgütü (WMO) tarafından yönetilen küresel bir izleme sistemi bulunmaktadır. Bu sistem yaklaşık 10.000 yer istasyonu, karada ve gemilerde 1.000 hava üstü ölçüm istasyonu, 100 sürüklenme istasyonu ve 600 şamandıra, kutupsal ve sabit yörüngelerde yer alan 10 meteoroloji uydusunu içermektedir. Küresel sistem, 7.300'den fazla geminin yanı sıra yaklaşık 3.000 ticari uçaktan gönüllü olarak veri topluyor ve günlük 70.000'den fazla gözlem yapıyor. Bölgesel bir radar ağıyla (örneğin Batı Avrupa ülkelerinde) birleştirilen ulusal hava durumu hizmetlerinin yüzlerce meteorolojik radarından elde edilen veriler kullanılır.

Yirminci yüzyılın sonuna gelindiğinde dünya meteoroloji topluluğu olağanüstü bir başarı elde etti. Bu tür başarılar şunları içerir:

· Küresel atmosferik süreçlerin ve atmosfer dinamiklerinin anlaşılmasında, Güneş'ten gelen radyasyonun matematiksel tanımı, kısa dalga ve uzun dalga radyasyonun transferi, yansıması, soğurulması, yoğunlaşma ve buharlaşma süreçleri, yağışların erimesi/donması konularında bilimsel başarılar, konveksiyon ve türbülans dahil hava kütlelerini karıştırma mekanizmaları, kara ve okyanusla etkileşim süreçleri;

· birçok ülkede küresel, bölgesel ve orta ölçekli hidrodinamik sayısal modellerin geliştirilmesi genel dolaşım atmosfer, meteorolojik elementlerin alanlarını birçok tüketici için kabul edilebilir bir doğrulukla 5-7 gün boyunca tahmin etmeyi mümkün kılar;

· Bu modellerin operasyonel uygulamaya geçirilmesini mümkün kılan benzersiz teknolojilere sahip güçlü bilgisayarlarla donatılmış büyük meteoroloji merkezlerinde oluşturulması;

· Hava durumu gözlemlerine, gözlem verilerinin meteoroloji merkezlerine iletilmesine ve ürünlerin Ulusal Meteoroloji Hizmetlerinin tahmin merkezlerine dağıtımına olanak tanıyan küresel uluslararası gözlem sistemlerinin, telekomünikasyon ve veri işlemenin sürekli çalışmasının oluşturulması ve organizasyonu.

Atmosfer süreçlerinin ulusal sınırları yoktur, bu nedenle çalışmaları tüm ülkelerden bilim adamları arasında yakın işbirliği gerektirir. Meteorolojide uluslararası işbirliği 19. yüzyılın ikinci yarısında başladı. 1873 yılında Viyana'da meteorolojik aletlerin ve gözlemlerin birleştirilmesi ve bilgi alışverişi yapılmasına karar veren Birinci Uluslararası Meteoroloji Kongresi düzenlendi. Bu kongre gelecekteki Dünya Meteoroloji Örgütü'nün (WMO) temellerini attı. İkinci Uluslararası Meteoroloji Kongresi, kutup bölgelerine ilişkin ilk kapsamlı çalışma olan Uluslararası Kutup Yılı'nın (1882-1883) düzenlenmesi kararını onayladı. 1932-33'te bu çalışmalara devam edildi (İkinci Uluslararası Kutup Yılı). Bu yıl Özel dikkat O zamanlar “hava mutfağı” olarak kabul edilen Kuzey Kutbu'nun incelenmesine adanmıştı. İlk kez P.A.'nın icadı atmosferin üst katmanlarını incelemek için kullanıldı. Molchanov radyosondası.

Gözlemleri ve alışverişi standartlaştırma ihtiyacı meteorolojik bilgi, operasyonel hizmet biçimlerinin meteorolojik bilgiler ve tahminlerle birleştirilmesi, II. Dünya Savaşı'ndan sonra Birleşmiş Milletler'in uzmanlaşmış bir hükümetlerarası kurumu olan Dünya Meteoroloji Örgütü'nün (WMO) resmi olarak kurulmasına yol açtı. Bu örgütün en yüksek organı, her dört yılda bir toplanan Kongre ve ulusal meteoroloji veya hidrometeoroloji hizmetlerinden sorumlu 26 yöneticiden oluşan Yürütme Konseyi'dir. WMO Kompleks sistem WMO'ya üye olan her bir ülkeye ait ulusal tesis ve hizmetlerden oluşan. WMO üyeleri, yeteneklerine göre, tüm ülkelerin ortak çabalardan yararlanabilmesi için üzerinde anlaşmaya varılan bir çerçeveye bağlı kalacaklardır. WMO çerçevesinde, bu tür merkezleri işletmek için gönüllü yükümlülük üstlenen ülkeler pahasına, modern araç ve teknolojilerle donatılmış dünya (WMC) ve bölgesel (RMC) meteoroloji merkezlerinden oluşan uluslararası bir tahmin endüstrisi oluşturulmuştur. Dünya ve bölgesel meteoroloji merkezlerinin meteorolojik alanların sayısal analizleri ve tahminleri şeklindeki ürünleri, Ulusal Meteoroloji Merkezleri (NMC'ler) aracılığıyla tüm WMO Üyelerinin kullanımına sunulmaktadır.

