Метеорологические наблюдения
Для изучения погоды и климата, для решения многих практических и научных задач на метеорологических станциях ведутся наблюдения за состоянием атмосферы по единой программе, в строго установленные сроки и в определенной последовательности. В каждой стране существует сеть метеостанций и наблюдательных постов. На метеостанциях и постах имеются площадки, где расположены основные метеорологические приборы, и здания с установленными барометрами и барографами. Здесь же ведется обработка наблюдений. Измеряется значение метеорологических элементов: температуры, давления и влажности воздуха, скорости и направления ветра, облачности, осадков, видимости, а также температуры почвы и поверхности воды, солнечной радиации, волнового излучения Земли и атмосферы. Станции делятся на три разряда, в зависимости от установленного объёма наблюдений. Все они вместе с научными учреждениями обеспечивают страну информацией о погоде, прогнозами погоды, а также сведениями о климатических условиях тех или иных территорий.
Размещение основных приборов на метеорологической площадке.
Внутренний вид метеорологической будки.
Психрометр Ассмана.
Флюгер Вильда.
Станционный психрометр.
Осадкомер Третьякова.
Осадкомерный стакан.
Постоянная снегомерная рейка.
Походный весовой снегомер.
Условные знаки для записи атмосферных явлений.
Календарь погоды.
Итоги наблюдений.
Различаются метеорологические приборы с визуальным отсчетом и с автоматической регистрацией — самопишущие, а также приборы с передачей показаний на расстояние — дистанционные. Для получения информации о состоянии атмосферы над большими участками земной поверхности применяются метеорологические спутники (см. Искусственные спутники Земли). Они измеряют радиационные потоки и температуру поверхности Земли и облаков, фотографируют облачный покров в видимых и инфракрасных лучах. Все это фиксируется в запоминающем устройстве (на магнитной пленке) и передается на земные приемные пункты. Высота полета метеорологического спутника — 400–1500 км, что обеспечивает полосу обзора до 1000 км и более. С помощью этих спутников следят за развитием атмосферных процессов в различных районах Земли. Ведется и зрительная оценка некоторых атмосферных явлений, их внешнего вида и качества (например, формы облаков и осадков). Помимо общегосударственной сети метеостанций наблюдения ведут торговые и военные суда, различные специальные и местные организации, которые стремятся увязать их с наблюдениями основной сети.
<addc>l</addc>
Юные краеведы занимаются систематическими наблюдениями, изучая местный климат по инструкции, разработанной для метеостанций. Они используют различные приборы, установленные на метеорологических площадках. Метеорологическая площадка удалена от крупных препятствий движению воздуха на расстояние 10–20-кратной их высоты, а также от больших водоемов. Форма её квадратная, размеры 26×26 м и более, с направлением сторон с севера на юг и с востока на запад. Школьная метеорологическая площадка, если она не совмещается с географической площадкой, имеет минимальные размеры — 10×10 м.
На метеостанциях государственной сети наблюдения ведутся в 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18 и 21 ч по московскому времени (декретному). На школьных площадках — только 3 раза. Для удобства сроки можно передвинуть на 1 ч вперед.
В метеорологической будке установлены термометры. По максимальному термометру определяют максимальную температуру воздуха между сроками наблюдений. После снятия показаний его встряхивают. Минимальный термометр (спиртовой) определяет самую низкую температуру между сроками наблюдений; она отмечается по штифтику, останавливающемуся на самом низком уровне спиртового столбика. Чтобы штифтик снова достиг поверхности столбика, термометр переворачивают резервуаром вверх. Кроме предельных термометров имеется срочный, роль которого выполняет сухой термометр психрометра. Такими же термометрами измеряют температуру поверхности перекопанной почвы. Влажность воздуха определяют с помощью психрометра и волосного гигрометра. Психрометр состоит из двух термометров. Резервуар правого из них обернут чистой батистовой (хлопчатобумажной) тряпочкой, опущенной в воду, например в стакан с дождевой водой. Он всегда показывает температуру более низкую, чем сухой термометр. По разнице в показаниях термометров, пользуясь таблицей, находят абсолютную и относительную влажность воздуха. С наступлением морозов наблюдения влажности ведут только по волосному гигрометру, который показывает относительную влажность в процентах. Эти показания в сочетании с температурой сухого термометра позволяют с помощью таблиц определить абсолютную влажность воздуха. В походе пользуются психрометром Ассмана. Его термометр заключен в металлическую оправу.
