Теоретические основы измерения количества осадков и автоматизации данного процесса

1 – Дождемер, устанавливаемый на метеоплощадке для измерения жидких осадков; 2 – Почвенный дождемер, вкапывается вровень с грунтом, там также внутри установлено ведро для сбора осадков; 3 – Полевой дождемер — стеклянный высокий стакан с делениями, для оценки осадков на с/х полях; 4 – Осадкомер – для сбора жидких и твёрдых осадков (снег, крупа… ); 5 – Плювиограф – самописец количества жидких осадков; 6 – Суммарный Осадкомер — для сбора осадков за большой период (неделю, 10 дней,…) в труднодоступных местах;7 – Радиоосадкомер.

Все измерения учитываются за конкретный месяц для выведения месячных показателей, а впоследствии и годовых. Чем продолжительней наблюдение, тем точнее будет рассчитано количество осадков за разные промежутки времени для конкретного места наблюдений. Те линии на карте, точки которых соединяют с одинаковым количеством осадков в миллиметрах, называются изогиетами и указывают количество осадков за определенный промежуток времени (как например за год).

Для измерения количества осадков, собранных в обычных осадкомерах, как правило, используются два приспособления: градуированный мерный стакан и градуированная рейка.

Мерный стакан должен изготавливаться из прозрачного стекла с низким коэффициентом термического расширения и иметь четкую метку, указывающую размер или тип осадкомера, с которым он должен использоваться. Его диаметр должен составлять не более одной трети диаметра приемного отверстия прибора[7, c. 52].

Деления следует наносить четко. Рекомендуется наносить деления с интервалом 0,2 мм и четко отмечать линии каждого миллиметра. Кроме этого, желательно, чтобы была отмечена линия, соответствующая 0,1 мм.

Если нет необходимости измерять осадки с такой точностью, то деления в 0,2 мм наносятся, по крайней мере, до деления 1,0 мм, а далее идут деления, соответствующие целым миллиметрам, причем каждый десяток миллиметров отмечается особенно четкой линией.

Для достижения необходимой точности максимальная погрешность делений не должна превышать ± 0,05 мм около/или выше отметки 2 мм и ± 0,02 мм ниже этой отметки.

Для того чтобы измерить небольшое количество осадков с адекватной точностью, внутренний диаметр мерного стакана должен быть сужен у основания. При всех измерениях уровень воды определяется по нижнему краю его мениска. При снятии показаний мерный стакан следует держать вертикально во избежание ошибок параллакса. Нанесение основных линий деления на обратную сторону стакана также помогает уменьшить количество таких ошибок.

7 стр., 3248 слов

Сбор и подготовка скважинной продукции на месторождение Башенколь

... и холодной зимой, с резкими суточными и годовыми колебаниями температур. Зимой, в январе и феврале, температура опускается до –30-40º, летом поднимается до +30º-(+40º). Среднегодовое количество осадков ... является слабо всхолмленной равниной, изрезанной долинами рек, балок и оврагов. Площадь работ подразделяется на две части: восточную и западную. Восточная часть площади закрыта барханными песками ...

Мерные рейки следует изготавливать из кедра или другого подходящего материала, который мало поглощает воду и имеет незначительный эффект капиллярности[7, c. 53].

Деревянные мерные рейки непригодны в том случае, если в коллектор для уменьшения испарения добавлено масло; в этом случае рекомендуется использовать рейки из металла или других материалов, с которых легко удаляется масло.

Во избежание быстрого износа они должны иметь латунное основание. Их градуировка производится в соответствии с отношением площадей поперечного сечения приемного отверстия осадкомера и коллектора с учетом поправки на вытеснение воды самой мерной рейкой. Деления должны наноситься через каждые 10 мм. Максимальная ошибка в градуировке мерной рейки не должна превышать ± 0,5 мм в любой точке.

Измерения, проводимые при помощи мерной рейки, рекомендуется, где это возможно, проверять по мерному стакану.

Также можно измерять собранное количество осадков точным взвешиванием. Этот метод имеет некоторые преимущества. Определяется общий вес мерного сосуда и его содержимого, затем вычитается вес сосуда, который известен заранее. В этом случае нет опасности разлить воду, и любое количество жидкости, оставшееся в мерном сосуде, включается в этот вес. Но обычно используемые методы являются, однако, более простыми и дешевыми.