WMO'nun en önemli görevleri, iki ünlü meteorolog V.A. Bugaev (SSCB) ve G. Wexler (ABD) ve Dünya İklimi tarafından kurulan Dünya Hava Durumu İzleme Örgütü'nün (WWW) uygun işleyiş düzeyini korumaktır. Doğal ve antropojenik faktörlerin etkisi altında iklim değişikliklerini ve bu değişikliklerin Dünya'daki yaşam üzerindeki olası sonuçlarını inceleyen program. WMO'nun himayesi altında ve uluslararası işbirliği temelinde, büyük uluslararası programlar dünyanın çeşitli bölgelerinde hava oluşumunun özelliklerini incelemeyi amaçladı. Böylece 1957-58 Uluslararası Jeofizik Yılı programı hayata geçirildi. Bu dönemde karmaşık araştırmalar tüm gezegeni kapsıyordu ve başlayan çalışmaların çoğu sonraki yıllarda da devam etti. Bu programın uygulanması, en büyük uluslararası proje olan Küresel Atmosfer Süreçleri Araştırma Programında (PIGAP, 1978-1979) sentezlenen bir dizi sorunu ortaya çıkardı. Bu program en büyük alt programları içeriyordu - Tropikal, Kutupsal, Entegre Enerji, Muson deneyleri. Bu programın uygulanması, bilgi toplama ve işleme için en son sistemlerin, kutupsal yörüngeli ve sabit uyduların, laboratuvar uçaklarının, balonların, sürüklenen ve sabit şamandıraların ve 30'dan fazla araştırma gemisinin kullanılmasını içeriyordu.

20. yüzyılın ikinci yarısında hava kirliliği sorunları ve hem doğal hem de antropojenik kökenli yabancı maddelerin yayılması büyük önem kazandı. Birçok ülkede durumun izlenmesine yönelik özel hizmetler oluşturulmuştur atmosferik hava, Rusya'da bu hizmet, E.K. Fedorov ve Yu.A. Izrael'in (Roshidromet) önderliğinde oluşturuldu.

Şu anda uzaydan ve özel uydulardan gelen önemli miktarda bilgiyi de içeren, dünya ülkelerinin meteoroloji hizmetlerinin tüm faaliyetleri, havanın ve atmosferin genel durumunun küresel olarak izlenmesi olarak düşünülebilir. Bu izlemenin verileri ekoloji için paha biçilmez bilgilerdir ve izleme sisteminin kendisi, Dünya'nın bireysel alanlarının (hidrosfer, biyosfer vb.) durumu için küresel izleme sistemlerinin bir prototipidir.

TC'lerde hidrometeorolojik özelliklerin ölçümleri temaslı ve uzaktan yöntemlerle gerçekleştirilmektedir. Temas ölçümleri kıyı ve ada hidrometeoroloji istasyonlarında, gemi ve platformlarda, şamandıra istasyonlarında yapılmaktadır. Uzaktan ölçümler uçaklarda ve meteorolojik veya özel oşinografik uydularda gerçekleştirilir. TC'deki gemi ölçümleri doğası gereği rastgeledir ve kural olarak TC'nin çevresinde gerçekleştirilir.[...]

Buharlaşma miktarını ölçmek için hesaplama yöntemleri Hidrometeorolojik özellikler ile toplam buharlaşma miktarı arasındaki bağlantıya ve farklı tasarımlara sahip cihazlara dayanan.[...]

İkinci yönteme göre, akım ölçümleri, hedefin birkaç temsili noktasında uzun süreli kayıt kullanılarak ve hedef boyunca yedi ila on dikey yöndeki akımların ayrıntılı epizodik araştırmaları kullanılarak gerçekleştirilir. Ölçüm verilerine dayanarak, eğer miktarları yeterliyse, hedef boyunca ölçülen su akış hızlarının hedef üzerindeki temsili noktalardaki hıza bağımlılığı oluşturulur. Her biri belirli bir hidrometeorolojik duruma özgü olan iki veya daha fazla bağımlılık oluşturulabilir.[...]

