Meteorologická stanice Holešov:
PŘÍSTROJE
1. Jak a co pozorujeme
S POMOCÍ PŘÍSTROJŮ:
Teplota vzduchu: se měří automatickými platinovými teploměry PT 100 - suchá, vlhká (ve 2 m nad zemí), maximální a minimální (ve 2 m nad zemí), přízemní minimální (v 5 cm nad zemí). Měření však kontrolujeme, srovnáváme také klasickými skleněnými teploměry.
Relativní vlhkost vzduchu: teplotně vlhkostní sondou HMP ve 2 m nad zemí (v meteorologické budce). Kontrolujeme, srovnáváme vlasovým vlhkoměrem.
Tlak vzduchu: digitálním tlakoměrem PTB. Počítač sám přepočítává tlaky podle potřeby.
Srážky: automatickým váhovým/člunkovým srážkoměrem. Kontrolujeme, srovnáváme klasickým srážkoměrem.
Směr a rychlost větru: vyhřívaným anemometrem Ultrasonic. Pro kontrolu slouží záložní vyhřívaný anemometr řady WA25.
Výška oblačnosti a pokrytí: laserovým ceilometrem CT25K. Doplňujeme druh oblaků.
Sluneční svit: elektronickým slunoměrem SD5. V případě výpadku klasickým heliografem (skleněná koule).
Globální a difuzní záření: dvojicí pyranometrů CMP 11. První měří globální i difuzní záření, druhý pouze difuzní záření.
Výpar a teplota vody: pomocí výparoměru.
Vlhkost půdy: čidly v 7, 25 a 75 cm v zemi.
BEZ PŘÍSTROJŮ:
Druh oblačnosti: k pozorování jsou nutné dobré oči a znalost oblaků. Užívají se latinská pojmenování resp. zkratky. Moji oblíbenci - Cumulonimbus capillatus incus /Cb cap ins/ a Cirrus fibratus vertebratus /Ci fib ver/.
Pokrytí oblohy oblačností: dobré oči a praxe. Oblohu dělíme na osminy (pro synoptická měření) a nebo desetiny (pro klimatická měření).
Sněhová pokrývka a její vodní hodnota: měření výšky sněhové pokrývky na cm pravítkem (nebo sněhoměrnou tyčí). Vodní hodnota je jednoduše voda, která je obsažena ve sněhu - nabere se přesné množství, rozpustí se, změří se, porovná se s úhrnem srážek.
Bouřky: vzdálenost (velmi vzdálená, vzdálená, na stanici), intenzita (s ohledem na počet blesků, sílu větru, množství srážek atd), doprovodné jevy (kroupy, nárazový vítr, húlava, tornádo atd).
Druh srážek: padající srážky: déšť, přeháňka, mrholení, kroupy, krupky, sněhová zrna, sníh, jednotlivé sněhové hvězdice, jehličky. Usazené srážky: rosa, zmrzlá rosa, jíní, jinovatka, šedá námraza, srážka z mlhy - toto všechno žádný přístroj nerozezná.
Ostatní jevy: duha, halové jevy, výborná dohlednost (nad 50 km), blýskavice, hřmění, zhoršení dohlednosti srážkami, srážky v dohledu nedopadající/dopadající na zem, zvířený sníh a mnohé další jevy, na které jednoduše neexistují přístroje.
KONTROLNÍ MĚŘENÍ:
Přístroje jsou dobří pomocníci ale jsou to přeci jen stroje. A bez elektřiny jsou bezmocné. A proto je zde člověk - pozorovatel, který nedostatky a chyby přístrojů doplní, nahradí, opraví.
Teplota vzduchu: skleněný teploměr je skleněný teploměr. Je to drahý, kvalitní a nakalibrovaný nástroj, který má vysokou přesnost. Kde jsou ty doby, kdy se měřilo každou hodinu klasickým teploměrem. Dnes se provádí měření 3x denně (klimatické měření) a 3x za měsíc v podobě většího "kontrolního měření".
Srážky: klasický srážkoměr (válec) má jednu výhodu nad všemi elektronickými čidly - co do něj napadá, to změřím. Ruční měření dnes provádíme 3x denně, pokud se úhrn liší o 0,5 mm, má přednost právě tento ruční srážkoměr.