На рисунке 3 представлен алгоритм определения количества атмосферных осадков для заданных территорий[6, c. 212].

Теоретические основы измерения количества осадков и автоматизации данного процесса 1

Рисунок 3 — Алгоритм определения количества атмосферных осадков для заданных территорий

Снежный покров представляет собой слой снега на поверхности земли, который образуется в результате выпадения осадков. В снежный покров включаются также и ледяные прослойки, которые образуются на поверхности снега и почвы, а также скапливающаяся под снегом талая вода.

Наблюдения за снежным покровом состоят из ежедневных наблюдений за изменением снежного и периодических снегосъемок для определения снегонакопления и запаса воды на элементах природного ландшафта (поле, лес, балки, овраги).

При ежедневных наблюдениях за снежным покровом определяют[3, c. 88]:

  • степень покрытия окрестности станции снежным покровом (балл);
  • высоту снежного покрова на метеорологической площадке или на выбранном участке вблизи станции (см).

При снегосъемках на каждом выбранном маршруте определяют[3, c. 89]:

  • высоту снежного покрова (среднюю из установленного числа измерений);
  • плотность снега (среднюю из установленного числа измерений);
  • структуру снежного покрова (наличие прослоек льда, воды и снега, насыщенного водой);
  • характер залегания снежного покрова на маршруте;
  • степень покрытия снегом маршрута;
  • состояние поверхности почвы под снегом (мерзлая, талая).

Ежедневные наблюдения за снежным покровом должны проводиться при любых погодных условиях с постоянного места на метеорологической площадке или на выбранном месте вблизи площадки в срок, ближайший к 8 ч поясного декретного (зимнего) времени. Степень покрытия снегом окрестности станции оценивается наблюдателем при визуальном осмотре окрестности станции в баллах по 10-балльной шкале (0,1 часть видимой окрестности принимается равной 1 баллу).

18 стр., 8742 слов

Реконструкция компрессорных станций с заменой технологического оборудования

Оптимальный режим работы компрессорных станций в значительной степени зависит от типа и числа газоперекачивающих агрегатов (ГПА), установленных на станции, их энергетических показателей и технологических режимов работы. Основными типами ГПА на ...

Если снегом покрыта вся видимая окрестность, то степень покрытия равна 10 баллам; если покрыто около 0,3 всей видимой окрестности, то степень покрытия равна 3 баллам; если наблюдаются отдельные пятна снега, покрывающие менее 0,1 видимой окрестности, то степень покрытия оценивается 0 баллов[3, c. 91].

При отсутствии снега на поверхности почвы степень покрытия не оценивается.

Ежедневные измерения высоты снежного покрова проводятся по трём снегомерным рейкам (рис.4), которые устанавливаются на метеорологической площадке. На летний период рейки снимаются обязательно[9, c. 63].

Рисунок 4 — Постоянная (а) и переносная (б) снегомерные рейки

Снегомерные рейки представляют собой гладко обструганный прямой брусок сухого дерева длиной 180 см, шириной 6 см и толщиной 2,5 см. Рейки окрашены белой масляной или эмалевой краской и имеют на лицевой стороне шкалу в сантиметрах. Отсчёты по рейкам № 1, 2 и 3 производят поочерёдно с точностью до 1 см. При производстве отсчётов по рейкам наблюдатель должен находиться на расстоянии 2-3 м от рейки. По отсчётам трёх реек ежедневно вычисляется среднее значение высоты снежного покрова. В конце декады вычисляется средняя высота снежного покрова за дни со снежным покровом путём деления суммы средних за сутки высот снежного покрова на число дней, в которые у реек отмечался снег, лёд или талая вода.

Для производства снегомерных съёмок должны быть выбраны и закреплены на местности маршруты[9, c. 67]:

  • на открытом участке (поле) длиной 2 или 1 км (в зависимости от ландшафтных особенностей местоположения станции);
  • в лесу, под кронами деревьев, длиной 0,5 км;
  • 2-5 поперечников, пересекающих балки и овраги.

