Организация метеонаблюдений

Метеорологическая служба

Метеорология изучает физические явления и процессы, протекающие в земной атмосфере. Основным методом исследования, применяемым в метеорологии, является наблюдение. Выбор метода обусловлен самим существом науки, требующей изучения атмосферных явлений в естественной обстановке.

Метеорологические наблюдения - это измерения и качественные оценки метеорологических элементов и явлений. К ним относятся: температура и влажность воздуха, атмосферное давление, ветер, облачность, осадки, туманы, метели, грозы, видимость. Сюда также присоединяются и некоторые величины, непосредственно не отражающие свойств атмосферы или атмосферных процессов, то тесно связанные с ними: температура почвы и воды, испарение, высота и состояние снежного покрова, продолжительность солнечного сияния и т.д.

Имея дело с атмосферными явлениями большого масштаба, нельзя ограничиться случайными наблюдениями в единичных пунктах. Нужна такая организация наблюдений, которая позволила бы непрерывно следить за состоянием атмосферы на всем земном шаре у поверхности земли и на разных высотах. Достичь этого можно лишь путем создания большого числа пунктов для регулярных наблюдений по единой программе с помощью однотипных приборов. Поэтому в каждой стране существует сеть метеорологических станций.

Кроме станций и постов метеорологические наблюдения проводятся также в обсерваториях, где они ведутся по самой обширной программе.

Метеорологическая сеть строится таким образом, чтобы для любой точки территории страны можно было с достаточной точностью получить данные о текущих условиях погоды и климате местности. В равнинных условиях для получения достаточно полной характеристики температурного режима необходимо иметь сеть станций, расположенных на расстоянии 50 км друг от друга, в горных местностях - меньше 30-40 км.

Результаты наблюдений метеорологических станций и постов в целях их сравнимости должны обладать достаточной степенью точности и однородностью. Это достигается путем использования однотипных, проверенных, одинаково на всех пунктах установленных приборов, проведением наблюдений по единой методике и в строго определенные сроки. Координацию работы метеорологических служб разных стран осуществляет Всемирная Метеорологическая Организация, ВМО.

Для успешного прогнозирования погоды синоптикам необходимо оперативно получать текущую информацию о погоде со всего мира. С этой целью в 1968 году была создана Всемирная Служба Погоды. На сегодняшний день почти 9000 метеорологических станций мира участвуют в международном обмене данными. Ежедневно каждые три часа в строго определенные сроки: 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18 и 21 час по всемирному времени наблюдатели выходят на метеорологическую площадку и с помощью различных приборов фиксируют скорость ветра, облачность, температуру воздуха и атмосферное давление. Они отмечают общий характер погоды, например, наличие дождя или тумана в данной местности. В крупных аэропортах наблюдения производятся ежечасно, а в некоторых - даже каждые полчаса! После этого данные зашифровываются специальным синоптическим кодом и передаются в региональные или областные Гидрометцентры. Оттуда данные поступают в межрегиональные центры и, в конце концов, оказываются в трех мировых центрах данных (Москва, Вашингтон, Мельбурн). Оттуда все эти сведения передаются метеослужбам всех стран мира для анализа, изучения, включения в модельные расчеты, построения синоптических карт и разработки прогнозов погоды.

Сведения о погоде в тех местах, где нет метеостанций, помогают собирать самолеты и корабли. Они снабжены аппаратурой, позволяющей фиксировать различные погодные условия по маршруту их следования. Также в труднодоступных районах, где невозможно постоянно держать наблюдателей за погодой, размещаются автоматические метеостанции. Показатели метеорологических приборов ежечасно считываются компьютером.

Температура, влажность и атмосферное давление на больших высотах измеряются с помощью приборов, именуемых радиозондами. Их поднимают на нужную высоту аэростаты (воздушные шары). Скорость и направление подъема зонда позволяют определить силу и направление ветра. По мере того, как зонд поднимается все выше, идут замеры температуры, влажности и давления воздуха.

Немаловажную роль в метеослужбе играют данные, получаемые с искусственных спутников Земли. Метеорологические спутники поставляют ученых важную информацию об общих тенденциях развития погоды, а также о характере облачного покрова. На спутниках установлены приборы, именуемые радиометрами, которые улавливают интенсивность отраженного света или тепла. Эти данные преобразуются в изображения (фотографии). Спутники играют важную роль в наблюдении за процессами образования погоды, особенно над большими океанами.

Для наблюдений за дождем, снегом и градом используются метеорадары. Они позволяют определить место и интенсивность выпадения осадков. Радары испускают радиоволны, которые, ударяясь о дождевые капли, отражаются от них и возвращаются на приемную антенну. После этого полученные данные преобразуются в изображение.

Организация метеонаблюдений

1. Общие положения.