2. Popis jednotlivých přístrojů
Meteorologická budka patří k základnímu vybavení meteo-stanice. Je z bílého plastu se žaluziemi, které dovolují volnému proudění vzduchu, ale zároveň brání přímému slunečnímu záření pronikat na přístroje a ovlivňovat je tak. Čidla, teploměry a další přístroje jsou v budce umístěny ve výšce dva metry nad zemí. Popis: 1 - staniční (suchý) teploměr, 2 - vlhký teploměr (v zákrytu za ním je také elektronické čidlo vlhkého platinového teploměru PT 100), 3 - maximální teploměr (měří nejvyšší teplotu dne), 4 - minimální teploměr (měří nejnižší teplotu dne), 5 - vlasový vlhkoměr (měří relativní vlhkost vzduchu), 6 - teplotně vlhkostní sonda HMP, 7 - nádobka na vodu (pro vlhké teploměry), 8 - termograf (zapisuje průběh teploty po celý týden).
Meteorologický stožár je také nedílnou součástí všech meteorologických stanic. Ve výšce 9 metrů nese několik přístrojů na měření směru a rychlosti větru. Na letištích či v jejich blízkosti je stožár také vybaven červeně svítícími návěstidly značícími vysokou překážku. Celý stožár je opatřen výrazným přerušovaným nátěrem, který taktéž varuje před překážkou. Stožár je ukotven několika lany a v případě údržby přístrojů je možné jej ohnout k zemi. Popis přístrojů (první obrázek): 1 - vyhřívaný anemometr Ultrasonic WS 425, nejmodernější a primární přístroj na měření směru a rychlosti větru. Data se pomocí kabelu přenáší do počítače a každou hodinu se průměrují do zprávy. Rozsah měření 0,3 - 75 m/s, přesnost 0,1 m/s. Nevýhodou je vysoká citlivost na blízké údery blesku a také námraza a samozřejmě i vliv ptactva. 2 - záložní vyhřívaný miskový anemometr řady WA 25, který se na rozdíl od Ultrasonicu otáčí. Data se taktéž přenáší do počítače a využívají se v případě výpadku hlavního anemometru. Negativně jej také ovlivňuje námraza či ptáci. 3 - vyhřívaná směrovka větru, čtvereček ukazuje kam vítr fouká. V případě výpadku všech přístrojů máme k dispozici ruční anemometr Windmaster 2.
Malý meteorologický stožárek je vlastně masivní ocelový stativ nesoucí množství přístrojů (viz. první obrázek) - cylindrickou meteorologickou budku (radiační štít) AMS (č. 3) obsahující platinový teploměr PT 100. Dále měření radiace, které bylo zavedeno na stanice po jaderné katastrofě v Černobylu. Výstup ze sondy (č. 1)je vyveden na displej přístroje, který je přímo v budově. Zobrazuje dávkový příkon v μSv (mikro Sievert). Další přístroje na stožárku: počasový sensor (dohledoměr) PWD22 (č. 2), nevýhodou je, že měří jen do 20 km (pokud je lepší dohlednost, určí ji pozorovatel) a také během srážek zkresluje nejmenší dohlednost (taktéž upravuje pozorovatel). Nad PWD je webová kamera (č. 5), která pořizuje snímky každou minutu a posílá je na internet (tam jsou však po 5 minutách). Fotí i v noci, ale bez možnosti delší expozice dokáže zachytit jen náhodný blesk z přicházející bouřky od západu. Napravo od kamery vyčnívá rameno s elektronickým slunoměrem SD5 (č. 4), který nahradil starý způsob měření délky slunečního svitu pomocí skleněné koule - heliografu. Uprostřed (č. 6) je datová ústředna AMS.
Srážkoměry pro měření srážek (déšť, sníh, atd.) používáme několik srážkoměrů. Hlavním je automatický váhový srážkoměr MRW 500 (č. 5) s přesností 0,1 mm, který napadlé srážky sám spočítá a zobrazí v tabulce na počítači. Tento typ srážkoměru umí dokonce sám rozpouštět sníh a převést jej na mm. Jako záložní používáme druhý automatický člunkový srážkoměr MR3H (č. 4). Úhrn srážek však kontrolujeme v klasických srážkoměrech (č. 1 a 2) a pokud je tento úhrn vyšší o 0,5 mm, má přednost před automatem. Tyto srážkoměry mají označení K (klimatologický) a S (synoptický). Synoptický vyléváme a měříme v 6, 12 a 18 UTC, klimatický (pro kontrolu) jen v 6 UTC. Pro zápis srážek za celý den se dříve používal také Ombrograf (č. 3), kde je válec s páskou, na kterou inkoustová špička zakresluje křivku podle toho, jak dovnitř dopadají srážky.
