метеорологическая дальность видимости. Министерство образования иркутской области государственное бюджетное
 Скачать 399.5 Kb.
|
 Содержание
ВВЕДЕНИЕМетеорологическая дальность видимости является одной из характеристик прозрачности атмосферы. Метеорологической дальностью видимости называется то наибольшее расстояние, с которого в светлое время суток можно обнаружить на фоне неба вблизи горизонта абсолютно четкий объект. Объект: метеорологические наблюдения. Предмет: организация и производство наблюдений за метеорологической дальностью видимости. Цель: рассмотрение методики организации и производства наблюдений. Задачи: 1) Выполнить обзор источников информации по данной теме 2) Освоить методику метеорологических наблюдений 3) Изучить требования и объекты для визуальных наблюдений Работа Состоит из: ВВЕДЕНИЯ, ГЛАВЫ I ОРГАНИЗАЦИЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ, ГЛАВЫ II НАБЛЮДЕНИЯ ЗА МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЙ ДАЛЬНОСТЬЮ ВИДИМОСТИ, ЗАКЛЮЧЕНИЯ, СПИСКА ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ, ПРИЛОЖЕНИЯ 1. Глоссарий. Объем работы: 22 листа. ГЛАВА I. ОРГАНИЗАЦИЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ Основные требования к организации и производству наблюдений на станции Приземные метеорологические наблюдения включают измерение метеорологических величин, характеризующих состояние и развитие физических процессов в атмосфере, а также определение метеорологических явлений и их основных характеристик (наличие, продолжительность, интенсивность, а также опасность для народного хозяйства). Приземные метеорологические наблюдения проводятся с целью получения информации для: — непосредственного обеспечения народнохозяйственных организаций сведениями о метеорологических условиях в пункте наблюдений; — оповещения об опасных и особо опасных для обслуживаемых организаций атмосферных процессах и явлениях; — обеспечения прогностических органов службы необходимыми данными для составления всех видов прогнозов метеорологических условий и предупреждений об ожидаемых неблагоприятных условиях; — накопления и обобщения объективных данных о метеорологическом режиме и климате по территории района, области, республики и страны в целом. При проведении метеорологических наблюдений наблюдатель должен соблюдать следующие правила: — отмечать только то, что он видел сам. Категорически запрещается вписывать в результаты наблюдений какие-либо сведения, основанные на предположениях. Исключение составляют сведения об особо опасных метеорологических явлениях, отдельные характеристики которых (нанесенный ущерб, район распространения и др.) могут быть дополнены по сведениям очевидцев, при этом обязательно должен быть указан источник, из которого они получены; — перед каждым сроком наблюдений заблаговременно производить осмотр приборов и аппаратуры для контроля их исправности и правильности установки; устранять обнаруженные при этом неисправности до начала производства наблюдений с тем, чтобы к моменту измерений показания прибора соответствовали значению измеряемой величины, Замена испорченного прибора или устранение неисправности в установке должны быть отмечены в строке «Общие замечаниям таблицы ТМ-8»; — строго соблюдать сроки и установленный порядок производства наблюдений; — бережно обращаться с приборами и оборудованием поста, содержать приборы и оборудование в исправном состоянии и чистоте; — производить запись и обработку результатов наблюдений в соответствии с указаниями, изложенным; подготовка к механизированной обработке результатов наблюдений (кодировка) осуществляется в соответствии с действующими методическими указаниями. Для проведения измерений гидрометеорологический пост должен быть оснащен метеорологической и другой вспомогательной аппаратурой в соответствии с программой наблюдений и табелем оборудования гидрометеорологических постов. Для производства метеорологических измерений разрешается применять только те метеорологические приборы, которые указаны в настоящем Наставлении как средства измерений. Гидрометеорологические посты, привлеченные к информации об опасных и особо опасных метеорологических явлениях, должны иметь: — план информации об особо опасных метеорологических явлениях с указанием адресов потребителей информации и порядка подачи телеграмм (план информации составляется и утверждается в УГКС сроком на 1 год); — перечень особо опасных метеорологических явлений, составленный на основании действующей «Инструкции по информации»; — порядок производства наблюдений над метеорологическими величинами при возникновении особо опасного метеорологического явления. 