Метеорологические наблюдения тогда и только тогда являются сравнимыми, точными, отвечающими задачам метеослужбы, когда при установках приборов выполняются требования, наставления и инструкции, а при производстве наблюдений и обработке материалов работниками метеостанций строго придерживаются указаний перечисленных руководств.

Каждая метеостанция является научной единицей обширной сети станций. Результаты наблюдений каждой станции, уже использованные в текущей оперативной работе, имеют ценность и как дневник метеорологических процессов, который может подвергнуться дальнейшей научной обработке.

Наблюдения на каждой станции должны проводиться со всей тщательностью и точностью. Приборы должны быть отрегулированы, проверены. Метеостанция должна иметь необходимые для работы бланки, книжки, таблицы, инструкции.

2. Метеоплощадка.

Наружные метеорологические приборы размещаются на площадке, которая должна быть открытой, ровной, с естественными условиями почвы и травяной растительностью. Нельзя сооружать площадку вблизи строений, высокого леса, в котловинах и др. местах, где имеется препятствие для свободной циркуляции воздуха. Размер участка зависит от количества помещаемых приборов. Минимальной считается площадь 15×15 м. Площадка обносится решетчатой изгородью обычной высоты. Метеорологическую площадку следует тщательно очищать от всякого сора и постоянно поддерживать на ней чистоту.

Если травяной покров на площадке летом сильно разрастается, то траву нужно скашивать или подстригать, оставляя не более 30-40 см. Скошенную траву обязательно убирать с площадки тотчас же. Снежный покров на площадке не следует трогать, весной же нужно удалять снег или ускорять его таяние путем разбрасывания или увоза снега с площадки.

С крыш будок и из защитной воронки осадкомера снег счищается. Приборы на площадке должны быть так размещены, чтобы они не затеняли друг друга. Термометры должны находиться в 2 м от земли. Дверца будки должна быть обращена на север. Лестница не должна соприкасаться с будкой.

3. Помещение.

На станции должны быть шкаф для хранения бланков и архива. В помещении устанавливаются барометр, барограф, а также измерительные пульты приборов-самописцев.

4. Организация срочных наблюдений.

Все наблюдения вписываются простым карандашом в установленные книжки или бланки сразу же после отсчета того или иного прибора. Недопустимы записи по памяти. Все исправления вносятся зачеркиванием исправляемых цифр (так, чтобы их все же можно было прочесть) и подписыванием новых сверху; подчистка цифр и текста не допускается. Особенно важна четкая запись, облегчающая как первичную обработку наблюдений на станции, так и использование их Гидрометцентрами.

При пропуске наблюдений соответствующая графа книжки должна оставаться незаполненной. Совершенно недопустимо в таких случаях вписывание каких либо вычисленных результатов с целью "восстановления" наблюдений, так как предположительные данные легко могут оказаться ошибочными и принести больший вред, чем пропуск отсчетов по приборам. О всех случаях перерывов делается пометка на странице наблюдений. Необходимо заметить, что пробелы в наблюдениях обесценивают всю работу станции, а потому непрерывность наблюдений должна явиться основным правилом для каждой метеостанции.

Отсчеты, произведенные неточно в срок, также в значительной степени обесцениваются. В таких случаях в графе, где отмечается срок наблюдений, пишется время отсчета сухого термометра в психрометрической будке.

Время, затрачиваемое на наблюдения, зависит от оборудования станции. Во всяком случае, отсчеты должны производиться достаточно быстро, но, конечно, не в ущерб точности.

За 10-15 мин, а зимой - за полчаса до срока осуществляется предварительный обход всех установок. Необходимо убедиться, исправны ли они, и подготовить некоторые приборы к предстоящим отсчетам, чтобы гарантировать точность наблюдений, убедиться, что психрометр исправен, и батист достаточно напитывается водой, что перья самописцев пишут правильно и чернил достаточно.

В утренний срок приборы и будка очищаются от снега.

5. Наблюдения за атмосферными явлениями.

Кроме отсчетов по приборам и глазомерного определения видимости и облачности, записываемых в отдельные графы книжки, наблюдатель отмечает в графе "атмосферные явления" начало и конец, вид и интенсивность таких явлений, как осадки, туман, роса, иней, изморозь, гололед и другие. Для этого необходимо внимательно и непрерывно наблюдать за погодой и в промежутках между срочными наблюдениями.

6. Составление синоптических телеграмм.

Станции, несущие службу погоды, после обработки наблюдений шифруют метеоданные для посылки синоптических телеграмм в Гидрометцентр. Цель шифровки - значительно сократить объем телеграммы при максимально количестве посылаемых сведений. Очевидно, что для этой цели наиболее пригодна цифровая зашифровка. В 1929 г. Международная метеорологическая конференция выработала метеокод, с помощью которого можно было описать состояние атмосферы со всеми подробностями. Этот код применялся в течение почти 20 лет, подвергаясь лишь небольшим изменениям. С 1 января 1950 года введен в действие новый международный код, значительно отличающийся от старого