Hidrometeorolojik ölçümler (daha önce bakınız) ve hidrobiyolojik ölçümler (aşağıya bakınız) paralel olarak yürütülürse ölçümleriniz özel bir değere sahip olacaktır. [...]

Ayrıca çevrenin durumunu (atmosferin bulanıklığı, su ortamının pH'ı) karakterize eden ölçümlerin yapılması, kirleticilerin transferi, dağılımı ve göçü, güneş radyasyonu konularını yorumlamak için yeterli bir dizi hidrometeorolojik miktarın gözlemlenmesi planlanmaktadır. (içermek morötesi radyasyon).[ ...]

Anlam [ ...]

Astra jack-up sondaj makinesi, rüzgar hızı ve yönü gibi parametreleri kaydetmek için bir dizi hidrometeorolojik ekipmanla donatılmıştır; su ve hava sıcaklığı; tuzluluk; bağıl nem; kısa dalga güneş radyasyonu; dalgalar, akıntılar, deniz seviyesi parametreleri; yağış. Ölçümler standart sinoptik zamanlarda aşağıdaki kurallara uygun olarak gerçekleştirilir: düzenleme gereksinimleri.[ ...]

Bir dereden alınan her su numunesi, numune alma sırasında ilgili profil boyunca akış hızının ölçülmesiyle desteklenmelidir. Bu nedenle, bir hidrometeoroloji istasyonunun veya su göstergesinin yakınında bulunan numune alma alanlarının seçilmesi tavsiye edilir. [...]

Gözlemler fiziksel özellikler ortamlar tanımları içerir ısı dengesi, ultraviyole radyasyon da dahil olmak üzere güneş radyasyonunun ölçümleri ve kirleticilerin dengesini incelemek ve bunların transferi ve göçüyle ilgili konuları ele almak için gereken ölçüde hidrometeorolojik gözlemler.[...]

Higrometre, mutlak veya bağıl hava nemini belirlemek için kullanılan bir cihazdır. temel özellikler iklim. Hidrometeoroloji istasyonlarında, hassas unsuru insan saçı veya organik (hayvan) filmi olan higrometreler sıklıkla kullanılır. Havadaki su buharı miktarına göre uzunluk değiştirme özelliğine sahiptirler. Hava nemini otomatik olarak sürekli kaydetmek için, kendi kendini kaydeden cihazlar - higrograflar - kullanılır. Atmosferdeki sıvı ve katı yağışları ölçmek için yağış ölçer (yağmur ölçer) kullanılır. Yağışın toplandığı bir kap ve bunun içinden yağışın dışarı üflenmesini önleyen cihazlardan oluşur. Yağış ölçer, kabın (kepçenin) alıcı yüzeyi topraktan 2 m yükseklikte olacak şekilde monte edilir. Cihaz, yağış miktarını (mm cinsinden) ölçen bölmeli bir ölçüm kabı ile birlikte gelir; kalıcı yağış miktarı eridikten sonra belirlenir. [...]

SSCB topraklarında, atmosferin ve hidrosferin durumu hakkında bilimsel gözlemler yapan yoğun bir meteoroloji istasyonları ağı bulunmaktadır. Meteoroloji istasyonu, bilimsel gözlem ve ölçümlerin yapıldığı, koordinatları bilinen, kalıcı veya geçici bir yerdir. Meteorolojik, agrometeorolojik, aerolojik, hidrometeorolojik istasyonların yanı sıra birinci, ikinci ve üçüncü kategorilere ayrılırlar. Tüm istasyonlar aynı tip donanıma sahip olup, gözlemleri zamanında ve tek bir programa göre yapmaktadır. 1 Ocak 1966'dan bu yana, SSCB'nin tüm meteoroloji istasyonlarında Moskova doğum zamanına göre ana klimatolojik gözlem dönemleri oluşturulmuştur.[...]

Okyanustaki hidrofiziksel özelliklerin büyük ölçekli titreşimlerini incelemek için genellikle standart uzun vadeli ekipman kullanılır, özellikle uzaktan hidrometeorolojik ölçümler yapmak için tasarlanmış, karşılık gelen sıcaklık ve akış hızı sensörlerine sahip EPP-09 potansiyometreler.[...]

