気象観測所: 種類、機器と装置、行われた観測。バケツを使った気象観測所: 21 世紀の天気を知る方法気象観測所の仕組み

03.03.2020 趣味と娯楽

すべては天気次第です。ほとんどのサービスが仕事を始めるときに最初に行うことは、天気予報を尋ねることです。私たちの地球、個々の国家、都市、企業、企業、そしてすべての人の命は天気に依存します。移動、航空便、輸送および公共サービスの仕事、農業そして私たちの生活のすべては直接依存しています気象条件。気象観測所によって収集された測定値がなければ、質の高い天気予報を行うことはできません。

気象観測所とは何ですか?

短期または長期の天気予報に基づいて観測を行う気象観測所のネットワークを含む特別な気象サービスのない現代国家を想像することは困難です。地球上のほぼすべての地域に、観測を実施し、気象予報に使用されるデータを収集する気象観測所があります。

気象観測所は、大気現象とプロセスの特定の測定を実行する機関です。測定対象:

温度、湿度、気圧、風、曇り、降水量などの気象特性。
降雪、雷雨、虹、静けさ、霧などの気象現象。

他の国と同様、ロシアにも気象観測所と気象観測所の広範なネットワークが全国に分布しています。特定の観測は天文台によって行われます。すべての気象観測所には、測定を実行するための機器や機器が設置される特別な場所と、測定値を記録および処理するための特別な部屋が必要です。

気象計測ツール

すべての測定値は毎日取得され、気象学的測定値が使用されます。まず、気象観測所では次の機器が使用されます。

有名な温度計が使われています。それらにはいくつかのタイプがあります：気温と土壌温度を測定するため。
気圧を測定するには気圧計が必要です。
重要な指標は湿度計による湿度です。最も単純な気象観測所は、空気の湿度を監視します。
風向きと風速を測定するには、風向計、つまり風見鶏が必要です。
降水量は雨量計で計測します。

気象観測所で使用される計測器

一部の測定は継続的に実行する必要があります。この目的のために、機器の測定値が使用されます。それらはすべて記録され、特別なジャーナルに入力され、その後情報がロスハイドロメットに提出されます。

サーモグラフは気温を継続的に記録するために使用されます。
乾湿計は、温度と空気湿度の測定値を連続的に共同記録するために使用されます。
空気の湿度は湿度計によって継続的に記録されます。
気圧の変化と測定値は気圧計によって記録されます。

雲底、蒸発レベル、日照指数などの特定の指標を測定する機器も多数あります。

気象観測所の種類

気象観測所の大部分はロスハイドロメットに属しています。しかし、活動が天候に直接左右される部門も数多くあります。これらは海事、航空、農業、その他の部門です。原則として、彼らは独自の気象観測所を持っています。

ロシアの気象観測所は 3 つのカテゴリに分類されます。 3 番目のカテゴリには、縮小されたプログラムに従って作業が実行されるステーションが含まれます。セカンドクラスステーションは、データを収集、処理、送信します。最初のカテゴリのステーションには、上記のすべてに加えて、運行制御機能があります。

気象観測所はどこにありますか?

気象観測所はロシア全土にあります。原則として、気象観測所から人口密集地までの距離が長い、砂漠、山岳地帯、森林地帯の大都市から離れた場所に位置しています。

その地域が辺鄙で人けのない場所である場合、駅員は季節を通して長期出張でそこに行きます。ここで働くのは難しいです、なぜなら... ほとんどの場合、ロシア北部、険しい山々、砂漠、極東。生活環境は必ずしも家族の生活に適しているとは限りません。そのため、労働者は何か月間も人々から離れて生活しなければなりません。気象観測所は、その位置に応じて、水文観測、航空気象観測、森林、湖、湿地、交通機関などに分類できます。それらのいくつかを見てみましょう。

森

ほとんどの場合、森林気象観測所は次のことを目的として設計されています。山火事。森林内に位置するこれらの気象観測所は、従来の気象観測を収集するだけでなく、樹木や土壌の湿度、森林のさまざまなレベルの温度成分も監視します。すべてのデータが処理され、最も火災の危険がある地域を示す特別な地図がモデル化されます。

水文学

地球の水面のさまざまな部分 (海、海洋、川、湖) の気象観測は、水文気象観測所によって行われます。それらは、海上の本土の海岸、つまり浮遊ステーションである船に位置することができます。さらに、それらは川、湖、沼のほとりにあります。これらの気象観測所からの測定値は、船員に天気予報を提供するだけでなく、その地域の長期的な天気予報を可能にするため、非常に重要です。

