Вимірювання опадів за допомогою опадомірів і дощомірів.

Для вимірювання кількості випадаючих на горизонтальну поверхню рідких і твердих опадів найбільш широко застосовуються відносно прості установки – опадоміри і дощоміри.

Основними частинами цих установок є посудина для збирання опадів, вітровий захист і мірний стакан. Вітровий захист призначений для зменшення завихрень, які утворюються при вітрі навколо і всередині опадозбірної посудини. Завихрення заважають вільному попаданню опадів в посудину, що приводить до похибки вимірювань – звичайно до заниження рідких опадів і завищенню кількості твердих (через надув сніжинок в посудину при відсутності снігопаду з навколишніх предметів).

Приймальна поверхня опадоміра (отвори, через які опади попадають в опадозбірну посудину) повинна мати строго певну площу. Кількість опадів, які попали в посудину, вимірюють за допомогою спеціального мірного стакану і, віднісши до площі приймальної поверхні опадоміра, розраховують товщину шару води, який могли б утворити опади, що випали.

Застосовуються опадоміри, які дозволяють виміряти кількість опадів, що випали за короткий час (за добу) і, які випали за тривалий час (до року).

Опадомір (рис.6.1), що застосовується на гідрометеорологічній мережі для вимірювання рідких і твердих опадів, складається з двох змінних відер (опадозбірних посудин), однієї кришки до відра, тагана для установки відра, планочного захисту і вимірювального стакану.

Відро опадоміра металеве, висотою 40 см, с приймальним отвором 200 см². Верхній край відра зміцнений жорстким кільцем, що забезпечує збереження форми і площі приймального отвору відра. Всередині відра упаяна діафрагма, що має форму усіченого конусу з отвором для стоку. Для зменшення випаровування опадів з відра в літні місяці в отвір діафрагми вставляється лійка з невеликим отвором.     Рис.6.1 Опадомір Третьякова: 1 – опадозбірні посудини; 2 – планковий захист; 3 - таган

До відра припаяний носик для зливу зібраних опадів і вимірювальний стакан. Носик закривається ковпачком, який прикріплений ланцюжком до відра. Відро ставиться на таган на виступи його ніжок. Таган кріпиться до стовпа або підставки. Вітровий захист складається з 16 трапецієподібних вигнутих за певним профілем планок, підвішених за вушки на металевому кільці, яке за допомогою чотирьох кронштейнів кріпиться разом з таганом. Планки розташовані на однаковій відстані одна від одної і скріплені між собою зверху і знизу ланцюжками. Таке кріплення дозволяє планкам коливатися від поривів вітру, струшувати сніг, що попав при цьому на них. У зібраному опадомірі верхні краї планок повинні знаходитися в одній горизонтальній площині з верхнім краєм відра.

Вимірювальний стакан опадоміра служить для вимірювання опадів, які попали в відро опадоміра. Його шкала має 100 поділок. Ціна поділки 2 см ³, що при площі приймального отвору 200 см ³ відповідає 0,1 мм опадів .

Установка опадоміра. Опадомір установлюється на метеорологічній площадці на дерев’яному стовпі або на спеціальній металевій підставці так, щоб висота приймальної частини опадоміра (верхній зріз відра) над поверхнею була 2 м.

В місцевостях, де висота снігового покриву буває вище 1 м, потрібно мати для установки опадоміра на зимовий період другий стовп на 1 м вище стовпа, який використовується в звичайних умовах. Опадомір потрібно переставляти на запасний стовп при висоті снігового покриву більше 60 см.

Необхідно слідкувати за тим, щоб сніг не затримувався на планках захисту опадоміра, що особливо часто трапляється при випаданні мокрого снігу.

Якщо опадомір установлюють поза метеорологічною площадкою, то місце його установки повинне бути віддалене від оточуючих будов, дерев та інших предметів на відстані не менше ніж їх трикратна висота. При меншому віддалені сніг, що здувається вітром з близько розташованих предметів, може попадати в опадомір. Ці предмети можуть заважати попаданню опадів в опадомір, особливо при косому (не вертикальному) їх випаданні.

Проте опадомір не треба установлювати в цілком відкритому місці, де можливе видування з нього вже зібраних твердих опадів.

Кращим місцем для установки опадоміра є достатньо відкрита галявина, оточена зі всіх сторін деревами, або площадка, оточена будівлями.

Вимірювання кількості зібраних опадоміром опадів на станціях (незалежно від того, помітив спостерігач чи нема їх випадання) проводяться чотири рази на добу і обчислюються для доби. В строк спостереження спостерігач приносить з приміщення станції пусте відро, закрите кришкою (щоб уникнути попадання в нього опадів), і замінює ним відро, яке стоїть на тагані опадоміра. Потім з установленого (пустого) відра знімають кришку і закривають нею зняте відро (з опадами) і уносять його в приміщення, де проводять вимірювання кількості опадів. Для цього їх через носик відра зливають у вимірювальний стакан, установлений на горизонтальній поверхні, і по положенню рівня води відносно його шкали відраховують кількість поділок стакану з опадами, округлюючи до цілих поділок. Якщо кількість опадів менше однієї поділки стакану, то кількість опадів вважають рівним нулю, проте враховують, що опади в цей день були, але в малих кількостях. Якщо опадів виявиться більше 100 поділок стакану, вимірювання потрібно проводити частинами, кожний раз записуючи результат, а потім підсумовують (для контролю в скобках записують кількість вимірювань).

