Модуль 1

Профиль – «Метеорология»

Структура и содержание дисциплины

Теоретическая часть курса (темы занятий, час)

Раздел1.ВВЕДЕНИЕ. Предмет и задачи курса. Основные термины и определения. Исчисление времени в метеорологической службе. Сроки наблюдений (1 час).

Раздел2. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

Тема1.Особенности измерения температуры в естественных условиях. Температурные шкалы. Инерция термометров (1час).

Тема2.Типы термометров. Методика производства наблюдений за температурой воздуха, почвы и воды (2 час)

Раздел3. ИЗМЕРЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА.

Тема1.Особенности измерения влажности воздуха в естественных условиях. Характеристики влажности воздуха. Психрометрический метод. Деформационные гигрометры. Конденсационные гигрометры.(2час)

Тема2.Электрохимические гигрометры (электролитические, сорбционные). Сравнение различных методов измерения влажности воздуха. Методика производства наблюдений за влажностью воздуха (1 час).

Раздел4. ИЗМЕРЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ.

Тема1.Особенности измерения атмосферно давления в естественных условия. Ртутные барометры. Деформационные и резонансные барометры, область применения. (2час)

Поправки барометров. Методика производства наблюдений за атмосферным давлением (1 час).

Раздел5. ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВЕТРА.

Тема1.Особенности измерения скорости и направления ветра в естественных условиях. Анемометры контактные, индукционные. Измерители направления воздушных потоков. (1час)

Тема2.Анеморумбометры. Методика производства наблюдений за скоростью и направлением ветра (1 час).

Раздел6. ИЗМЕРЕНИЕ ОСАДКОВ И СНЕЖНОГО ПОКРОВА.

Тема1.Виды осадков и особенности наблюдений в естественных условиях. Осадкомеры. Плювиографы. Виды снегомерных наблюдений (2 час).

Раздел7. НАБЛЮДЕНИЯ ЗА АТМОСФЕРНЫМИ ЯВЛЕНИЯМИ И ОБЛАКАМИ.

Тема1.Визуальные наблюдения за атмосферными явлениями и облаками. Определение высоты нижней границы облаков (светолокационные и триангуляционные облакомеры) (2 час).

Раздел8. ИЗМЕРЕНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЙ ДАЛЬНОСТИ ВИДИМОСТИ.

Тема1.Основные определения. Визуальные наблюдения. Базисные методы измерения (трансмиссометры). (2час)

Нефелометрические методы измерения (2час).

Раздел9. АВТОМАТИЧЕСКИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ. Автоматизация Службы. КРАМС (4 час)

МОДУЛЬ 1

Профиль – «Метеорология»

Конспекты лекций по отдельным разделам дисциплины «МЕТОДЫ НАБЛЮДЕНИЙ И АНАЛИЗА В ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ»

Тема: Исчисление времени в гидрометеорологической службе

Часовой пояс— участок земной поверхности, на котором в соответствии с некоторым законом установлено определённое поясное время. Формирование часовых поясов связано со стремлением, с одной стороны, учитывать вращениеЗемливокруг своей оси, а с другой стороны, определить территории с примерно одинаковым местным временем таким образом, чтобы различия во времени между часовыми поясами были кратны одному часу. В результате было достигнуто решение, что должно быть 24 часовых пояса и каждый из них должен охватывать территорию примерно 15° в ширину (±7,5° относительно соответствующего среднего меридиана). Точкой отсчёта был принятгринвичский меридиан, нулевой меридиан, средний меридианнулевого часового пояса.

Сейчас время устанавливается при помощи всемирного координированного времени (UTC), которое было введено взаменвремени по Гринвичу(GMT).Всеми́рное координи́рованное вре́мя,UTC (англ.бэкронимCoordinated Universal Time) — основа гражданского времени, отличающегося на целое количествосекундотатомного времении на дробное количество секунд отUT1. Шкала UTC базируется на равномерной шкалеатомного времени(TAI) и является более удобной для гражданского использования. Часовые пояса вокруг земного шара выражаются как положительное и отрицательное смещение от UTC. Следует помнить, что время по UTC не переводится ни зимой, ни летом. Поэтому для тех мест, где есть перевод на летнее время, смещение относительно UTC меняется.

