Призначений для збору в будь-який час року і наступного вимірювання кількості рідких і твердих опадів, що випадають на поверхню Землі на гідрометеорологічних станціях і постах.

Для вимірювання кількості опадів, зібраних в посудині, служить мірний стакан, який має 100 поділок. Встановлюється опадомір так, щоб приймальна поверхня відра знаходилася на висоті 2 м над грунтом. Вимірювання кількості опадів в мм шару води проводиться вимірювальною склянкою з нанесеними на ній поділками; кількість твердих опадів вимірюють після того, як вони розтануть. Для захисту від вітру та інших впливів служить спеціальний козирок з рухливих планок особливої конфігурації. За стійкістю до кліматичних дій опадомір відповідає категорії 1 за ГОСТ 15150-69.

Технічні характеристики:

# Приймальна площа опадоміра площею 200 см2, висотою 40 см.

# Число поділок вимірювальної склянки - 100.

# Ціна поділки вимірювальної склянки 0,1 мм опадів.

# Середній термін служби 8 років.

# Умови експлуатації - температура навколишнього повітря від -50 до 50 С.

# Габаритні розміри: діаметр 1040 х 600 мм. Маса 13 кг.

# Гарантійний термін: 12 місяців.

Рис. 40. Опадомір Третьякова. Вигляд зверху

Рис. 40 - а. Опадомір Третьякова, встановлений на метеомайданчику

Рис. 40 - б. Встановлення мірного стакана у опадомір

Рис. 41. Будова плювіографа у розрізі

Рис. 42. ІВО -30. Вимірювач висоти хмарності, встановлений на метеостанції

Лабораторна робота № 8. Вивчення методів визначення характеристик сонячної радіації та їх практичне застосування

 

Обладнання: балансомір метеорологічний, актинометр, геліограф, піранометр.

 

Завдання 1. Замалювати у зошиті будову та описати основні принципи роботи приладів для визначення параметрів сонячної радіації:

- балансоміра метеорологічного;

- актинометра;

- піранометра;

- геліографа-самописця.

 

 

Завдання 2. За даними середньомісячних показників сонячної радіації на одній з метеостанцій України побудувати графіки регресійної залежності між такими складовими радіаційного потоку:

- прямою сонячною радіацією та сумарною сонячною радіацією,

- сумарною сонячною радіацією та радіаційним балансом.

 

Завдання 3. Визначити вклад потоку розсіяної сонячної радіації у сумарний потік (у відсотках). Дані обрахунків оформити у вигляді таблиці. За розрахованими показниками побудувати графік вкладу розсіяної радіації в сумарну.

 

Завдання 4 (висновок). Проаналізувати побудовані графіки, описати виявлені закономірності та взаємозв’язки між показниками сонячної радіації.

Теоретичні відомості до роботи.

Метеорологічні спостереження за ходом сонячної радіації називають актинометричними.

Для вимірювання прямої сонячної радіації використовують піргеліометри та актинометри, а для розсіяної – піранометри. Тривалість сонячного сяяння (в год) вимірюють за допомогою геліографа.

 

Рис. 43. Піргеліометр

 

Рис. 44. Термоелектричний актинометр

 

 

Рис. 45. Піранометр Янішевського

Рис. 46. Геліограф - самописець

Актинометричними називаютьспостереження за сонячною радіацією. Для вимірювання прямої сонячної радіації використовують піргеліометри і актинометри (рис. 43, 44), а для розсіяної— піранометри (рис. 45). Тривалість сонячного сяяння (в годинах) вимірюють за допомогою геліографа (рис. 46).

Для вимірювання відбитої радіації використовують прилад альбедометр (рис. 47), приймальною частиною якого є голівка піранометра. Всі прилади для вимірювання сонячної радіації термоелектричні.

