Метеорологічні прилади (зокрема, метеорологічні датчики) — обладнання, яке використовують для визначення стану атмосфери в певний час. Метеорологи не використовують багато лабораторного обладнання, а більше покладаються на спостереження та обладнання дистанційного зондування. Історично одним із перших показників виміряно кількість дощу. Два інші точно вимірювані показники погоди — швидкість вітру та вологість. До XV століття було зроблено багато спроб створити обладнання для вимірювання атмосферних змін.
Історія
Першими приладами для вимірювання погодних явищ були опадомір, анемометр і гігрометр. У XVII столітті створено барометр і термометр Галілея, а у XVIII столітті — термометри зі шкалами Фаренгейта та Цельсія. У XX столітті створено інструменти дистанційного зондування, такі як метеорологічні радари, метеорологічні супутники та профайлери вітру, які забезпечують кращий вибірковий аналіз як на регіональному, так і на глобальному рівнях. Прилади дистанційного зондування збирають дані про погодні події на деякій відстані від приладу, зазвичай зберігають дані там, де розташований прилад, і часто передають дані через певні проміжки часу до центрів опрацювання даних.
1441 року син короля Седжона, принц Мунджон, винайшов перший стандартизований опадомір. За часів династії Чосон їх розсилали по всій Південній Кореї як офіційний інструмент для нарахування земельного податку на основі можливого врожаю фермера. 1450 року Леоне Баттіста Альберті винайшов анемометр із поворотною пластиною, відомий як перший анемометр. 1607 року Галілео Галілей сконструював термоскоп. 1643 року Еванджеліста Торрічеллі винайшов (ртутний барометр). 1662 року Крістофер Рен винайшов механічний ковшовий опадомір із самоспорожненням. 1714 року Габрієль Фаренгейт створив надійну шкалу для вимірювання температури за допомогою ртутного термометра. 1742 року шведський астроном Андерс Цельсій запропонував стоградусну температурну шкалу, попередницю сучасної шкали Цельсія. 1783 року Орас Бенедикт де Соссюр продемонстрував перший волосяний гігрометр. 1806 року Френсіс Бофорт представив свою систему класифікації швидкості вітру. Запуск першого успішного метеорологічного супутника TIROS-1 у квітні 1960 року ознаменував початок епохи, коли інформація про погоду стала доступною в усьому світі.
Це також використовувалося для вимірювання температури навколишнього повітря.
Типи
Термометр вимірює температуру повітря або кінетичну енергію молекул повітря. Барометр вимірює атмосферний тиск, тобто, тиск, створений вагою земної атмосфери над певним місцем. Анемометр вимірює швидкість вітру та напрямок вітру в місці, де його встановлено. Гігрометр вимірює відносну вологість у певному місці, яку потім можна використати для розрахунку точки роси. Радіозонди безпосередньо вимірюють більшість цих величин, за винятком швидкості вітру, яку визначають шляхом відстеження сигналу радіозонда за допомогою антени або теодоліта. На додачу до радіозондів, Всесвітня метеорологічна організація (ВМО) організовує [en], яка також використовує ці інструменти, щоб повідомляти про погодні умови у відповідних місцях. Метеорологічна ракета — це ракета з інструментами, призначена для проведення вимірювань і наукових експериментів під час суборбітального польоту.
Піранометр — це тип актинометра, який використовують для вимірювання широкосмугового сонячного випромінювання на плоскій поверхні, з датчиком для вимірювання густини потоку сонячного випромінювання (у Вт/м²) у полі зору 180°. [en] — це пристрій, який використовує лазер або інше джерело світла для визначення висоти нижньої межі хмар. Його також можна використати для вимірювання концентрації аерозолю в атмосфері. Для визначення висоти нижньої межі хмар у денний час метеорологи використовують [en]. Принцип її застосування полягає в тому, що за швидкістю піднімання і часом до зникнення в хмарі можна визначити висоту нижньої межі хмар. [ru] — прилад для вимірювання [en] та швидкості падіння гідрометеорів. Для вимірювання кількості опадів, які випадають у будь-якій точці Землі використовують опадоміри.