UTC — было введено вместо времени по Гринвичу(GMT), и иногда также ошибочно именуется GMT. Новая шкала времени UTC была введена, поскольку шкала GMT является неравномерной шкалой и связана с суточным вращением Земли.Международное атомное время(TAI,фр.Temps Atomique International) — время, в основу измерения которого положеныэлектромагнитные колебания, излучаемые атомами или молекулами при переходе из одного энергетического состояния в другое. С появлением в1955сверхстабильныхэталонов частоты, основанных на квантовых переходах междуэнергетическими уровнямимолекулиатомов, стало возможным создание атомных шкал времени. Масштаб системы TAI принят равным масштабуэфемеридного времени(ЕТ), то естьатомные часыесть физическое воспроизведение шкалы ЕТ (точность воспроизведения до 2 ·10⁻¹²с.).

Эталон атомного времени не имеет ни суточных, ни вековых колебаний, не стареет и обладает достаточной определенностью, точностьюивоспроизводимостью.

Среднее время по Гринвичу(англ.Greenwich Mean Time,GMT)—времямеридиана, проходящего через прежнее место расположенияГринвичскойкоролевской обсерваторииоколоЛондона.

Ранее GMT считалось точкой отсчёта времени — времяв другихчасовых поясахотмерялось от гринвичского. Ныне в этом качестве замененовсемирным координированным временем (UTC).

Пример

Когда указывают на время и важен часовой пояс время обычно задают в таком формате:

Wed, 22 Dec 2004 23:28:10 GMT+2

Wed, 22 Dec 2004 14:28:10 GMT-7

Thu, 23 Dec 2004 00:28:10 GMT+3

(это одно и то же время)

Т.е. это среда, 22 декабря 2000 года, 23:28:10 в часовом поясе на два часа восточнее Гринвича (например, в Киеве)— это значит, что в Гринвичском часовом поясе (например, наОстрове Святой Елены) в это время было 21:28:10; в часовом поясе GMT-7 было 14:28:10; а вМоскве(MSK, GMT+3)— уже четверг, 23декабря 2004года, 00:28:10.

Гринвичский меридиан, нулевоймеридиан, земноймеридиан,меридианпроходящий черезГринвич— место расположения старойГринвичской астрономической обсерватории. Гринвичский меридиан служит началом отсчёта географических долгот; является средним меридианом нулевого часового пояса. Местное среднее солнечное время на Гринвичский меридиан широко применяется вастрономии(для синхронизации всемирного времени).

Долгота — географическая координата в ряде систем сферических координат, определяющая положение точек на поверхностиЗемли,Солнца,планети на небесной сфере относительно начальногомеридиана. Географическая долгота λ, угол между плоскостью меридиана, проходящего через данную точку, и плоскостью начального нулевого меридиана, от которого ведётся счёт долгот. На Земле нулевой меридиан проходит черезГринвичи называетсяГринвичским меридианом. Долготы от 0 до 180° к востоку от нулевого меридиана называют восточными, к западу западными. Географическую долготу точек, лежащих к востоку отГринвичского меридиана(восточная долгота), принято считать положительной, долготу точек к западу от него — отрицательной.

Меридиан— вгеографии, половина линии сечения поверхности земного шараплоскостью, проведённой через какую-либо точку земной поверхности и ось вращенияЗемли. Каждый меридиан пересекается со всеми остальными в двух точках насеверномиюжномполюсе. Длины всех меридианов наглобусеравны. Все точки одного меридиана имеют одинаковуюдолготу, но разнуюшироту.

Примернеобходимости использования сведение о времени в метеорологической службе.

Для станции, долгота которой 53⁰40мин, определить: 1)единые сроки наблюдения, 2) начало суток и первый срок наблюдения, 3) сроки измерения осадков (решение изложено в /1, стр.5-11/)

Вопросы

1.Какие виды гидрометеорологических наблюдений проводятся по всемирному и среднесолнечному времени?