1.2 Метеорологическая дальность видимости Метеорологическая площадка служит для установки приборов и оборудования, необходимых при производстве метеорологических наблюдений в приземном слое атмосферы. Метеорологическая площадка выбирается на участке, характерном (типичном) для окружающей местности и не отличающимся от окружающей территории какими-либо особенностями теплообмена и влагообмена подстилающей поверхности с атмосферой. Метеорологическая площадка станции должна иметь форму квадрата (со стороной 26 м), одна сторона которого ориентирована в направлении север — юг. Характерность метеорологической площадки обеспечивается тем, что она располагается на преобладающих формах рельефа, наблюдающихся в районе, и удалена от источников влаги (море, озеро, река, водохранилище) на расстояние не менее 100 м от уреза воды при максимальном уровне воды в водоеме. Метеорологическая площадка должна быть уделена от невысоких отдельных препятствий (одноэтажных построек, отдельных деревьев и т. п.) на расстояние не меньше 10-кратной высоты этих препятствий. От значительных по протяженности препятствий (лесов, больших групп построек, городских улиц и т. п.) площадка должна быть удалена на расстояние не меньше 20-кратной высоты этих препятствий. Нельзя размещать метеорологическую площадку вблизи глубоких оврагов, обрывов и других резких изломов рельефа. Характерность метеорологической площадки должна сохраняться на протяжении всего периода работы станции. Поэтому на территории станции и в ее охранной зоне запрещается производить работы, которые могут привести к искажению условий местоположения площадки.(см. Приложение 2) 1.3 Сроки производства метеорологических наблюдений. Метеорологические наблюдения на всех станциях, включенных в ГСКП производятся по московскому (зимнему) времени, которое отличается на плюс 3 ч от среднего гринвичского, принятого за международное. В соответствии с этим сроки наблюдений, записи начала и окончания атмосферных явлений в книжках, таблицах и других материалах наблюдений указываются по московскому (зимнему) времени. Исключение составляют наблюдения за продолжительностью солнечного сияния, которые выполняются по истинному солнечному времени. На всех основных метеорологических станциях наблюдения производятся в единые синхронные сроки наблюдений: 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18 и 21 ч московского (зимнего) времени. Станции, не входящие в основную сеть, производят наблюдения в сроки, устанавливаемые УГКС; в эти сроки обязательно включаются сроки, ближайшие к 8 и 20 ч поясного декретного (зимнего) времени. Под сроком наблюдений понимается интервал времени продолжительностью 10 мин, заканчивающийся точно в указанный час. Так, под сроком б ч понимается интервал времени от 5 ч 50 мин до 6 ч 00 мин. / 3.1.4. При записи сроков наблюдений в книжках, таблицах и других материалах наблюдений за конец суток принимается срок, ближайший к 20 ч поясного декретного (зимнего) времени. С момента окончания этого срока начинаются новые сутки. По указанию УГКС могут быть установлены дополнительные сроки наблюдений (например, ежечасные). 1.4 Порядок наблюдений. Станции, входящие в основную сеть, производят метеорологические наблюдения по следующей обязательной программе: в сроки 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18 и 21 ч московского (зимнего) времени производятся измерения температуры и влажности воздуха, характеристик ветра, атмосферного давления, температуры почвы, видимости, высоты нижней границы облачности, а также определение количества и форм облаков. В сроки, ближайшие к 8 и 20 ч поясного декретного (зимнего) времени, производится измерение количества осадков, выпавших за ночную и дневную половины суток. Станции, расположенные во II часовом поясе, производят измерения количества осадков в сроки 6, 9, 15, 18 ч. В срок, ближайший к 8 ч поясного декретного (зимнего) времени, производятся наблюдения за состоянием подстилающей поверхности. Наблюдения за атмосферными явлениями и состоянием погоды ведутся на станциях непрерывно в течение суток. При наличии снежного покрова ежедневно производятся измерения высоты снежного покрова и определение характеристик его состояния (в срок, ближайший к 8 ч поясного декретного (зимнего) времени), а также регулярно (один раз в 10 дней или один раз в 5 дней) снегосъемки на закрепленных маршрутах. По указанию УГКС могут быть установлены дополнительные сроки наблюдений (например, ежечасные). Кроме того, на большинстве станций производятся наблюдения над гололедно-изморозевыми отложениями в течение всего времени, пока отложение не разрушится. На некоторых станциях (реперных, специальных) производится регистрация суточного хода температуры и влажности воздуха, продолжительности солнечного сияния и осадков. При возникновении опасного или особо опасного метеорологического явления производятся дополнительные