Как измеряют количество осадков зимой

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.

Атмосферные осадки – это всякая влага, выпавшая из атмосферы на земную поверхность. К ним относятся дождь, снег, град, роса, иней. Осадки могут выпадать как из облаков (дождь, снег, град) , так и из воздуха (роса, иней) .

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.

Нет ничего проще, чем сделать собственный осадкомер. Берем обычную пластиковую бутылку правильной цилиндрической формы и отрезаем ее верхушку, немного отступив вниз от того места, где начинается сужение к горлышку. В результате имеем нижнюю часть — цилиндр и верхнюю — воронку. Делаем пару небольших разрезов на воронке (иначе не влезет) , переворачиваем и вставляем ее в цилиндр. Прибор готов.
Дождь будет попадать на воронку и стекать внутрь прибора — в цилиндр. Воронка нужна, чтобы вода не испарялась между сроками наблюдений.
Как известно, количество выпавших осадков измеряется в миллиметрах высоты слоя воды, который образовался бы на поверхности при условии, если бы вода никуда не стекала и не испарялась.
Согласно математической формуле h = V / S, где h — высота, V — объем воды, S — площадь поперечного сечения осадкомера.
Площадь сечения находим по формуле S = pi*R^2, где R — радиус (элементарно измеряется линейкой, не путать с диаметром) . Чем больше радиус бутылки, тем точнее будут измерения.
Для измерения потребуется мензурка, которую тоже можно сделать самому, но лучше купить — будет точнее. Пусть диаметр бутылки — 10 см, тогда радиус — 5 см. Площадь сечения — 78,5 кв. см. или 0,00785 кв. м. Тогда, чтобы получить кол-во осадков в мм, нужно просто разделить измеренный объем воды в литрах на это число. Пусть после дождя мы намеряли 40 мл. воды. Тогда осадков выпало h = 0,040 / 0,00785 = 5,1 мм.
Все, осталось установить осадкомер на открытом месте.

Источник

Как измеряют количество осадков зимой

Методика выполнения измерений осадкомером О-1

Дата введения 2004-10-01

1 РАЗРАБОТАН Государственным учреждением «Государственный гидрологический институт» (ГУ ГГИ)

2 РАЗРАБОТЧИКИ Д.А.Коновалов (руководитель темы), В.С.Голубев, Ю.Б.Вахрамеев, М.Е.Вычегжанина

3 МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ АТТЕСТОВАНА ГУ ГГИ Свидетельство N 01-2000 от 12.09.2000 г.

4 ОДОБРЕН Методической комиссией ГУ ГГО 20.12.2000 г.

5 УТВЕРЖДЕН директором ГУ ГГИ И.А.Шикломановым 04.02.2004 г.

6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦКБ ГМП за N Р 52.08.657-2004 от 03.03.2004 г.

1 Область применения

Настоящие рекомендации устанавливают методику выполнения измерений атмосферных осадков (далее осадки) осадкомером О-1 (далее осадкомер), содержание работ и порядок их выполнения при регулярном измерении осадков при скорости ветра в пункте наблюдения не более 10 м/с с целью обеспечения единства измерений с определенной погрешностью. Периодичность и сроки (время) измерения осадков в пункте наблюдений устанавливают в соответствии с требованиями Наставления [1]. Рекомендации предназначены для метеорологических станций Росгидромета и подразделений других ведомств, выполняющих регулярные измерения атмосферных осадков с помощью осадкомера.

2 Нормативные ссылки

В настоящем документе использована ссылка на следующий стандарт: ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды.

Ссылки на остальные стандарты приведены в таблице 2.

3 Требования к погрешности измерений

3.1 Границы допускаемой относительной погрешности измерения осадков в пункте наблюдения за период между смежными сроками измерений с вероятностью Р=0,95 приведены в таблице 1.

Диапазон измерения осадков, мм

Границы допускаемой относительной погрешности измерения, %

От 0,1 до 0,5 включ.

Свыше 0,5 до 1,0 включ.

Свыше 1,0 до 10,0 включ.

Свыше 10,0 до 200 включ.

4 Средства измерений и вспомогательные устройства

4.1 При выполнении измерений применяют средства измерений и другие технические средства, перечень которых приведен в таблице 2.

Средство измерений, техническое средство

2 Уровень брусковый

Горизонтальность приемного отверстия осадкосборного сосуда и ветровой защиты

Высота прибора над поверхностью земли

Превышение плоскости приемного отверстия осадкосборного сосуда над плоскостью ветровой защиты

* ТУ не приводятся. За информацией о документе Вы можете обратиться в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

4.2 Осадкомер включает в себя:

— два металлических осадкосборных сосуда для сбора и сохранения осадков,

— одну крышку к ним,

— таган для установки осадкосборных сосудов на подставке,

— ветровую защиту для осадкосборных сосудов,

— два измерительных стакана.

