Атмосферные осадки

Атмосферные осадки – это всякая влага, выпавшая из атмосферы на земную поверхность. К ним относятся дождь, снег, град, роса, иней. Осадки могут выпадать как из облаков (дождь, снег, град), так и из воздуха (роса, иней). Главным условием образования атмосферных осадков является охлаждение тёплого воздуха, приводящее к конденсации содержащегося в нём пара.При подъёме и охлаждении тёплого воздуха образуются облака, состоящие из капелек воды. Сталкиваясь в облаке, капли соединяются, увеличивается их масса. Нижняя часть облака синеет, и оно проливается дождём. При отрицательных температурах воздуха капли воды в облаках замерзают и превращаются в снежинки. Снежинки слипаются в хлопья и выпадают на землю. Во время снегопада они могут немного подтаять, и тогда идёт мокрый снег. Бывает, что воздушные потоки многократно опускают и поднимают замёрзшие капли, в это время на них нарастают ледяные слои. Наконец капли становятся такими тяжёлыми, что выпадают на землю градом. Иногда градины достигают размера куриного яйца. В летнее время при ясной погоде охлаждается земная поверхность. От неё охлаждаются приземные слои воздуха. Водяной пар начинает конденсироваться на холодных предметах – листьях, траве, камнях. Так образуется роса. Если температура поверхности была отрицательной, то капельки воды замерзают, образуя иней. Роса обычно выпадает летом, иней – весной и осенью. При этом и роса, и иней могут образоваться только при ясной погоде. Если небо закрыто облаками, то земная поверхность остывает незначительно и не может охладить воздух. По способу образования выделяются конвективные, фронтальные и орографические осадки. Общим условием образования осадков является восходящее движение воздуха и его охлаждение. В первом случае причиной подъёма воздуха является его нагревание от тёплой поверхности (конвекция). Такие осадки выпадают круглый год в жарком поясе и в летнее время в умеренных широтах. Если тёплый воздух поднимается вверх при взаимодействии с более холодным воздухом, то образуются фронтальные осадки. Они в большей мере свойственны умеренным и холодным поясам, где чаще встречаются тёплые и холодные воздушные массы. Причиной подъёма тёплого воздуха может быть его столкновение с горами. В этом случае образуются орографические осадки. Они характерны для наветренных склонов гор, причём количество осадков на склонах больше, чем на прилегающих участках равнин. Количество выпавших осадков измеряется в миллиметрах. В среднем за год на земную поверхность выпадает около 1100 мм осадков.

Метеорологическая площадка

Метеорологическая станция располагается так, чтобы ее наблюдения освещали метеорологические условия прилегающего к станции района, чтобы они были характерными для возможно большего окружающего района. Площадка должна располагаться на открытом и ровном месте, вблизи ее не должно быть каких-либо предметов, оказывающих влияние на показания приборов.

Метеорологическая площадка имеет форму прямоугольника, стороны которого должны быть направлены с севера на юг и с запада на восток. Размеры площадки зависят от количества установок на ней, Стандартные площадки имеют размеры 26x26 м, площадки с меньшим объемом работы –20x16 м.

1–флюгер с легкой доской или анеморумбометр;

2 – флюгер с тяжелой доской;

3 – гололедный станок;

4 – психрометрическая будка;

5 – будка для самописцев;

6 и 7 – дополнительные будки;

8 – осадкомер;

9 – плювиограф;

10 – оголенный участок для напочвенных и коленчатых термометров;

11 – участок для вытяжных термометров; 12 – мерзлотомер;

13 – снегомерная рейка;

14 – места для актинометрических наблюдений;

15 – ограда;

16 – калитка.

Участок, выбранный для площадки, выравнивают и обносят оградой из металлической сетки или штакетника. С северной стороны для входа на площадку делают калитку.

Приборы на метеорологической площадке устанавливают в определённом порядке. Чтобы они не затеняли друг друга и не препятствовали свободному обмену воздуха, расстояние между приборами и от ограды до приборов должно быть 4-6 м.

С северной стороны площадки размещают более высокие установки: флюгер с лёгкой доской, флюгер с тяжёлой доской и гололёдный станок. В южной части площадки выделяют участок с естественным покровом и оголённой для почвенных термометров. На участке с естественным покровом устанавливают мерзлотомер и снегомерную рейку. В средней части площадки размещают психометрическую будку, будку для приборов самописцев, осадкомер, плювиограф.

Актинометрические приборы устанавливают в южной части площадки. Все другие приборы и установки размещают на свободных местах, предпочтительно на северной стороне площадки.

Барометры, барографы и регистрирующие части автоматических приборов устанавливаются в помещении метеостанции.

Метеорологические приборы, применяемые на метеостанциях и постах, должны иметь поверочные свидетельства.

Приборы и методики измерений радиации

Для измерения радиации используются в большинстве случаев термоэлектрические приборы. Приемниками их являются термобатареи разных конструкций.. Обычно для устройства термоэлементов используют медь, константан и манганин. При поступлении радиации на такой термоэлемент спаи под черной краской нагреваются сильнее спаев под белой краской, и в элементе возникает термоэлектрический ток, пропорциональный разности температур спаев. Последняя же пропорциональна интенсивности радиации.

Для увеличения термоэлектрического тока и повышения в связи с этим точности измерений в актинометрических приборах используют термобатареи, состоящие из нескольких десятков термоэлементов.

Термоэлектрический актинометр AT-50, М-3 предназначен для измерения интенсивности прямой солнечной радиации на перпендикулярную к лучам солнца поверхность. Приемником актинометра является термобатарея из чередующихся пластинок манганина и константана, выполненная в виде звездочки. Для наблюдений стрелку на основании прибора ориентируют на север и для облегчения слежения за солнцем устанавливают актинометр по широте места наблюдений.

Термоэлектрический пиранометр П-ЗХЗ, M-80M предназначен для измерения суммарной и рассеянной радиации. Пиранометр M-80M имеет устройство, для опрокидывания стойки прибора приемником вниз, что позволяет измерить интенсивность отраженной радиации и определить альбедо подстилающей поверхности.

Термоэлектрические альбедометры предназначены для измерения интенсивностей суммарной, рассеянной и отраженной радиаций.

Балансомер термоэлектрический М-10М предназначен для измерения полного радиационного баланса подстилающей поверхности.

Люксметр Ю-16. Предназначен для измерения освещенности, создаваемой лампами накаливания и естественным светом, источники которого расположены произвольно относительно светоприемника люксметра.

Гелиограф предназначен для регистрации продолжительности солнечного сияния.