наблюдения, необходимые для определения степени опасности. Порядок производства наблюдений в единые синхронные сроки устанавливается в зависимости от программы наблюдений конкретной станции. При этом обязательно для всех без исключения станций должны соблюдаться следующие условия: — за 30 мин до срока все приборы и установки должны быть осмотрены и подготовлены к наблюдениям: — измерения температуры и влажности воздуха должны производиться точно за 10 мин до срока (23 ч 50 мин, 2 ч 50 мин и т. д.); — измерение давления производится не ранее как за 2 мин до срока; — метки на бланках термографа и гигрографа должны быть сделаны до измерений температуры и влажности воздуха; время смены бланка должно указываться с точностью до минуты; — если во время проведения наблюдений возникло опасное явление, необходимо прервать наблюдение, составить и передать штормовые телеграммы, после чего вновь провести наблюдения, предусмотренные программой станции; — если для измерения характеристик ветра используется флюгер, наблюдения по нему производятся перед отсчетами по приборам в психрометрической будке; — запись и обработка результатов наблюдений в книжках для записи наблюдений осуществляются во время наблюдений и сразу после них; — запрещается передача информации о состоянии погоды до окончания срока (10-минутного интервала перед сроком). Порядок производства наблюдений на конкретной станции составляется на основании типового порядка с учетом требований и в соответствии с плановым заданием по производству метеорологических наблюдений, техническим оснащением станции и расстоянием от служебного помещения станции до метеорологической площадки. Порядок производства наблюдений составляется начальником станции и утверждается представителем УГКС (как правило, инженером-инспектором или инженером режимного отдела, осуществляющим контроль качества наблюдений).
ГЛАВА II. НАБЛЮДЕНИЯ ЗА МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЙ ДАЛЬНОСТЬЮ ВИДИМОСТИ 2.1 Общие сведения о видимости. 2.1.1 Видимость. Видимость – это максимальное расстояние, с которого видны и опознаются неосвещенные объекты днем и световые ориентиры ночью. Видимость наряду с высотой облаков является тем важнейшим элементом, по которому устанавливается минимум метеоусловий, позволяющих производить взлет и посадку, ориентировку экипажа в полете и выполнение специальных работ авиаций. Если видимость во время полета хорошая, летчик легко ориентируется в воздухе, видит все препятствия, поэтому нет опасности столкновения с ними. Полет при плохой видимости значительно усложняется, так как летчик вынужден пилотировать самолет только по приборам. В атмосфере представляет собой сложное психофизическое явление, обусловленное, главным образом, ослаблением светового потока частицами воздуха, а также жидкими и твердыми частицами, находящимися в атмосфере во взвешенном состоянии. Оценивается она через дальность и зависит от характеристик объекта и состояния атмосферы: геометрических размеров объекта; освещенности объекта; контрастности объекта с фоном; прозрачности атмосферы. Метеорологическая дальность видимости (дальше МДВ) - это наибольшее расстояние, на котором становится невидимым в светлое время суток черный объект угловых размеров более 15’, проектирующий на фоне неба у горизонта или на фоне воздушной дымки. На метеостанциях определение МДВ (ее называют горизонтальной видимостью) производится при помощи выбранных ориентиров видимости, расстояния до которых заранее измерено и по прибору РДВ (регистратору дальности видимости), который позволяет определять и непрерывно регистрировать горизонтальную видимость у земли в светлое и темное время суток, дает большую точность измерения. Видимость измеряется в метрах до 2000м и в километрах. Наноска видимости на приземной карте погоды:  МДВ является характеристикой прозрачности атмосферы и представляет дальность видимости черного объекта днем на фоне неба у горизонта. МДВ имеет разное значение днем и ночью при одинаковой прозрачности атмосферы. Метеорологическая дальность видимости и прозрачность атмосферы связаны между собой следующим образом. Удаленный предмет больших угловых размеров можно наблюдать при условии, если яркостный контраст между объектом и фоном неба у горизонта больше порогового значения контраста. 