Meteorologická stanice: typy, přístroje a zařízení, prováděná pozorování. Meteorologická stanice s kbelíky: jak zjistit počasí v 21. století Jak funguje meteostanice

03.03.2020 Záliby a zábava

Vše závisí na počasí. První věc, kterou většina služeb dělá při zahájení práce, je požádat o předpověď počasí. Život naší planety, jednotlivého státu, města, firem, podniků a každého člověka závisí na počasí. Stěhování, lety, práce v dopravě a komunální služby, Zemědělství a vše v našem životě je přímo závislé na povětrnostní podmínky. Kvalitní předpověď počasí se neobejde bez údajů shromážděných meteorologickou stanicí.

Co je to meteostanice?

Těžko si lze představit moderní stát bez speciální meteorologické služby, jejíž součástí je síť meteostanic provádějících pozorování, na jejichž základě se vytvářejí krátkodobé či dlouhodobé předpovědi počasí. Téměř ve všech částech planety existují meteorologické stanice, které provádějí pozorování a shromažďují údaje používané v meteorologických předpovědích.

Meteorologická stanice je instituce, která provádí určitá měření atmosférických jevů a procesů. Předmět měření:

  • vlastnosti počasí, jako je teplota, vlhkost, tlak, vítr, oblačnost, srážky;
  • povětrnostní jevy jako sněžení, bouřka, duha, klid, mlha a další.

V Rusku, stejně jako v jiných zemích, existuje rozsáhlá síť meteorologických stanic a pošt rozmístěných po celé zemi. Observatoře provádějí určitá pozorování. Každá meteorologická stanice musí mít speciální stanoviště, kde jsou instalovány přístroje a přístroje pro provádění měření, a také speciální místnost pro záznam a zpracování odečtů.

Meteorologické nástroje pro měření

Všechna měření se provádějí denně a používají se meteorologická, jaké funkce plní? Na meteorologických stanicích se používají především tyto přístroje:

  1. Používají se známé teploměry. Přicházejí v několika typech: k určení teploty vzduchu a teploty půdy.
  2. Pro měření atmosférického tlaku je nutný barometr.
  3. Důležitým ukazatelem je vlhkost s vlhkoměrem. Nejjednodušší meteostanice sleduje vlhkost vzduchu.
  4. K měření směru a rychlosti větru potřebujete anemometr, jinými slovy korouhvička.
  5. Srážky se měří srážkoměrem.

Přístroje používané na meteorologických stanicích

Některá měření je třeba provádět průběžně. K tomuto účelu se používají odečty přístrojů. Všechny jsou zaznamenány a zapsány do speciálních deníků, po kterých jsou informace odeslány společnosti Roshydromet.

  • K průběžnému zaznamenávání teploty vzduchu se používá termograf.
  • Pro kontinuální společný záznam teplot a vlhkosti vzduchu se používá psychrometr.
  • Vlhkost vzduchu je průběžně zaznamenávána vlhkoměrem.
  • Barometrické změny a odečty jsou zaznamenávány barografem.

Existuje také řada nástrojů, které měří specifické ukazatele, jako je základna oblačnosti, úroveň odpařování, index slunečního svitu a mnoho dalších.

Typy meteostanic

Většina meteorologických stanic patří Roshydromet. Existuje ale řada útvarů, jejichž činnost přímo závisí na počasí. Jedná se o námořní, letecká, zemědělská a další oddělení. Zpravidla mají vlastní meteostanice.

Meteorologické stanice v Rusku jsou rozděleny do tří kategorií. Do třetí kategorie patří stanice, jejichž práce je prováděna podle redukovaného programu. Stanice druhé třídy shromažďuje, zpracovává a přenáší data. Stanice první kategorie kromě všeho uvedeného disponují funkcí řízení provozu.

Kde jsou umístěny meteorologické stanice?

Meteorologické stanice jsou umístěny po celém Rusku. Zpravidla se nacházejí ve vzdálenosti od velkých měst v pouštních, horských, lesních oblastech, kde je vzdálenost od meteorologické stanice k obydleným oblastem velká.

Pokud je oblast odlehlá a opuštěná, pak tam pracovníci stanice jezdí na dlouhé služební cesty na celou sezónu. Je těžké zde pracovat, protože... z větší části, severní Rusko, drsné hory, pouště, Dálný východ. Životní podmínky nejsou vždy vhodné pro rodinné bydlení. Dělníci proto musí mnoho měsíců žít daleko od lidí. Meteorologické stanice lze podle umístění rozdělit na: hydrologické, aerometeorologické, lesní, jezerní, bažinaté, dopravní a další. Podívejme se na některé z nich.