Выбор маршрутов осуществляется специалистами УГКС совместно с работниками станции. Каждый маршрут закрепляется на местности вехами, метками (краской или ленточками) на деревьях, кустарниках и т.п. После этого составляется описание маршрута и план окрестности в радиусе 5 км от станции с указанием маршрута. Выбранный маршрут должен быть постоянным в течение нескольких лет.

Замена маршрутов производится в случаях, если по результатам анализа снегосъёмок в УГКС будет установлено, что маршрут нетипичен для окружающего района или вблизи маршрута произошли изменения (строительство зданий, дорог, посадка или вырубка леса), оказывающие существенное влияние на залегание снежного покрова. Маршрут снегосъёмок должен располагаться не далее 5 км от станции, не ближе 0,5 км от линии железных дорог, шоссе, окраин населенных пунктов с промышленными объектами. Снегосъёмки производятся в установленные календарные сроки, когда снегом покрыто более половины маршрута. Изменение даты календарного срока снегосъемки на 1-2 дня допускается, если наблюдаются опасные или особо опасные для данного района явления. Первая снегосъёмка на полевом и лесном маршрутах производится в день, когда степень покрытия снегом окрестности станции впервые в сезоне равна 6 баллам или больше. В дальнейшем сроки производства снегосъёмок зависят от ландшафта, по которому проложен маршрут[10, c. 38].

На полевом маршруте снегосъёмки производятся 10-го, 20-го и в последний день каждого месяца; весной, перед началом и в период снеготаяния, производятся учащённые снегосъёмки в каждый последний день пятидневки (5, 10, 15, 20, 25-го числа и в последний день месяца).

13 стр., 6214 слов

Организация работы автобусов на городском маятниковом маршруте

... предприниматели. Целью настоящего курсового проекта является организация работы автобусов на городском маятниковом маршруте. Организация перевозок включает в себя: систематическое изучение пассажиропотоков; разработку на ... л.с. При оборотах 2100 мин-1 Тип двигателя Дизель Количество цилиндров 6 Расположение цилиндров V-образное Наддув Турбонаддув Топливо Дизельное топливо ТРАНСМИССИЯ Тип коробки ...

Дата начала учащённых снегосъёмок перед весенним снеготаянием устанавливается УГКС и сообщается на станцию заблаговременно.

На лесных маршрутах снегосъёмки производятся один раз в месяц (20-го числа), а после 20 января – в конце каждой декады; во время снеготаяния – в конце каждой пятидневки. Прекращаются снегосъёмки на полевых и лесных маршрутах после разрушения устойчивого снежного покрова, т.е. когда снегом окажется покрыта половина или меньше маршрута снегосъёмки (степень покрытия 5 баллов и менее).

Во время снегосъёмок высота снежного покрова измеряется на полевом маршруте длиной 2000 м в 100 точках, на полевом маршруте 1000 м и лесном маршруте в 50 точках при помощи снегомерной переносной рейки[10, c. 44].

Рейка снегомерная переносная (рис. 4) изготовлена из гладко обструганного бруска сухого дерева длиной 180 см (или 130 см), шириной 4 см и толщиной 2 см. Нижний конец рейки снабжен металлическим наконечником длиной 10 см. На лицевой стороне рейки нанесены шкала в сантиметрах, нуль которой совпадает с нижним ребром наконечника. Во время снегосъёмки при измерении высоты снежного покрова снегомерную переносную рейку необходимо погрузить в снег вертикально до поверхности почвы, при всём этом острый конец её не должен входить в землю. Отсчёты высоты снежного покрова на маршруте производится с точностью до 1 см. Для определения запаса воды в снежном покрове на полевом маршруте в 10 точках, а на лесном маршруте в 5 точках производится измерение плотности снега, толщины слоя снега, насыщенного водой, и слоя талой воды, толщины притёртой ледяной корки[8, c. 38].

Для определения плотности снежного покрова на маршруте используют весовой снегомер ВС-43.