Дистанційне зондування, яке використовується в метеорології, має на меті збирання даних із віддалених погодних явищ і подальшого отримання інформації про погоду. Кожен прилад дистанційного зондування збирає дані про атмосферу у віддаленому місці та, як правило, зберігає їх там, де перебуває прилад. Найпоширенішими засобами дистанційного зондування є радар, лідар і супутники (зокрема, фотограмметрія). Основне використання радарів — це збирання інформації про покриття та характеристики опадів і вітру. Супутники переважно використовують для визначення хмарності, а також вітру. SODAR (SOnic Detection And Ranging) — це метеорологічний інструмент, різновид профайлера вітру, який вимірює розсіювання звукових хвиль атмосферною турбулентністю. Такі системи використовують для вимірювання швидкості вітру на різних висотах над землею та термодинамічної структури нижнього шару атмосфери. Радар і лідар не є пасивними, оскільки обидва використовують для освітлювання певної частини атмосфери електромагнітне випромінювання. Метеорологічні супутники разом із супутниками загального призначення для спостереження за Землею, які обертаються навколо Землі на різних висотах, стали незамінним інструментом для вивчення широкого діапазону явищ від лісових пожеж до Ель-Ніньйо.
Метеостанції
Метеорологічна станція — це об'єкт з приладами та обладнанням для спостереження за атмосферними умовами з метою отримання інформації для прогнозування погоди та вивчення погоди й клімату. Дослідження включають вимірювання температури, барометричнорго тиску, вологості, швидкості вітру, напряму вітру та кількості опадів. Вимірювання характеристик вітру виконують, уникаючи перешкод; умовою вимірювання температури та вологості є відсутність прямого сонячного випромінювання. Ручні спостереження проводять не рідше одного разу на день, а автоматичні — не рідше одного разу на годину.
Приземні спостереження за погодою
[en] є джерелом основних даних, які використовують для безпеки, а також із кліматологічною метою для прогнозування погоди та видачі попереджень у всьому світі. Їх може виконати вручну метеоспостерігач, комп'ютер на автоматизованій метеостанції, також використовують комбінацію цих способів. Міжнародна організація цивільної авіації визначає міжнародну стандартну атмосферу, яка є моделлю стандартної зміни тиску, температури, густини та в'язкості залежно від висоти в земній атмосфері та використовується для розрахунку тиску на рівні моря за тиском на станції. Спостереження з аеропорту можна передавати по всьому світу за допомогою системи METAR. Персональні метеостанції, які здійснюють автоматизовані спостереження, можуть передавати свої дані в [en] США за програмою [en] (CWOP) або на міжнародному рівні через вебсайт [en]. Для визначення клімату станції традиційно використовують тридцятирічне середнє значення метеорологічних спостережень.
Див. також
Примітки
- Jacobson, Mark Z. (June 2005). Fundamentals of Atmospheric Modeling (paperback) (вид. 2nd). New York: Cambridge University Press. с. 828. ISBN .
- Peebles, Peyton, [1998], Radar Principles, John Wiley & Sons, Inc., New York, .
- Office of the Federal Coordinator of Meteorology. Surface Weather Observation Program. [Архівовано 2009-05-06 у Wayback Machine.] Retrieved on 2008-01-12.