Ülkemizde biyosfer rezervleri Belarus'ta (Berezinsky Rezervi), Kafkasya'da (Kafkas Rezervi), Türkmenistan'da (Repetek istasyonu), Kırgızistan'da (Sary-Chelek Gölü bölgesi), Uzak Doğu'da (Sikhote-Alin Rezervi) düzenlenmektedir. ve orta kısımda SSCB'nin Avrupa toprakları (Orta Çernozem ve Prioksko-terrasny rezervleri). Kapsamlı program Biyosfer rezervlerindeki gözlemler, arka plan seviyelerindeki kirliliğin ölçümlerini, biyotanın bu kirliliğe tepkisinin incelenmesini ve gerekli eşlik eden hidrometeorolojik gözlemleri içerir ve bu nedenle çevresel izlemenin ayrılmaz bir parçasıdır. Bu program madde 5.3'te ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.[...]

Bu nedenle biri en önemli sorunlarÇevresel izleme sistemleri oluşturulurken güçlü, etkili, çok amaçlı ve çok yönlü bilginin geliştirilmesi haline gelir. otomatik sistem Bilgi kaynakları şunlardır: bölgenin coğrafi konumuna ilişkin veriler de dahil olmak üzere haritalama, fonksiyonel kullanım bölgeler; bölgedeki enerji üretimi ve enerji tüketiminin yapısı, antropojenik çevre kirliliğinin kaynakları hakkında bilgi; sabit çevre kontrol noktalarından ve hidrometeorolojik ölçümlerden gelen veriler; çevresel örnekleme analizi, havacılık sondajı, biyomedikal ve sosyal araştırmaların sonuçları vb. Böyle bir sistemin amacı yalnızca izleme verilerinin biriktirilmesi ve görselleştirilmesi değil, aynı zamanda tek bir izleme verilerinin oluşturulmasıdır. bilgi alanı ve çevre kalitesinin etkili yönetimi ve nüfusun güvenliğinin sağlanması için bilgilerin sistem analizine yönelik kapsamlı fırsatların sağlanması.

N.G.'nin adını taşıyan Saratov Ulusal Araştırma Devlet Üniversitesi'nde. Meteoroloji ve Klimatoloji Bölümü'ndeki Chernyshevsky, tam zamanlı çalışmanın yanı sıra Uygulamalı Hidrometeoroloji yönünde bir uzaktan eğitim programı uyguluyor.

"St. Petersburg - Rusya'nın meteorolojik başkenti" sergisi

1 Temmuz 2019'da St. Petersburg Planetaryumu'nda “St. Petersburg - Rusya'nın meteorolojik başkenti” sergisinin açılışı gerçekleşti. Sergi, Rusya Hidrometeoroloji Servisi'nin 185. yıldönümüne, Ana Fiziksel Gözlemevi'nin (A.I. Voeikov'un adını taşıyan Ana Jeofizik Gözlemevi) 170. yıldönümüne, şu anda Pulkovo AMC olan Shosseynaya Havacılık Meteoroloji İstasyonunun (Pulkovo) 85. yıldönümüne adanmıştır. Federal Devlet Bütçe Kurumu "Aviamettelecom Rohidromet"in Kuzeybatı şubesinin bir bölümü olan sergi, Devlet Coğrafya Gözlemevi müzesinden benzersiz meteorolojik enstrümanlar sunuyor,

Gök meteorolojisi. Roshidromet'in 185. yıl dönümüne (“Murman'da AiF” 07/11/2019)

Çok az kişi hava tahminlerinin yalnızca yerde değil gökyüzünde de önemli olduğunu biliyor. Onlar olmadan uçak uçuşları riskli bir kumar haline gelecektir. Bu amaçla her havaalanının kendine ait meteoroloji servisi. Bu yıl Rus hava durumu servisi 185. yılını kutluyor. Dünyanın en eski hidrometeoroloji servislerinden biri olan Rusya Hidrometeoroloji Servisi, 2019 yılında 185 yaşına girdi. Hizmetin geçmişi son derece zengindir ve

Federal Devlet Bütçe Kurumu Genel Müdürü Aviamettelecom Roshidromet'in Kuzeybatı şubesine ziyaret

20-21 Haziran Kuzeybatı şubesi FSBI "Aviamettelecom Roshidromet" Genel Müdürü Artemy Vladimirovich Nikitov ve Genel Müdür Yardımcısı Alexander Viktorovich Polyakov tarafından ziyaret edildi. Ziyaretin bir parçası olarak Artemy Vladimirovich ve Alexander Viktorovich, Meteorolojik Tahminler bölümündeki tahmincilerin, Meteorolojik Gözlem ve Bilgi bölümündeki meteoroloji teknisyenlerinin ve hidrometeorolojik aletlerin, sistemlerin ve ekipmanların işletimi ve onarımı için mühendislerin işyerleri olan Pulkovo AMC'yi ziyaret etti. . Havacılık personelinin çalışma teknolojileri, gerçekleştirilen pratik faaliyetler ile tanıştık.

Haber Arşivi