Порядок і строки проведення спостережень на метеорологічній станції

Середній сонячний час		Найменування елемента, прилада	Виконувана робота
години	Хвилини
0, 6, 9, 12, 15, 18	15 - 28	Інтенсивність прямої, роз-сіяної, відбитої сонячної радіації, радіаційного балансу. Актинометр, піранометр, балансомір	Підготовка приладу до вимірювань, встановлення тіньових екранів
0, 6, 9, 12, 15, 18	30 – 35	Те ж	Проведення вимірювань
0, 6, 12, 18	30 (початок)	Обхід і підготовка установок і приладів до спостережень (крім актинометричних)
6 і 18		Стан поверхні грунту	Проведення спостережень
0, 6, 12, 18		Метеорологічна видимість	«
0, 6, 12, 18		Атмосферні явища	«
0, 6, 12, 18		Вітер	«
0, 6, 12, 18		Хмарність	«
0, 6, 12, 18	59 (кінець)	Температура ґрунту	Проведення спостережень по термометрам на поверхні, колінчатим і витяжним – до глибини 60см. Спостереження по витяжним термометрам на глибинах 80см і більше проводиться лише в строк 13год.
1, 7, 13, 19	0-2 (суворо у строк)	Температура і вологість повітря	Проведення спостережень
1, 7, 13, 19	3 (початок)	Термограф, гігрограф, плювіограф	Відмітка часу на стрічках. Заміна стрічок проводиться у термографі і гігрографі у строк 13 год., плювіографі – у 19 год.
7, 19		Опади	Зміна відер опадоміра
1, 7, 13, 19		Тиск повітря	Спостереження по барографу
1, 7, 13, 19		Барограф	Відмітка часу на стрічках. Заміна стрічок у строк 13год.
7, 19	12 (кінець)	Опади	Вимірювання опадів

Примітка: 1. Спостереження над сніговим покривом на постійних ділянках проводяться у строк 7 год.

2. Зміна стрічок геліографа, порядок спостережень за ожеледдю і снігомірні зйомки проводяться у різні строки, згідно вказівок відповідних розділів «Наставления», вип. 3, ч. 1, вид. 1958 р.

Широко застосовують ДМС М-49 і судову дистанційну гідрометеорологічну станцію ГМ-6. Вони дозволяють вимірювати температуру і вологість повітря, швидкість і напрям вітру, а ГМ-6 може вимірювати ще й температуру води.

Автоматичні метеорологічні станції АМС являють собою телеметричні пристрої, які використовують для автоматичного (без участі людини) вимірювання і передачі метеорологічних величин. Вони є первинною ланкою в автоматизованій системі одержання, збору, збереження метеорологічної інформації і передачі її споживачу. Всі АМС побудовані на принципі перетворення виміряних величин у електричні імпульси, які у закодованому вигляді передаються по каналу зв’язку (радіо або кабельна лінія).

Автоматичні радіометеорологічні станції (АРМС) встановлюють у важкодоступних місцях. До складу АРМС входять: комплект метеорологічних датчиків, центральний пристрій, який обробляє інформацію, отриману від датчиків, і зберігає результати до їх передачі, формує код; радіопередавальна апаратура; джерело живлення – вітровий генератор з акумулятором.

На сьогодні на суходолі використовують АРМС моделей М-109 і М-106М. Модель М-109 вимірює біля 20 метеорологічних величин з передачею інформації по кабельному зв’язку на відстані до 10 км. Вимірювання усіх елементів займає близько 1 хвилини. Крім того станція веде цілодобове спостереження за штормовими значеннями метеорологічних внличин.

На сьогодні стоїть завдання обновлення комплекту приладів на мережі метеорологічних станцій. Більшість нових приладів для мережі спостережень базуються на тих же фізичних принципах, що і попередні прилади, але відрізняються від них крашими експлуатаційними характеристиками і широким застосуванням комп’ютерної техніки, що дає можливість утворювати єдині вимірювальні комплекси.

У більшості випадків ці системи дозволяють виконувати вимірювання без присутності спостерігача у точці вимірювання метеорологічної величини. Одержані значення передаються дистанційно кабельним або радіоканальним зв’язком у службове приміщення, де у автоматичному режимі за допомогою комп’ютера проводиться первинна обробка результатів вимірювання і передача одержаних даних каналами зв’язку.

На сьогодні пропонують обслуговувані і необслуговувані метеорологічні станції для спостережень у системі гідрометеорологічної служби.

Пропоновані необслуговані станції відрізняються від АРМС меншими габаритами, економічністю споживаня енергії, більшими можливостями в одержанні і передачі інформації.

