Как измеряют количество выпавших осадков

Как измеряют количество выпавших осадков?

Осадки имеют очень важное значение для земли.

Выпадающая на землю вода влияет на уровень грунтовых вод и уровень воды в водоёмах.

Без воды не могут жить ни растения, ни животные.

Для земледельцев тоже очень существенно знать количество осадков.

Поэтому на каждой метеостанции измеряют количество выпавших на землю осадков.

Главным условием образования атмосферных осадков является охлаждение тёплого воздуха, приводящее к конденсации содержащегося в нём пара.

Количество выпавших осадков измеряется в миллиметрах. В среднем за год на земную поверхность выпадает около 1100 мм осадков.

Осадки измеряются или особым ведром с конусообразной защитой, или осадкомером В. Д. Третьякова. Ведро сечением в 200 см2 устанавливают на столбе высотой 2 м. Его огораживают воронкообразным футляром, сделанным из планок, для предохранения выдувания осадков (особенно снега) сильным ветром. Собранную воду сливают в мензурку и измеряют. Количество осадков измеряется толщиной слоя выпавшей воды в миллиметрах. Умеренный дождь дает 5—6 мм осадков, сильный — около 15—20 мм, а ливень — более 30 мм. Чтобы представить себе, насколько велико это количество выпадающей воды, следует знать, что 1 мм осадков на 1 га площади дает 900 ведер воды.

Источник

Что такое осадкомер и для чего он нужен?

Прибор, при помощи которого измеряют уровень атмосферных осадков, называется осадкомер. Разновидности осадкомера – плювиограф и дождемер.

Осадкомер позволяет измерять уровень как жидких осадков (дождь), так и твердых (град и снег). Эти измерительные приборы появились в распоряжении отечественных специалистов не так давно – в 70-е годы прошлого века. В качестве эталона осадкомерного прибора принят осадкомер с двойной заборной защитой – как стандарт его утвердила Всемирная Метрологическая Организация.

Конструкция и использование осадкомера

Прибор состоит из дождемерного ведра, установленного на столбе (тагане), огражденного ветрозащитой, и дождемерных стаканов, предназначенных для измерения уровня выпавших осадков. Осадкомер без ветрозащиты или с упрощенной защитой называют дождемером. Ветрозащита – это железные листы, закрепленные в виде воронки.

Осадкомеры устанавливают на метеостанциях на ровных площадках, на расстоянии не меньше двух метров от земли. Во избежание выдувания осадков из мерного ведра прибор нужно устанавливать предельно внимательно. Оптимальный вариант – площадка в окружении зданий или деревьев, которые будут препятствовать ветру. При этом пространство между осадкомером и окружающими зданиями должно быть не меньше двойной высоты этих строений.

Уровень выпавших осадков измеряют не реже двух раз в сутки, утром и вечером. Если идет сильный дождь, показания снимают еще и днем. Чтобы замерять уровень осадков, мерное ведро снимают со столба, накрывая крышкой (на его место ставят сменное), а носок прикрывая колпачком.

В помещении содержимое ведра через колпачок выливают в измерительный стакан. В теплое время года, в отсутствие дождя, замеры можно проводить и на открытом воздухе, рядом с осадкомером. Если выпал град или снег, ведро вносят в помещение, ждут, пока содержимое растает, и затем проводят измерения.

Как измеряют количество осадков?

Если уровень осадков 15-49 мм за 12 часов, дождь считается сильным. Категория «очень сильный» – это уровень осадков свыше 50 мм за то же время. Для снега термин «сильный» употребляется в случае, когда уровень осадков равен 7-19 мм за 12 часов, «очень сильный» – при выпадении более 20 мм за то же время. Также при измерении учитывается видимость.

Например, сильный снегопад – это ситуация, когда видимость не превышает 500 метров, сильный дождь – видимость не более километра. Имеется в виду метрологическая дальность видимости.

Виды осадкомеров

Помимо описанного выше механического прибора, существует еще ряд разновидностей осадкомеров. Автоматический работает по принципу весов и представляет собой целый блок приборов, позволяющий вести измерения беспрерывно в автономном режиме. Такое оборудование также называют плювиографом.

Управлять прибором можно дистанционно. Весовые снегомеры умеют измерять длину столбика пробы снега и ее массу, определяя плотность снежного покрова. Испаромером фиксируют как количество выпавших осадков, так и объем испарений с почвы и воды (испаромер-осадкомер).

По принципу действия известны также модели осадкомеров, измеряющих не вес собранных осадков, а их давление на дно сосуда, и так называемое «челночное» оборудование. Повышенной точностью отличаются камерные осадкомеры. Выбор осадкомера зависит от условий выпадения осадков, то есть от конкретной климатической зоны. Для районов с преобладанием кратковременных дождей и районов с продолжительными затяжными осадками метеорологи выбирают разные типы оборудования.

Для чего нужны осадкомеры?

При помощи этих устройств метеорологи могут проводить мониторинг погоды, давая свои рекомендации по подготовке к затяжным ливням или граду. Например, в Санкт-Петербурге установили целую систему осадкомеров, фиксирующих интенсивность дождя и снега в разных районах.