Les

Lesní meteostanice jsou z velké části určeny k prevenci lesní požáry. Nachází se v lese, shromažďují nejen tradiční pozorování počasí, ale také tyto meteorologické stanice sledují vlhkost stromů a půdy, teplotní složku na různých úrovních lesů. Všechna data jsou zpracována a je vymodelována speciální mapa s vyznačením požárně nejnebezpečnějších oblastí.

Hydrologické

Pozorování počasí na různých částech vodní plochy Země (moře, oceány, řeky, jezera) provádějí hydrologické meteorologické stanice. Mohou být umístěny na pevninském pobřeží moře a oceánu, loď, která je plovoucí stanicí. Kromě toho se nacházejí na březích řek, jezer a bažin. Údaje z těchto meteorologických stanic jsou nesmírně důležité, protože kromě poskytování předpovědí počasí pro námořníky umožňují dlouhodobé předpovědi počasí pro danou oblast.

Meteorologická stanice ve vesnici Kon-Kolodez je jednou z nejstarších v Lipecké oblasti. S pozorováním počasí zde začali před více než 120 lety v zemědělské škole, kterou otevřelo Voroněžské zemstvo spolu s ministerstvem zemědělství a venkovského průmyslu.


2. Meteorologická stanice několikrát změnila své místo a tento dům na Leninově ulici je od roku 1957 obýván.

3. Meteorologové zde sledují povětrnostní podmínky, teplotu, směr a rychlost větru, atmosférický tlak, viditelnost, vlhkost, srážky. Zaměstnanci předávají přijaté informace 8x denně do meziregionálního hydrometeorologického centra centrální černomořské oblasti v Kursku.

4. Stanice v Kon-Kolodez patří svými charakteristikami mezi referenční, tedy základnové stanice. Pozorování se provádí v malém oploceném prostoru, kde jsou instalovány meteorologické přístroje.

Pojďme se na některé z nich blíže podívat.

5. Extrakční půdní hloubkové teploměry - pro měření teploty půdy v různých hloubkách. Jedná se o rtuťové teploměry umístěné ve speciálních trubicích. Jsou vidět v popředí a je jich celkem 8. Nejdelší teploměr měří teplotu až v hloubce 3,20 metru.

6. Meteorologická kabina určená k ochraně přístrojů před expozicí atmosférické srážky, vítr, sluneční záření.

Budka je vyrobena ze dřeva a natřena bílou barvou, aby co nejvíce odrážela sluneční paprsky a co nejméně se zahřívala. Pro větrání jsou stěny kabiny vyrobeny ve formě žaluzií, které se skládají ze samostatných lamel: vzduch musí procházet, aniž by stagnoval. Kromě toho záleží na výšce instalace budky od povrchu země - bere se na 2 metry.
Do takové budky umístí například psychrometr, vlhkoměr - přístroje na měření vlhkosti vzduchu, ale i termograf - záznamník, který zaznamenává změny teploty vzduchu.

7. Teploměry pro měření povrchové teploty půdy se používá plocha bez vegetačního krytu; Je zde několik teploměrů: maximální, minimální a urgentní. Maximum je rtuťové, kde je kapilára se zúžením, které brání zpětnému toku rtuti při poklesu teploty. Tak se to měří nejvyšší teplota během pozorovacího období.

Minimum je alkohol, také se speciálním designem, který umožňuje měřit nejnižší teplotu za určité období.
Urgentní – žádné triky, ukazuje aktuální teplotu povrchu půdy.

8. Treťjakovský srážkoměr - zařízení na měření srážek. Design je nádoba, která je chráněna před větrem kovovými proužky okvětních lístků. A množství je vyjádřeno tloušťkou vrstvy sedimentu zachyceného v nádobě v milimetrech.

9. Na vysokých stožárech jsou zařízení, která monitorují vítr.

10. Divoká korouhvička je nepostradatelným atributem každé meteorologické stanice.

Zde zdola nahoru: vodorovné špendlíky orientované podél hlavních stran horizontu, písmeno „C“ ukazuje na sever; korouhvička, která se volně otáčí vlivem větru, její protizávaží koule ukazuje směr větru; na vrchní straně je kovová deska, která se vlivem větru odchyluje od svislice - úhel vychýlení určuje rychlost větru.

V současné době se takové zařízení obvykle používá jako záloha například pro případ výpadku modernějšího anemorummetru.

11. Anemorumbometr slouží k dálkovému měření rychlosti a směru větru. Na zápase je větrný senzor a na stole meteorologa dálkové ovládání. Spolehlivé a přesné zařízení, které funguje za každého počasí.