コン・コロデス村にある気象観測所は、リペツク地方で最も古い気象観測所の 1 つです。彼らは 120 年以上前、ヴォロネジゼムストヴォが農業農村産業局と共同で開設した農業学校で、ここの気象観測を始めました。

2. 気象観測所は何度か場所を変更し、レーニン通りにあるこの家は 1957 年から占拠されています。

3. 気象学者はここで気象状況、気温、風向、風速を監視します。大気圧、視程、湿度、降水量。従業員は受け取った情報を 1 日 8 回、クルスクにある中央黒海地域の地域間水文気象センターに送信します。

4. その特徴によれば、Kon-Kolodez のステーションは基準、つまり基地局に属します。観測は気象観測機器が設置された小さな柵で囲まれたエリアで行われます。

それらのいくつかを詳しく見てみましょう。

5. 抽出土壌深さ温度計 - さまざまな深さの土壌温度を測定します。特殊なチューブに入った水銀温度計です。手前に見える温度計は全部で8個あり、最も長いものでは深さ3.20メートルの温度を測定します。

6. 機器を暴露から保護するように設計された気象ブース大気中の降水量、風、太陽放射。

ブースは木材でできており、太陽光をできるだけ反射し、熱を最小限に抑えるために白く塗装されています。換気のために、ブースの壁は個別のスラットで構成されるブラインドの形で作られています。空気は停滞することなく通過する必要があります。さらに、地面からのブースの設置高さも重要であり、2メートルとみなされます。
そのようなブースには、たとえば、空気の湿度を測定するための機器である乾湿計、湿度計、および気温の変化を記録する記録計であるサーモグラフが配置されます。

7. 土壌表面温度を測定するための温度計; このためには、植生に覆われていないエリアが使用されます。ここには最高、最低、緊急の温度計がいくつかあります。最大のものは水銀で、温度が低下したときに水銀の逆流を防ぐために狭くなった毛細管があります。したがって、それは測定されます最高気温観察期間中。

最低温度はアルコールで、これも一定期間の最低温度を測定できる特別な設計になっています。
緊急 - トリックは必要ありません。現在の土壌表面温度が表示されます。

8. トレチャコフ降水計 - 降水量を測定するための装置。デザインは、金属製の花びらのストリップによって風から保護された容器です。そしてその量は、容器内に閉じ込められた堆積物の層の厚さ（ミリメートル単位）で表されます。

9. 高いマストには風を監視する装置が設置されています。

10. 野生の風見鶏は、あらゆる気象観測所に不可欠な属性です。

ここでは下から上に向かって、水平ピンが地平線の主側面に沿って配向されており、文字「C」はそれぞれ北を指します。風見鶏は風の影響を受けて自由に回転し、その釣り合いおもりボールが風の方向を示します。上部には金属板があり、風の影響で垂直からずれます。偏向角が風速を決定します。

現在、このような装置は通常、たとえば最新の風速計が故障した場合のバックアップとして使用されます。

11. 風速計は風速と風向の遠隔測定に使用されます。試合会場には風センサーがあり、気象学者の机にはリモコンがあります。どのような天候でも機能する、信頼性が高く正確な装置。

12. プロペラ風速計 - ターンテーブルの回転数によって決まる風速を測定します。

13. 最も興味深い装置は、日中の日照の強さと持続時間を記録するためのヘリオグラフです。

14. ガラスのレンズボールが太陽光線を集め、焦点を合わせて凹面ストリップに向けます。太陽が雲に覆われていない場合、太陽の毎日の動きの結果として、テープにはっきりとした真っ直ぐな縞模様が焼き付けられます。太陽が雲に覆われると、火傷が弱くなるか、完全に止まります。テープの焼け跡の全長は、1 日あたりの日照時間を時間単位で決定するために使用されます。

15. 製氷機 - 氷、霜、霜の付着量を測定するための設備湿った雪ワイヤー上で。互いに直交する 2 つの方向にポールに張られたワイヤで構成されます。堆積物が現れるとすぐに、観察者はその厚さと重量を定期的に測定します。