Все приборы подключены к единому серверу, полученные данные обрабатываются специальной программой. Это помогает избежать переполнения ливневых канализаций, заранее подготовить насосы для откачки воды в нужных районах, направить снегоуборочную технику туда, где она в данный момент нужнее всего.

Источник

Измерение атмосферных осадков и снежного покрова

Необходимые приборы и принадлежности: осадкомер О–1, измерительный стакан, постоянная снегомерная рейка, переносная снегомерная рейка, весовой снегомер ВС-43.

Измерение количества выпавших осадков и их интенсивности

Атмосферные осадки разделяются на две основные группы:

– осадки, выпадающие из облаков: дождь, снег, град, крупа, морось и др;

– осадки, образующиеся на поверхности земли и на предметах в результате непосредственной конденсации или сублимации водяного пара из воздуха: роса, иней, изморозь, гололёд.

На метеорологических станциях измеряют количество выпадающих осадков из облаков и интенсивность выпадения осадков.

Количество осадков – это высота (в миллиметрах) слоя воды, образовавшегося на горизонтальной поверхности от выпавшего дождя, мороси, обильных рос, тумана, растаявшего снега, града, крупы и др. за указанный интервал времени при отсутствии стока, просачивания и испарения.

Количество осадков определяется объемом жидкой воды, который получается при сборе осадков приемным сосудом с фиксированной площадью приемной поверхности.

Интенсивностью дождя называется количество осадков, выпавшее в единицу времени. Интенсивность вычисляется с точностью до 0.1 мм/мин.

Интенсивность жидких осадков определяется по результатам регистрации на движущемся диаграммном бланке изменения уровня воды, поступающей во время дождя в поплавковую камеру самописца.

Осадкомер О–1. Комплекс осадкомера О–1 состоит из двух металлических сосудов для сбора и сохранения выпадающих осадков, одной крышки к ним, тагана для установки осадкомерных сосудов, ветровой защиты и двух измерительных стаканов. Осадкомер О-1 представлен на рис. 24.

Таган с лапками на внутренней стороне служит для установки осадкосборного сосуда.

1- сосуд для сбора осадков; 2-укосина; 3-диафрагма; 4-цепочка от крышки колпачка; 5-кольцо; 6-планка ветровой защиты; 7-соединительная цепочка; 8-сливной носик; 9-колпачок.

Ветровая защита осадкомера состоит из 15 или 16 планок, имеющих форму равнобедренной трапеции и изогнутых по специальному шаблону. Верхние концы планок отогнуты во внешнюю сторону; в собранном виде они находятся в одной горизонтальной плоскости. Планки имеют вырубки с ушками, сквозь которые проходит металлическое кольцо 5; кольцо с планками крепится к столбу, на котором устанавливается осадкомер, тремя укосинами 2; укосины надеваются на кольцо через каждые пять планок. Планки расположены на равных расстояниях друг от друга и стянуты между собой вверху и внизу цепочками 7.

Для измерения количества осадков используется измерительный стакан (рис. 25), имеющий 100 делений. Одно деление стакана соответствует слою осадков высотой 0.1 мм.

Количество осадков измеряется постоянно в течение всего года. Осадкомер устанавливается так, чтобы приемная поверхность прибора находилась на высоте 2 м от поверхности земли и была строго горизонтальна. К осадкомеру устанавливается металлическая или деревянная лесенка.

С наступлением зимнего сезона, когда начинают выпадать твердые и смешанные осадки, воронка, закрывающая отверстие в диафрагме, вынимается до весны и снова вкладывается в осадкосборный сосуд, когда твердые и смешанные осадки сменяются жидкими. Сливной носик осадкомера всегда должен быть закрыт колпачком.

В зимнее время необходимо следить за тем, чтобы снег, выпадающий при штиле или слабом ветре, не задерживался на планках защиты (что чаще всего бывает при выпадении мокрого снега) и не сдувался бы в сосуд осадкомера. Задерживающийся на планках снег следует счищать. Необходимо также следить, чтобы около осадкомера не было сугробов. Образовавшиеся сугробы следует срезать лопатой и убирать с площадки, стараясь при этом не подходить близко к установке.

Измерение осадков производится два раза в сутки для получения количества за дневную и ночную половины суток в сроки, ближайшие к 8 и 20 ч поясного декретного (зимнего) времени.

Согласно установленному типовому порядку производства наблюдений, наблюдатель измерения осадков производит в следующем порядке:

– приносит к установке свободный осадкосборный сосуд, закрытый крышкой;

–заменяет им сосуд, стоявший в установке;

– перекладывает крышку с принесённого сосуда на снятый;

– уносит снятый сосуд в помещение;

– переливает собранные в осадкосборном сосуде жидкие осадки в осадкомерный стакан для последующего измерения. Переливание производится через носок сосуда. Сосуд следует держать над стаканом до тех пор, пока вода не перестанет капать.