Laserový ceilometr CT25K tento přístroj pomocí laserového paprsku zaznamenává výšku oblačnosti, vertikální dohlednost a pokrytí oblohy. Přesněji výšku základny nejnižší oblačnosti, přičemž zvládne i druhou nejnižší vrstvu, pokud je přítomna. Na monitoru počítače pak lze vidět graf (ceilograf) a pomocí osy s výškou v metrech a osy s časem (a také pomocí kurzoru myši) se určuje výška zaznamenané oblačnosti. Nejnižší jsou Straty (30 - 400 m) a nejvyšší Cirry (6000 - 7200 m) přičemž rozsah měření přístroje je 7500 m a rozlišení 15 m.
Pyranometry CMP 11 - dvojice elektronických přístrojů pro měření globálního a difuzního záření. První přístroj měří obě veličiny, druhý pouze difusní záření. Rozdíl je v tom, že první čidlo není stíněné - svítí na něj přímo slunce, zatímco druhé čidlo má speciální prstenec, který cloní slunce po celé jeho dráze po obloze, čímž měří pouze okolní oblohu (difuzi). Prstenec se musí ručně nastavovat podle roční doby tak, jak slunce mění svoji výšku nad obzorem. Naměřená data jsou v jednotkách W/m2 (watt na metr čtvereční), resp. kJ/m2 (kilojoule na metr čtvereční). Podívejte se také na fotky z instalace těchto přístrojů.
Výparoměr a čidla půdní vlhkosti - výparoměr je přístroj, který se používá na záznam výparu z vodní hladiny. Měří se v mm. Součástí je i čidlo na teplotu vody (ve °C). Výparoměr je vlastně velký sud v zemi, který je naplněn vodou. Jak se voda odpařuje, dolévá se vždy po měření (většinou ráno) voda z druhé nádoby. Pokud prší, je zde zase výpust, která přebytečnou vodu odvede pryč. Takto zůstává hladina ve výparoměru stále stejná. Čidla půdní vlhkosti (měří se v %) jsou zakopána pod zemí v hloubce 7, 25 a 75 cm. Podívejte se také na fotky z instalace těchto přístrojů.
Ostatní přístroje kromě těch hlavních máme na stanice i celou řadu dalších přístrojů: Heliograf - slouží pro zjištění délky slunečního svitu. Skleněná koule působí jako lupa, která soustředí sluneční paprsky do jednoho bodu a propaluje tak dráhu pohybu Slunce po obloze na speciální papírový proužek. Pokud Slunce zakryje oblačnost, přestane se paprsek pálit na papír a kromě délky tak můžeme poznat i charakter slunečního svitu. Dnes tento způsob měření nahradil automatický slunoměr. Mikrobarograf i když se dnes zaznamenává tlak automaticky do počítače, má tento starý přístroj několik výhod. Nepotřebuje elektřinu (natahuje se jako hodinový strojek) a také během letmého pohledu hned vidím, zda tlak stoupá, klesá či je vyrovnaný. Páska pak slouží jako přehled vývoje tlaku za uplynulí týden. Nejzajímavější graf vznikne při přechodu tlakové níže, rychlé bouřky atd. Jeden dílek odpovídá 0,1 kPa. Termograf podobně jako mikrobarograf slouží k zápisu teploty za celý týden a také funguje jako hodinový strojek. Nejzajímavější záznamy vznikají při velkých teplotních výkyvech a změnách. Promrznutí půdy a výška sněhu se měří tzv. mrazoměrem, který zobrazuje promrznutí půdy v cm a výšku sněhové pokrývky pak ukáže dvojice sněhoměrných tyčí. Výšku sněhu ovšem měříme i ručně pomocí pravítka nebo váhového sněhoměru.
Kam dál:
