光学機器がトレチャコフのバケツを移動させます

地球上での技術開発の狂気のペースにも関わらず、数十年に渡る綿密な比較実験を経て初めて何らかの革新が現れるような保守的な知識領域があります。 そのような分野の1つが気象です。 特定の測定デバイスの例に関するこの状況の賛否両論-降水メーター-私はカットの下で議論することを提案します。







何を測定していますか?



気象測定は、温度、圧力、相対湿度、風向、速度などの基本的な物理量の測定に基づいています。 これらは主要な特性であり、そこからさまざまな変換を使用し、時には単純な式ではなく、追加の(しかしそれほど重要ではない)気象パラメーターが復元されます



-相対湿度の平均値;

-水蒸気の弾力性;

-水分不足;

-露点温度;

-温度と風速の変動の強さ;

-熱と運動量の垂直方向の流れ;

-温度と風速の乱流変動の特徴的なスケール

など



これらのパラメータはすべて、予測マップの構築と長期気象観測の傾向の実施に必要です。 データ収集は150年以上にわたって行われており、この保守的な分野で動作する主な原則は、測定器の変更を急がないことです。



問題は何ですか?



計量測定の正確性の原則に従って、すべての測定は1つのタイプの測定センサーによって明確に規制され、実行される必要があります。 たとえば、温度を測定する必要があります。 毎日同じ時間に、同じ温度計で、特定の高さの特別な箱でそれを測定します。 温度計が故障しています。同じブランドまたはタイプの計量弁護士に交換します。 プロセスを自動化する場合はどうなりますか? デジタルセンサーを入れてください! 駅の気象学者とは異なり、より正確で間違っていません。 不可能です。 データの収束を確保し、長期的な観測の傾向に違反しないようにする必要があります。 したがって、センサーを新しいセンサーと交換するには、古いものから読み取り値を取得すると同時に、データの収束と測定のギャップを調べ、特別な比較テストを行い、たとえば5年間のそのような実験の後、センサーを許可する(許可しない)必要がありますそのような測定に。



降水量測定



おそらく最も厄介なのは、降水量の測定でしょう。 ここでは、V。D.トレチャコフによる構造の単純なバケツほど良いものは発明されていません。 それは、200cm²の収容面積と40 cmの高さの容器で構成されており、降水が収集されます。また、風が吹き飛ばされるのを防ぐ特別な保護(これらの花びらが上の写真にあります)で構成されています。 雨量計は、バケツの受け面が土壌の2メートル上になるように設置されています。 水層のmm単位の降水量は、分割が適用された計量カップで測定され、固体降水量は、室内条件で融解した後に測定されます。 これがメソッドです。 私はさまざまな悪意のあるコメントを予見していますが、私はそのまま書いています。 しかし、業界の保守主義にもかかわらず、気象学の測定に対する新しいアプローチを提供する勇気のある開発者や企業がいます。 すべてのテストに合格した後、Roshydrometの数千のポストに同時に到達する魅力的なアイデアは非常に有望であるため、彼らは長期の比較実験の要件さえ恐れていません...



光学降水計



IMCES SB RASの開発は、完全に自動化された降水メーターの最も成功した設計であることが判明しました。 このデバイスは、特定の測定体積内の水滴と雪片の画像を処理する光学原理を実装しています。









操作の原理は非常に簡単です。 滴や雪が中心を飛んで、光源からの光放射レシーバーに文字通り影を落とします。 相互に直交する領域で測定が行われるため、オーバーラップの影響が軽減されます。 デバイス(RF特許番号119898)は驚くべき特性を示しました。 測定された降水量の最大感度は2•10-5 mmです。 この装置は、トレチャコフバケットの風下計数特性の影響を排除しました。 メーターは、リモートサーバーへの情報の発行によりオフラインで動作できます。 このデバイスの興味深い機能は、降水強度、突風、液滴速度、および降水のタイプを測定できることです。 このデバイスは、雨、雪、ひょうを区別できます。



まとめ



デバイスの開発者は、IMCES SB RASの主要プロジェクトでの次の変更を使用して、大気の状態を監視および予測するための大規模システムを作成します。 このプロジェクトには産業パートナーであるSibanalitpribor LLCがおり、州側からはプロジェクトは教育科学省(協定番号14.607.21.0030)によってサポートされています。



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