Спостереження за більшістю метеорологічних елементів проводяться на метеорологічному майданчику. Точність отриманих результатів багато в чому залежить від вибору місця для метеорологічного майданчика й розміщення приборів на ньому.
Метеорологічний майданчик обладнують на рівній, відкритій горизонтальній ділянці, типової для даного району, з метою отримання даних спостережень, які є характерними для даної території.
Метеорологічний майданчик має форму прямокутника, боки якого зорієнтовані згідно сторін світу (з півночі на південь та з заходу на схід відповідно).
Розміри майданчика залежать від кількості обладнання, встановленого на ньому. Стандартні майданчики мають розмір 26 м на 26 м, майданчики з скороченим переліком спостережень 20 м на 16 м, метеопости – 6 м на 5 м.
Ділянку, відведену для метеорологічного майданчику, огороджують стандартною загорожею з металевої сітки або дроту, яку натягують через 10-20 см на дерев’яні стовпи. Вхід на майданчик роблять з північної сторони.
Прилади на метеорологічному майданчику розміщують у визначеному порядку (рисунок 1). З метою, щоб прилади не робили один одному тінь та не запобігали вільному обміну повітря, відстань між ними, а також загорожею повинна бути від 4 м до 6 м.
З північної сторони майданчику розміщують більш високі прилади: флюгер з легкою дошкою, флюгер з важкою дошкою та ожеледний станок. У виняткових випадках на деяких метеорологічних станціях флюгер встановлюють на даху будівлі. В південній частині майданчику передбачають ділянки з натуральним покровом та очищену для встановлення ґрунтових термометрів. На ділянці з натуральним покровом встановлюють також мерзлотомір і снігомірну рейку. В середній частині майданчику розміщують психометричну будку, будку для самописців, опадомір, плювіограф.
Актинометричні прилади встановлюють в південній частині майданчику. Всі інші прилади розміщують на вільних місцях, переважно на північній стороні майданчику.
Для зберігання натурального покрову на метеорологічному майданчику ходіння дозволяється тільки по стежкам шириною від 40 см до 50 см. Їх прокладають так, щоб спостерігач мав змогу підходити до приладів з північної сторони й витрачати менше часу на переходи від одного приладу до іншого. Взимку, при рівномірному сніговому покрові не рекомендується очищати стежки від снігу. Влітку висота рослинного покрову на майданчику не повинна перевищувати 20 см. Скошену траву зразу прибирають з майданчику.
1- флюгер з легкою дошкою; 2 – флюгер з важкою дошкою; 3- ожеледний станок; 4 – психрометрична будка; 5 – будка для самописців; 6, 7 – додаткові будки; 8 – опадомір; 9 – плювіограф; 10 – очищена ділянка для надґрунтових та колінчатих термометрів; 11 – ділянка для витяжних термометрів; 12 – мерзлотомір;
13 – снігомірна рейка; 14 – місце для актинометричних спостережень; 15 – загорожа; 16 – вхід на метеорологічний майданчик
Рисунок 1 - План метеорологічного майданчика
При виборі місця для метеорологічного посту (рисунок 2) дотримуються всіх вимог, що висуваються до метеорологічного майданчику. Основний прилад метеопоста – будка Селянинова (психрометрична будка) (рисунок 3), в якій розміщують термометри для виміру температури повітря та гігрометри.
Термометри для виміру температури поверхні ґрунту розміщують на очищеній ділянці. Взимку на ній встановлюють снігомірну рейку. Аспіраційний психрометр підвішують на стовпі будки.
1- будка Селянинова; 2- опадомір; 3 - очищена ділянка для ґрунтових термометрів; 4- снігомірна рейка;
5 - стовп для аспіраційного психрометра; 6 - загорожа; 7 - вхід
Рисунок 2 - План метеорологічного майданчику метеопоста
Деякі метеорологічні спостереження проводять за межами майданчику. Наприклад, висоту снігового покрову, вологість ґрунту, кількість опадів виміряють на тих ділянках, які потрібні; тиск – в службових приміщеннях метеорологічних станцій.
Всі метеорологічні прилади, що застосовуються на метеорологічних станціях та постах, повинні своєчасно проходити відповідні перевірки з відміткою у паспортах (формулярах).
Рисунок 3 - Будка Селянинові (психрометрична будка)
Прилади для виміру температури ґрунту та повітря
Виміри температури повітря
Для вимірів температури повітря застосовують термометри: психрометричний, максимальний і мінімальний. Для безперервної реєстрації температури повітря використовується термограф.
Психрометричний термометр – ртутний, з кулеподібним резервуаром і металевим ковпачком у верхній частині, ціна поділки шкали - 0,2оС.
При температурі мінус 20оС і нижче одночасно з психрометричним застосовують низько градусний спиртовий термометр з циліндричним резервуаром.
Психрометричні термометри застосовують у парі та складають психрометр, який служить одночасно для визначення і температури, і вологості повітря.
Термометри для виміру температури повітря розміщують у психрометричній будці, стінки якої зроблені з подвійних жалюзів, розташованих одна над другою на відстані 25 мм під кутом 45о до горизонтальної поверхні. Там же розміщуються основний та запасний гігрометри. Стінки захищають термометри від впливу прямих сонячних променів і, разом з тим, не роблять перешкоди вільному доступу повітря. Одна з стінок відкривається.
Усередині будки є штатив, на якому кріпляться вертикально два психрометричних термометра: зліва – сухий, по якому визначають температуру повітря, справа – змочений (вологий). Максимальний і мінімальний термометри розташовують горизонтально, резервуарами до сходу (рисунок 3).
Рисунок 3 – Обладнання психрометричної будки
Термограф використовують для безперервного запису вимірів температури повітря. Він складається з трьох основних частин: прийомної, передаючої та реєструючої.
Виміри температури ґрунту
Для вимірів температури ґрунту застосовуються рідинні термометри: терміновий, максимальний та мінімальний.
Терміновий термометр застосовується для визначення температури поверхні ґрунту в даний момент. Це ртутний термометр з циліндричним резервуаром. Ціна поділки на його шкалі – 0,5оС.
Максимальний термометр застосовується для виміру самої високої (максимальної) температури за період між термінами спостережень. Це ртутний термометр з циліндричним резервуаром. Поділки на шкалі нанесені через 0,5оС. Максимальний показник температури термометр зберігає за рахунок спеціального пристрою.
Для підготовки до наступних вимірювань максимальний термометр необхідно струшувати, щоб повернути ртуть з капіляру в резервуар.
Мінімальний термометр застосовується для виміру самої низької температури за період між термінами спостережень. Це спиртовий термометр з ціною поділки 0,5оС.
На метеорологічних станціях і постах термометри для виміру температури поверхні ґрунту установлюють на відкритому майданчику розміром 4 на 6 м.
Попередньо з майданчика видаляють рослинний покров й розрихлюють ґрунт. Усі три термометра розміщують у середині майданчику резервуарами на схід, на відстані 10…15 см, один від одного в невеличких заглибленнях, зроблених легким натиском на термометр так, щоб резервуари та зовнішня оболонка термометрів були наполовину заглиблені в ґрунт. Терміновий і мінімальний термометр встановлюють горизонтально, а максимальний - з невеликим нахилом у бік резервуару.
Прилади для вимірювання атмосферного тиску
Для виміру атмосферного тиску найбільше розповсюдження отримали ртутні барометри та анероїди.
Барометр-анероїд. Приймальною частиною анероїда є коробка, яка складається з двох спаяних між собою гофрованих мембран. Внутрішній тиск коробки доведений до 0,01 мм ртутного стовпа. Через систему важелів коробка пов’язана зі стрілкою. Зміни атмосферного тиску визначаються за допомогою шкали. Поділки шкали дані в мм ртутного стовпа з ціною поділки 0,5 мм. До шкали анероїда прикріплений термометр для виміру температури приладу. Барометр-анероїд встановлюють горизонтально на спеціальній підставці або столі. Футляр, в якому розміщений анероїд, відчиняють тільки на час спостережень. При спостереженнях по анероїду, спочатку відраховують температуру по термометру з точністю 0,1оС. Після цього, легенько постукав по склу анероїда для того, щоб перемогти тертя в передаючій частині, відраховують значення тиску з точністю до 0,1 мм (рисунок 4).
Рисунок 4 – Барометр-анероїд
Барограф застосовують для безперервної реєстрації змін атмосферного тиску. На одному з важелів барографа є стрілка, яка закінчується пером. Реєструючою частиною барографа є барабан (з годинниковим механізмом у нутрі), на який надівається паперова стрічка. В залежності від швидкості обертання, розрізняють добові тижневі барографи (рисунок 5).
Рисунок 5 – Барограф
Прилади для виміру напрямку та швидкості вітру
Основними приладами для виміру напрямку та швидкості вітру є: флюгер; анеморумбометр; ручний анемометр.
Флюгер є розповсюдженим приладом для виміру напрямку та швидкості вітру. Показником напрямку вітру у флюгера є двохлопастна флюгарка з противагою. Розрізняють флюгера з легкою дошкою (200 гр.) і з важкою (800 гр.), які виміряють швидкість вітру відповідно до 20 і до 40 м/сек. Флюгер встановлюється на відкритому майданчику на висоті 8-12 м від землі або на даху будівлі. Над дахом він повинен розміщуватися на висоті не менш як 4 м. Орієнтують флюгер по компасу або по полуденній лінії.
Анеморумбометр М-63 – дистанційний прилад. Він призначений для виміру швидкості вітру, опосередкованої за 10-хвилинний інтервал, максимальної миттєвої швидкості вітру між термінами спостережень і напрямку вітру. Принцип дії анеморумбометра заснований на перетворюванні швидкості та напрямку вітру в електричні величини. В комплект приладу входять: датчик, пульт та блок живлення. Датчик анеморумбометра встановлюють на високому стовпі або на даху будівлі, а пульт і блок живлення – у службовому приміщенні (рисунок 6).
Рисунок 5 – Анеморумбометр М-63
Ручний анемометр чашковий застосовують для виміру середньої швидкості вітру за певний період часу. Циферблат приладу має три шкали, по яким відраховуються тисячі, сотні, десятки й одиниці обертів. За показниками великої стрілки відраховуються десятки й одиниці обертів. За показниками двох маленьких циферблатів відраховують сотні та тисячі обертів. Для виміру швидкості вітру ручний анемометр встановлюють на дерев’яному стовпі визначеної висоти або тримають у витягнутій руці, циферблатом перпендикулярно напрямку вітру. За різницею показників анемометру до і після спостережень, поділеної на час роботи приладу, визначають число поділок лічильника в 1 сек. Для виразу швидкості вітру в м/сек. Використовують документацію приладу.
Література
1. Артамонов Б.Б., Штангрет В.П., Науменко І.Ю. Метеорологія і кліматологія: Навчальний посібник. – Хмельницький : ХДУ, 2004. – 133 с.
1. Хромов С.П. Метеорология и климатология. Ленинград : Гидрометеорологическое издательство, 1968. – 491 с.