Весовой снегомер ВС-43 (рис. 5) состоит из металлического цилиндра и весов. На одном конце цилиндра имеется кольцо с режущими зубьями, а другой конец закрывается крышкой. Цилиндр снегомера 9 имеет высоту 60 см, площадь поперечного сечения 50 см2, один конец его заканчивается зубчатым венцом 7, другой закрывается крышкой 10. На наружной поверхности цилиндра нанесена сантиметровая шкала. Весы снегомера состоят из металлической линейки 1, которая опорной призмой делится на два неравных плеча[11, c. 147].

Рисунок 5 — Снегомер весовой ВС-43.

1-рейка коромысла; 2-передвижной груз; 3-стрелка; 4-подвес; 5 –крюк; 6-дужка; 7-утолщение с режущей кромкой; 8-передвижное кольцо; 9-цилиндр; 10 –крышка; 11- лопаточка.

К короткому плечу с помощью серьги с крючком 5 подвешивается цилиндр с пробой снега, по длинному концу перемещается груз 2 для уравновешивания весов. Для контроля уравновешивания над призмой к линейке крепится стрелка-указатель 3. Шкала весов снегомера разбита на 300 делений, одно деление соответствует 5 г. При взятии пробы снега цилиндр весового снегомера погружают отвесно в снег отточенным краем вниз, слегка надавливая на него. По шкале цилиндра отсчитывают высоту снега с точностью до 1 см, отгребают лопаткой снег с одной стороны цилиндра и подводят её под нижний край цилиндра. Подняв цилиндр вместе с лопаткой, переворачивают его нижним краем вверх и очищают наружную поверхность цилиндра от снега.

24 стр., 11545 слов

«Влияние ветра на полет воздушных судов на аэродроме г. Ейск» ...

... в авиации. Исходя из цели работы, были сформулированы следующие задачи: 1) рассмотреть ветер в атмосфере и его влияние ... реального ветра- промежуток времени от момента измерения ветра, в пределах которого изменчивость ветра не превышает заранее заданной величины, - ... В третьей главе анализируется метеорологическое обеспечение полетов в аэропорту Ейск и пути его совершенствования. Информационное и ...

Пробу снега взвешивают. Для этого цилиндр подвешивают к весам и приводят их в равновесие; после этого, держа весы на уровне глаза, отсчитывают деление шкалы линейки весов, с которым совпадает черта на скошенном крае прореза передвижного груза весов. При взвешивании пробы следует стоять спиной к ветру.

При высоте снежного покрова менее 60 см (меньше высоты цилиндра) плотность снега измеряется путём взятия одной пробы. При высоте снежного покрова более 60 см следует взять несколько проб таким образом, чтобы высота столба снега для каждой пробы была меньше 60 см. Необходимо соблюдать при всём этом осторожность и не нарушать целостности столба снега при взятии каждой пробы.

3. Общие требования к измерению количества осадков

Главная цель любого метода измерения осадков заключается в получении измерений, репрезентативных для той территории, к которой относятся измерения.

Гидрология предъявляет строгие требования к точному измерению осадков. Поэтому важными факторами являются выбор места для установки осадкомерного поста, его тип и расположение, а также предотвращение потерь, вызванных испарением, воздействием ветра и разбрызгиванием. Для применения более сложных методов, например с использованием метерологических радаров и спутников, необходимо хорошо знать свойства ошибок. В данной главе рассматриваются аспекты измерения осадков, которые в наибольшей мерезначимы для гидрологической практики[7, c. 56].

При безупречной установке осадкомера собранные им осадки будут представлять истинное количество осадков, выпадающих в данном районе. Практически, однако, это трудно достижимо из-за влияния ветра, поэтому особое внимание следует обращать на выбор места для осадкомерного поста. Воздействие ветра необходимо рассматривать с двух точек зрения: воздействие ветра непосредственно на прибор, в результате чего обычно занижается количество осадков; а также влияние самого поста на воздушный поток, что часто является более важным и может приводить к излишкам или дефициту осадков, выпадающих в месте расположения поста.