 

Рис. 47. Альбедометр польовий

 

 

Рис. 48. Термоелектричний балансомір

 

Вимірювання складових радіаційного балансу включають в себе вимірювання прямої, розсіяної, відбитої короткохвильової радіації (довжина хвилі менше 4000 нм), а також радіаційного балансу підстилаючої поверхні. Як приймачі короткохвильової (інтегральної) сонячної радіації (довжина хвилі менше 4000 нм), використовуються термоелектричні прилади Ю. Д. Янішевського, прийняті на мережі актинометричних станцій України. Пряма радіація, що надходить на перпендикулярну до променя падіння поверхню (S) вимірюється актинометрами М-3, встановленому на підставці, що стежить за Сонцем; розсіяна радіація (D) - піранометром М-80 в тіньовому кільці; відбита радіація (Rк) - альбедометром М-80. Радіаційний баланс підстилаючої поверхні (В) визначається як сума величини (BS '), отриманої за балансометром M-10M, встановленим в тіньовому кільці і прямої сонячної радіації S', що надходить на горизонтальну поверхню.

 

 

Рис. 49. Встановлення актинометричних приладів на метеостанції

 

Актинометричні прилади, які встановлені на метеостанції (рис. 48, 49), градуюються регулярно протягом місяця за контрольними приладами, які щорічно повіряються за еталонними зразками. Останні, у свою чергу, калібрують за Українським еталоном (зокрема, за піргеліометрами Геофізичної обсерваторії в Криму), регулярно порівнюються з європейським радіаційним еталоном в Давосі.

Для вимірювання УФ радіації в області 300-380 нм і природної освітленості використовуються прилади, розроблені в Росії. Для вимірювання ефективної радіації та визначення УФ індексів використовується прилад UVB-1 фірми «YES», для вимірювання УФ радіації області А - прилад UVA-1 фірми «YES».
Вимірювання ФАР до 2002 року проводилися за допомогою кольорових піранометра ГГО (область спектра 380-710 нм), в даний час - квантовим датчиком фірми «LI-COR» (область спектра - 400-700 нм).

 

Рис. 50. Актиномерт та піранометр еталонні

 

З 2001 р. проводяться оцінки оптичних і радіаційних характеристик аерозолю за сонячним і небесним фотометром CIMEL, який входить в наземну мережу AERONET.

На підставі даних стандартних вимірів прямої сонячної радіації визначаються характеристики прозорості атмосфери: інтегральний коефіцієнт прозорості P2 і фактор мутності Т2, наведені до маси атмосфери m = 2, а також аерозольна оптична товщина для довжини хвилі 550 нм.

Починаючи з 1994 р., реєстрація всіх видів атмосферної радіації проводиться із хвилинним дозволом на підставі апаратно-програмного комплексу "SUN", спеціально розробленого для цих цілей. Створена і постійно поповнюється електронна база даних всіх радіаційних потоків. Часто на геліометричних (актинометричних) метеостанціях проводяться спостереження за атмосферним озоном.

 

Рис. 51. Вигляд даху Кримської обсерваторії з приладами актинометричного контролю

 

В цілому слід відмітити, що актинометричні спостереження проводяться далеко не на усіх метеостанціях України, а лише на тих, що мають спеціальне обладнання та програми. Актинометричні метеостанції спеціалізованого типу є в Криму та Карпатах. Серед 6 метеостанцій Волинської області лише на одній (Ковельській) проводяться актинометричні спостереження за скороченою програмою.

 

 

ПИТАННЯ ДЛЯ ПІДГОТОВКИ ДО ЕКЗАМЕНУ

1. Основні фактори кліматоутворення.

2. Тропосфера, її структура і специфіка.

3. Стратосфера, її будова, процеси, що у ній відбуваються.

4. Приземний шар атмосфери та методи його дослідження.

5. Шари вільної атмосфери та процеси, що у них відбуваються.

6. Температура повітря, фактори, що визначають її зміни.

7. Сухоадіабатичні процеси в атмосфері.

8. Вологоадіабатичні процеси в атмосфері.

9. Добовий і річний хід температури повітря у приземному шарі.

10. Географічний розподіл температури повітря на Землі.

11. Структура гідрометеослужби України та її завдання.

12. Предмет, структура і завдання сучасної науки про атмосферу.

13. Основні напрямки досліджень сучасної метеорології.

14. Кліматологія: предмет, об’єкт дослідження, завдання і методи.

15. Всесвітня служба погоди, її завдання та функції.

16. Моніторинг стану атмосфери та його екологічна роль.

17. Будова атмосфери Землі.

18. Хімічний склад атмосферного повітря і зміни його з висотою.