Для дистанційного вимірювання розподілу температури повітря по висоті у пограничному щарі атмосфери застосовують установки мікрохвильового зондування атмосфери у 5-мм діапазоні. Вони дозволяють у безперервному режимі одержувати дані про вертикальну стратифікацію температури повітря у шарі від земної поверхні до 600 м. Це дозволяє оцінити стійкість повітря і турбулентність, проводити моніторинг виникнення, розвитку і знищення температурних інверсій, складати прогнози утворення і зникнення туманів, розповсюдження забруднень у атмосфері міст і великих промислових об’єктів. Для зондування атмосфери також застосовують лазерний радар (лідар). Ці установки дозволяють одержувати вертикальні розрізи висотної картини розподілу температури від земної поверхні до висоти 1 км, аерозольних забруднень над джерелами викидів, а також розрізи горизонтальних полів розповсюдження аерозолів.

Визначення часу на метеорологічній станції

Поняття часу. Значення метеорологічних величин змінюється у часі і просторі, тому для вивчення фізичних процесів, що відбуваються в атмосфері, треба проводити спостереження у багатьох точках в один і той же час відносно головного фактора, який визначає хід метеорологічних величин. Таким фактором є енергія Cонця.

Для порівняння спостережень на усіх метеорологічних станціях вимірювання здійснюється при однаковому розташуванні Сонця відносно площини меридіана даного місця, тобто у одні і ті ж години за місцевим часом. Тому при вимірюванні метеорологічних величин необхідно знати місцевий середній сонячний час з визначеною точністю. Крім того, для синоптичних цілей спостереження проводять-ся за московським часом в один і той же фізичний момент, тобто одночасно на усіх метеорологічних станціях, що також потребує вірного визначення відповідного часу. Для точного визначення часу необхідно мати деякі відомості про його вимірювання.

Поняття сонячного часу. Основою для визначення часу служить видимий добовий рух Сонця по небосхилу. Момент, коли Сонце знаходиться на півдні, тобто на меридіані даного місця, називається дійсним полуднем. Проміжок часу між двома дійсними полуднями двох сусідніх діб називається істинною (дійсною) сонячною добою. Тривалість дійсної сонячної доби внаслідок нерівномірного руху Землі навколо Сонця і зміни нахилу екліптики до екватору протягом року змінюється.

Для того, щоб краще було вимірювати час доби, приймається середня сонячна доба, величина якої протягом року не змінюється і дорівнює середній за рік тривалості дійсної сонячної доби (24 години). Середній сонячний час однаковий для всіх точок розташованих на одному меридіані і різній для двох сусідніх меридіанів.

Тривалість середньої сонячної доби. Між середнім сонячним часом Т і дійсним t є деяка різниця, яка називається рівнянням часу (η)

Т = t + η (1.1)

(середня сонячна доба дорівнює дійсній плюс рівняння часу).

Рівняння часу змінюється протягом року. Чотири рази на рік воно дорівнює нулю (у середині квітня, у середині червня, на початку вересня і в кінці грудня). Максимальне його значення +14,5хв. (середина лютого), мінімальне — -16,3хв. (початок листопада). Визначивши істинний час і використовуючи рівняння часу можливо визначити середній сонячний час і навпаки. У додатку А приведені значення середнього сонячного часу для кожної доби року у момент дійсного (істинного) полудня, тобто коли дійсне Сонце проходить через меридіан даного місця.

Наприклад, істинний полудень 8 березня буде 12 год. 11 хв. 7 листопада — в 11 год. 44хв. по середньому сонячному часу, який також називається місцевим часом.

Метеорологічні спостереження на всіх станціях здійснюються по середньому місцевому сонячному часу. У побуті для вимірювання часу приймається так званий поясний час, тому необхідно вміти здійснювати перехід від поясного часу до місцевого середнього часу.

Поясний час. Земля, обертаючись навколо своєї осі, повертає до сонця різні частини своєї поверхні. Таким чином, сонце у різні моменти проходить через площину меридіанів окремих пунктів. Для кожного пункту на земній кулі існує свій місцевий час, який відрізняється від часу на сусідньому меридіані.

Наприклад: якщо у Петербурзі – 12год, то у Казахстані у цей момент – 13год. 15хв. 16сек,а у Владивостоці – 18год. 47хв. 31сек. Така різниця у часі дуже незручна, особливо у відношеннях між різними країнами земної кулі. Тому для спрощення рахунку часу прийнята більш зручна для використання у будь-якій точці земної кулі система поясного часу. Суть її полягає у наступному.

Вся земна куля поділена меридіональними площинами на 24 рівних пояса по 15⁰ у кожному, які позначаються номерами 0, I, II…..XXIII. (Земна куля здійснює свій оберт (360⁰) за 24 год., таким чином за 1год обертається на 360⁰:24=15⁰).

За нульовий пояс приймається той, середній меридіан якого проходить через Гринвіч, а обмежуючими меридіанами є 7,5⁰ західної довготи і 7,5⁰ східної довготи. У I поясі середнім меридіаном являється меридіан 15⁰ від Гринвіча, а обмежуючими – меридіани 7,5⁰ західної довготи і 22,5⁰ східної довготи і т.д. Пояси мають нумерацію від 0 до 23, яка збільшується від Гринвіча до сходу (табл.1.2).

Таблиця 1.2