Які прилади використовуються на метеостанціях

1 - розташування приладів на майданчику

2 - Метеорологічні прилади

3 - Актинометричні прилади

Метеостанцією (м/с) зазвичай вважають установу або спеціальний пункт стеження, в якому цілодобово здійснюються систематичні обстеження атмосферного стану та процесів, що протікають у ній, включаючи вивчення зміни кожних метеофакторів з комплексом метеоприладів для відповідних вимірів. На м/с є метеорологічний майданчик з розташованими на ньому головними метеоприладами та закритою кімнатою, в якій спостереження обробляються. З місцевих та регіональних м/с складаються метеомережа країни.

За типом приладів розрізняють аналогові м/с та цифрові м/с. На традиційних аналогових м/с мають бути термометри, барометри, гігрометри, анеморумбометри (флюгери), осадкомери, плювіографи, термографи, гігрографи, психрометри, ожеледиці, льодоскопи, барографи. При масових вимірах і великих обсягах застосовують випаромір для виміру випарів земного покриву і геліограф для постійної фіксації сонячного випромінювання.

У цифрових дорожніх м/с крім стандартного набору приладів можуть бути задіяні температурні датчики поверхні і поглиблені на 0,3 м під покриттям, а також керуючий пристрій і модуль GPRS для пересилання відомостей в центри збору інформації. Для попередження шоферів про зміну погодної ситуації застосовують інформативні табло, з температурами земного покриву, повітря, та застережливими написами про мокру дорогу, бічний вітер та інше.

На цифрових лісових метеостанціях призначених для запобігання лісовим пожежам використовуються, як правило, акумулятори. На таких м/с аналізують вологість дерев та ґрунтів, температур на різних рівнях висоти лісів,прогнозується картосхема активності можливих спалахів, що дозволяє передбачити ймовірні спалахи та не допустити поширення пожежі або звести їх наслідки до мінімальної шкоди.

На цифрових гідрологічних м/с проводяться метео та гідрологічні обстеження погодного стану океанських та морських просторів, як і акваторій усередині суші по річках, озерах та болотах. Відповідно і розташовані ці м/с на морських плавучих платформах, або на материкових річкових, озерних та болотних пунктах стеження.

Нині з'явилися й побутові (домашні) м/с. Функціонал побутової м/с подібний до стаціонарної м/с, тільки відбувається обробка значно меншої кількості відомостей, що надходять від одного або багатьох датчиків з вулиці або з інших приміщень. У комп'ютері зібрана інформація обробляється та формується добовий прогноз погоди. Живляться домашні м/с від електромережі або змінних батарейок.

У традиційних м/с прилади розташовують на метеомайданчиках - рівних місцях, віддалених на 20м від пункту м/с, з незміненою природною поверхнею, що підстилає (трав'яним, моховим покривом і т.п. для цього місця). Будки фарбують білим кольором, дощаті стінки збирають таким чином, щоб повітря через стінки надходило безперешкодно, а промені Сонця ніяк не проникали. У будки мають бути сходи. В одну з будок, наприклад, поміщають термометри. Пара термометрів термінових, що показують тимчасову температуру. Обидва встановлені вертикально, тільки кінчик одного покритий тканиною, смуга якої занурена у воду склянки. Тому термометри і називають – сухим та змоченим. За низьких температур термометри ртутники змінюють на спиртові. Температура, що показується сухим термометром, дорівнює температурі повітря у цей момент. А температура, що показується змоченимтермометром, нижча, ніж сухим, оскільки відбувається випаровування води із витратами тепла. З сухого та змоченого термометрів складається прилад для вимірювання вологості – психрометр. Звідси і будку називають психрометричною.

У наступній будці розміщують прилади, що самопишуть, для реєстрації коливань температур і відносної вологості - термограф і гігрограф.

Вологість атмосфери вимірюється волосяним гігрометром. Він діє за принципом залежності розтяжки людського волосся від вологості. Волосся має бути знежиреним і жіночим (він тонший). А ще світлим, т.к. пігмент зменшує сприйнятливість до вологості. Встановлюють гігрометр в одній будці із психрометром. Тому що менш точні показання гігрометра перевіряються за психрометром. На шкалі гігрометра % відносної вологості, що дуже зручно, можна зараз дізнатися без обчислень вологість. З цими приладами в будці вміщено і пару термометрів – максимальний та мінімальний, встановлених горизонтально. Вони необхідні для фіксації найбільшої та найменшої досягнутої температури під час спостережень. Максимальним термометром є, наприклад, медичний.

Щоб виміряти швидкість вітру, є багато приладів різноманітних конструкцій типу – вертушка обертається від вітру, і механічний (електричний) лічильник показує оберти або швидкість обертання. Це – анемометри. У метеостанціях головним приладом для вимірювання швидкості вітру служить не анемометр, а вікова конструкція флюгера Вільда, що визначає напрям вітру. По металевій флюгарці-прапорці з противагою і нижчерозташованим штирям визначають напрям, а по нахилу металевої дошки, що звисає, повертається разом з флюгаркою - швидкість вітру. Флюгер розміщують на висоту близько 10 м над рівнем землі, як правило, вище за дах м/с і наокремому встановленому стовпі.

Дуже важливий метеопараметр - тиск повітря заміряють ртутним барометром, конструкція якого не змінилася за 3,5 століття з винаходу Торрічеллі. У шкалі барометра вмонтовано шкалу термометра, що вказує на температуру всередині приміщення, т.к. барометричні показання вводиться термометрична поправка від навколишньої температури за спец. таблиці. Для страховки, крім барометра, поміщають і менш точний барометр-анероїд.

Менш знайомі широкій публіці прилади: плювіограф для постійної фіксації рідких опадів, ожеледний верстат для вимірів відкладень ожеледисто-сморосового характеру на проводах і льодоскоп для відстеження появи мряки та інею.

Найпростіше заміряють кількість опадів – за товщиною шару води, що утворився від випадання дощу, снігу тощо, за умови, що вода не стікала та не випаровувалась. Приладом служить звичайне відро, опади, що накопичилися в ньому, у вигляді снігу спочатку розтоплюють, а дощову воду відразу виливають у мірну ємність з поділами.

Крім традиційних і давно застосовуваних приладів усталених конструкцій на м/с можуть застосовуватися інші. Наприклад, термометри механічні, електронні, оптичні та інфрачервоні. Або оснащуватися приладами, що використовують сучасні напрацювання, наприклад, хмароміром, що встановлює висоту нижньої межі хмар (з використанням лазера або джерела когерентного світла). Звичнішим, хоча й настільки широко застосовуваним, є метеозонд - свого роду безпілотник як повітряного кулі для вимірів метеопараметрів у атмосфері.

Особливий пласт спостережень становлять актинометричні спостереження щільності прямої, розсіяної та сукупної сонячної радіації, ефективного випромінювання, радіаційного балансу та альбедо, що здійснюються із застосуваннямвідповідних пристроїв.