- Met Office. Climate Averages. [Архівовано 2009-07-06 у Wayback Machine.] Retrieved on 2008-03-09.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Meteorologichni priladi zokrema meteorologichni datchiki obladnannya yake vikoristovuyut dlya viznachennya stanu atmosferi v pevnij chas Meteorologi ne vikoristovuyut bagato laboratornogo obladnannya a bilshe pokladayutsya na sposterezhennya ta obladnannya distancijnogo zonduvannya Istorichno odnim iz pershih pokaznikiv vimiryano kilkist doshu Dva inshi tochno vimiryuvani pokazniki pogodi shvidkist vitru ta vologist Do XV stolittya bulo zrobleno bagato sprob stvoriti obladnannya dlya vimiryuvannya atmosfernih zmin Termometr GalileyaIstoriyaPershimi priladami dlya vimiryuvannya pogodnih yavish buli opadomir anemometr i gigrometr U XVII stolitti stvoreno barometr i termometr Galileya a u XVIII stolitti termometri zi shkalami Farengejta ta Celsiya U XX stolitti stvoreno instrumenti distancijnogo zonduvannya taki yak meteorologichni radari meteorologichni suputniki ta profajleri vitru yaki zabezpechuyut krashij vibirkovij analiz yak na regionalnomu tak i na globalnomu rivnyah Priladi distancijnogo zonduvannya zbirayut dani pro pogodni podiyi na deyakij vidstani vid priladu zazvichaj zberigayut dani tam de roztashovanij prilad i chasto peredayut dani cherez pevni promizhki chasu do centriv opracyuvannya danih 1441 roku sin korolya Sedzhona princ Mundzhon vinajshov pershij standartizovanij opadomir Za chasiv dinastiyi Choson yih rozsilali po vsij Pivdennij Koreyi yak oficijnij instrument dlya narahuvannya zemelnogo podatku na osnovi mozhlivogo vrozhayu fermera 1450 roku Leone Battista Alberti vinajshov anemometr iz povorotnoyu plastinoyu vidomij yak pershij anemometr 1607 roku Galileo Galilej skonstruyuvav termoskop 1643 roku Evandzhelista Torrichelli vinajshov rtutnij barometr 1662 roku Kristofer Ren vinajshov mehanichnij kovshovij opadomir iz samosporozhnennyam 1714 roku Gabriyel Farengejt stvoriv nadijnu shkalu dlya vimiryuvannya temperaturi za dopomogoyu rtutnogo termometra 1742 roku shvedskij astronom Anders Celsij zaproponuvav stogradusnu temperaturnu shkalu poperednicyu suchasnoyi shkali Celsiya 1783 roku Oras Benedikt de Sossyur prodemonstruvav pershij volosyanij gigrometr 1806 roku Frensis Bofort predstaviv svoyu sistemu klasifikaciyi shvidkosti vitru Zapusk pershogo uspishnogo meteorologichnogo suputnika TIROS 1 u kvitni 1960 roku oznamenuvav pochatok epohi koli informaciya pro pogodu stala dostupnoyu v usomu sviti Ce takozh vikoristovuvalosya dlya vimiryuvannya temperaturi navkolishnogo povitrya TipiSuchasnij barometr aneroyid 2020 roku Termometr vimiryuye temperaturu povitrya abo kinetichnu energiyu molekul povitrya Barometr vimiryuye atmosfernij tisk tobto tisk stvorenij vagoyu zemnoyi atmosferi nad pevnim miscem Anemometr vimiryuye shvidkist vitru ta napryamok vitru v misci de jogo vstanovleno Gigrometr vimiryuye vidnosnu vologist u pevnomu misci yaku potim mozhna vikoristati dlya rozrahunku tochki rosi Radiozondi bezposeredno vimiryuyut bilshist cih velichin za vinyatkom shvidkosti vitru yaku viznachayut shlyahom vidstezhennya signalu radiozonda za dopomogoyu anteni abo teodolita Na dodachu do radiozondiv Vsesvitnya meteorologichna organizaciya VMO organizovuye en yaka takozh vikoristovuye ci instrumenti shob povidomlyati pro pogodni umovi u vidpovidnih miscyah Meteorologichna raketa ce raketa z instrumentami priznachena dlya provedennya vimiryuvan i naukovih eksperimentiv pid chas suborbitalnogo polotu Piranometr ce tip aktinometra yakij vikoristovuyut dlya vimiryuvannya shirokosmugovogo sonyachnogo viprominyuvannya na ploskij poverhni z datchikom dlya vimiryuvannya gustini potoku sonyachnogo viprominyuvannya u Vt m u poli zoru 180 en ce pristrij yakij vikoristovuye lazer abo inshe dzherelo svitla dlya viznachennya visoti nizhnoyi mezhi hmar Jogo takozh mozhna vikoristati dlya vimiryuvannya koncentraciyi aerozolyu v atmosferi Dlya viznachennya visoti nizhnoyi mezhi hmar u dennij chas meteorologi vikoristovuyut en Princip yiyi zastosuvannya polyagaye v tomu sho za shvidkistyu pidnimannya i chasom do zniknennya v hmari mozhna viznachiti visotu nizhnoyi mezhi hmar ru prilad dlya