Слайд 1Метеонаблюдения и метеорологические приборы
Слайд 2Система метеонаблюдений
Основной метод в метеорологии – наблюдения за физическими процессами, происходящими
в атмосфере и на земной поверхности, которые регулярно проводятся на метеорологических станциях и постах, а также с помощью метеорологических спутников, ракет, радиозондов и т.п.
В Российской Федерации метеостанции объединены в единую сеть, подчиненную Федеральной службе по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет). В свою очередь, деятельность метеорологических служб различных государств координирует Всемирная метеорологическая организация (ВМО).
Целью метеорологических наблюдений является получение сведений о погоде, необходимых для нормальной деятельности отдельных организаций и целых отраслей экономики, составления метеорологических прогнозов, предупреждения о неблагоприятных и опасных атмосферных явлениях, а также для накопления и обобщения данных о многолетнем режиме погоды (т.е. о климате) отдельных территорий и Земли в целом.
Для обеспечения возможности сопоставления данных, поступающих с разных метеостанций, повсюду применяются однотипные приборы, единые методы и сроки наблюдений. На станциях, входящих в метеорологическую сеть России, основные наблюдения производятся по общей программе ежедневно в 000, 300, 600, 900, 1200, 1500, 1800 и 2100 по московскому декретному времени.
Слайд 3Метеорологическая станция
– учреждение, которое осуществляет регулярные наблюдения за физическим состоянием атмосферы
и атмосферными процессами.
Оборудована метеорологической площадкой, на которой установлены основные приборы, служащие для наблюдений, или их выносные датчики. Кроме того, метеостанция включает здания, в которых устанавливаются приборы измерения атмосферного давления и автоматические регистраторы показаний наружных датчиков, ведется обработка результатов наблюдений.
Метеостанция должна располагаться на открытом и типичном для окружающей местности участке, на удалении от крупных препятствий, резких изломов рельефа местности и водных объектов, способных оказать влияние на показания приборов.
Слайд 4Российская спутниковая система гидрометеорологических наблюдений
Включает следующие космические аппараты:
Метеор-М № 1, запущен
17.09.2009 г. Метеор-М № 2, запущен 08.06.2014 г. Аппараты находится на круговой солнечно-синхронной орбите высотой 832 км, наклонение орбиты – 98,1°. Основное назначение – получение гидрометеорологической и гелиогеофизической информации в планетарном масштабе. В состав бортовой аппаратуры входят:
Радиолокационный комплекс (БРЛК), позволяющий получать изображения вне зависимости от погодных условий, полоса съемки – не менее 450 км;
Радиометрическая аппаратура СВЧ диапазона для температурно-влажностного зондирования атмосферы (МТВЗА);
Гелиогеофизический аппаратурный комплекс (ГГАК-М), объединяющий пять приборов для изучения излучений широкого энергетического спектра.
Электро-Л № 1, запущен 20.01.2011 г. – геостационарный гидрометеорологический спутник для оперативного получения изображений облачности и подстилающей поверхности Земли, проведения гелиогеофизических измерений. Обеспечивает многозональную съемку в видимом и ИК диапазонах разрешением 1 км и 4 км соответственно. Аппарат находится на геостационарной орбите высотой 36 тыс. км, точка стояния – 76° в.д. Штатная периодичность съемки – 30 минут. В случае наблюдения стихийных явлений периодичность съемки (по командам с Земли) может быть доведена до 10 – 15 мин.
Спектрозональные оптические приборы видимого и ИК диапазонов (КМСС, МСУ-МР), 3 и 6 спектральных каналов, полоса захвата – 1000 км, разрешение − до 60 м;
Слайд 5Программа наблюдений на метеостанциях основного типа
Продолжительность солнечного сияния;
Температура на поверхности почвы
и ее изменение с глубиной;
Температура воздуха;
Влажность воздуха;
Атмосферное давление;
Скорость и направление ветра;
Облачность и типы облаков, высота нижней границы облаков, скорость и направление их движения;
Количество осадков, выпавших из облаков, их типы (дождь, морось, снег и пр.);
Высота и плотность снежного покрова
Наличие и интенсивность осадков, образующихся на земной поверхности и на предметах (роса, иней, гололед и др.);
Горизонтальная видимость;
Различные метеоявления (туман, смог, метель, шквал, смерч, мгла, пыльная буря, гроза и др.).