2.1.2 Способы измерения метеорологической дальности видимости. Понятие «видимость» широко применяется в метеорологии в двух совершенно определенных значениях. Во-первых, это одна из метеовеличин, характеризующая воздушные массы (арктическую, полярную, тропическую) и используемая в синоптической метеорологии и климатологии. В этом случае видимость является показателем оптического состояния атмосферы. Во вторых, это оперативный параметр, соответствующий определенным критериям или специальным применениям. В этом случае видимость выражается в виде расстояния, на котором видны конкретные маркеры или огни. Мера видимости, используемая в метеорологии, в том числе и при метеорологическом обеспечении авиации, должна быть свободна от влияния не метеорологических условий и связана с субъективными представлениями о видимости и расстоянием, на котором обычные объекты могут наблюдаться и распознаваться. Существуют следующие характеристики, определяющие дальность видимости: метеорологическая дальность видимости (МДВ), метеорологическая оптическая дальность (МОД), дальность видимости на взлетной посадочной полосе ВПП. Дальность видимости объектов может изменяться в широких пределах: от нескольких метров в сильном тумане или в метели до нескольких десятков километров в прозрачном воздухе, пришедшем из Арктики. Рассмотрим несколько приборов, измеряющих МДВ: Трансмиссометр — прибор для измерения метеорологической дальности видимости, определяемой как длина пути в атмосфере, необходимая для ослабления светового потока коллимированного пучка света до значения 0,05 первоначальной величины (рисунок 1). Трансмиссометр, излучая и принимая световой пучок, прошедший путь, называемый измерительной базой, определяет коэффициент прозрачности атмосферы, рассчитанный на километровую единицу длины, которая затем пересчитывается на искомую метеорологическую дальность видимости. Одним из достоинств устройства является возможность его самокалибровки основанная на точном знании величины измерительной базы.  Рисунок 1 - Трансмиссометр, установленный вблизи ВПП Существуют трансмиссометры двух типов — однобазовые и двухбазовые. Первые представляют собой два блока, размещённых на концах измерительной базы. Блок излучения на одном конце и блок фотоэлектрического приемника на другом. В двухбазовом трансмиссометре на одном конце измерительной базы находится блок приемоизлучающий, на другом конце — отражатель и приемник света. В настоящее время большее распространение получили двухбазовые трансмиссометры, как устройства имеющие более высокую точность. ПЕЛЕНГ СФ-01 - используется для непрерывного дистанционного измерения коэффициента пропускания слоя атмосферы с автоматическим преобразованием измеренного значения в метеорологическую дальность видимости, регистрацией и отображением информации на внешних устройствах. Измерения могут проводиться в любое время суток как автономно, так и в составе метеорологических станций, в том числе автоматических станций аэропортов. Область применения: метеорология, климатология, метрологическое обеспечение безопасности полётов (рисунок 2).  Рисунок 2 - ПЕЛЕНГ СФ-01 Принцип действия основан на измерении коэффициента пропускания слоя атмосферы фиксированной длины (измерительной базы прибора) в направлении близком к горизонтальному. В ПЕЛЕНГ СФ-01 в качестве источника света применяется лампа А12-45+40 по ГОСТ 2023.1-88, а в качестве приёмника - фотодиод ФД-7К. Конструктивно прибор выполнен в виде двух блоков - передатчика и приёмника. В передающем блоке свет от источника света, расположенного в фокусе основного объектива, через защитное стекло параллельным пучком направляется на объектив фотоприёмного блока также через защитное стекло. В фокусе данного объектива расположен фотоприёмник. Фотоприёмник совместно с электронной схемой преобразует световые сигналы в электрические сигналы, которые преобразуются в цифровую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя. В каждом из блоков осуществляется внутреннее термостатирование электронных систем. Регистрация света осуществляется с помощью двух фотоприёмных блоков, расположенных на разных расстояниях от передающего блока. Управление работой прибора и расчёт метеорологической дальности видимости производится с помощью микропроцессорной системы. Прибор снабжен последовательным интерфейсом RS-232 для совместной работы с компьютером. 2.2 Объекты для визуальных наблюдений за МДВ в дневное и ночное время. В метеорологии МДВ – максимальное расстояние на которой глаз человека способен различить темный объект на светлом фоне. МДВ определяют визуально по объектам ночью или днем по приборам ФИ-1 или РДВ. В качестве дневных объектов используются естественные предметы темного цвета. К таким объектам относятся заводские трубы, отдельные здания, телебашни, вершины гор больших размеров, хорошо просматриваются с места наблюдений, иметь темный цвет и практиковаться на светлом фоне неба и других объектов для контраста. До каждого объекта измеряется расстояние в метрах или километрах. Количество объектов в полном комплекте от 6 до 10. Самый ближний на расстоянии около 50 м, самый дальний – около 50 км. Неполный комплект объектов менее 6. Если естественных объектов недостаточно, то