Метеорологические приборы -

средства измерений, применяемые для

определения значений метеорологических

величин

Каждый прибор состоит из нескольких

элементов, последовательно

преобразующих измеряемую величину в

сигнал, воспринимаемый зрительно или

регистрирующим устройством

Жидкостные термометры – основаны на принципе изменения объема жидкости при повышении или понижении температуры В качестве жидкости обычно применяют ртуть или спирт

Деформационные термометры – это в основном биметаллические

деформационные термометры, чувствительным элементом которых является пластинка из двух металлов с различными коэффициентами теплового расширения (обычно инвар и сталь)

Электрические термометры – их действие основано на изменении электропроводности или электродвижущей силы тел с изменением температуры

На метеорологических станциях температуру воздуха измеряют по

сухому ртутному термометру станционного психрометра, который также предназначен для определения характеристик влажности.

Для измерения температуры воздуха и поверхности почвы на метеорологических станциях применяют срочный, максимальный и минимальный термометры

Термограф предназначен для непрерывной регистрации изменений температуры воздуха

на принципе изменения линейных размеров твердых тел с изменением температуры воздуха во времени

Почвенные термометры СавиноваСлужат для измерения температуры почвы на глубинах 5, 10, 15 и 20 см.

Вытяжные термометры Служат для измерения температуры почвы на больших глубинах (0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,2; 1,6; 2,4; 3,2 м).

Анероид

Принцип его действия основан на упругой деформации приемника под влиянием

изменений атмосферного давления

Барограф предназначен для непрерывной регистрации атмосферного давления

Гигрограф р р ф предназначен для непрерывной

регистрации относительной влажности воздуха

Плювиограф – самопишущий прибор для измерения дождевых осадков

На метеостанциях характеристики ветра измеряются на высоте 10-12 м

Анемометры – приборы для измерения скорости ветра

Анеморумбометры – приборы для измерения скорости и направления ветра

Анеморумбометр – дистанционный прибор, предназначенный для измерения средней за

10 Мин., мгновенной и максимальной

скорости ветра и определения среднего

направления ветра

Анемометр – предназначен для измерения средней скорости ветра за некоторый промежуток времени

Актинометрические приборы Предназначены для измерения интенсивности солнечной радиации

11.   Перспективы совершенствования метеорологической измерительной техники.

Развитие метеорологической измерительной техники идет по трем основным направлениям.

1. Совершенствование существующих датчиков

2. . Совершенствование методов обработки сигнала – главным образом, компьютерной обработки.

3. Поиск принципиально новых методов измерения метеорологических величин.

Наиболее перспективным к настоящему времени являются лазерные методы зондирования атмосферы.

Особенности лазера, как источника светового сигнала.

1. Монохромность излучения.

2. Острая направленность сигнала.

3. Высокая энергия импульса – до 10 МВт.

4. . Малая длительность импульса – 10-8 – 10-9 с и менее.

5. Частота следования импульсов может быть выбрана от 10 до 1000 Гц.

Поскольку длительность импульсов мала, то протяженность освещенного участка составляет .

Это обеспечивает высокую разрешающую способность зондирования

Лазерное зондирование атмосферы предполагает решение двух задач - технической и математической.

Математическая задача подразделяется на два типа – прямая и обратная.

Прямая задача – расчет параметров распространения лазерного сигнала по известным параметрам атмосферы.

Обратная задача – расчет параметров атмосферы по известным параметрам распространения лазерного сигнала.

Обратная задача не всегда разрешима. Если число уравнений меньше числа неизвестных, говорят, что задача некорректна.

Некорректные обратные задачи решаются путем произвольного выбора некоторых параметров

Трудности лазерного зондирования атмосферы.

. Отраженный атмосферой лазерный сигнал очень слаб.

. Отраженный лазерный сигнал трансформируется в нижележащих слоях атмосферы.

. Зарегистрированный лазерный сигнал искажается приемной аппаратурой.

. Быстродействие приемной аппаратуры должно быть очень высоким.

Преимущества лазерного зондирования атмосферы.

. Дистанционность зондирования

. Высокая разрешающая способность (до 1 метра).

Отсутствие инерции.

. Возможность глобального мониторинга атмосферы с помощью лазерного зондирования с искусственных спутников.

Лазерные установки для метеорологического зондирования получили название лидаров.

Основные физические принципы зондирования атмосферных параметров.

Лазерное зондирование аэрозолей. Эта задача – наиболее легкая, т.к. отраженный аэрозолями сигнал достаточно сильный.

Отраженный сигнал зависит от размеров аэрозолей, их химических свойств, концентрации (количества частиц в единице объема).