Твердые осадки, собранные в осадкомерном сосуде, должны перед измерением растаять. Для этого сосуд с осадками оставляется в теплом помещении на некоторое время. Сосуд при этом должен быть закрыт крышкой, а носок – колпачком во избежание испарения осадков и осаждения влаги на холодных стенках с внутренней стороны сосуда.

После того как твердые осадки растают, они переливаются в осадкомерный стакан для измерения.

Интенсивность жидких осадков регистрируется с помощью плювиографа в естественных условиях метеорологической площадки в период выпадения жидких осадков, когда температура воздуха в течение суток не опускается ниже 0 0 С.

Плювиограф П–2 (рис. 26) состоит из приемного сосуда, регистрирующей части и корпуса.

1-приемный цилиндр; 2-воронка; 3-поплавковая камера; 4-поплавок; 5-стержень; 6-стрелка; 7-трубка; 8-сифон; 9-часовой барабан; 10-контрольный сосуд.

При выпадении дождя уровень воды в поплавковой камере поднимается, вместе с ним вертикально перемещается поплавок со стержнем и жестко связанная с последним стрелка с пером. Поскольку одновременно вращается часовой барабан, на ленте будут прочерчиваться наклонные линии, направленные снизу вверх. Наклон их тем круче, чем больше интенсивность осадков. После заполнения поплавковой камеры (перо поднялось на ленте до линии с обозначением 10 мм) автоматически включается сифон, вода быстро сливается из поплавковой камеры в контрольный сосуд 10, и на ленте прочерчивается вертикальная линия до нулевого деления. При отсутствии осадков на ленте прочерчивается горизонтальная линия. Таким образом, по записям на ленте плювиографа можно установить время начала и окончания дождя, продолжительность выпадения и общее количество осадков, интенсивность осадков в разные периоды времени.

Плювиограф устанавливается на столбе или специальной подставке с таким расчётом, чтобы верхний край прибора находился на высоте 2 м над поверхностью земли. Установка производится с помощью уровня так, чтобы верхний край приемника осадков был строго горизонтален. Корпус прибора укрепляется тремя проволочными оттяжками.

Плювиограф необходимо постоянно содержать в чистоте. Ленты плювиографа меняются ежедневно. Не реже двух раз в месяц (1-го и 15-го числа каждого месяца) необходимо проверять работу механизма принудительного слива, несколько раз искусственно вызывая слив.

Механизм принудительного слива требует периодической подзаводки, которую необходимо производить после каждого дождя, вызвавшего естественный слив.

Наблюдения за плювиографом проводят только в теплый период года, так как замерзание воды в холодный период может привести к порче прибора.

Наблюдения за снежным покровом

Снежный покров представляет собой слой снега на поверхности земли, который образуется в результате выпадения осадков. В снежный покров включаются также и ледяные прослойки, которые образуются на поверхности снега и почвы, а также скапливающаяся под снегом талая вода.

Наблюдения за снежным покровом состоят из ежедневных наблюдений за изменением снежного и периодических снегосъёмок для определения снегонакопления и запаса воды на элементах природного ландшафта (поле, лес, балки, овраги).

При ежедневных наблюдениях за снежным покровом определяют:

– степень покрытия окрестности станции снежным покровом (балл);

– высоту снежного покрова на метеорологической площадке или на выбранном участке вблизи станции (см).

При снегосъёмках на каждом выбранном маршруте определяют:

– высоту снежного покрова (среднюю из установленного числа измерений);

– плотность снега (среднюю из установленного числа измерений);

– структуру снежного покрова (наличие прослоек льда, воды и снега, насыщенного водой);

– характер залегания снежного покрова на маршруте;

– степень покрытия снегом маршрута;

– состояние поверхности почвы под снегом (мерзлая, талая).

Ежедневные наблюдения за снежным покровом должны проводиться при любых погодных условиях с постоянного места на метеорологической площадке или на выбранном месте вблизи площадки в срок, ближайший к 8 ч поясного декретного (зимнего) времени.

Степень покрытия снегом окрестности станции оценивается наблюдателем при визуальном осмотре окрестности станции в баллах по 10-балльной шкале (0,1 часть видимой окрестности принимается равной 1 баллу).

Если снегом покрыта вся видимая окрестность, то степень покрытия равна 10 баллам; если покрыто около 0,3 всей видимой окрестности, то степень покрытия равна 3 баллам; если наблюдаются отдельные пятна снега, покрывающие менее 0,1 видимой окрестности, то степень покрытия оценивается 0 баллов.

При отсутствии снега на поверхности почвы степень покрытия не оценивается.

Ежедневные измерения высоты снежного покрова проводятся по трём снегомерным рейкам (рис.27), которые устанавливаются на метеорологической площадке. На летний период рейки снимаются обязательно.

Снегомерные рейки представляют собой гладко обструганный прямой брусок сухого дерева длиной 180 см, шириной 6 см и толщиной 2,5 см. Рейки окрашены белой масляной или эмалевой краской и имеют на лицевой стороне шкалу в сантиметрах.