19. Вертикальна температурна стратифікація атмосфери Землі.

20. Історія розвитку досліджень атмосфери.

21. Вклад вітчизняних дослідників у вивчення атмосферних процесів.

22. Основні прилади, що застосовуються при визначенні температури.

23. Основні прилади, що застосовуються при визначенні характеристик вологості.

24. Прилади, що застосовуються при визначенні атмосферного тиску.

25. Основні прилади та апаратура, що застосовуються при визначенні складових радіаційного балансу.

26. Сонячна радіація та її вклад у формування клімату.

27. Основні складові сонячної радіації та їх характеристики.

28. Альбедо. Поняття. Фактори, що на нього впливають.

29. Актинометрія і методи її досліджень.

30. Агрометеорологія і методи її досліджень.

31. Мікрометеорологія і методи її досліджень.

32. Синоптична метеорологія і методи її досліджень.

33. Аерологія та методи її досліджень.

34. Вода в атмосфері. Продукти конденсації водяної пари.

35. Гідрометеори та процеси їх утворення.

36. Умови утворення туманів.

37. Хмари і умови їх утворення.

38. Основні гіпотези формування атмосферних опадів.

39. Міжнародна класифікація хмар.

40. Заморозки й умови їх утворення. Методи боротьби із заморозками.

41. Температурні інверсії та їх екологічний вплив.

42. Основні характеристики вологості повітря.

43. Атмосферний тиск. Географічний розподіл. Зміни з висотою.

44. Загальна циркуляція атмосфери Землі. Схема. Умови формування.

45. Місцеві вітри. Умови їх утворення, циркуляція.

46. Порівняльна характеристика пасатної і мусонної циркуляції.

47. Циклони. Умови утворення. Вплив на погоду.

48. Антициклони. Умови утворення. Вплив на погоду.

49. Атмосферні фронти. Умови утворення. Типи.

50. Особливості погодних умов у системах холодного і теплого фронту.

51. Струмінні течії. Їх роль у синоптичних процесах.

52. Класифікація кліматів Землі. Історія дослідження питання.

53. Класифікація кліматів за Б.П.Алісовим.

54. Особливості погодних процесів у помірному кліматичному поясі.

55. Кліматичне районування України.

56. Кліматичні особливості території Волині.

57. Кліматичні пояси та області на території України.

58. Вплив циклонічної циркуляції на клімат України.

59. Вплив центрів дії атмосфери на клімат України.

60. Мікрокліматичні особливості території на прикладі вашого регіону (місто, район, місцевість).

 

5. БІБЛІОГРАФІЯ

Основна література:

1. Основи метеорології / За ред. Воронова С.П., Проценка Г.Д. – В 2-х ч. – К., 2004.

2. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология. - 5 изд.- М.: Изд. МГУ, 2004.

3. Чернюк Г.В. Метеорологія і кліматологія. – Тернопіль, Підручники і посібники, 2005.

4. Колісник П.І. Метеорологія. - К.: Вища школа,1986.

 

Додаткова література:

5.Климатология / Под ред. Дроздова О.А. и др. - Л.: Гидрометиздат, 1989.

6. Дмитренко В.П. Агрометеорологія. - К.: Урожай, 1997.

7. Борисенко Е.П. Климат и деятельность человека. - М.: Наука, 1982.

8. Астапенко А.Д. Вопросы о погоде. - Л.: Гидрометиздат, 1990.

9. Атлас облаков. - Л.: Гидрометиздат, 1979.

10. Краткий агроклиматический справочник Украины. - Л.: Гидрометиздат, 1989.

11. Психрометрические таблицы. - Л.: Гидрометиздат, 1977-2000 р.

12. Климат Украины / Под ред. Прихотько Г.Ф. - Л.: Гидрометиздат, 1976.

13.Стернзат М.С. Метеорологические приборы и наблюдения. - Л.: Гидрометеоиздат, 1978.

14. Тищенко Н.Ф. Охрана атмосферного воздуха. Расчет содержания вредных веществ и их распределения - М.: Химия, 1991.

15. Климат Луцка / Под ред. Бабиченко В.Н. - Л.: Гидрометиздат, 1988.

 

 

ЗМІСТ

Ст.