Помехи, создаваемые ветровым препятствием, зависят от соотношения линейных размеров препятствия и интенсивности осадков. Влияние систематической деформации ветрового поля может быть уменьшено, если не полностью исключено, при соблюдении следующих условий: площадка для установки прибора выбирается таким образом, чтобы скорость ветра на уровне приемного отверстия осадкомера была возможно меньшей, но защита площадки не должна быть такой, чтобы окружающие предметы снижали количество осадков; окружение осадкомера таким, чтобы поток воздуха проходил над приемным отверстием осадкомера горизонтально. Все осадкомеры в данном районе или данной стране должны быть установлены в аналогичных условиях, и к их размещению следует применять одни и те же критерии[5, c. 20].

Осадкомер должен быть установлен так, чтобы его приемное отверстие было параллельно ровной горизонтальной поверхности почвы. По возможности, измерительный участок должен со всех сторон иметь защиту от ветра различными предметами (деревьями, кустарником и т. д.) примерно одинаковой высоты. Высота этих объектов над уровнем мерного отверстия осадкомера должна быть не менее половины расстояния от осадкомера до защищающих предметов, но не превышать этого расстояния (чтобы предотвратить перехват осадков).

7 стр., 3160 слов

Методика измерения уровня шума

... влияющих на результаты измерения. Измерение шума на селитебной территории не должно проводиться во время выпадения атмосферных осадков и при скорости ветра более 5 м/с. При скорости ветра свыше 1 до ... 5 м/с следует применять экран для защиты измерительного микрофона от ветра. Проведение измерения: Измерительный ...

При идеальных условиях размещения осадкомера угол между верхом осадкомера и верхом защищающих объектов должен составлять от 30° до 45° к горизонтальной поверхности (рисунок 6).

Для ветровой защиты осадкомеров следует избегать использования таких приспособлений, как заграждения в виде ряда деревьев, поскольку они увеличивают турбулентность на измерительном участке. Не следует также устраивать отдельно стоящие щиты или другую несплошную защиту из-за различных, часто непредсказуемых воздействий на осадкомер[5, c. 47].

Если обеспечить приемлемую защиту от ветра невозможно, то следует проследить за тем, чтобы отдельные предметы находились на расстоянии не ближе, чем их четырехкратная высота. Выбирать площадку для установки осадкомера нужно с учетом приведенных ограничений, чтобы избежать погрешностей измерения, вызываемых воздействием ветра. Кроме того, следует соблюдать предосторожность, чтобы выбранный участок не вносил существенных искажений в скорость и направление ветра. Необходимо избегать оборудования площадок на склонах или у крутых откосов, спускающихся в одном направлении (особенно если это направление совпадает с преобладающим направлением ветра).

Поверхность, окружающая осадкомер, может быть покрыта низкой травой, гравием или галькой, но необходимо избегать твердых и гладких покрытий, например бетонных, с целью предотвращения излишнего попадания брызг в осадкомер. Приемное отверстие осадкомера должно находиться как можно ближе к поверхности земли (потому что скорость ветра возрастает с высотой), но в то же время его высота должна быть достаточной, чтобы избежать попаданий брызг с земли. Во многих странах, в тех районах, где выпадает мало снега и нет опасности, что даже при сильном ливне почва будет покрыта лужами, осадкомеры устанавливаются на высоте 30 см. Там, где не могут быть соблюдены перечисленные условия, рекомендуется устанавливать осадкомер на стандартной высоте 1 м. На очень открытых местах, где нет естественной защиты, можно получить более точные результаты при измерении жидких осадков, если приемное устройство осадкомера устанавливается на уровне земли (рисунок 7) [5, c. 43].

Рисунок 7 — Заглубленный осадкомер для измерения жидких осадков

Осадкомер должен быть окружен крепкой пластиковой решеткой или решеткой из нержавеющего металла, защищающей от разбрызгивания. Она должна состоять из тонких пластин высотой приблизительно от 5 до 15 см, установленных вертикально на расстоянии приблизительно от 5 до 15 см симметричным квадратом. Площадку вокруг осадкомера следует разровнять во всех направлениях в радиусе не менее 100 м.