4.2.1 Осадкосборный сосуд выполнен в форме цилиндра высотой 400 мм с внутренним диаметром 159,5 мм и площадью приемного отверстия 200 см . Внутрь сосуда впаяна кольцевая диафрагма правильной конической формы. Отверстие диафрагмы закрывает съемная воронка. С внешней стороны к осадкосборному сосуду припаян носик для слива собранных осадков. Носик закрыт колпачком, прикрепленным к осадкосборному сосуду цепочкой.

4.2.2 Крышка имеет штыковой замок для закрепления на осадкосборном сосуде и ручку для переноски сосуда в закрытом положении.

4.2.3 Таган имеет отверстия для крепления к подставке и лапки на внутренней стороне для установки осадкосборного сосуда.

4.2.4 Ветровая защита для осадкосборных сосудов состоит из 15 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. Кольцо с планками крепят поверх тагана к подставке тремя укосинами. Укосины надевают на кольцо через каждые пять планок. Планки расположены на равном расстоянии друг от друга и стянуты между собой сверху и снизу цепочками.

4.2.5 Измерительный стакан емкостью 200 см имеет шкалу из 100 делений. Одно деление измерительного стакана соответствует слою осадков высотой 0,1 мм.

5 Метод измерений

5.1 Измерения осадков осадкомером выполняют методом определения их суммарного количества за период экспозиции одного из двух взаимозаменяемых осадкосборных сосудов, устанавливаемых на специальную подставку в пункте наблюдений.

6 Требования безопасности, охраны окружающей среды

6.1 При выполнении измерений осадков соблюдают требования безопасности, производственной санитарии, охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности в соответствии с Правилами по технике безопасности [2].

7 Требования к квалификации операторов

7.1 К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица, прошедшие обучение и получившие квалификацию гидрометнаблюдателя.

8 Условия измерений

8.1 Измерения осадков осадкомером выполняют во всех климатических зонах на территории Российской Федерации, а также на станциях в Антарктиде.

8.2 При выполнении измерений осадков учитывают метеорологические условия и атмосферные явления в срок и между сроками наблюдений за все время экспонирования осадкосборного сосуда. Перечень учитываемых метеорологических характеристик на метеорологической площадке приведен в таблице 3.

Источник

Как рассчитывают количество осадков?

06.02.2019 13:45

Количество осадков постоянно интересует тех, кто следит за погодой. Казалось бы, в прогнозе стоит 10–15 мм, а на улицах — снег по колено или огромные лужи. Чтобы вам было проще ориентироваться в прогнозах, мы подготовили информацию об измерении количества осадков.

Метеорологи различают два понятия: высота снежного покрова и количество выпавших осадков. То, что мы видим на улице после снегопада, это высота снежного покрова, который порой достигает 50 см, хотя количество выпавших осадков при этом может быть не более 20 мм.

Один миллиметр выпавшего снега приравнивается к 1–1,5 см высоты снежного покрова в зависимости от структуры снега.

По метеорологическому наставлению, миллиметр осадков — это один литр воды на квадратный метр. На всех метеостанциях стоят осадкомерные ведра, из которых, в 9 и 21 час по Гринвичу*, осадки выливаются в специальный сосуд, по которому измеряется их количество. Твердые осадки — снег, град — растапливаются, а потом специалисты измеряют получившуюся воду.

Измерение воды проходит следующим образом: объем — см 3 , делят на площадь поперечного сечения осадкомера — см 2 . Полученную толщину слоя воды выражают в миллиметрах.

* разница Гринвича во времени с Владивостоком составляет +15 часов, то есть, когда в городах по Гринвичу 04:00, во Владивостоке 19:00.

Источник

Как измеряют выпавший снег?

Разместил: Михаил Смирнов Опубликовано: 20 фев 2018 Категория: Новости 20731

В метеорологии различают высоту снежного покрова и количество выпавших осадков. Высоту измеряют снегомерными рейками в сантиметрах, количество осадков — осадкомерными стаканами в миллиметрах.

Чтобы точно фиксировать количество осадков и избежать разночтений, выпавшие осадки измеряют в жидком состоянии.

По метеорологическому наставлению миллиметр осадков – это один литр воды на квадратный метр. На всех метеостанциях стоят осадкомерные ведра, из которых наблюдатель в срок 03 и 15 час по Гринвичу (или 06 и 18 часов по местному времени в Кирове), выпавшие за 12-ти часовой период осадки выливает в специальный сосуд, по которому и измеряется истинное их количество. Снег, который попал в осадкомер, растапливают и выливают в осадкомерный стакан — и получают эквивалент: сколько бы это было, если б шел дождь. Для перевода осадков в приблизительную высоту свежего снежного покрова используется соотношение 1:10 (1 мм жидких осадков ≈ 1 см снега).