12. Vrtulový anemometr - měří rychlost větru, která je dána počtem otáček točny.

13. Nejzajímavějším zařízením je heliograf, pro záznam intenzity a délky slunečního svitu během dne.

14. Skleněná čočková koule sbírá sluneční paprsky, zaostřuje je a směřuje na konkávní pás. Pokud slunce není zakryto mraky, pak v důsledku každodenního pohybu slunce je na pásce vypálen jasný rovný pruh. Když je slunce zakryto mraky, spálení zeslábne nebo úplně ustane. Celková délka spáleniny na pásce se používá k určení délky slunečního svitu v hodinách za den.

15. Stroj na výrobu ledu - zařízení pro měření ledu, námrazy a námrazy mokrý sníh na drátech; sestává z drátů natažených na sloupech ve dvou vzájemně kolmých směrech. Jakmile se objeví nějaké usazeniny, pozorovatel periodicky měří jejich tloušťku a rovnoměrnou hmotnost.

16. Zdá se, že se jedná o pyranometr pro měření slunečního záření.

17. Brána místa počasí.

METEOROLOGICKÁ STANICE - instituce, která provádí pravidelná pozorování stavu atmosféry. Pozorování zahrnuje měření hodnot meteorologických prvků v určených časech a určování hlavních charakteristik (počátek, konec a intenzita) atmosférických jevů. První meteorologické stanice začaly vznikat již v 18. století, kdy jednotliví vědci nebo vědecké společnosti začali provádět systematická pozorování počasí. V 19. stol Po zřízení ústředních meteorologických ústavů, zejména Hlavní fyzikální observatoře v Petrohradě (1849), dostaly meteorologické stanice jednotné řízení a také společný pozorovací program.
Součástí meteostanice je meteorologické stanoviště, kde je instalována většina přístrojů (psychrometrická budka s teploměry a vlhkoměry, přístroje na měření rychlosti a směru větru, srážkoměr, půdní teploměry atd.), obslužná budova, ve které jsou barometry, záznamové části vzdálené přístroje, přenosná zařízení a místa, kde se zpracovávají pozorování. Pozorování se provádějí podle standardního programu v 10minutovém časovém intervalu každé 3 nebo 6 hodin, v některých případech i každou hodinu. Přijatá data jsou zakódována a odeslána ve formě digitální zprávy na určené adresy (meteorologická kancelář, letecké meteorologické stanice atd.). Mnohé meteostanice spolu se standardními provádějí agrometeorologická pozorování, zjišťují intenzitu slunečního záření (přímého, difúzního i celkového), radiační bilanci, množství výparu půdní vlhkosti atd. Meteorologické stanice jsou instalovány i na lodích; automatické meteostanice - na bójích na otevřeném moři a v neobydlených pozemních oblastech.
Pozorovací data z meteostanic slouží k sestavování předpovědí počasí a varování před povětrnostními jevy nepříznivými pro národní hospodářství, ke studiu klimatu a jeho změn a také k přímému poskytování informací o počasí servisním organizacím.
Existují přenosné (domácí) meteostanice - zařízení, která obsahují sadu meteorologických přístrojů. Obvykle se jedná o barometr, vlhkoměr a teploměr. Tato kombinace vybavení umožňuje přesnější výzkum životní prostředí, předpovídají změny počasí v blízké budoucnosti s nejmenší chybou. Takové zařízení můžete najít na našich webových stránkách a objednat.

První „sbírka“ extrémních povětrnostních událostí v Rusku byla shromážděna již v 16. století výnosem Ivana IV. Hrozného; A již v polovině 17. století začali dekretem cara Alexeje Michajloviče denně sledovat počasí v r. různé části státy. Dobrovolní pozorovatelé pomohli sestavit první klimatické rysy regionů. Na začátku 19. století se talentovaný ruský vědec Adolf Kupfer pustil do vytvoření služby pro pravidelná hydrometeorologická pozorování a v polovině století vznikla Hlavní fyzikální observatoř. Od teď v pravidelných intervalech začal provádět meteorologická a magnetická pozorování, vytvářet nové meteorologické přístroje a systémy pro jejich ověřování.

Jak se dnes měří počasí v Rusku? Na příkladu regionu hlavního města jsme shromáždili nejzajímavější data o moderním procesu prognózování.

Referenční stanice

V Moskvě pocházejí základní údaje z 6 meteostanic. Z nich nejstarší a v současné době referenční (nebo referenční) stanicí je stanice All-Russian Exhibition Center. Údaje z něj získané jsou oficiální pro zveřejňování skutečných záznamů počasí a teplot. Otevřena byla 1. srpna 1939 a fungovala do července 1940, poté byla přemístěna na zastíněné místo a začala se modernizovat... ale neměli jsme čas. Byla otevřena po válce, v roce 1949, jako agrometeorologická stanice. Od té doby pracuje.

Externě se jedná o platformu s bílými (tato barva nepřitahuje sluneční paprsky) spotřebiči a skříňkami, které na první pohled působí velmi zvláštně. Každá meteorologická stanice na světě však vypadá podobně.

Přístroje hlavního nádraží

Povinným přístrojem na meteorologické stanici je teploměr. Na Všeruském výstavišti je jich několik: některé jsou zapíchnuté přímo do půdy v různých hloubkách, jiné jsou umístěny nad zemí v takzvané psychometrické budce. Jeden z „budkových“ teploměrů je neustále v destilované vodě, což umožňuje určit vlhkost vzduchu. Mimochodem, přístroji, který měří vlhkost vzduchu, se také říká vlhkoměr a vynalezl ho švýcarský přírodovědec Horace Benedict de Saussure při výstupu na Mont Blanc v 19. století.

Povinným nástrojem pro každé počasí je také barometr. Korouhviček, které měří rychlost a směr větru, je většinou více, některé jsou zvednuté do výšky asi tří metrů, jiné jsou umístěny metr od země.

Ve výšce dvou metrů je na speciální tyči srážkoměr. Tak se měří srážky padající na hlavy kolemjdoucích a ne hloubkou louží nebo tloušťkou sněhu na chodníku, jak si někteří myslí. Moderní konfiguraci zařízení vynalezl ruský vědec V.D. Treťjakov. Zařízení se skládá z kbelíku a speciální ochranné sukně připomínající polorozkvetlý heřmánek. Ze země k nim vede schodiště, aby bylo pro meteorologa pohodlnější provádět měření.

Na meteorologické plošině je také ledem pokrytý stroj, který lze z dálky snadno zaměnit za křehkou verzi sportovního náčiní zvaného opice. Heliograf, který vypadá jako průhledná koule, měří frekvenci slunečního záření. Existují také nástroje pro měření výšky a hustoty oblačnosti. Všechna data přijímaná z těchto zařízení jsou zaznamenávána v nepřetržitém režimu: termograf, hygrograf, psychometr, barograf.

Zpracování dat

Jednou za tři hodiny se po celém světě současně meteorologové zvednou ze židlí a vydají se na stanoviště počasí, aby sbírali data z přístrojů. Poté jsou data zpracována a odeslána do centrály ve formě telefonních zpráv. V hlavním městě Ruska je takovým centrem Meteorologický úřad v Moskvě a regionu, kam proudí veškeré informace, jak z meteorologických stanic, tak z meteorologických stanic, autonomních senzorů počasí a dalších zařízení. Taková zařízení jsou umístěna v celém regionu hlavního města na střechách budov, dálnic a osvětlovacích stožárů. Celkový počet Počet těchto zařízení jen v moskevské oblasti dosahuje několika tisíc.

Přijaté informace zpracovávají meteorologové Met Office pomocí počítačových programů a převádějí je na mapy: předpovědní mapy na den dopředu, stejně jako povrchové a výškové mapy pro výpočet nadcházejících atmosférických front. Dále jsou předpovědi odesílány do hydrometeorologického centra Ruska, kde zpracovávají data ze všech meteorologických stanic a stanic v zemi. Zpracované informace pak putují ke kolegům ze Světové meteorologické organizace (sdružuje 185 zemí) a zpět naši specialisté dostávají data o svých měřeních. Kromě toho se ze satelitů shromažďují údaje, zejména o kolísání teploty povrchové vrstvy vody v rovníkové části. Tichý oceán El Niño, který má znatelný dopad na klima jako celek.

Předpověď pro průměrného člověka

Tráví tyto globální informace do předpovědí, které jsou veřejně přístupné lidem, například „zataženo a teplota kolem nuly“, meteorologický superpočítač. V Rusku byla jeho nejnovější verze instalována v roce 2009 v hydrometeorologickém centru Ruska. Tento mechanismus se skládá z prostorných místností - serverů. Celkový výkon superpočítače je nyní 30 teraflopů (bilion operací za sekundu). Jak ale nedávno přiznali meteorologové, tato kapacita pro trávení přijatých informací již nestačí.