Другим менее эффективным способом является установка осадкомера в центре круглой площадки, обнесенной дерновой стенкой. Внутренняя поверхность должна быть вертикальной с радиусом около 1,5 м, а внешняя — наклонена к горизонту под углом 15°. Верхний край стенки должен находиться на уровне приемного отверстия осадкомера. Необходимо предусмотреть дренаж площадки. Следует учитывать, что наземный осадкомер предназначен для измерения жидких осадков и его нельзя использовать для измерения выпавшего снега. Другим способом оборудования окружения осадкомера является снабжение прибора различными видами ветровой защиты.

9 стр., 4186 слов

Реферат течение западных ветров

... ветры относят воздуха согревается или охлаждается термальной течению, на материк. Океанические течения создают особенно резкие различия в температурном режиме поверхности моря и тем самым влияют на ... Америки от Флориды до Ньюфаундленда, и западного побережья Европы. Система теплых течений Гольфстрима также значительно влияет на гидрологические и биологические характеристики как морей, ...

При удачной конструкции осадкомеры с такой защитой позволяют получать значительно более репрезентативные данные, чем осадкомеры без защиты, полностью подверженные воздействию ветра.

Идеальная защита должна[6, c. 228]:

  • a) обеспечить параллельность потока воздуха над отверстием прибора;
  • b) не вызывать какое бы то ни было локальное ускорение ветра над приемным отверстием осадкомера;
  • c) насколько возможно уменьшать скорость ветра, ударяющего в боковые стенки прибора;
  • тогда менее важна высота приемного отверстия осадкомера;
  • d) не вызывать попадания капель дождя в виде брызг в приемное отверстие;
  • при выполнении этого условия высота приемного отверстия над поверхностью почвы не имеет решающего значения;
  • e) не вызывать образования снежной шапки над осадкомером.

Осадки в виде снега подвержены неблагоприятным воздействиям ветра в значительно большей степени, чем осадки в виде дождя. В районах с особенно сильными ветрами количество снега, уловленного осадкомером с ветровой защитой или без нее, может составлять менее половины действительного количества выпавшего снега. Площадки, выбранные для измерения количества выпавшего снега и для наблюдений за снежным покровом, должны находиться на участках, максимально защищенных от ветра. Как было показано, защита от ветра, которая устраивается возле осадкомера, должна быть весьма эффективной, чтобы свести к минимуму погрешности от ветровых воздействий, особенно для твердых осадков. При этом до настоящего времени не разработаны надежные приспособления, которые бы полностью устраняли ветровые погрешности измерения осадков.

4. Автоматизация процесса измерения осадков

Для автоматизации измерения осадков применяют автоматизированные измерительные комплексы RG-50 предназначены для измерений количества жидких осадков, горизонтальные радиоизотопные снегомеры, использование естественного гамма-излучения, наземные радиолокаторы.

Комплекс RG-50 состоит из датчика жидких осадков SEBA RG-50 и многоканального контроллера SEBA MDS-5-Unilog. Датчик жидких осадков SEBA RG-50 является осадкомером с частотным выходным сигналом, поступающим на вход многоканального контроллера SEBA MDS-5-Unilog[1, c. 67].

Принцип действия комплексов следующий: жидкие атмосферные осадки попадают в приемную емкость с известной площадью сбора (200 см2), откуда через капельницу, обеспечивающую равномерную подачу воды в мерный ковш (частота капания настраивается с помощью вентиля).

По достижении известной массы жидкости в мерном ковше последний опрокидывается, вызывая срабатывание герконового датчика. Исходя из частоты срабатывания датчика, известной емкости ковша и площади сбора, многоканальный контроллер SEBA MDS-5-Unilog выполняет расчет, вывод на дисплей, архивацию и передачу по каналам связи данных о количестве и интенсивности жидких осадков. Прибор устанавливается на металлическую подставку с треногой, оснащается ограждением от птиц. Прибор устанавливается на открытом пространстве. Приемная часть датчика должна находиться на высоте 2 м от поверхности земли[1, c. 68].

11 стр., 5395 слов

Очистка сточных вод рыбоперерабатывающих предприятий камчатского края

... обеззараживать на очистных сооружениях. Целью написания дипломной работы является разработка оптимально технологического решения очистки сточных вод рыбоперерабатывающих предприятий. Цель работы предполагает решение следующих задач: проанализировать современное состояние проблемы очистки сточных вод рыбоперерабатывающего комплекса ...