Но снег снегу рознь.

В тихую погоду свежевыпавший сухой снег имеет плотность примерно 0,1 г/см 3 (в пересчете на 1 мм осадков – это 1,5-3 см толщины снега).

Плотность влажного снега примерно 0,2-0,3 г/см 3 (в пересчете на 1 мм осадков – это 1 – 1,5 см).

Плотность мокрого снега с дождём примерно 0,3 г/см 3 (в пересчете на 1 мм осадков – это 0,5 – 1 см осадков).

Источник

Осадки и приборы для их измерения

Атмосферные осадки – это вода выпадающая на поверхность земли и наземные предметы из облаков и осаждающаяся из воздуха в результате конденсации находящегося в нем водяного пара (роса, иней, изморозь и др.).

Осадки – основной источник почвенной влаги, а через нее и растений. При их отсутствии снижается урожай. Однако неблагоприятно для растений и большое количество осадков. Оно может сопровождаться вымочкой посевов. Продолжительные дожди в период цветения ухудшают оплодотворение, в период созревания – затрудняют уборку.

Осадки могут быть: твердыми (снег, град, снежная крупа, иней), жидкими (дождь), смешанными (снег с дождем, мокрый снег).

Их количество измеряется толщиной слоя воды в мм, который образуется на горизонтальной поверхности в отсутствии просачивания, стекания и испарения.

1 мм осадков = 10 м 3 /га = 10 т воды на 1 га.

Интенсивность осадков измеряют в миллиметрах в минуту (мм/мин) или в час (мм/ч), продолжительность – в часах или минутах от начала до окончания их выпадения. В зависимости от интенсивности и продолжительности различают несколько категорий осадков, (табл. 5.1).

Таблица 5.1 – Категории осадков в зависимости от их интенсивности и продолжительности

Название	Продолжительность выпадения, часов
Количество осадков, мм
Слабый дождь	58,1	>64,1	>72,1

В зимнее время наблюдения ведутся за со­стоянием снежного покрова. Определяются степень покрытия, характер его залегания, высота, плотность, наличие и толщина ледяной корки, состояние почвы. Высота снежного покрова измеряется мерной рейкой, плотность – снегомером. По углублению в снег (см) и площади (см 2 ) снегомера определяется объем (см 3 ), взвешиванием – масса (г). Плотность снега рассчитывается по формуле:

где D – плотность снега г/см 3 ,

n – масса снега, грамм,

h – высота снежного покрова в снегомере, см.

По плотности, определенной снегомером, и высоте снежного покрова по мерной рейке рассчитывается запас воды:

Z = dh, см = 10dh, мм = 100dh, м 3 /га или т/га.

Приборы для измерения осадков.

Количество осадков измеряется осадкомерами и дождемерами, а по вре­мени – плювиографом.

Осадкомер Третьякова 0-1 (рис. 5.1) состоит из двух сменных ведер (3) высотой 40 см, площадью приемной поверх­ности 200 см 2 . Для уменьшения испарения осадков из ведра в летнее время при помощи диафрагмы (2) отверстие закрывается воронкой (1). Ведро осадкомера устанавливается в таган, закрепленный неподвижно на подставке (7).

Влияния ветра на количество осадков, попав­ших в ведро, уменьшается ветровым щитком (6), состоящим из 16трапециевидных планок. Планки расположены на одинаковом рас­стоянии друг от друга и соединены между собой внизу и вверху цепочками.

Измерение количества жидких осадков производится измери­тельным стаканом (9), который представляет собой мензурку с де­лениями. Одно деление стакана по объему соответствует 2 см 3 ; при площади приемной поверхности 200 см 2 одно деление соответствует 0,1 мм жидких осадков.

Осадкомер устанавливается на открытом месте в удалении от окружающих предметов. Таган укрепляется на металлической под­ставке так, чтобы верхний край ведра находился на высоте 2 м от поверхности земли.

Во время измерений ведра меняются (четыре раза в сутки). Количество твердых осадков определяется после того, как они полностью растают, ведро при таянии снега в нем в теплом помещении закрыто крышкой. Если осадков более 100 делений стакана, то измерение проводится в несколько приемов.

Рисунок 5.1 – Осадкомер Третьякова 0-1 (по А.П. Лосеву, 1994)

К результатам измерений вводят поправку на смачивание ведра. Для осадков, количество которых меньше половины высоты стакана, поправка составляет +0,1 мм, а для осадков больше по­ловины высоты стакана поправка равна +0,2 мм.

