Метеостанция
Метеостанция атмосферных — это объект на суше или на море, оснащенный приборами и оборудованием для измерения условий с целью предоставления информации для прогнозов погоды и изучения погоды и климата . Проведенные измерения включают температуру , атмосферное давление , влажность , скорость ветра , и направление а также количество осадков . Измерения ветра проводятся при минимально возможном количестве других препятствий, а измерения температуры и влажности не подвергаются прямому солнечному излучению или инсоляции . Ручные наблюдения проводятся не реже одного раза в день, а автоматические измерения – не реже одного раза в час. Погодные условия в море фиксируются кораблями и буями, которые измеряют несколько разные метеорологические величины, такие как температура поверхности моря (SST), высота волн и период волн. Дрейфующих метеорологических буев значительно больше, чем их заякоренных версий.
Погодные инструменты
[ редактировать ]Погодный прибор — это любое устройство, которое измеряет погодные условия. Поскольку существует множество различных погодных условий, существует множество различных погодных инструментов.
Типичные метеостанции имеют следующие приборы:
- Термометр для измерения температуры воздуха и поверхности моря.
- Барометр для измерения атмосферного давления
- Гигрометр для измерения влажности
- Анемометр для измерения скорости ветра
- Пиранометр для измерения солнечной радиации
- Дождемер для измерения жидких осадков за заданный период времени.
- Ветровой носок для измерения общей скорости и направления ветра.
- Флюгер , также называемый флюгером или флюгером: он показывает, в какую сторону дует ветер.
- Испарительный поддон для измерения испарения.
Кроме того, на некоторых автоматизированных метеостанциях аэропортов могут использоваться дополнительные приборы, в том числе:
- Датчик текущей погоды для определения выпадающих осадков
- Дисдрометр для измерения распределения капель по размерам
- Трансмиссометр для измерения видимости
- Облакомер для измерения потолка облаков
Более сложные станции могут также измерять индекс ультрафиолета , влажность листьев , влажность почвы , температуру почвы, температуру воды в прудах, озерах, ручьях или реках, а иногда и другие данные.
Контакт
[ редактировать ]За исключением приборов, требующих прямого воздействия атмосферных явлений (анемометр, дождемер), инструменты следует размещать в вентилируемом боксе, обычно в ширме Стивенсона , чтобы защитить термометр от прямых солнечных лучей и обветрить гигрометр. Приборы могут быть специализированы для периодической записи, в противном случае для ведения учета потребуется значительный ручной труд. Также желательна автоматическая передача данных в таком формате, как METAR , поскольку для прогнозирования погоды требуются данные многих метеостанций.
Персональная метеостанция
[ редактировать ]Персональная метеостанция — это набор приборов для измерения погоды, которыми управляет физическое лицо, клуб, ассоциация или предприятие (если получение и распространение данных о погоде не является частью коммерческой деятельности предприятия). Персональные метеостанции стали более совершенными и могут включать в себя множество различных датчиков для измерения погодных условий. Эти датчики могут различаться в зависимости от модели, но большинство из них измеряют скорость ветра, направление ветра, температуру снаружи и внутри помещения, влажность снаружи и внутри помещения, атмосферное давление, количество осадков, а также ультрафиолетовое или солнечное излучение. Другие доступные датчики могут измерять влажность почвы, температуру почвы и влажность листьев. Качество, количество инструментов и размещение персональных метеостанций могут сильно различаться, что затрудняет определение того, какие станции собирают точные, значимые и сопоставимые данные. Доступно большое количество розничных метеостанций .