Слайд 6Актинометр
Название прибора: Актинометр термоэлектрический Савинова-Янишевского
Назначение: Измерение интенсивности прямой солнечной радиации
Принимающее устройство:
Зачерненный диск из серебряной фольги с прикрепленными к нему спаями звездообразной термобатареи (1)
Принцип действия: В месте спая двух различных проводников термобатареи, имеющих разную температуру, возникает электрический ток, который измеряют с помощью гальванометра.
Слайд 7Пиранометр
Название прибора: Пиранометр Янишевского
Назначение: Измерение интенсивности суммарной и рассеянной солнечной радиации
Принимающее
устройство: Квадратная термобатарея (1), спаи которой с поверхности покрыты черной и белой краской (сажей и магнезией) в шахматном порядке
Принцип действия: В месте спая двух различных проводников термобатареи, имеющих разную температуру, возникает электрический ток, который измеряют с помощью гальванометра.
Слайд 8Альбедометр
Название прибора: Походный альбедометр
Назначение: Измерение интенсивности отраженной солнечной радиации
Принимающее устройство: Квадратная
термобатарея (1), спаи которой с поверхности покрыты черной и белой краской (сажей и магнезией) в шахматном порядке
Принцип действия: В месте спая двух различных проводников термобатареи, имеющих разную температуру, возникает электрический ток, который измеряют с помощью гальванометра.
Слайд 9Термоэлектрический балансомер
Название прибора: Термоэлектрический балансомер Янишевского
Назначение: Измерение интенсивности радиационного баланса деятельной
поверхности
Принимающее устройство: Две одинаковые зачерненные пластинки из медной фольги (1, 2) с прикрепленными к их внутренним сторонам термобатареями (3)
Принцип действия: В месте спая двух различных проводников термобатареи, имеющих разную температуру, возникает электрический ток, который измеряют с помощью гальванометра.
Слайд 10Гелиограф
Название прибора: Гелиограф Кемпбелла-Стокса
Назначение: Определение продолжительности солнечного сияния
Принимающее устройство: стеклянный шар
(1) и бумажная лента (2)
Принцип действия: Солнечные лучи, проходя через стеклянный шар (1), фокусируются на расположенной за ним бумажной ленте (2) и оставляют на ней прожог.
Слайд 11Психрометр
Название прибора: Станционный психрометр
Назначение: Определение температуры и влажности воздуха на метеостанции
Принимающее
устройство: Два одинаковых термометра, один из которых «сухой» (1), а резервуар другого, «смоченного» (2), обернут батистом , конец которого опущен в стаканчик с дистиллированной водой; термометры устанавливаются в психрометрической будке (3).
Принцип действия: Испарение с поверхности смоченного термометра сопровождается поглощением энергии, а поэтому его показания ниже, чем показания сухого термометра. Чем меньше водяного пара в воздухе, тем интенсивнее происходит испарение с поверхности смоченного термометра, и тем больше разница в показаниях между ним и сухим термометром.
3
Слайд 12Психрометр
Название прибора: Аспирационный психрометр Ассмана
Назначение: Определение температуры и влажности воздуха в
походных условиях
Принимающее устройство: Два одинаковых термометра, один из которых «сухой» (1), а резервуар другого, «смоченного» (2), обернут батистом и во время наблюдений смачивается
Принцип действия: Испарение с поверхности смоченного термометра сопровождается поглощением энергии, а поэтому его показания ниже, чем показания сухого термометра. Чем меньше водяного пара в воздухе, тем интенсивнее происходит испарение с поверхности смоченного термометра, и тем больше разница в показаниях между ним и сухим термометром.
