2.4. Визначення напряму та швидкості вітру

Вітер – це горизонтальне переміщення повітря відносно земної поверхні. Вітер характеризується швидкістю і напрямом. Швидкість вітру може вимірюватись в метрах на секунду; километрах в час, в балах. За напрям приймається той напрям, звідку дує вітер. Для позначення напряму вітру вказують або румб ( по 16-румбовій системі), або азимут, який обраховується в градусах від північного напряму меридіану за часовою стрілкою до напряму вітру.

Внаслідок турбулентності швидкість і напрям вітру безперервно змінюються. На метеорологічних станціях вимірюють середню швидкість, м/с за 10 хв, максимальну – за такий самий інтервал часу (швидкість вітру при поривах), максимальну – між сроками (за 3 год. при восьми спостереженнях) і напрям вітру, середнє за 2 хв (азимут, румб)[8].

На метеостанціях характеристики вітру вимірюються на висоті 10-12 м. Прилади для вимірювання швидкості вітру називаються анемометрами; прилади для вимірювання швидкості і направлення вітру називаються анеморумбометрами.

Флюгер (рис. 2.7) є одним із найпростіших приладів. До сучасного часу він застосовується на мережі метеорологічних станцій в якості запасного пристрою, а на тих станціях, де нема електромережі – в якості головного. Флюгер дає змогу вимірювати середню швидкість, максимальні пориви і направлення вітру.

Швидкість вітру визначається по відхиленні дошки відносно штирів вказівника швидкості, а направлення вітру – по положенню противаги флюгарки відносно штирів вказівника напряму.

Флюгери з легкою і важкою дошкою встановлюються на окремих мачтах на висоті 10-12 м. в темний час доби флюгери освітлюються прожектором.

При розрахунку швидкості вітру наглядач відмічає середнє і найбільше відхилення положення дошки за 2 хв, а також за 2 хв відмічається і середнє положення флюгарки.

Швидкість вітру визначається за таблицею, в якій для кожного номеру штира дається значення швидкості вітру в міліметрах на секунду для легкої та важкої дошки.

Рис. 2.7 Флюгер

1 – дошка-приймач швидкості вітру; 2 – вказівник швидкості вітру; 3 – флюгарка; 4 – вказівник напряму вітру; 5 – стовб

Анеморумбометри М-63М-1 і М-63М-1М призначені для вимірювання середньої за 10 хв, миттєвої і максимальної швидкості вітру і визначення середнього значення напряму вітру. Обидва прилади відносяться до дистанційних пристроїв і на мережі метеорологічних станцій є основним засобом для виміру характеристик вітру.

Анемометр ручний механічний МС-13 призначений для вимірювання середньої швидкості вітру за певний проміжок часу, який визначається за секундоміром. Межа вимірювання 1-20 м/с; початкова чуттєвість 0,8 м/с; похибка вимірюванння 0,3 м/с.

Анемометр ручний індукційний АРІ-49 призначений для вимірювання миттєвої (середньої за 2-3 с за рахунок інерції пристрою) швидкості вітру. Межа вимірювання швидкості 2-30 м\с, ціна найменшої поділки шкали 1 м/с; початкова чуттєвість 1,5 м/с; похибка вимірювання 0,5 м/с.

2.5. Вимірювання атмосферних опадів і випаровування

Спостереження за опадами і вимірювання їх кількості. Кількість рідких і твердих атмосферних опадів вимірюють висотою шару води (в мм), утвореного опадами на горизонтальної (непроникної) поверхності. Інтенсивність опадів вимірюється в миліметрах на хвилину. Для вимірювання опадів використовують опадомір Трет’якова і плювіограф П-2.

Опадомір Трет’якова призначений для збору рідких і твердих опадів для подальшого вимірювання.

Вимірювання опадів відбувається два рази на добу для отримання кількості опадів за денну і нічну половину доби – в 8 і 20 год поясного зимового часу.

В термін спостереження наглядач приносить із приміщення станції порожнє відро, закрите кришкою (для уникнення потрапляння в нього опадів) і замінює ним відро, яке стоїть в опадокамері. Відро з опадами закриває кришкою і приносить в приміщення , де проводиться вимір опадів. Для цього опади зливають у вимірювальний стакан і за положенням рівня води відносно шкали стакану відраховують число поділок стакану, округлюючи до цілих поділів. Відношення між площею приймального отвору відра і площею поперечного перерізу мірного стаканчику таке, що одній поділці шкали стакану відповідає 0,1 мм опадів[7].

Якщо опади тверді або змішані, то вимірювання проводять після того, як опади розтануть. Суму опадів за добу вираховують як суму результатів вимірювання за два терміни.

До виміряної кількості опадів додають поправки, які враховують змочування опадомірної посудини і часткове їх випаровування: для опадів твердих в кількості більше 0,5 мм поправка +0,1мм; для рідких опадів до 0,5 мм поправка +0,1 мм, більше ніж 0,5 мм поправка +0,2 мм.

Спостереження за росою. На метеорологічних станціях визначають час прояву роси, кількість випавшої роси в міліметрах шару води, моменти досягнення максимального значення та зникнення. Ці характеристики отримують за допомогою самописця роси – росографа.

Росограф заснований на принципі зважування роси, випавшої на приймаючу поверхню. Вимірюваним пристроєм є ваги. Росограф розміщений в стандортному корпусі, як термограф та інші самописці.

Спостереження за сніжним покривом – це щоденні спостереження за змінами сніжного покриву і періодично ландшафтно-маршрутні снігомірні зйомки для визначення снігонакопичення та запасу води в снігу на елементах природного ландшафту[8].

Вимірювання випаровування. Визначення кількості води, яка випаровується з поверхні водойм і грунтів, необхідно для вирішення багатьох навчальних і практичних задач: для водно-балансових розрахунків, для проектування та експлуатації гідромеліоративних систем, водосховищ та інші.

Випаровування виражаються в міліметрах висоти шару води, яка випарувалась і визначається з точністю до 0,1 мм. Вимірюють випаровування тільки в теплу пору року. Прилади для вимірювання випаровувань називаються випаровувачами або випаромерами. Найбільше розповсюдження отримали установки, засновані на використанні рівняння водного балансу. В комплект таких установок входять випаровувач та дощомір[7].