Персональные метеостанции обычно включают в себя цифровую консоль, которая обеспечивает считывание собираемых данных. Эти консоли могут взаимодействовать с персональным компьютером, где данные могут отображаться, храниться и загружаться на веб-сайты или в системы приема/распространения данных. Доступны метеостанции с открытым исходным кодом , которые полностью настраиваются пользователями. [1]
Персональные метеостанции могут использоваться исключительно для развлечения и обучения владельца, при этом некоторые владельцы делятся своими результатами с другими. Они делают это путем ручного сбора данных и их распространения, распространения данных через Интернет или обмена данными через любительское радио . Программа Citizen Weather Observer (CWOP) — это услуга, которая облегчает обмен информацией с личных метеостанций. Эти данные передаются с помощью программного обеспечения, персонального компьютера и подключения к Интернету (или любительского радио) и используются такими группами, как Национальная метеорологическая служба (NWS), при создании моделей прогнозов . Каждая метеостанция, отправляющая данные в CWOP, также будет иметь отдельную веб-страницу, на которой будут представлены данные, отправленные этой станцией. Интернет- сайт Weather Underground — еще одно популярное место для отправки и обмена данными с другими пользователями по всему миру. Как и в случае с CWOP, каждая станция, отправляющая данные в Weather Underground, имеет уникальную веб-страницу, на которой отображаются отправленные данные. Великобритания Веб-сайт наблюдений за погодой Метеорологического бюро (WOW) также позволяет обмениваться и отображать такие данные. [2]
Выделенные корабли
[ редактировать ]Метеорологический корабль — это корабль , размещенный в океане в качестве платформы для наземных и аэрологических метеорологических измерений для использования в прогнозировании погоды. Он также предназначался для помощи в поисково-спасательных операциях и для поддержки трансатлантических рейсов. [3] [4] Создание метеорологических кораблей оказалось настолько полезным во время Второй мировой войны , что в 1948 году Международная организация гражданской авиации (ИКАО) создала глобальную сеть из 13 метеорологических кораблей. [3] Из 12 судов, оставшихся в эксплуатации в 1996 году, девять находились в северной части Атлантического океана , а три — в северной части Тихого океана . Соглашение с метеорологическими судами закончилось в 1990 году. Наблюдения с метеорологических кораблей оказались полезными в исследованиях ветра и волн, поскольку они не избегали погодных систем, к которым склонны торговые суда, и считались ценным ресурсом. [5] Последним метеорологическим кораблем был MS Polarfront , известный как метеостанция M («jilindras») на 66° с.ш., 02° в.д., находившаяся в ведении Норвежского метеорологического института . MS Polarfront был выведен из эксплуатации 1 января 2010 года. С 1960-х годов эту роль в значительной степени заменили спутники дальнего действия , самолеты и метеорологические буи . Наблюдения за погодой с судов продолжаются с тысяч добровольных торговых судов, находящихся в повседневной коммерческой эксплуатации; проект Old Weather Краудсорсинговый расшифровывает военно-морские журналы, существовавшие до эпохи специализированных кораблей.
Специальные буи
[ редактировать ]Метеорологические буи — это инструменты, которые собирают данные о погоде и океанографии в океанах и озерах мира. [6] [7] [8] Заякоренные буи используются с 1951 года. [9] а дрейфующие буи используются с конца 1970-х годов. [10] Заякоренные буи соединяются с морским дном с помощью цепей, нейлона или плавучего полипропилена . [11] С упадком метеорологических кораблей с 1970-х годов они стали играть более важную роль в измерении условий в открытом море. [12] В 1980-х и 1990-х годах сеть буев в центральной и восточной тропической части Тихого океана помогла изучить Эль-Ниньо-Южное колебание . [13] Заякоренные метеорологические буи имеют диаметр 1,5–12 метров (5–40 футов). [11] в то время как дрейфующие буи меньше, их диаметр составляет 30–40 сантиметров (12–16 дюймов). [14] Дрейфующие буи являются доминирующей формой метеорологических буев: по всему миру их насчитывается 1250. [10] Данные о ветре, поступающие с буев, имеют меньшую погрешность, чем данные с судов. [15] Между двумя платформами также существуют различия в значениях измерений температуры поверхности моря, связанные с глубиной измерения и тем, нагревается ли вода судном, которое измеряет это количество. [16]
Синоптическая метеостанция
[ редактировать ]Синоптические метеостанции — это инструменты, которые собирают метеорологическую информацию в синоптическое время 00:00, 06:00, 12:00, 18:00 ( UTC ) и в промежуточные синоптические часы 03:00, 09:00, 15:00, 21:00 (UTC). Каждой метеостанции ВМО присвоила станции уникальный код для идентификации.
Обычными измерительными приборами являются анемометр, флюгер, датчик давления, термометр, гигрометр и дождемер.
Погодные показатели форматируются в специальном формате и передаются в ВМО для помощи в модели прогноза погоды.