16. これは太陽放射を測定するための日射計のようです。

17. 気象サイトのゲート。

気象観測所 - 大気の状態を定期的に観測する機関。観測には、指定された時刻における気象要素の値の測定や、大気現象の主な特性 (始まり、終わり、強さ) の決定が含まれます。最初の測候所が作成され始めたのは 18 世紀で、当時は個々の科学者や科学団体が体系的な気象観測を実施し始めていました。 19世紀に中央気象研究所、特にサンクトペテルブルクの主要物理天文台 (1849 年) の設立後、気象観測所は共通の観測プログラムとともに統一管理を受けるようになりました。
気象観測所には、ほとんどの機器（温度計と湿度計を備えた乾湿ブース、風速と風向を測定する機器、降水量計、土壌温度計など）が設置されている気象観測サイト、気圧計、気象データの一部を記録するサービス棟が含まれます。遠隔機器、携帯機器、および観測が処理される場所。観測は標準プログラムに従って、3 時間または 6 時間ごと、場合によっては 1 時間ごとに 10 分間の時間間隔で実行されます。受信したデータはエンコードされ、デジタルレポートの形式で指定されたアドレス（気象局、航空気象観測所など）に送信されます。多くの測候所は、標準的な測候所と同様に、農業気象観測を実施し、太陽放射の強さ（直達、散乱、総）、放射バランス、土壌水分蒸発量などを測定します。測候所は船舶にも設置されています。自動気象観測所 - 外海および無人の陸地のブイに設置されています。
気象観測所からの観測データは、国家経済に不利な気象現象に関する天気予報や警報をまとめたり、気候とその変化を研究したり、サービス提供機関に気象情報を直接提供したりするために使用されます。
ポータブル (家庭用) 気象観測所、つまり一連の気象計器を含むデバイスがあります。通常、これらは気圧計、湿度計、温度計です。この機器の組み合わせにより、より正確な調査が可能になります環境、近い将来の天気の変化を最小の誤差で予測します。このような機器は当社のウェブサイトで検索して注文できます。

ロシアにおける異常気象現象の最初の「コレクション」は、イヴァン 4 世雷帝の布告によって 16 世紀に収集され、これらのデータは『顔の年代記』に収録されました。そしてすでに17世紀半ばには、皇帝アレクセイ・ミハイロヴィチの法令により、彼らは毎日の天気を監視し始めました。異なる部分州。ボランティアの観察者たちは、その地域の最初の気候的特徴をまとめるのに協力しました。 19 世紀初頭、ロシアの才能ある科学者アドルフクプファーは定期的な水文気象観測サービスの創設に着手し、世紀半ばには主要物理天文台が設立されました。今後定期的に気象観測と磁気観測を実施し、それらを検証するための新しい気象観測機器とシステムを作成し始めました。

今日のロシアの天気はどのように測定されますか? 首都圏の例を使用して、最新の予測プロセスに関する最も興味深いデータを収集しました。

基準局

モスクワでは、基本データは 6 つの気象観測所から取得されています。これらのうち、最も古く、現時点での基準（または基準）駅は全ロシア展示センター駅です。そこから得られたデータは、実際の天気と気温の記録の公表に公式に使用されます。 1939 年 8 月 1 日に開設され、1940 年 7 月まで稼働し、その後日陰の場所に移されて近代化が始まりました。でも時間がなかった。戦後の 1949 年に農業気象観測所として開設されました。それ以来、彼女は働いています。

外観的には、白い（この色は太陽光線を引き付けない）電化製品とキャビネットを備えたプラットフォームであり、一見すると非常に奇妙に見えます。しかし、世界中の天気予報サイトはどれも似たようなものです。

主要駅計器

気象観測所の必須器具は温度計です。全ロシア展示センターにはそれらのうちのいくつかがあり、さまざまな深さで土壌に直接突き刺されているものもあれば、いわゆる心理測定ブース内の地面の上に置かれているものもある。「ブース」温度計の 1 つは常に蒸留水の中にあり、これにより空気の湿度を測定できます。ちなみに、空気の湿度を測る装置は湿度計とも呼ばれ、19世紀にスイスの博物学者オレス・ベネディクト・ド・ソシュールがモンブラン登山中に発明しました。

気象サイトにとって必須の機器は気圧計でもあります。通常、風の速度と方向を測定する風見鶏がいくつかあり、約 3 メートルの高さまで上げられたものや、地面から 1 メートルのところに設置されたものもあります。

高さ2メートルの特別なポールの上に、降水量計があります。これは通行人の頭に降った降水量を測定する方法であり、一部の人が考えているような水たまりの深さや歩道の雪の厚さによって測定されるものではありません。この装置の最新の構成は、ロシアの科学者 V.D. によって発明されました。トレチャコフ。この装置は、バケツと、半分咲きかけたカモミールに似た特別な保護スカートで構成されています。気象学者が測定しやすいように、地上から階段でアクセスできます。

