Это хорошая статья. Для получения дополнительной информации нажмите здесь.
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Метеостанция в аэропорту Милдьюра , Виктория , Австралия .

Наблюдения за приземной погодой - это фундаментальные данные, которые используются для обеспечения безопасности, а также для климатологических целей для прогнозирования погоды и выпуска предупреждений во всем мире. [1] Они могут быть сняты вручную, метеорологом, компьютером с использованием автоматизированных метеостанций или по гибридной схеме с использованием метеорологических наблюдателей для дополнения автоматизированной метеостанции. ИКАО определяет международный стандартной атмосферы (ISA), которая является моделью стандартного изменения давления , температуры , плотности и вязкости с высотыв атмосфере Земли и используется для понижения давления на станции до давления на уровне моря. Наблюдения в аэропортах могут передаваться по всему миру с помощью кода наблюдений METAR . Личные метеостанции принимают автоматизированные наблюдения могут передавать свои данные в США mesonet через программу Citizen Weather Observer (CWOP), Великобритании Метеорологическое бюро через метеонаблюдений Сайт (WOW), [2] или на международном уровне через Weather Underground сайт Интернет. [3] Среднее значение данных наблюдений за погодой за тридцать лет традиционно используется для определения станцииклимат . [4] В США сеть совместных наблюдателей ежедневно записывает сводную информацию о погоде, а иногда и об уровне воды.

Аэропорты [ править ]

Датчики ASOS, Салинас , Калифорния.

Наблюдения за приземной погодой традиционно проводились в аэропортах из-за соображений безопасности во время взлета и посадки. ИКАО определяет международный стандарт атмосферы (также известный как ИКАО стандартной атмосферы ), которая является моделью стандартного изменения давления , температуры , плотности и вязкости с подъемом / высоты в атмосфере Земли . Это полезно при калибровке инструментов и проектировании самолетов [5] и используется для снижения давления на станции до давления на уровне моря (SLP), где его затем можно использовать на картах погоды.. [6]

В Соединенных Штатах FAA предписывает проводить метеорологические наблюдения в более крупных аэропортах из соображений безопасности. Чтобы упростить покупку автоматизированной метеостанции в аэропортах , такой как ASOS, FAA разрешает использовать федеральные доллары для установки сертифицированных метеостанций в аэропортах. [7] Затем наблюдения аэропорта передаются по всему миру с использованием кода наблюдений METAR . Сводки METAR обычно поступают из аэропортов или постоянных станций наблюдения за погодой. Отчеты формируются раз в час; однако, если условия значительно изменятся, они могут быть обновлены в специальных отчетах, называемых SPECI. [8]

Данные отправлены [ править ]

Наблюдения за приземной погодой могут включать в себя следующие элементы:

  • Идентификатор станции или идентификатор местоположения , состоит из четырех символов для наблюдений METAR, [9] с первым представляющим регионом мира станционными лежит внутри. Например, первая буква для областей в Тихом океане и вокруг него - P, а для Европы - E. Второй символ может обозначать страну / штат, в которой находится местоположение. Для Гавайев первые две буквы - «PH», а для Великобритании первые две буквы идентификатора станции - «EG». Канада и смежные Соединенные Штаты являются исключением, где первые буквы C и K обозначают регионы соответственно. Последние две или три буквы обычно представляют название места или аэропорта.
  • Видимость измеряется в метрах для большинства сайтов по всему миру, за исключением США, где указываются статутные мили. [10]
  • Видимость взлетно-посадочной полосы , измеряемая в метрах во многих местах по всему миру или в футах в пределах Соединенных Штатов. [10]
  • Температура - это мера кинетической энергии образца вещества. Температура - это уникальное физическое свойство, определяющее направление теплового потока между двумя объектами, находящимися в тепловом контакте. Если теплового потока не происходит, два объекта имеют одинаковую температуру; [11] в противном случае тепло перетекает от более горячего объекта к более холодному. В метеорологии температураизмеряется с помощью термометров, находящихся на воздухе, но защищенных от прямого солнечного воздействия. [12] В большинстве стран мирашкала градусов Цельсия используется для большинства целей измерения температуры. Однако Соединенные Штаты - последняя крупная страна, в которой градус ФаренгейтаТемпературная шкала используется большинством непрофессионалов, в промышленности, в популярной метеорологии и в правительстве. [10] Несмотря на это, в сводках METAR из США также указывается температура (и точка росы, см. Ниже) в градусах Цельсия.
  • Точка росы это температурадо которой данная посылка воздуха должна быть охлаждена, при постоянном атмосферном давлении , для водяного пара , чтобы конденсируются в воду. Конденсированная вода называется росой . Точка росы - это точка насыщения . Когда температура точки росы опускается ниже точки замерзания, это называется точкой замерзания , поскольку водяной пар больше не создает росы, а вместо этого создает иней или иней путем отложения . [13] Точка росы связана с относительной влажностью . Высокая относительная влажностьозначает, что точка росы ближе к текущей температуре воздуха. Если относительная влажность составляет 100%, точка росы равна текущей температуре. При постоянной точке росы повышение температуры приведет к снижению относительной влажности. При заданном барометрическом давлении, независимо от температуры, точка росы определяет удельную влажность воздуха. Точка росы является важной статистикой для пилотов авиации общего назначения , поскольку она используется для расчета вероятности обледенения карбюратора и тумана . При использовании с температурой воздуха формулу можно использовать для оценки высоты кучевых или конвективных облаков. [14]
  • Ветер определяется с помощью анемометров и флюгеров , или аэрованов , расположенных на стандартной высоте 10 метров (33 фута) над уровнем земли (AGL). Средняя скорость ветра измеряется с использованием двухминутного среднего значения в Соединенных Штатах [15] и 10-минутного среднего значения в других странах. [16] Направление ветра измеряется в градусах, где север соответствует 0 или 360 градусам, а значения увеличиваются от 0 по часовой стрелке от севера. Сообщается о порывах ветра, когда скорость ветра между пиками и затишьями колеблется более чем на 10 узлов (5,1 м / с) в период отбора проб. [15]
  • Давление на уровне моря (SLP) - это давление на уровне моря или (при измерении на заданной высоте на суше) давление станции, приведенное к уровню моря, принимая изотермический слой при температуре станции. Это давление, которое обычно отражается в сводках погоды по радио, телевидению, в газетах или в Интернете. Когда барометры в доме настроены на соответствие местным сводкам погоды, они измеряют давление, приведенное к уровню моря, а не фактическое местное атмосферное давление. Снижение до уровня моря означает, что нормальный диапазон колебаний давления одинаков для всех. Давление, которое считается высоким или низким давлением , не зависит от географического положения. Это делает изобарына карте погоды значимые и полезные инструменты. [17]
  • Настройка высотомера - это термин и величина, используемые в авиации . Региональное или местное атмосферное давление на среднем уровне моря называется настройкой высотомера , а давление, которое калибрует высотомер, показывает высоту над землей на данном аэродроме QNH . [18]
  • Текущая погода , которая ограничивает видимость или присутствие грома или шквалов , сообщается в наблюдениях, чтобы указать авиации на любые возможные угрозы во время посадки и взлета из аэропортов. Типы, включенные в наблюдения за приземной погодой, включают осадки, затемнения и другие погодные явления, такие как хорошо развитые пылевые / песчаные вихри, шквалы, торнадоиды, песчаные бури, вулканический пепел и пыльные бури. [19]
  • Интенсивность осадков измеряется в первую очередь для метеорологических целей. Однако это может вызывать беспокойство у авиации, поскольку сильные осадки могут ограничивать видимость. Кроме того, интенсивность ледяного дождя может определять, насколько опасно для пилотов полеты вблизи определенных мест, поскольку в полете может возникнуть опасность из-за обледенения крыльев самолета, что может нанести вред полету. [20]
  • Осадки Сумма за последние 1, 3, 6 или 24 часов представляет особый интерес для метеорологов в проверке прогноза количества осадков и определении станции климатологии.
  • Количество снегопадов за последние 6 часов принято для метеорологических и климатологических соображений. Тем не менее, об этом можно также сообщать ежечасно, используя примечания «SNOINCR», чтобы предоставить техническим специалистам аэродромов информацию о том, как часто необходимо вспахивать снег с взлетно-посадочных полос и рулежных дорожек.
  • Высота снежного покрова измеряется для метеорологических и климатологических целей один раз в день. Однако в периоды снегопадов он измеряется каждые шесть часов, чтобы определить количество недавнего снегопада. [21]

Пример приземного наблюдения за погодой в сводке METAR [ править ]

METAR LBBG 041600Z 12003MPS 090V150 1400 R04 / P1500N R22 / P1500U + SN BKN022 OVC050 M04 / M07 Q1020 NOSIG 9949 // 91 = [22]

Персональные метеостанции, обслуживаемые гражданами, а не государственными служащими, не используют код METAR. Программное обеспечение позволяет передавать информацию на различные сайты, такие как Weather Underground во всем мире, [3] или CWOP в Соединенных Штатах , [23] , которые затем могут быть использованы соответствующими метеорологическими организациями либо диагностировать условия в реальном времени, или использоваться в моделях прогноза погоды.