Hydrometeorologické centrum Ruské federace proto koncem roku 2014 vypíše výběrová řízení na nákup výkonnějšího bloku. S jeho instalací se samozřejmě zvýší kvalita předpovědí. To znamená, že „puzzle“, které tyto stroje poskládají, budou přesnější nejen na nadcházející den, ale i na týden dopředu (nyní přesnost týdenní předpovědi nepřesahuje 70 procent) a možná i na šest měsíců.

Jak však poznamenal čestný prezident Světové meteorologické organizace Alexander Bedritsky, nejpřesnější předpověď bude, když bude každé molekule přidělena vlastní meteorologická stanice. Zda se to podaří v budoucnu a zda člověk potřebuje takovou přesnost - čas ukáže.

Meteorologická stanice je speciální instituce vytvořená za účelem nepřetržitého sledování stavu atmosféry a procesů probíhajících v atmosféře.

Tato měření se provádějí pomocí speciálních meteorologických přístrojů, které jsou schopny určit:

  • úroveň slunečního záření;
  • teplota vzduchu;
  • vlhkost vzduchu a půdy;
  • atmosférický tlak;
  • směr a rychlost větru;
  • množství srážek;
  • úroveň sněhové pokrývky;
  • oblačnost;
  • jiné údaje.

Součástí meteostanice je speciální stanoviště, na kterém jsou instalovány meteorologické přístroje, a také místnost, ve které jsou instalovány automatické přístroje, které zaznamenávají probíhající procesy a kde se zpracovávají data získaná během pozorovacího procesu.

Jak funguje služba meteostanice?

Každý z moderní státy vytváří podřízené meteorologické služby, které zahrnují meteorologické instituce a síť speciálně vytvořených stanic.

Mezi jejich úkoly patří:

  • provádění vědecký výzkum jevy vyskytující se v atmosféře pro jejich praktické využití v národním hospodářství;
  • získávání údajů o klimatických podmínkách %
  • informace a předpovědi počasí.

Všechna data přijímaná z meteorologických přístrojů (termograf, psychometr, hygrograf, barograf) jsou průběžně zaznamenávána a snímána každých 180 minut.

Stejně tak se informace shromažďují po celém světě. Poté jde do hlavního centra. Na území Ruské federace proudí informace do Moskevského meteorologického úřadu a Moskevské oblasti. Poté jsou všechna data zpracována a vložena do počítače. Na poslední etapa jsou vytvářeny denní předpovědní mapy počasí. Údaje o povrchu a výšce se používají k výpočtu vyskytujících se atmosférických front. Výsledná data ze všech regionů putují do Hydrometeorologického centra Ruské federace, kde se zpracovávají. Pomocí satelitních dat jsou informace přenášeny do Světové meteorologické organizace, která zahrnuje 185 zemí.

Stávající kapacity v Rusku pro práci meteorologů již nestačí. Hydrometeorologické centrum se v tomto ohledu účastní výběrového řízení na nákup výkonnějšího PC.

Typy meteostanic

Existují tři kategorie meteorologických stanic.

Pořadí 1

Stanice pro monitorování, zpracování přijatých dat a řízení práce.

Pořadí 2

Stanice, jejímž prostřednictvím organizace a podniky dostávají potřebná data o povětrnostních podmínkách a klimatu. Je schopen pozorovat, zpracovávat a přenášet data.

Pořadí 3

Určeno pro pozorování podle zkráceného programu.

V závislosti na povaze prováděné práce se používají následující typy stanic:

  • meteorologické;
  • Domácnost;
  • hydrologické;
  • agrometeorologické;
  • les;
  • bažina;
  • letecká meteorologická;
  • jezerní

Vzdálené meteorologické stanice v Rusku

Meteorologické stanice se často nacházejí v oblastech vzdálených od měst, kde je možné nejpřesněji pozorovat atmosféru a počasí. Často do takových míst jezdí zaměstnanci na sezónní služební cesty, pracují a žijí v prakticky opuštěných oblastech desítky a stovky kilometrů od nejbližších obydlených oblastí.

V současné době jsou v Rusku poměrně vzdálené meteorologické stanice, které se nacházejí v Burjatské republice, Irkutské oblasti, Chabarovsku, Vladivostoku, v Něneckém autonomním okruhu.

Bez meteorologické stanice je nemožné rozvíjet Arktidu. Na území nejvzdálenějšího bodu Ruska v souostroví Nová země byla instalována autonomní meteorologická stanice, kam se lze dostat pouze vrtulníkem. Jeho hlavním úkolem je provádět výzkum ledových a hydrometeorologických podmínek ve vodách Východosibiřského a Karského moře a také Laptevského moře.