Якщо опади тверді або змішані, то вимірювання проводять тільки після того, як опади повністю розтануть. Не можна прискорювати танення надмірним нагріванням відра – це приводить до похибки через випаровування частини опадів.

Суму опадів за добу обчислюють як суму результатів вимірювань за чотири строки.

При вимірюванні кількості опадів за допомогою опадоміра виникає похибка за рахунок не врахування змочування відра рідкими опадами (або розтаненими твердими) і часткового випаровування опадів з відра. Тому до результатів вимірювань вводять поправки: для твердих опадів, які випали в кількості більше 0,5 мм, поправка + 0,1 мм; для рідких опадів до 0,5 мм - поправка + 0,1 мм і більше ніж 0,5 мм – поправка + 0,2 мм.

Дощомір ґрунтовий (рис.6.2). Вітровий захист повністю не запобігає утворенню завихрень біля приймального отвору опадоміра, отже, не виключають викликані ним похибки. Ґрунтовий дощомір установлюється в заглибленні в землі так, щоб його приймальний отвір знаходився на рівні землі, де швидкість вітру близька до нуля.

Отже, біля приймального отвору опадоміра завихрення мінімальні. В приймальний отвір дощоміра попаде опадів стільки ж, скільки їх випаде на будь-яку іншу рівну за площею ділянку горизонтальної поверхні, що знаходиться найближче. Досвід експлуатації дощоміра ще недостатній для оцінки всіх його якостей.

Рис.6.2 Схема ґрунтового дощоміру: 1 – заглиблення в ґрунті; 2 - захисні ґрати; 3, 8 – водозбірна лійка; 4 – відро; 5 – пробка; 6 і 9 - фіксатори; 7 – водозбірна посудина; 10 – таган; 11 - опорний циліндр; 12 – ґрунт; 13 - водопроникне засипання.

Опадомір сумарний. В деяких випадках необхідно вести облік кількості опадів, які випадають вдалині від метеорологічної станції в ненаселених пунктах і важкодоступних місцях. Тоді використовують сумарні опадоміри, які дають можливість вимірювати суму опадів, які випали зразу за великий строк – до 12 місяців. Такі опадоміри повинні задовольняти деякі вимоги. Вони повинні бути легкими, що забезпечити їх доставку для установки в малодоступні райони (наприклад, в гори), міцними і надійними. Це дозволить їм працювати значний час без догляду і без псування у випадках замерзання і танення опадів, які в них знаходяться. Злив опадів з дощоміра повинен бути зручним.

Є декілька видів сумарних опадомірів, які задовольняють вимогам в тій чи іншій мірі. На рис.6.3 наведений один з них, опадомір М-70. Він складається з приймальної частини (труби 2 з внутрішнім діаметром 252,2 мм) з приймальним отвором площею 500 см ², яка скріплена з посудиною для збирання опадів. Посудина складається з двох з’єднаних між собою частин: верхньої 4 знімної і нижньої 5 конусоподібної. Об’єм нижньої частини посудини розрахований на вміщення в розтаненому вигляді всіх опадів, які можуть випасти в місці установки опадоміра за весь строк між вимірюваннями.

Конічна форма нижньої частини 5 збірної посудини зменшує можливість його розривання при замерзанні і таненні опадів, які в ній збереглися. Верхня частина посудини має вікно, яке щільно закривається засувом 3. Вікно служить для виїмки опадів при вимірюванні.

Зверху до приймальної частини за допомогою кронштейна прикріплений планковий вітровий захист 1. Опадомір установлюється на підставці так, щоб верхній край приймальної частини опадоміра знаходився на висоті 2 м від поверхні ґрунту (снігу). Для збереження зібраних опадів, коли вони знаходяться в рідкому стані, від випаровування в опадомір наливають деяку кількість мінерального масла, яке спливає на поверхню води.     Рис.6.3 Опадомір сумарний: 1 – вітровий захист; 2 – труба; 3 – вікно із засувом; 4 і 5 - верхня і нижня частини водозбірної посудини; 6 – підставка.

В установлені строки проводять вимірювання опадів. Для цього за допомогою паяльної лампи або багаття підігрівають нижню частину посудини, якщо в ній є тверді опади, то до повного їх танення. Потім відкривають засов вікна і за допомогою гумового шланга (сифону або гумової груші з довгим наконечником) переливають воду в запасну посудину, потім вимірюють за допомогою вимірювального стакану. При вимірюванні потрібно виключити масло, яке попало у вимірювальний стакан разом з опадами.

Після вимірювань опадомір підготовлюють для збирання опадів до наступного вимірювання. В опадозбірну посудину наливають масло (замість злитого з опадами) і закривають засов вікна.

Дата добавления: 2015-10-13