Отсчёты по рейкам № 1, 2 и 3 производят поочерёдно с точностью до 1 см. При производстве отсчётов по рейкам наблюдатель должен находиться на расстоянии 2-3 м от рейки. По отсчётам трёх реек ежедневно вычисляется среднее значение высоты снежного покрова. В конце декады вычисляется средняя высота снежного покрова за дни со снежным покровом путём деления суммы средних за сутки высот снежного покрова на число дней, в которые у реек отмечался снег, лёд или талая вода.

Для производства снегомерных съёмок должны быть выбраны и закреплены на местности маршруты:

– на открытом участке (поле) длиной 2 или 1 км (в зависимости от ландшафтных особенностей местоположения станции);

– в лесу, под кронами деревьев, длиной 0,5 км;

– 2-5 поперечников, пересекающих балки и овраги.

Выбор маршрутов осуществляется специалистами УГКС совместно с работниками станции. Каждый маршрут закрепляется на местности вехами, метками (краской или ленточками) на деревьях, кустарниках и т.п. После этого составляется описание маршрута и план окрестности в радиусе 5 км от станции с указанием маршрута. Выбранный маршрут должен быть постоянным в течение нескольких лет.

Замена маршрутов производится в случаях, если по результатам анализа снегосъёмок в УГКС будет установлено, что маршрут нетипичен для окружающего района или вблизи маршрута произошли изменения (строительство зданий, дорог, посадка или вырубка леса), оказывающие существенное влияние на залегание снежного покрова. Маршрут снегосъёмок должен располагаться не далее 5 км от станции, не ближе 0,5 км от линии железных дорог, шоссе, окраин населенных пунктов с промышленными объектами.

Снегосъёмки производятся в установленные календарные сроки, когда снегом покрыто более половины маршрута. Изменение даты календарного срока снегосъемки на 1-2 дня допускается, если наблюдаются опасные или особо опасные для данного района явления.

Первая снегосъёмка на полевом и лесном маршрутах производится в день, когда степень покрытия снегом окрестности станции впервые в сезоне равна 6 баллам или больше. В дальнейшем сроки производства снегосъёмок зависят от ландшафта, по которому проложен маршрут.

На полевом маршруте снегосъёмки производятся 10-го, 20-го и в последний день каждого месяца; весной, перед началом и в период снеготаяния, производятся учащённые снегосъёмки в каждый последний день пятидневки (5, 10, 15, 20, 25-го числа и в последний день месяца). Дата начала учащённых снегосъёмок перед весенним снеготаянием устанавливается УГКС и сообщается на станцию заблаговременно.

На лесных маршрутах снегосъёмки производятся один раз в месяц (20-го числа), а после 20 января – в конце каждой декады; во время снеготаяния – в конце каждой пятидневки.

Прекращаются снегосъёмки на полевых и лесных маршрутах после разрушения устойчивого снежного покрова, т.е. когда снегом окажется покрыта половина или меньше маршрута снегосъёмки (степень покрытия 5 баллов и менее).

Во время снегосъёмок высота снежного покрова измеряется на полевом маршруте длиной 2000 м в 100 точках, на полевом маршруте 1000 м и лесном маршруте в 50 точках при помощи снегомерной переносной рейки.

Рейка снегомерная переносная (рис. 27) изготовлена из гладко обструганного бруска сухого дерева длиной 180 см (или 130 см), шириной 4 см и толщиной 2 см. Нижний конец рейки снабжен металлическим наконечником длиной 10 см. На лицевой стороне рейки нанесены шкала в сантиметрах, нуль которой совпадает с нижним ребром наконечника.

Во время снегосъёмки при измерении высоты снежного покрова снегомерную переносную рейку необходимо погрузить в снег вертикально до поверхности почвы, при этом острый конец её не должен входить в землю. Отсчёты высоты снежного покрова на маршруте производится с точностью до 1 см.

Для определения запаса воды в снежном покрове на полевом маршруте в 10 точках, а на лесном маршруте в 5 точках производится измерение плотности снега, толщины слоя снега, насыщенного водой, и слоя талой воды, толщины притёртой ледяной корки.

Для определения плотности снежного покрова на маршруте используют весовой снегомер ВС-43.

Весовой снегомер ВС-43 (рис. 28) состоит из металлического цилиндра и весов. На одном конце цилиндра имеется кольцо с режущими зубьями, а

1-рейка коромысла; 2-передвижной груз; 3-стрелка; 4-подвес; 5 –крюк; 6-дужка; 7-утолщение с режущей кромкой; 8-передвижное кольцо; 9-цилиндр; 10 –крышка; 11- лопаточка.

При взятии пробы снега цилиндр весового снегомера погружают отвесно в снег отточенным краем вниз, слегка надавливая на него. По шкале цилиндра отсчитывают высоту снега с точностью до 1 см, отгребают лопаткой снег с одной стороны цилиндра и подводят её под нижний край цилиндра. Подняв цилиндр вместе с лопаткой, переворачивают его нижним краем вверх и очищают наружную поверхность цилиндра от снега.