Сети
[ редактировать ]По всему миру создано множество сетей наземных метеостанций. Некоторые из них являются базовыми для анализа погодных фронтов и систем давления, таких как сеть синоптических наблюдений, в то время как другие носят более региональный характер и известны как мезонеты .
Глобальный
[ редактировать ]Соединенные Штаты Америки
[ редактировать ]- Метеорологическая сеть Аризоны (AZMET) [19]
- Сеть добровольных метеостанций Центральной Пенсильвании [20]
- Автоматизированная метеорологическая сеть Флориды (FAWN) [21]
- Сеть экологического мониторинга Грузии (GAEMN) [22]
- Сеть автоматизированных сельскохозяйственных метеорологических станций Индианы Пердью (PAAWS) [23]
- Айовы Экологическая мезонет (IEM) [24]
- МезоВест [25]
- Автоматизированная метеорологическая сеть Мичигана (MAWN) [26]
- Метеостанции Миссури [27]
- Национальной метеорологической службы Программа совместных наблюдателей (COOP) [28]
- Мезонет штата Нью-Йорк [29]
- Оклахома Мезонет [30]
- Кооперативная сельскохозяйственная метеорологическая сеть Тихоокеанского Северо-Запада [31]
Южное полушарие
[ редактировать ]- Проект антарктических автоматических метеостанций [32]
- Австралия: Сеть AWS Бюро метеорологии . [33]
- Австралия: Министерство сельского хозяйства и продовольствия Западной Австралии. [34]
- Австралия: Лоуэр- Мюррей- Уотер Сеть автоматических метеостанций [35]
См. также
[ редактировать ]- Глобальная телекоммуникационная система
- Обнаружение молнии
- Наблюдение за приземной погодой и анализ приземной погоды
- Метеорологический радар
- Метеорологический спутник
- Профилометр ветра
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Вербелен, Янник (2016). «Метеостанция 3» . Создатель Цепи . Архивировано из оригинала 16 апреля 2017 г. Проверено 16 апреля 2017 г.
Прошивка находится в активной разработке, и пользователям предлагается внести в нее свой вклад, разветвив репозиторий на Github. Инициатива по дальнейшей разработке аппаратного обеспечения и его коммерческой доступности реализуется в рамках дополнительного проекта OpenObservatory.
- ^ «ВАУ – новый сайт погоды для всех» . Метеорологическое бюро . 11 февраля 2011 г.
- ^ Jump up to: а б «Первый британский метеорологический корабль» . Популярная механика : 136. Июнь 1948 г.
- ^ Малькольм Фрэнсис Уиллоуби (1980). Береговая охрана США во Второй мировой войне . Арно Пресс. стр. 127–130. ISBN 978-0-405-13081-6 .
- ^ Станислав Р. Массель (1996). Поверхностные волны океана: их физика и прогноз . Всемирная научная. стр. 369–371. ISBN 978-981-02-2109-6 . Проверено 18 января 2011 г.
- ^ «Буи Великих озер» . Архивировано из оригинала 18 июня 2012 г. Проверено 16 июня 2012 г.
- ^ Буй озера Маскегон
- ^ «Метеобуй Кратерного озера» . Архивировано из оригинала 21 декабря 2012 г. Проверено 16 июня 2012 г.
- ^ Г. Л. Тимпе и Н. Ван де Вурде (октябрь 1995 г.). «Буи NOMAD: обзор сорока лет использования». «Проблемы нашей меняющейся глобальной окружающей среды». Материалы конференции. ОКЕАНЫ '95 MTS/IEEE . Том. 1. С. 309–315. дои : 10.1109/OCEANS.1995.526788 . ISBN 0-933957-14-9 . S2CID 111274406 .
- ^ Jump up to: а б Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (15 апреля 2009 г.). «Движение океана и поверхностные течения» . Проверено 28 января 2011 г.
- ^ Jump up to: а б Национальный центр буев данных (4 февраля 2008 г.). «Программа пришвартованных буев» . Национальное управление океанических и атмосферных исследований . Архивировано из оригинала 3 января 2011 г. Проверено 29 января 2011 г.
- ^ Национальный исследовательский совет (США). Комитет по наукам об океане, Национальный исследовательский совет (США). Группа исследований по взаимодействию океана и атмосферы (1974). Роль океана в прогнозировании климата: отчет о семинарах, проведенных Группой по изучению взаимодействия океана и атмосферы под эгидой Комитета по наукам об океане Совета по делам океана, Комиссии по природным ресурсам, Национального исследовательского совета . Национальные академии. п. 40.