Горизонтальные радиоизотопные снегомеры разработаны различные модификации телеметрических радиоизотопных снегомерных устройств, снимающих профиль снега по горизонтали и по вертикали и передающих результаты измерений на основные станции по земле, по радио или через спутники. У всех снегомерных устройств измеряющий элемент состоит из двух вертикальных труб одинаковой длины, укрепленных на расстоянии 0,5–0,7 м друг от друга. В одной трубе находится источник гамма-излучения (используется цезий-137 с периодом полураспада 30 лет и активностью 10–30 милликюри), а во второй трубе — детектор (счетчик Гейгера-Мюллера или сцинтилляционный кристалл с фотоумножителем).

В процессе измерения профиля специальный движок, работающий синхронно с детектором, передвигает радиоактивный источник вверх и вниз по трубе[4, c. 112].

Регистрируя интенсивность горизонтального потока гамма-лучей на различных уровнях слоя снега и обрабатывая полученные данные соответствующим образом на основной станции, можно определить глубину снежного покрова, плотность снега и запас воды в нем на данной глубине, а также средние значения этих параметров. Кроме того, с помощью радиоизотопных устройств можно определить высоту слоя свежевыпавшего снега, количество жидких осадков и интенсивность таяния снег.

Метод гамма-съемки снежного покрова основан на ослаблении снежным покровом гамма-излучения, испускаемого естественными радиоактивными элементами, содержащимися в верхнем слое почвы. Чем больше запас воды в снежном покрове, тем сильнее ослабляет он это излучение. Измерение гамма-излучения можно проводить либо путем наземной, либо путем самолетной съемки. Запас воды в снежном покрове можно рассчитать по соотношению интенсивности гамма-излучения, измеренной над поверхностью снежного покрова, и интенсивности, измеренной на том же маршруте до выпадения снега[4, c. 126].

Наземные радиолокаторы оперативно используются, в основном в сочетании с сетями дождемеров, которые часто применяются для их калибровки. Оценки осадков, полученные с помощью метеорологических радиолокаторов, зачастую более полезны, чем полученные осадкомером, потому что они непрерывны во времени и пространстве и отражают площадь охвата. Тем не менее с их использованием связаны такие проблемы, как обратное рассеяние, ослабление, поглощение сигнала и помехи при его передаче, которые особенно проявляются в районах с переменным рельефом и сложными условиями калибровки сигнала. Несмотря на то что сеть метеорологических радиолокаторов, управляемая в странах Европы и Северной Америки национальными метеорологическими службами, в достаточной степени обеспечивает их информацией для ежедневного оповещения и прогнозирования, потребность в количественных оценках осадков, необходимых для использования в области гидрологии и водных ресурсов, особенно для прогнозирования паводков, не удовлетворяется в полной мере. Радиолокаторы широко используются как неофициальные средства первоначального предупреждения о приближающемся паводке, использующие двигающиеся изображения, полученные с помощью штормовой системы. При этом не так широко используются количественные данные, полученные радиолокатором и содержащие ограничения по точности, особенно в горных районах и в моменты времени, когда возникает эффект яркой полосы[1, c. 29].

15 стр., 7219 слов

Метеорологическое обеспечение полетов на аэродроме

... Метеорологическое обеспечение полётов на аэродроме Ставрополь осуществляет авиационная метеорологическая станция гражданская (АМСГ) II разряда, режим работы–круглосуточный. Метеорологической информацией обеспечиваются: a) диспетчерские пункты службы движения: Аэродромный ... Средняя дата наступления первого мороза приходится на 15 ... количество осадков составляет 653мм, 71% годовой нормы осадков выпадает ...

Данные метеорологических радиолокаторов в меньшей степени подходят для непосредственного получения оценок количества осадков, чем для прогнозирования паводков, из-за краткости радиолокационных записей относительно рассматриваемого периода выпадения осадков. При этом это можно частично скомпенсировать полным пространственным охватом, обеспеченным радиолокатором. Кроме того, преимущества высокого временного и пространственного разрешения радиолокационных данных должны представлять особую ценность для получения оценок непродолжительных метеорологических явлений.

Заключение

Итак, атмосферные осадки – это вода, выпавшая на землю из облаков (дождь, снег, град) или непосредственно из воздуха (роса, иней, изморозь).

По происхождению различают конвективные, фронтальные и орографические осадки.

Количество атмосферных осадков, выпавших на поверхности Земли в данном месте за определенное время, оценивается толщиной слоя (в мм).

Количество твердых осадков измеряется по толщине слоя воды, который бы образовали растаявшие твердые осадки.

Измерение количества осадков осуществляют с помощью специальных сосудов — дождемеров (только для жидких осадков) и осадкомер (как для жидких, так и твердых осадков), которые обычно располагаются на расстоянии в несколько километров один от другого и фиксируют количество осадков за определенный промежуток времени, обычно за 24 часа. Простой осадкомер представляет собой цилиндрическое ведро строго определенного сечения с круглой воронкой, устанавливаемое на метеоплощадке. Дождевая вода попадает в него и стекает в специальный измерительный стакан. Площадь измерительного стакана также известна, поэтому слой воды толщиной 25 мм в измерительном стакане соответствует 2,5 мм выпавших осадков. Конструкция осадкомера предусматривает защиту от быстрого испарения осадков, от выдувания попавшего в ведро осадкомера снега.

Для автоматизации измерения осадков применяют автоматизированные измерительные комплексы RG-50 предназначены для измерений количества жидких осадков, горизонтальные радиоизотопные снегомеры, использование естественного гамма-излучения, наземные радиолокаторы.

Радиолокация область науки и техники, предметом которой является наблюдение радиотехническими методами (радиолокационное наблюдение) различных объектов (целей) — их обнаружение, распознавание, измерение их координат (определение местоположения) и производных координат и определение др. характеристик.

Применение радиолокации для метеорологических наблюдений и измерений, основанное на рассеянии радиоволн гидрометеорами (продукты конденсации водяного пара в атмосфере) диэлектрическими неоднородностями воздуха, сопутствующими атмосферными явлениям, частицами аэрозоля (системы, состоящие из твёрдых или жидких частиц, взвешенных в газообразной среде) и др.

Список использованной литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/izmerenie-osadkov/

1. Вельтищев Н.Ф. Дистанционные методы измерений в гидрометеорологии / Н.Ф. Вельтищев, Б.А.Семенченко. — М. изд. МГУ, 2005. — 129 с.

2. Денисова Я. В. Учение об атмосфере: учебно-методическое пособие / . В. Денисова. – Южно-Сахалинск: СахГУ, 2011.– 220 с.

3. Качурин Л.Г. Методы метеорологических измерений. Методы зондирования атмосферы. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985. — 456 с.

4. Кондратьев К.Я. Спутниковая климатология/ К.Я. Кондратьев. – СПБ.: ГИМИЗ. 1983. — 261с.

5. Макарова М.Г. Учение об атмосфере. Учебно-методическое пособие/ М.Г. Макарова, Н.В. Маршева, Е.В. Станис. — М., РУДН, 2012, — 58 с.

6. Матвеев Л.Ф. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы/ Л.Ф. Матвеев. — Л.: Гидрометеоиздат, 1984. — 751 с.

7. Морозов А.Е. Метеорология и климатология. Термины, понятия, определения: Словарь-справочник/А.Е. Морозов. — Екб: УГЛТУ, 2009. — 135 с.

8. Морозов А.Е. Метеорология и климатология: Учебное пособие /А.Е. Морозов / Екатеринбург. Урал. гос. лесотехн. университет. — Екатеринбург, 2011. — 227 с.

9. Морозов А.Е., Стародубцева Н.И. Метеорология и климатология. Практикум/А.Е. Морозов, Н.И. Стародубцева. — Екб. УГЛТУ, 2006. — 101 с.

10. Сорокина В.Н., Гущина Д.Ю. Климатология. География климатов: Учебное пособие. — М.: Географический факультет МГУ, 2006.- 104 с.

11. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология: Учебник- 7-е издание – М.: Издательство Моск-го ун-та: Наука , 2006, — 582 с.