Пробу снега взвешивают. Для этого цилиндр подвешивают к весам и приводят их в равновесие; после этого, держа весы на уровне глаза, отсчитывают деление шкалы линейки весов, с которым совпадает черта на скошенном крае прореза передвижного груза весов. При взвешивании пробы следует стоять спиной к ветру.

При высоте снежного покрова менее 60 см (меньше высоты цилиндра) плотность снега измеряется путём взятия одной пробы. При высоте снежного покрова более 60 см следует взять несколько проб таким образом, чтобы высота столба снега для каждой пробы была меньше 60 см. Необходимо соблюдать при этом осторожность и не нарушать целостности столба снега при взятии каждой пробы.

Плотность снега в каждой точке её определения g вычисляется делением массы пробы снега на его объём.

Масса пробы снега равна 5m (m – отсчёт по линейки весов), так как каждое деление линейки весов соответствует 5 г.

Объём пробы снега равен произведению площадки поперечного сечения цилиндра снегомера (50 см 2 ) на высоту взятой пробы (отсчёт по шкале цилиндра) 50h (см 3 ).

Исходя из этого, плотность снега вычисляется по формуле:

g = = .

Запас воды в снежном покрове определяется по формуле:

где g – средняя плотность снега по данным снегосъёмки на полевом маршруте за ту же дату;

h – средняя высота снежного покрова в балках, вычисленная делением суммы высот измерений на общее число точек определения высоты.

Произведение gh умножается на 10 для перевода данных расчёта в миллиметры.

1 Ознакомиться с устройством и принципом действия осадкомером О–1, плювиографом.

2 Ознакомиться с устройством весового снегомера и принципом вычисления плотности снежного покрова и запаса воды в снеге по весовому снегомеру.

Источник

О приборах для измерения осадков

Существует несколько вариантов осадкомеров, но наиболее распространен осадкомер Третьякова, одобренный и рекомендованный ВМО.

Осадкомер – это прибор, предназначенный для измерения жидких (в виде дождя) и твёрдых (снег, град) атмосферных осадков.

Основной частью осадкомера, конечно же, являются осадкосборные сосуды. Иногда их ещё называют осадкомерные ведра. Чтобы измерить количество выпавшего дождя или растопленного снега осадки переливают из осадкосборного сосуда в специальный измерительный стакан. Все выпавшие осадки измеряются в миллиметрах (мм) и принимают, что 1 мм осадков соответствует 1 л. воды на 1 кв.м. площади.

Плювиограф, в отличие от осадкомера, используется только в теплое время года. Это самопишущий прибор, позволяющий непрерывно регистрировать выпадающие осадки и определять их интенсивность, отсюда и название от латинских слов pluvia – дождь, graf – писать.

Перед началом регистрации осадков заводится часовой механизм барабана, на барабан крепится специальная диаграммная лента. Лента необходима для регистрации количества выпадающих осадков.

Осадки, собранные плювиографом попадают в камеру с поплавком, который приводит в движение пишущее перо с чернилами и на диаграммной ленте рисуется график. Такие ленты с графиками после расшифровки могут быть очень ценным материалом, когда нужно восстановить интенсивность и точное время выпадения или усиления дождя.

В наше время появилось много автоматических приборов для измерения осадков, но на ручных станциях традиционные осадкомеры и плювиографы продолжают служить метеорологам до сих пор.

Источник

Измерение атмосферных осадков и снежного покрова

Необходимые приборы и принадлежности: осадкомер О–1, измерительный стакан, постоянная снегомерная рейка, переносная снегомерная рейка, весовой снегомер ВС-43.

Измерение количества выпавших осадков и их интенсивности

Атмосферные осадки разделяются на две основные группы:

– осадки, выпадающие из облаков: дождь, снег, град, крупа, морось и др;

– осадки, образующиеся на поверхности земли и на предметах в результате непосредственной конденсации или сублимации водяного пара из воздуха: роса, иней, изморозь, гололёд.

На метеорологических станциях измеряют количество выпадающих осадков из облаков и интенсивность выпадения осадков.

Количество осадков – это высота (в миллиметрах) слоя воды, образовавшегося на горизонтальной поверхности от выпавшего дождя, мороси, обильных рос, тумана, растаявшего снега, града, крупы и др. за указанный интервал времени при отсутствии стока, просачивания и испарения.

Количество осадков определяется объемом жидкой воды, который получается при сборе осадков приемным сосудом с фиксированной площадью приемной поверхности.

Интенсивностью дождя называется количество осадков, выпавшее в единицу времени. Интенсивность вычисляется с точностью до 0.1 мм/мин.

Интенсивность жидких осадков определяется по результатам регистрации на движущемся диаграммном бланке изменения уровня воды, поступающей во время дождя в поплавковую камеру самописца.

Осадкомер О–1. Комплекс осадкомера О–1 состоит из двух металлических сосудов для сбора и сохранения выпадающих осадков, одной крышки к ним, тагана для установки осадкомерных сосудов, ветровой защиты и двух измерительных стаканов. Осадкомер О-1 представлен на рис. 24.