Использование карт погоды [ править ]

Основные статьи: карта погоды и модель станции
Модель станции, используемая на наземных картах погоды

Данные, собранные с помощью кодирования местоположения на суше в METAR, передаются по всему миру по телефонным линиям или беспроводным технологиям. В метеорологических организациях многих стран эти данные затем наносятся на карту погоды с использованием модели станции . Модель станции - это символическая иллюстрация, показывающая погоду, происходящую на данной станции, передающей отчеты . [24] Метеорологи создали модель станции, чтобы нанести несколько погодных элементов на небольшое пространство на погодные карты . [25] Карты, заполненные плотными графиками моделей станций, могут быть трудными для чтения, но они позволяют метеорологам, пилотам и морякам видеть важные погодные условия.

Карты погоды используются для быстрого отображения информации, показывающей анализ различных метеорологических величин на различных уровнях атмосферы, в данном случае - приземном слое. [26] Карты, содержащие модели станций, помогают в рисовании изотерм , которые более легко определяют градиенты температуры, [27] и могут помочь в определении местоположения погодных фронтов . Двумерные линии тока, основанные на скорости ветра, показывают области конвергенции и расхождения в поле ветра, которые помогают определить расположение элементов в ветровой диаграмме. Популярным типом карты приземной погоды является анализ приземной погоды , который строит изобары для отображения областейвысокое давление и низкое давление .

Отчеты с судов и буев [ править ]

Буи разных форм и размеров

На протяжении более столетия отчеты о Мировом океане поступают в режиме реального времени из соображений безопасности и для помощи в общем прогнозировании погоды. Сводки кодируются с использованием синоптического кода и передаются по радио или через спутник в метеорологические организации по всему миру. [28] Сообщения с буев автоматизированы и поддерживаются страной, которая пришвартовала буй в этом месте. Заякоренные буи большего размера используются у берега, а дрейфующие буи меньшего размера используются вдали от моря. [29]

Из-за важности сообщений с поверхности океана была создана программа добровольных судов для наблюдений , известная как VOS, для обучения экипажей методам проведения наблюдений за погодой в море, а также для калибровки датчиков погоды, используемых на борту судов, когда они прибывают в море. порт, например барометры и термометры . [30] Шкала Бофорта до сих пор обычно используется для определения скорости ветра по данным наблюдателей в море. Суда с анемометрами имеют проблемы с определением скорости ветра при более высоких скоростях ветра из-за блокировки инструментов из-за увеличения открытого моря.

Использование в установлении климата места [ править ]

Основная статья: Климат

Климат (от древнегреческого klima ) обычно определяется как погода, усредненная за долгий период времени. [31] Стандартный период усреднения составляет 30 лет для отдельного местоположения [4], но могут использоваться и другие периоды. Климат включает статистику, отличную от средней, такую ​​как величины ежедневных или годовых изменений. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (IPCC) глоссарий определение:

Климат в узком смысле обычно определяется как «средняя погода» или, более строго, как статистическое описание с точки зрения среднего значения и изменчивости соответствующих величин за период времени от месяцев до тысяч или миллионов лет. Классический период составляет 30 лет по определению Всемирной метеорологической организации ( ВМО ). Эти величины чаще всего являются приземными переменными, такими как температура, осадки и ветер. Климат в более широком смысле - это состояние климатической системы, включая статистическое описание. [32]

Основное различие между климатом и повседневной погодой лучше всего выражается популярной фразой «Климат - это то, что вы ожидаете, погода - это то, что вы получаете». [33] За исторические промежутки времени существует ряд статических переменных, определяющих климат, в том числе: широта, высота, соотношение суши и воды, а также близость к океанам и горам. Степень растительного покрова влияет на поглощение солнечного тепла, удержание воды и количество осадков на региональном уровне.

См. Также [ править ]

  • Обнаружение молнии
  • Метеорологический день

Ссылки [ править ]