можно использовать искусственные объекты: деревянные щиты на столбах, окрашенных черной краской. В аэропортах МДВ определяется вдаль взлетно-посадочной полосы днем, ночью по огням на деревянных щитах. На каждой станции составляется план объектов. На плане условными знаками указываются объекты, расстояние до объектов и расположение по сторонам света. Расстояние до объектов до 1000 м измеряется не равномерно, а дальше с помощью дальномера. В ночное время в качестве объектов используются электрические огни. Огни должны быть достаточно мощными, одиночными, желтого или красного цвета. Нельзя использовать временные огни. Количество огней в полном и неполном комплекте такое же, как и для дневных объектов. Для ночных объектов также как и для дневных объектов. Для ночных объектов так же составляется план с условными обозначениями огней. Наблюдения за МДВ в дневное время. Наблюдение проводится в каждый срок через 3 часа, а при ухудшении видимости ниже критической непрерывно. Наблюдения производится с метеоплощадки или другого места, с которого хорошо просматривается все объекты. Иногда наблюдения производятся с плоских крыш. Зданий метеостанции. Сначала наблюдатель пытается увидеть самый дальний объект. Если он не виден, покрыт дымкой или туманом, то наблюдатель наблюдает за более ближним объектом. Объект считается видимым, если он виден как контур или силуэт. Запись результатов наблюдений производится в книжку КМ-1, В графу видимость. Сначала записывают видимость в метрах (до 1000 метров) или в километрах. Если самый дальний объект на расстоянии 20 см 50 км четко виден, тот в книжке записывается видимость 50км. Кроме этого в книжку записывают цифры баллов видимости и код таблицы в наставлении или коду КМ 0,1 Ежегодно на станциях наблюдают зрение наблюдателя, при необходимости производят наблюдения в очках. 2.2.2 Наблюдения за МДВ ночью. Наблюдения производятся в те же сроки, что и днем, т.е. через 3 часа. Сначала наблюдатель должен постоять на площадке минут 5-10, чтобы глаза привыкли к темноте. Методика наблюдений такая же, как и днем. Наблюдатель сначала наблюдает самый дальний объект. Объект считается видимым, если он виден как точка или световое пятно. Запись в КМ-1 производится также как и днем. Особенность наблюдений за МДВ в аэропортах является, то, что днем наблюдения производится по щитам ВПП, ночью по огням. Кроме этого кроме этого в аэропортах определяют видимость в несколько других направлениях от ВПП.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ На основании проведенного исследования можно сделать следующие выводы. Дальность видимости ориентиров резко сокращается при облачной погоде. При визуальной ориентировке пилот должен хорошо различать контрольные ориентиры, находящиеся на линии пути или в стороне от нее. Одни и те же ориентиры при различных условиях погоды совершенно иначе различимы. Например, большая река при ясной погоде летом даже с небольшой высоты до 1 000 м— видна в виде блестящей светлой полоски за 50 км и является надежным ориентиром. Эта же река зимой с той же высоты при облачной погоде и небольшом снегопаде может быть едва различимой на расстоянии 2—3 км. Видимость имеет решающее значение для ориентировки, особенно над местностью, где нет ориентиров или их очень мало. При видимости на расстоянии 2—3 км даже небольшое уклонение от маршрута лишает пилота возможности видеть контрольные ориентиры и может привести к потере ориентировки. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИОсновные источники: 1. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ учебное пособие для студентов специальности 20.02.01 Рациональное использование природохозяйственных комплексов, Сарапулова Т.В. 2. НАСТАВЛЕНИЕ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИМ СТАНЦИЯМ И ПОСТАМ ВЫПУСК 3 ЧАСТЬ I МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ НА ПОСТАХ ЛЕНИНГРАД ГИДРОМЕТЕОИЗДАТ 1985 3. НАСТАВЛЕНИЕ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИМ СТАНЦИЯМ И ПОСТАМ, ВЫПУСК 2, ЧАСТЬ 1, ЛЕНИНГРАД ГИДРОМЕТЕОИЗДАТ 1985, МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ НА СТАНЦИЯХ Интернет-ресурсы: 1. https://www.meteorf.ru/ - Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет). 2. https://public.wmo.int/ru - Всемирная метеорологическая организация; ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Глоссарий Метеорологическая площадка — это площадка, на которой установлено специальное оборудование для элементарного прогнозирования погоды. Метеорологические наблюдения — это инструментальные измерения и визуальные оценки метеорологических величин и явлений. Метеорология — наука об атмосфере – ее строении, свойствах и протекающих в ней физических процессах. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