Таган с лапками на внутренней стороне служит для установки осадкосборного сосуда.

Рис. 24 Осадкомер О-1

1- сосуд для сбора осадков; 2-укосина; 3-диафрагма; 4-цепочка от крышки колпачка; 5-кольцо; 6-планка ветровой защиты; 7-соединительная цепочка; 8-сливной носик; 9-колпачок.

Ветровая защита осадкомера состоит из 15 или 16 планок, имеющих форму равнобедренной трапеции и изогнутых по специальному шаблону. Верхние концы планок отогнуты во внешнюю сторону; в собранном виде они находятся в одной горизонтальной плоскости. Планки имеют вырубки с ушками, сквозь которые проходит металлическое кольцо 5; кольцо с планками крепится к столбу, на котором устанавливается осадкомер, тремя укосинами 2; укосины надеваются на кольцо через каждые пять планок. Планки расположены на равных расстояниях друг от друга и стянуты между собой вверху и внизу цепочками 7.

Для измерения количества осадков используется измерительный стакан (рис. 25), имеющий 100 делений. Одно деление стакана соответствует слою осадков высотой 0.1 мм.

Количество осадков измеряется постоянно в течение всего года. Осадкомер устанавливается так, чтобы приемная поверхность прибора находилась на высоте 2 м от поверхности земли и была строго горизонтальна. К осадкомеру устанавливается металлическая или деревянная лесенка.

С наступлением зимнего сезона, когда начинают выпадать твердые и смешанные осадки, воронка, закрывающая отверстие в диафрагме, вынимается до весны и снова вкладывается в осадкосборный сосуд, когда твердые и смешанные осадки сменяются жидкими. Сливной носик осадкомера всегда должен быть закрыт колпачком.

Рис. 25 Измерительный стакан осадкомера

В зимнее время необходимо следить за тем, чтобы снег, выпадающий при штиле или слабом ветре, не задерживался на планках защиты (что чаще всего бывает при выпадении мокрого снега) и не сдувался бы в сосуд осадкомера. Задерживающийся на планках снег следует счищать. Необходимо также следить, чтобы около осадкомера не было сугробов. Образовавшиеся сугробы следует срезать лопатой и убирать с площадки, стараясь при этом не подходить близко к установке.

Измерение осадков производится два раза в сутки для получения количества за дневную и ночную половины суток в сроки, ближайшие к 8 и 20 ч поясного декретного (зимнего) времени.

Согласно установленному типовому порядку производства наблюдений, наблюдатель измерения осадков производит в следующем порядке:

– приносит к установке свободный осадкосборный сосуд, закрытый крышкой;

–заменяет им сосуд, стоявший в установке;

– перекладывает крышку с принесённого сосуда на снятый;

– уносит снятый сосуд в помещение;

– переливает собранные в осадкосборном сосуде жидкие осадки в осадкомерный стакан для последующего измерения. Переливание производится через носок сосуда. Сосуд следует держать над стаканом до тех пор, пока вода не перестанет капать.

Твердые осадки, собранные в осадкомерном сосуде, должны перед измерением растаять. Для этого сосуд с осадками оставляется в теплом помещении на некоторое время. Сосуд при этом должен быть закрыт крышкой, а носок – колпачком во избежание испарения осадков и осаждения влаги на холодных стенках с внутренней стороны сосуда.

После того как твердые осадки растают, они переливаются в осадкомерный стакан для измерения.

Интенсивность жидких осадков регистрируется с помощью плювиографа в естественных условиях метеорологической площадки в период выпадения жидких осадков, когда температура воздуха в течение суток не опускается ниже 0 0 С.

Плювиограф П–2 (рис. 26) состоит из приемного сосуда, регистрирующей части и корпуса.

1-приемный цилиндр; 2-воронка; 3-поплавковая камера; 4-поплавок; 5-стержень; 6-стрелка; 7-трубка; 8-сифон; 9-часовой барабан; 10-контрольный сосуд.

При выпадении дождя уровень воды в поплавковой камере поднимается, вместе с ним вертикально перемещается поплавок со стержнем и жестко связанная с последним стрелка с пером. Поскольку одновременно вращается часовой барабан, на ленте будут прочерчиваться наклонные линии, направленные снизу вверх. Наклон их тем круче, чем больше интенсивность осадков. После заполнения поплавковой камеры (перо поднялось на ленте до линии с обозначением 10 мм) автоматически включается сифон, вода быстро сливается из поплавковой камеры в контрольный сосуд 10, и на ленте прочерчивается вертикальная линия до нулевого деления. При отсутствии осадков на ленте прочерчивается горизонтальная линия. Таким образом, по записям на ленте плювиографа можно установить время начала и окончания дождя, продолжительность выпадения и общее количество осадков, интенсивность осадков в разные периоды времени.