天気予報プラットフォームには氷で覆われた機械もありますが、遠くから見ると、モンキーバーと呼ばれるスポーツ器具の壊れやすいバージョンと簡単に間違えられます。透明な地球のように見えるヘリオグラフ装置は、太陽光の周波数を測定します。雲の高さと密度を測定するツールもあります。これらのデバイスから受信したすべてのデータは、サーモグラフ、湿度計、サイコメーター、気圧計などの連続モードで記録されます。

情報処理

3 時間に 1 回、世界中で同時に気象学者が椅子から立ち上がって気象観測サイトに行き、計器からデータを収集します。次に、データは処理され、電話メッセージの形式で本社に送信されます。ロシアの首都では、そのようなセンターはモスクワとその地域の気象局であり、気象観測所と気象観測所、自律型気象センサー、その他のデバイスの両方からすべての情報が流れます。このような装置は首都圏全域の建物、高速道路、照明柱の屋根に設置されています。総数これらの装置の数はモスクワ地域だけでも数千に達します。

受信した情報は、気象庁の気象予報官によってコンピュータプログラムを使用して処理され、地図、つまり、翌日の予測地図、および今後の大気前線を計算するための表面地図と高度地図に変換されます。次に、予報はロシア水文気象センターに送信され、そこで国内のすべての気象観測所と観測所からのデータが処理されます。その後、処理された情報は世界気象機関 (185 か国を統合) の同僚に送られ、専門家が測定データを受け取ります。また、衛星からは特に赤道部の水表層の温度変動に関するデータが収集されています。太平洋エルニーニョ現象は気候全体に顕著な影響を及ぼします。

平均的な人の予測

気象スーパーコンピューターは、この地球規模の情報を人間が公的にアクセスできる予測 (たとえば、「曇り、気温はゼロ付近」など) にダイジェストします。ロシアでは、その最新バージョンが 2009 年にロシア水文気象センターに設置されました。このメカニズムは、広々とした部屋、つまりサーバーで構成されています。スーパーコンピューターの総能力は現在 30 テラフロップス (1 秒あたり 1 兆回の演算) です。しかし、気象学者が最近認めたように、受け取った情報を消化するこの能力はもはや十分ではありません。

したがって、2014年末に、ロシア連邦の水文気象センターは、より強力なユニットの購入に向けた入札を発表する予定です。導入により、予測の品質は当然向上します。これは、これらの機械が組み立てる「パズル」が、翌日だけでなく、今後 1 週間 (現在、週間予報の精度は 70% を超えません)、さらにはおそらく 6 か月間もより正確になることを意味します。

しかし、世界気象機関のアレクサンダー・ベドリツキー名誉会長が指摘したように、最も正確な予報は、各分子に独自の気象観測所が割り当てられたときになります。これが将来的に成功するかどうか、そして人々がそのような精度を必要とするかどうかは、時間が経てばわかります。

気象観測所は、大気の状態と大気中で発生するプロセスを継続的に監視するために設立された特別な機関です。

これらの測定は、次のことを判断できる特別な気象計器を使用して行われます。

日射量のレベル。
大気温;
空気と土壌の湿度。
大気圧;
風向と風速。
降水量。
積雪レベル。
曇り;
他のデータ。

気象観測所には、気象観測機器が設置される専用サイトのほか、進行中のプロセスを記録する自動観測機器が設置され、観測プロセス中に取得されたデータが処理される部屋が含まれます。

気象観測所のサービスはどのように機能しますか?

それぞれの近代国家気象機関や特別に作成された観測所のネットワークを含む、下位の気象サービスを作成します。

彼らの任務には次のようなものがあります。

実行する科学研究国民経済における実用化のために大気中で発生する現象。
気象条件に関するデータの取得%
天気情報と天気予報。

気象計器 (サーモグラフ、サイコメーター、湿度計、気圧計) から受信したすべてのデータは継続的に記録され、180 分ごとに取得されます。

同じように、世界中から情報が集まります。この後、彼女はメインセンターに行きます。ロシア連邦の領土では、情報はモスクワ気象局とモスクワ地域に流れます。この後、すべてのデータが処理されてコンピューターに入力されます。の上最後のステージ毎日の天気予報天気図が作成されます。表面と高度のデータは、発生する大気前線を計算するために使用されます。すべての地域から得られたデータはロシア連邦の水文気象センターに送られ、そこで処理されます。衛星データを使用して、情報は 185 か国が参加する世界気象機関に送信されます。

ロシアの既存の気象学者の能力では、もはや十分ではありません。この点に関して、水文気象センターは、より強力な PC の購入に向けた入札に参加しています。