Осадки измеряют осадкомером или дождемером. Он состоит из цилиндрического ведра, пластин защиты от выдувания снега и осадкомерного стакана. Устанавливается осадкомер на столбе высотой 1,6 м. Осадки замеряются раз в сутки, утром. Мощность снежного покрова на площадке измеряют постоянной снегомерной рейкой, на которой нанесены сантиметровые деления, и переносной рейкой вне площадки — на поле, лугу, в лесу. Эти измерения производятся раз в 10 дней. Плотность снега лучше измерять походным весовым снегомером. С помощью флюгера, помещенного на 9–12-метровом столбе, определяют скорость и направление ветра. Ветер отклоняет доску флюгера на определенное деление, и по специальной таблице можно установить его силу и скорость.
Атмосферное давление обычно измеряют барометром-анероидом с соответствующими поправками по его паспорту. Точнее давление измеряется по ртутному барометру. Эти приборы установлены в помещении. Наблюдения за облачностью проводят без приборов, на глаз. Сплошная облачность — 10 баллов, отсутствие облаков — 0, 30% облачности — 3 балла и т. д. По форме различают 4 семейства и 10 родов облаков. Удобнее всего для их определения пользоваться специальным атласом облаков. Без приборов наблюдают за характером осадков (снег, крупа, зерна, ледяная крупа, град, дождь обложной, ливневый, морось, иней, изморозь, гололед, роса и др.), туманами, электрическими (гроза, зарница) и оптическими явлениями (радуга, венцы вокруг Солнца, Луны), характером ветра (буря, шквал, вихрь, метель и др.). Записывают эти наблюдения специальными знаками. Очень важно, чтобы записи были точны.
Метеонаблюдения в походе обычно проводятся через каждый час: фиксируются показания приборов, состояние неба, форма и количество облаков, осадки. Материалы наблюдений обрабатываются в виде графика давления воздуха, изменения температуры, облачности и т. п. Измерение температуры лучше производить термометром-пращей, быстро вращая его над головой; через 1–2 мин он принимает температуру воздуха. Очень интересная задача — проверить с помощью метеонаблюдений народные приметы, относящиеся к погоде, а также официальные прогнозы погоды — как долговременные, так и ежедневные; постараться определить, как оправдываются те или иные прогнозы и почему они бывают ошибочными. Важно также сопоставлять погодные условия с оптическими явлениями в атмосфере, с поведением животных, реакцией растений на изменение погоды.
Календарь погоды. Результаты наблюдений за погодой по приборам, установленным на географической площадке, регулярно, в определенные сроки заносимые в общешкольный календарь погоды. Обычно это стандартный ватмановский лист, разграфленный на девять месяцев учебного года, с сентября по май. Каждую графу —«месяц» — делят в свою очередь на двенадцать вертикальных граф (1 см шириной каждая). Последняя графа — для примечаний — оставляется шириной в 5 см. На рисунке видно, что означает каждая графа. В указанные часы производится троекратное наблюдение за температурой воздуха, а все остальные измерения проводят один раз в день (в 13 часов). В примечании юные краеведы отмечают особые явления в природе: грозу, радугу, туман, а также некоторые фенологические наблюдения (первый снег, конец листопада, первую грозу и т. д.). В конце каждого месяца подводят итоги наблюдений. Такой календарь можно делать не на год, а по сезонам года.