- ^ К.А.Браунинг; Роберт Дж. Герни (1999). Глобальные энергетические и водные циклы . Издательство Кембриджского университета . п. 62. ИСБН 978-0-521-56057-3 .
- ^ Р. Лампкин и М. Пасос (8 июня 2010 г.). «Что такое бродяга?» . Глобальная программа дрифтеров . Проверено 29 января 2011 г.
- ^ Бриджит Р. Томас; Элизабет К. Кент и Вэл Р. Суэйл (2005). «Методы выравнивания скорости ветра с кораблей и буев» (PDF) . Международный журнал климатологии . 25 (7). Джон Вили и сыновья, ООО: 979–995. Бибкод : 2005IJCli..25..979T . дои : 10.1002/joc.1176 . S2CID 128839496 . Проверено 29 января 2011 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Уильям Дж. Эмери; Ричард Э. Томсон (2001). Методы анализа данных в физической океанографии . Профессиональное издательство Персидского залива. стр. 24–25. ISBN 978-0-444-50757-0 .
- ^ Расс Чедвик. Программа гражданских наблюдателей за погодой. Проверено 11 июня 2008 г.
- ^ Погода под землей. Персональная метеостанция. Проверено 11 июня 2008 г.
- ^ Метеорологическая сеть Аризоны. Проверено 11 июня 2008 г.
- ^ Климатолог штата Пенсильвания. Сеть добровольных метеостанций Центральной Пенсильвании. Архивировано 26 мая 2008 г. на Wayback Machine . Проверено 11 июня 2008 г.
- ^ Университет Флориды . Автоматизированная метеорологическая сеть Флориды. Проверено 11 июня 2008 г.
- ^ Университет Джорджии . Сеть экологического мониторинга Грузии. Архивировано 9 июня 2010 г. на Wayback Machine . Проверено 1 сентября 2010 г.
- ^ НКАР . Сеть автоматизированных сельскохозяйственных метеорологических станций Индианы Пердью (PAAWS). Проверено 11 июня 2008 г.
- ^ Университета штата Айова Факультет агрономии . Экологическая мезонет Айовы. Проверено 12 ноября 2009 г.
- ^ Университет Юты . МезоЗапад. Проверено 11 июня 2008 г.
- ^ Университет штата Мичиган . Автоматизированная метеорологическая сеть Мичигана (MAWN). Проверено 1 декабря 2008 г.
- ^ Электронная доска сельскохозяйственных объявлений Университета Миссури . Метеостанции Миссури. Проверено 11 июня 2008 г.
- ^ Национальная метеорологическая служба . Программа совместных наблюдателей. Проверено 11 июня 2008 г.
- ^ Университет Олбани . Нью-Йоркская Мезонет. Проверено 21 мая 2017 г.
- ^ Университет Оклахомы . Оклахомская мезонет. Проверено 11 июня 2008 г.
- ^ AgriMet: Кооперативная сеть сельскохозяйственной погоды Тихоокеанского Северо-Запада. Проверено 5 июня 2008 г.
- ^ Проект автоматических метеостанций. Проект антарктических автоматических метеостанций. Проверено 11 июня 2008 г.
- ^ Бюро метеорологии . Автоматические метеостанции для сельского хозяйства и других применений. Проверено 11 июня 2008 г.
- ^ Министерство сельского хозяйства и продовольствия Западной Австралии . Метеостанции Министерства сельского хозяйства и продовольствия Западной Австралии. Архивировано 19 августа 2008 г. на Wayback Machine . Проверено 11 июня 2008 г.
- ^ Водные ресурсы Нижнего Мюррея. Сеть автоматических метеостанций Нижнего Мюррея-Уотер. Архивировано 20 июля 2008 г. на Wayback Machine . Проверено 11 июня 2008 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Программа гражданских наблюдателей за погодой
- «Первоначальное руководство по получению репрезентативных метеорологических наблюдений на городских объектах», Тим Р. Оук.
- Справочник наблюдателя для международных метеорологов
- Программа совместных наблюдателей NWS
- Справочник наблюдений NWS № 2: Наблюдения на совместных станциях