vimiryuvannya en ta shvidkosti padinnya gidrometeoriv Dlya vimiryuvannya kilkosti opadiv yaki vipadayut u bud yakij tochci Zemli vikoristovuyut opadomiri Distancijne zonduvannya yake vikoristovuyetsya v meteorologiyi maye na meti zbirannya danih iz viddalenih pogodnih yavish i podalshogo otrimannya informaciyi pro pogodu Kozhen prilad distancijnogo zonduvannya zbiraye dani pro atmosferu u viddalenomu misci ta yak pravilo zberigaye yih tam de perebuvaye prilad Najposhirenishimi zasobami distancijnogo zonduvannya ye radar lidar i suputniki zokrema fotogrammetriya Osnovne vikoristannya radariv ce zbirannya informaciyi pro pokrittya ta harakteristiki opadiv i vitru Suputniki perevazhno vikoristovuyut dlya viznachennya hmarnosti a takozh vitru SODAR SOnic Detection And Ranging ce meteorologichnij instrument riznovid profajlera vitru yakij vimiryuye rozsiyuvannya zvukovih hvil atmosfernoyu turbulentnistyu Taki sistemi vikoristovuyut dlya vimiryuvannya shvidkosti vitru na riznih visotah nad zemleyu ta termodinamichnoyi strukturi nizhnogo sharu atmosferi Radar i lidar ne ye pasivnimi oskilki obidva vikoristovuyut dlya osvitlyuvannya pevnoyi chastini atmosferi elektromagnitne viprominyuvannya Meteorologichni suputniki razom iz suputnikami zagalnogo priznachennya dlya sposterezhennya za Zemleyu yaki obertayutsya navkolo Zemli na riznih visotah stali nezaminnim instrumentom dlya vivchennya shirokogo diapazonu yavish vid lisovih pozhezh do El Ninjo MeteostanciyiDokladnishe Meteorologichna stanciya Meteorologichna stanciya ce ob yekt z priladami ta obladnannyam dlya sposterezhennya za atmosfernimi umovami z metoyu otrimannya informaciyi dlya prognozuvannya pogodi ta vivchennya pogodi j klimatu Doslidzhennya vklyuchayut vimiryuvannya temperaturi barometrichnorgo tisku vologosti shvidkosti vitru napryamu vitru ta kilkosti opadiv Vimiryuvannya harakteristik vitru vikonuyut unikayuchi pereshkod umovoyu vimiryuvannya temperaturi ta vologosti ye vidsutnist pryamogo sonyachnogo viprominyuvannya Ruchni sposterezhennya provodyat ne ridshe odnogo razu na den a avtomatichni ne ridshe odnogo razu na godinu Prizemni sposterezhennya za pogodoyuMeteostanciya v aeroportu Mild yura Viktoriya Avstraliya en ye dzherelom osnovnih danih yaki vikoristovuyut dlya bezpeki a takozh iz klimatologichnoyu metoyu dlya prognozuvannya pogodi ta vidachi poperedzhen u vsomu sviti Yih mozhe vikonati vruchnu meteosposterigach komp yuter na avtomatizovanij meteostanciyi takozh vikoristovuyut kombinaciyu cih sposobiv Mizhnarodna organizaciya civilnoyi aviaciyi viznachaye mizhnarodnu standartnu atmosferu yaka ye modellyu standartnoyi zmini tisku temperaturi gustini ta v yazkosti zalezhno vid visoti v zemnij atmosferi ta vikoristovuyetsya dlya rozrahunku tisku na rivni morya za tiskom na stanciyi Sposterezhennya z aeroportu mozhna peredavati po vsomu svitu za dopomogoyu sistemi METAR Personalni meteostanciyi yaki zdijsnyuyut avtomatizovani sposterezhennya mozhut peredavati svoyi dani v en SShA za programoyu en CWOP abo na mizhnarodnomu rivni cherez vebsajt en Dlya viznachennya klimatu stanciyi tradicijno vikoristovuyut tridcyatirichne serednye znachennya meteorologichnih sposterezhen Div takozhMezomernij efekt Meteozond Bezdrotova sensorna merezhaPrimitkiJacobson Mark Z June 2005 Fundamentals of Atmospheric Modeling paperback vid 2nd New York Cambridge University Press s 828 ISBN 978 0 521 54865 6 Peebles Peyton 1998 Radar Principles John Wiley amp Sons Inc New York ISBN 0 471 25205 0 Office of the Federal Coordinator of Meteorology Surface Weather Observation Program Arhivovano 2009 05 06 u Wayback Machine Retrieved on 2008 01 12 Met Office Climate Averages Arhivovano 2009 07 06 u Wayback Machine Retrieved on 2008 03 09