Дождемер полевой М-99 (рис. 5.2) применяется для измерения жидких осадков в полевых условиях. Это стеклянный мерный стакан высотой 34 см с расширенной верхней частью (2), являющейся приемником осад­ков. Площадь приемной поверхности 30 см 2 . На мерном стакане дождемера нанесены деления в миллиметрах слоя воды. Для уменьшения испарения в стакан вставляется воронка (3).

Плювиограф П-2 (рис. 5.3), или дождеписец, служит для не­прерывной регистрации количества и интенсивности дождя. При помощи этого прибора может быть измерено общее количество осадков, выпавших за определенное время, и их интенсивность в мм/мин.

Плювиограф состоит из дождемерного сосуда (1) с приемной площадью 500 см 2 . Осадки из ведра поступают в сосуд (3), вну­три которого имеется металлический поплавок (4) с выступающей осью (5) и стрелкой (6), заканчивающейся пером. Сбоку сосуда (3) имеется трубка с сифоном (8). Рядом с сосудом (3) укреплен на оси барабан (9) с часовым механизмом.

Рисунок 5.2 – Дождемер полевой М-99 (по М.Д. Павловой, 1974)

На барабане крепится бумажная лента – плювнограмма. Горизонтальные линии на ней соответствуют количеству осадков, вертикальные – соответ­ствуют времени. Горизонтали проведены через 0,2 мм, а вер­тикали – через 10 минут.

Рисунок 5.4 – Плювиограф П-2 (по М.Д. Павловой, 1974)

При жидких осадках поплавок 4 сосуда 3 начинает подниматься, а перо, связанное с осью поплавка, писать на ленте кривую. Как только осадки заполнят сосуд 3, вода через сифон 8 выливается в ведро 10. На ленте в этот момент чертится вертикальная линия.

Высота снежного покрова,как уже отмечалось, определяется снегомерной рейкой. Определение высоты на ней осуществляется с одного и того же места на расстоянии 5-6 шагов от нее. Высота снега измеряется в сантиметрах.

Высота снежного покрова при маршрутных съемках определяется переносной снегомерной рейкой М-104. Это деревянный брусок, длиной 180 см, шириной и толщиной 4 см, с заостренным нижним концом.

Походный весовой снегомер ВС-43 (рис. 5.5) состоит из метал­лического цилиндра (9) высотой 60 см, площадью 50 см 2 . Для измерения высоты снежного покрова на цилиндр нанесена шкала в сантиметрах. Нулевое деление шкалы совпадает с нижней частью режущей кромки. Вдоль цилиндра свободно перемещается кольцо (8) с дужкой (6), за которую подве­шивают цилиндр (снегозаборник) к весам.

Рисунок 5.5 – Походный весовой снегомер ВС-43 (по А.П. Лосеву, 1994)

Весы снегомера состоят из рейки (10 со шкалой (цена деления 5 г). Цифры стоят около каждого десятого деления и означают десятки от 0 до 30. На рейке укреплены две призмы. Одна служит опорой для крючка (5), на который подвешивают цилиндр, а на вторую надевается подвес (4) с кольцом, за которое держат весы при взвешивании.

Для уравновешивания весов служит передвижной груз (2) с круглым отверстием. Для отсчета по шкале на нижней стороне отверстия нанесена риска.

1. В течение 10 минут выпало 4 мм осадков. Сколько воды выпало на 1 га?

2. В результате сильного ливня выпало 30,5 мм за 10 минут. Сколько воды выпало за 1 минуту на 1 га?

3. В январе выпало 7,4 мм осадков, феврале – 5,7, марте – 10, апреле – 15,7, мае – 17,5, июне – 33,5, июле – 40, августе – 30, сентябре – 28, октябре – 60, ноябре – 8,9 декабре – 17 мм. Определит годовое количество осадков и долю каждого месяца в общем количестве.

4. Масса взятой пробы снега 24 г, высота – 12 см. Сколько воды на 1 га при высоте снежного покрова 50 см?

5. Свежевыпавший снег с плотность 0,04 г/см 3 , к весне уплотнился до 0,7 г/см 3 . Сколько воды в снеге высотой 40 см в первом и втором случаях.

1.Дайте определение осадков, назовите их фазовые состояния.

2.В каких единицах измеряются осадки?

3.Как рассчитать интенсивность осадков?

4.Назовите приборы для измерения количества осадков.

5. Как определить запас воды на 1 га, если известно количе­ство осадков, выраженное в миллиметрах?

6. Какое значение имеют осадки для сельскохозяйственного производства?

7. Какое значение имеет снежный покров в сельскохозяйствен­ном производстве?

8. Какими величинами характеризуется снежный покров?

9. Как устроен весовой снегомер?

10. Как по показаниям снегомера определить высоту слоя воды в мм и запасы в м 3 /га?

Источник

Читайте также:  Заморозка овощи как называется