Осадкомер. Характеристики. Виды.

Осадкомер, также называемый плювиографом — это специализированный прибор, предназначенный для измерения атмосферных жидких (в виде дождя) и твёрдых (снег, град) осадков. Осадкомер отличается от плювиографа тем, что плювиограф непрерывно регистрирует количество и интенсивность выпадающих жидких осадков. Осадкомеры, как измерительные приборы в современном, профессиональном понимании появились сравнительно недавно. В 70-е годы в Государственном Гидрологическом институте, под руководством В. С. Голубева была проведена работа по созданию методов корректировки измеренных осадкомерами осадков. Были выполнены исследования и проведены испытания различных вариантов защиты от выдувания осадков на отечественных, и зарубежных осадкомерах и, как результат, разработан осадкомер с двойной заборной защитой, который был принят Всемирной Метеорологической Организацией (ВМО) в качестве эталона осадкомерного прибора. Созданная методика была одобрена ВМО и рекомендована в 1998 году для широкого применения.

В общем виде, осадкомер включает следующие конструктивные элементы: дождемерное ведро, которое устанавливается на столбе внутри специальной планочной защиты от ветра, а также дождемерный стакан, предназначенный для измерения собранного количества осадков. Зимой в дождемерном ведре накапливается снег, а измерение осадков производят после того, как снег растает.

Осадкомер без защиты от ветра, либо с упрощенной защитой называют дождемером. Дождемер конструктивно состоит из приемного цилиндрического сосуда, имеющего площадь дна в 500 см² и защиты Нифера, которая состоит из четырех железных листов, скрепленных в виде воронки. Помимо этого, в комплектацию дождемера входит еще один приемный сосуд с крышкой, а также мерный стакан. На метеостанции дождемер должен устанавливаться на столбе так, чтобы его верхний край располагался на высоте не менее двух метров от земли. При использовании дождемера, необходимо учитывать тот факт, что существует возможность вдувания и выдувания осадков из мерного ведра. Однако, при правильной установке дождемера, возможность возникновения этих явлений, снижается. На обычных метеорологических станциях дождемеры должны помещаться на обширных площадках, закрытых от ветра деревьями или окружающими зданиями, которые должны быть удалены от дождемера, как минимум, на расстояние, равное двойной высоте этих деревьев или зданий.

Измерение количества выпавших осадков производится не менее двух раз в сутки — во время утреннего и вечернего наблюдений, а в случаях, когда днем прошел сильный ливень, то замеры снимают, также, и в дневное время. При заполнении дождемера, либо, при провденении плановых замеров, мерное ведро снимают со столба, закрывают его крышкой, а на его место ставят запасное. Носок мерного ведра, также, закрывают колпачком. В помещении осторожно, через носок, выливают всю воду до последней капли в измерительный стакан. Летом, если во время наблюдений нет дождя, то такую процедуру разрешено проводить непосредственно рядом с дождемером. В случае измерения количества твердых осадков, закрытое крышкой мерное ведро вносят в теплое помещение и ожидают таяния твердых осадков, после чего оттаявшие осадки выливают в мерный стакан.

Количество осадков выражается в миллиметрах слоя воды, который образуется от выпадения осадков, если бы они не испарялись, не стекали бы и не просачивались в почву. Численно, количество осадков в миллиметрах равняется количеству килограмм воды, вылившейся на площадку в 1квадратный метр (1 мм = 1 кг/1 м²).

«Сильным» называют дождь, если осадки составляют от 15 до 49 мм за 12 часов. Осадки могут быть и «очень сильными», в случае, если их выпадает более 50 мм за 12 часов.

«Сильный снег» – это количество осадков, составляющее от 7 до 19 мм за 12 часов. «Очень сильным снегом» называют снег, если его количество составляет более 20 мм за 12 часов.

При проведении оперативных метеонаблюдений, оценка интенсивности осадков производится по метеорологической дальности видимости. «Сильным» считается дождь в случае, когда видимость составляет не более 1000м; снегопад считается сильным, в случае, если видимость не превышает 500м.

Рассмотрим основные виды осадкомеров, широко применяемых в гидрометеорологии:

1. Осадкомер Третьякова «О-1» предназначается для круглогодичного сбора и последующего измерения количества выпавших жидких и твердых осадков на гидрометеорологических постах и станциях. Конструктивно состоит из сосуда, собирающего осадки, который имеет приёмную площадь в 200см² и высоту в 40см, а также специальной защиты, которая предотвращает выдувание осадков из осадкомера. Приемную поверхность измерительного ведра Осадкомера Третьякова устанавливают на высоте двух метров над землей. Количество осадков в мм слоя воды измеряют при помощи специального измерительного стакана, на который нанесены деления; количество твёрдых осадков замеряют после полного оттаивания.

2. Автоматический, автономный весовой осадкомер «МЖ-24» - предназначается для автоматического измерения жидких и твердых осадков в автономном режиме, а также в составе метеорологических автоматических комплексов типа МА-6-3, МК-14. Осадкомер МЖ-24, по-сути, является плювиографом.

Прибор МЖ-24 дейстует по принципу весов. На метеорологической площадке, где проходят измерения, на опоре устанавливается целый блок приборов, который включает высокоточное весовое оборудование - тензопреобразователь и измерительное устройство, которое имеет выход с интерфейсом RS-232, а также приемный сосуд и цифровое табло. Второе дистанционное табло располагается в помещении. Благодаря этому, появляется возможность снимать показания и управлять работой прибора дистанционно, на расстоянии до 150 м. В качестве линии связи используется 4-проводный кабель. Весовой осадкомер МЖ-24 внесен в Госреестр.

3. Весовой снегомер «ВС 43» предназначается для измерения массы и длины столбика пробы снега в целях определения его плотности. Снегомер «ВС 43» используется при снегомерных съемках на гидрометеорологических станциях и постах.

Конструктивно, ВС-43 составлен из весов и металлических труб. Плотность снежного покрова определяют путем взвешивания вырезаемой пробы снега. Объем взятой пробы определяют по высоте вырезанного столбика снега и площади поперечного сечения трубы снегомера.

4. Испаромер «ГГИ-3000» предназначается для измерения и регистрации количества испарений с почвы и водной поверхности на специальном плоту. Это так называемый испаромер-осадкомер.

При помощи «ГГИ-3000» также можно измерить количество выпавших осадков. Прибор не является автоматическим, а для проведения измерений потребуются бюретки, которые входят в поставку.

Испаромер ГГИ-3000 – это, по сути, два металлических сосуда, цилиндрической формы, с конусообразным дном, которые имеют площадь поперечного сечения в 300см².

По центру одного из сосудов, наполненного водой, расположена реперная трубка, которая оканчивается реперной иглой. На эту иглу и надевается объемная бюретка. Количество испарившейся воды определяют по разности объёмов воды, взятых бюреткой в два последовательных срока наблюдений. Во втором сосуде расположено дождемерное ведро, благодаря которому можно измерить количество выпавших осадков, и исключить расчетным путем осадки, попавшие в испаритель.