Плювиограф устанавливается на столбе или специальной подставке с таким расчётом, чтобы верхний край прибора находился на высоте 2 м над поверхностью земли. Установка производится с помощью уровня так, чтобы верхний край приемника осадков был строго горизонтален. Корпус прибора укрепляется тремя проволочными оттяжками.

Плювиограф необходимо постоянно содержать в чистоте. Ленты плювиографа меняются ежедневно. Не реже двух раз в месяц (1-го и 15-го числа каждого месяца) необходимо проверять работу механизма принудительного слива, несколько раз искусственно вызывая слив.

Механизм принудительного слива требует периодической подзаводки, которую необходимо производить после каждого дождя, вызвавшего естественный слив.

Наблюдения за плювиографом проводят только в теплый период года, так как замерзание воды в холодный период может привести к порче прибора.

Наблюдения за снежным покровом

Снежный покров представляет собой слой снега на поверхности земли, который образуется в результате выпадения осадков. В снежный покров включаются также и ледяные прослойки, которые образуются на поверхности снега и почвы, а также скапливающаяся под снегом талая вода.

Наблюдения за снежным покровом состоят из ежедневных наблюдений за изменением снежного и периодических снегосъёмок для определения снегонакопления и запаса воды на элементах природного ландшафта (поле, лес, балки, овраги).

При ежедневных наблюдениях за снежным покровом определяют:

– степень покрытия окрестности станции снежным покровом (балл);

– высоту снежного покрова на метеорологической площадке или на выбранном участке вблизи станции (см).

При снегосъёмках на каждом выбранном маршруте определяют:

– высоту снежного покрова (среднюю из установленного числа измерений);

– плотность снега (среднюю из установленного числа измерений);

– структуру снежного покрова (наличие прослоек льда, воды и снега, насыщенного водой);

– характер залегания снежного покрова на маршруте;

– степень покрытия снегом маршрута;

– состояние поверхности почвы под снегом (мерзлая, талая).

Ежедневные наблюдения за снежным покровом должны проводиться при любых погодных условиях с постоянного места на метеорологической площадке или на выбранном месте вблизи площадки в срок, ближайший к 8 ч поясного декретного (зимнего) времени.

Степень покрытия снегом окрестности станции оценивается наблюдателем при визуальном осмотре окрестности станции в баллах по 10-балльной шкале (0,1 часть видимой окрестности принимается равной 1 баллу).

Если снегом покрыта вся видимая окрестность, то степень покрытия равна 10 баллам; если покрыто около 0,3 всей видимой окрестности, то степень покрытия равна 3 баллам; если наблюдаются отдельные пятна снега, покрывающие менее 0,1 видимой окрестности, то степень покрытия оценивается 0 баллов.

При отсутствии снега на поверхности почвы степень покрытия не оценивается.

Ежедневные измерения высоты снежного покрова проводятся по трём снегомерным рейкам (рис.27), которые устанавливаются на метеорологической площадке. На летний период рейки снимаются обязательно.

Рис. 27 Постоянная (а) и переносная (б) снегомерные рейки

Снегомерные рейки представляют собой гладко обструганный прямой брусок сухого дерева длиной 180 см, шириной 6 см и толщиной 2,5 см. Рейки окрашены белой масляной или эмалевой краской и имеют на лицевой стороне шкалу в сантиметрах.

Отсчёты по рейкам № 1, 2 и 3 производят поочерёдно с точностью до 1 см. При производстве отсчётов по рейкам наблюдатель должен находиться на расстоянии 2-3 м от рейки. По отсчётам трёх реек ежедневно вычисляется среднее значение высоты снежного покрова. В конце декады вычисляется средняя высота снежного покрова за дни со снежным покровом путём деления суммы средних за сутки высот снежного покрова на число дней, в которые у реек отмечался снег, лёд или талая вода.

Для производства снегомерных съёмок должны быть выбраны и закреплены на местности маршруты:

– на открытом участке (поле) длиной 2 или 1 км (в зависимости от ландшафтных особенностей местоположения станции);

– в лесу, под кронами деревьев, длиной 0,5 км;

– 2-5 поперечников, пересекающих балки и овраги.

Выбор маршрутов осуществляется специалистами УГКС совместно с работниками станции. Каждый маршрут закрепляется на местности вехами, метками (краской или ленточками) на деревьях, кустарниках и т.п. После этого составляется описание маршрута и план окрестности в радиусе 5 км от станции с указанием маршрута. Выбранный маршрут должен быть постоянным в течение нескольких лет.

Замена маршрутов производится в случаях, если по результатам анализа снегосъёмок в УГКС будет установлено, что маршрут нетипичен для окружающего района или вблизи маршрута произошли изменения (строительство зданий, дорог, посадка или вырубка леса), оказывающие существенное влияние на залегание снежного покрова. Маршрут снегосъёмок должен располагаться не далее 5 км от станции, не ближе 0,5 км от линии железных дорог, шоссе, окраин населенных пунктов с промышленными объектами.

Снегосъёмки производятся в установленные календарные сроки, когда снегом покрыто более половины маршрута. Изменение даты календарного срока снегосъемки на 1-2 дня допускается, если наблюдаются опасные или особо опасные для данного района явления.