  1. ^ Управление федерального координатора метеорологии. Программа наблюдений за приземной погодой. Архивировано 6 мая2009 г. на Wayback Machine. Проверено 12 января 2008 г.
  2. ^ "ВАУ - новый сайт погоды для всех" . Метеорологический офис . 2011-02-11. Архивировано из оригинала на 2014-08-15.
  3. ^ a b Weather Underground. Персональная метеостанция. Проверено 9 марта 2008.
  4. ^ a b MetOffice. Климатические средние. Архивировано 6 июля 2009 г. на Wayback Machine. Проверено 9 марта 2008 г.
  5. ^ ИКАО, Руководство по стандартной атмосфере ИКАО (расширено до 80 километров (262500 футов)) , Doc 7488-CD, третье издание, 1993, ISBN 92-9194-004-6 
  6. ^ Патрисия М. Поли. Пример неопределенности понижения давления на уровне моря. Проверено 29 марта 2008.
  7. ^ Allweatherinc. Зачем покупать AWOS? Архивировано 14 февраля2007 года на Wayback Machine. Проверено 12 января 2008 года.
  8. ^ Национальный центр климатических данных . Домашняя страница METAR. Проверено 12 января 2008.
  9. ^ Техасский университет A&M . Кодирование групп типа отчета, идентификатора станции, даты / времени и модификатора отчета. Архивировано 9 апреля 2008 г. на Wayback Machine. Проверено 6 апреля 2008 г.
  10. ^ a b c Национальная метеорологическая служба . Часто задаваемые вопросы о сводках METAR / SPECI и TAF. Проверено 6 апреля 2008.
  11. ^ Глоссарий метеорологии. Температура. Архивировано 16 апреля 2008 г. в Wayback Machine. Проверено 6 апреля 2008 г.
  12. ^ Глоссарий метеорологии. Температура воздуха. Архивировано 22 июня2008 года на Wayback Machine. Проверено 6 апреля 2008 года.
  13. ^ Глоссарий метеорологии. Точка росы. Архивировано 6 июня 2011 г. на Wayback Machine. Проверено 6 апреля 2008 г.
  14. ^ Глоссарий метеорологии. Формула точки росы. Архивировано 16 августа 2007 г. в Wayback Machine. Проверено 6 апреля 2008 г.
  15. ^ a b Управление Федерального координатора по метеорологии. Федеральный метеорологический справочник № 1 - Наблюдения за приземной погодой и отчеты, сентябрь 2005 г. Приложение A: Глоссарий. Проверено 6 апреля 2008.
  16. ^ Отдел исследования ураганов. Часто задаваемые вопросы Тема D4) Что означает «максимально продолжительный ветер»? Как это связано с порывами тропических циклонов? Проверено 6 апреля 2008.
  17. ^ Патрисия М. Поли. Пример неопределенности понижения давления на уровне моря. Проверено 14 апреля 2008.
  18. ^ USA Today . Что такое давление воздуха. Проверено 14 апреля 2008.
  19. ^ Техасский университет A&M . Группа текущей погоды w'w '(ww). Архивировано 11 июля 1997 года на Wayback Machine. Проверено 14апреля 2008года.
  20. ^ Бен C. Bernstein, Томас П. Ratvasky, Дин Р. Миллер и Фрэнк Макдоно. Переохлажденный дождь как в случае опасности обледенения в полете. Архивировано 2009-03-21 в Wayback Machine Проверено 2008-04-14.
  21. ^ Система приема метеорологических ассимиляционных данных NOAA . Как снять замеры снега. Архивировано 23 июля2008 года на Wayback Machine. Проверено 14 апреля 2008 года.
  22. ^ Национальный центр климатических данных . Ключ к данным наблюдений за приземной погодой METAR. Проверено 9 марта 2008.
  23. ^ Расс Чедвик. Программа Citizen Weather Observer. Проверено 9 марта 2008.
  24. ^ Стив Акерман и Том Уиттакер. Модель станции. Проверено 27 марта 2008.
  25. ^ Центральный колледж Иллинойса. ЛАБОРАТОРИЯ J: Карты погоды и влажность. Проверено 27 марта 2008.
  26. ^ Encarta. Диаграмма. Архивировано 1 ноября 2007 г. на Wayback Machine. Проверено 25 ноября 2007 г.
  27. ^ DataStreme. ИЗОБРАЖЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА. Архивировано 21 августа2008 года на Wayback Machine. Проверено 25 ноября 2007 года.
  28. ^ Национальная служба погоды . Справочник национальной метеорологической службы по наблюдениям 1: Наблюдения за погодой на морской поверхности. Архивировано 17 июня2011 года на Wayback Machine. Проверено 13 января 2008 года.
  29. ^ Национальный центр буев данных. Программа зашвартованных буйков. Архивировано 21 декабря 2017 года на Wayback Machine. Проверено 13января 2008года.
  30. ^ Национальный центр буев данных. Схема ВМО судов, добровольно проводящих наблюдения (СДН). Проверено 13 января 2008.
  31. ^ Глоссарий метеорологии. Климат. Проверено 9 марта 2008.
  32. ^ Межправительственная группа экспертов по изменению климата . Приложение I: Глоссарий. Проверено 1 июня 2007.
  33. ^ Национальное бюро метеорологической службы Тусон, Аризона. Главная страница. Проверено 1 июня 2007.

Внешние ссылки [ править ]

  • Ежедневные сводки погоды и климатологии (Daymet)