Слайд 13Гигрограф
Название прибора: Гигрограф
Назначение: Непрерывная запись хода влажности воздуха
Принимающее устройство: Пучок обезжиренных
волос (1)
Принцип действия: При увеличении влажности воздуха пучок волос (1) удлиняется, а при уменьшении влажности укорачивается, приводя в движение соединенную с ним стрелку (2), которая чертит линию на вращающемся барабане (3).
Слайд 14Термограф
Название прибора: Термограф
Назначение: Непрерывная запись хода температуры воздуха
Принимающее устройство: Изогнутая биметаллическая
пластина (1)
Принцип действия: При изменении температуры воздуха верхняя и нижняя части биметаллической пластины (1) нагреваются или охлаждаются, а следовательно, расширяются или сужаются неодинаково. В результате изменяется изгиб пластины, приводя в движение соединенную с ней стрелку (2), которая чертит линию на вращающемся барабане (3).
Слайд 15Барометр
Название прибора: Барометр ртутный чашечный
Назначение: Измерение атмосферного давления
Принимающее устройство: Чашка с
ртутью (1), сообщающаяся с запаянной с одной стороны стеклянной трубкой (2), из которой выкачан воздух
Принцип действия: Под действием давления, которое оказывает воздух через отверстие в чашке (1) на свободную поверхность ртути, в трубке (2) удерживается столб ртути, вес которого уравновешивает атмосферное давление.
Слайд 16Барометр
Название прибора: Барометр анероид
Назначение: Измерение атмосферного давления
Принимающее устройство: Металлическая коробка с
гофрированными поверхностями (1), из которой выкачан воздух
Принцип действия: При увеличении атмосферного давления коробка (1) сжимается, а при уменьшении расширяется, приводя в движение связанную с ней при помощи пружины или другого передаточного устройства стрелку (2).
Слайд 17Барограф
Название прибора: Барограф
Назначение: Непрерывная запись хода атмосферного давления
Принимающее устройство: Комплект гофрированных
металлических коробок, из которых выкачан воздух (1)
Принцип действия: При увеличении атмосферного давления гофрированные коробки сжимаются, а при уменьшении расширяются, приводя в движение связанную с ними стрелку (2), которая чертит линию на вращающемся барабане (3).
Слайд 18Анемометр
Название прибора: Анемометр чашечный
Назначение: Определение скорости ветра
Принимающее устройство: Вертушка, состоящая из
нескольких чашек (1)
Принцип действия: Скорость ветра определяется на основе измерения угловой скорости вращения вертушки (1), приводимой в движение ветром.
Слайд 19Флюгер
Название прибора: Флюгер Вильда, анеморумбометр
Назначение: Определение направления и скорости ветра
Принимающее устройство:
Флюгарка (две лопасти с противовесом-указателем) (1) и указатель скорости (рамка с градуированным сектором (2) и металлической пластиной – доской (3))
Принцип действия: Ветер ориентирует противовес-указатель флюгарки (1) в соответствии со своим направлением и отклоняет металлическую доску (3) от вертикального положения на количество делений, соответствующее его скорости.
Слайд 20Осадкомер
Название прибора: Осадкомер Третьякова
Назначение: Определение суммы атмосферных осадков
Принимающее устройство: Цилиндрический сосуд
для сбора осадков (1) с впаянной внутри диафрагмой (2) в виде усеченного конуса с отверстием для стока
Принцип действия: Сбор выпадающих атмосферных осадков в сосуд (1), защищенный планками от ветра (3), и измерение толщины их слоя в сосуде при помощи измерительного стакана (4).
Слайд 21Автоматические метеокомплексы
4 – датчик атмосферных осадков
5 – коллектор датчиков
1 – датчик
направления ветра
2 – датчик скорости ветра
3 – датчик температуры и влажности воздуха с радиационной защитой