Первая снегосъёмка на полевом и лесном маршрутах производится в день, когда степень покрытия снегом окрестности станции впервые в сезоне равна 6 баллам или больше. В дальнейшем сроки производства снегосъёмок зависят от ландшафта, по которому проложен маршрут.

На полевом маршруте снегосъёмки производятся 10-го, 20-го и в последний день каждого месяца; весной, перед началом и в период снеготаяния, производятся учащённые снегосъёмки в каждый последний день пятидневки (5, 10, 15, 20, 25-го числа и в последний день месяца). Дата начала учащённых снегосъёмок перед весенним снеготаянием устанавливается УГКС и сообщается на станцию заблаговременно.

На лесных маршрутах снегосъёмки производятся один раз в месяц (20-го числа), а после 20 января – в конце каждой декады; во время снеготаяния – в конце каждой пятидневки.

Прекращаются снегосъёмки на полевых и лесных маршрутах после разрушения устойчивого снежного покрова, т.е. когда снегом окажется покрыта половина или меньше маршрута снегосъёмки (степень покрытия 5 баллов и менее).

Во время снегосъёмок высота снежного покрова измеряется на полевом маршруте длиной 2000 м в 100 точках, на полевом маршруте 1000 м и лесном маршруте в 50 точках при помощи снегомерной переносной рейки.

Рейка снегомерная переносная (рис. 27) изготовлена из гладко обструганного бруска сухого дерева длиной 180 см (или 130 см), шириной 4 см и толщиной 2 см. Нижний конец рейки снабжен металлическим наконечником длиной 10 см. На лицевой стороне рейки нанесены шкала в сантиметрах, нуль которой совпадает с нижним ребром наконечника.

Во время снегосъёмки при измерении высоты снежного покрова снегомерную переносную рейку необходимо погрузить в снег вертикально до поверхности почвы, при этом острый конец её не должен входить в землю. Отсчёты высоты снежного покрова на маршруте производится с точностью до 1 см.

Для определения запаса воды в снежном покрове на полевом маршруте в 10 точках, а на лесном маршруте в 5 точках производится измерение плотности снега, толщины слоя снега, насыщенного водой, и слоя талой воды, толщины притёртой ледяной корки.

Для определения плотности снежного покрова на маршруте используют весовой снегомер ВС-43.

Весовой снегомер ВС-43 (рис. 28) состоит из металлического цилиндра и весов. На одном конце цилиндра имеется кольцо с режущими зубьями, а

Рис. 28 Снегомер весовой ВС-43.

1-рейка коромысла; 2-передвижной груз; 3-стрелка; 4-подвес; 5 –крюк; 6-дужка; 7-утолщение с режущей кромкой; 8-передвижное кольцо; 9-цилиндр; 10 –крышка; 11- лопаточка.

При взятии пробы снега цилиндр весового снегомера погружают отвесно в снег отточенным краем вниз, слегка надавливая на него. По шкале цилиндра отсчитывают высоту снега с точностью до 1 см, отгребают лопаткой снег с одной стороны цилиндра и подводят её под нижний край цилиндра. Подняв цилиндр вместе с лопаткой, переворачивают его нижним краем вверх и очищают наружную поверхность цилиндра от снега.

Пробу снега взвешивают. Для этого цилиндр подвешивают к весам и приводят их в равновесие; после этого, держа весы на уровне глаза, отсчитывают деление шкалы линейки весов, с которым совпадает черта на скошенном крае прореза передвижного груза весов. При взвешивании пробы следует стоять спиной к ветру.

При высоте снежного покрова менее 60 см (меньше высоты цилиндра) плотность снега измеряется путём взятия одной пробы. При высоте снежного покрова более 60 см следует взять несколько проб таким образом, чтобы высота столба снега для каждой пробы была меньше 60 см. Необходимо соблюдать при этом осторожность и не нарушать целостности столба снега при взятии каждой пробы.

Плотность снега в каждой точке её определения g вычисляется делением массы пробы снега на его объём.

Масса пробы снега равна 5m (m – отсчёт по линейки весов), так как каждое деление линейки весов соответствует 5 г.

Объём пробы снега равен произведению площадки поперечного сечения цилиндра снегомера (50 см 2 ) на высоту взятой пробы (отсчёт по шкале цилиндра) 50h (см 3 ).

Исходя из этого, плотность снега вычисляется по формуле:

g = = .

Запас воды в снежном покрове определяется по формуле:

где g – средняя плотность снега по данным снегосъёмки на полевом маршруте за ту же дату;

h – средняя высота снежного покрова в балках, вычисленная делением суммы высот измерений на общее число точек определения высоты.

Произведение gh умножается на 10 для перевода данных расчёта в миллиметры.

1 Ознакомиться с устройством и принципом действия осадкомером О–1, плювиографом.

2 Ознакомиться с устройством весового снегомера и принципом вычисления плотности снежного покрова и запаса воды в снеге по весовому снегомеру.

Источник