Введение 4
1. Общая характеристика мониторинга водной поверхности 6
1.1 Изменение гидрофизических свойств океана 6
1.2 Автономные станции с поверхностным буём 14
1 Особенности и характеристики океанографических буев 21
2.1Дрифтеры 21
1.1 Волновые буи 22
2.3Заякоренные буи 24
2.4 Профилирующие буи Арго 26
2 Метеомониторинг водной поверхности 29
3.1 Общая характеристика исследуемых АМС 29
3.2 Статистика ветра и волн по данным буйковых измерений 32
3.1 Статистика параметров температуры поверхности воды и воздуха 34
Заключение 42
Список использованных источников 44
Универсальность является отличительной чертой буев для мониторинга окружающей среды, и именно этот широкий спектр приложений делает эти инструменты очень полезными для пользователей. Буйковые станции мониторинга окружающей среды просты в использовании и надежно обеспечивают высококачественные данные.
Буи для мониторинга окружающей среды предлагают пользователям множество преимуществ. Они надежны, просты в использовании, хорошо работают и предоставляют высокоточные данные. Они также достаточно прочны, чтобы противостоять бурному морю, сильному ветру и сильным штормам, несмотря на то, что они легкие и их легко транспортировать. Тем не менее, одним из самых больших преимуществ буев для мониторинга окружающей среды является их удивительная универсальность для мониторинга различных компонентов окружающей среды, включая погоду, качество воды, волны и течения, качество воздуха и многое другое.
Буи для сбора данных об окружающей среде, используемые для наблюдения за погодой, обычно измеряют некоторые или все следующие параметры: температура воздуха; атмосферное давление и его тенденцию; течения; приходящая радиация и относительная влажность (относительно причалов); осадки; соленость и температура поверхности и подповерхностного слоя моря; высота волны, период и их диапазон; направление и скорость ветра; и другие биогеохимические характеристики, такие как флуоресценция, O 2 , CO 2 . Телекоммуникационные или телеметрические системы для этих буев почти всегда позволяют получать всю эту информацию в режиме реального времени.
Данные о погоде с буев для мониторинга окружающей среды также могут улучшить прогнозы экстремальных погодных явлений, таких как циклоны и ураганы, поскольку буи могут дрейфовать в «горячие точки», где возникают штормы. Аналогичным образом, данные об океанских течениях и приземном ветре с метеорологических буев могут помочь обеспечить безопасность путешественников и рабочих в море. Кроме того, данные о температуре поверхности моря могут помочь рыбным хозяйствам контролировать деятельность и предотвращать потери.
Особое внимание уделяется вопросам, связанным с потоком оперативной информации с мониторинговой платформы к конечному пользователю данной информации. С одной стороны, эти информационные системы считаются совместными для рассматриваемых дальше различных типов исследований. С иной стороны, на сегодняшний день у нас идёт переход на новую информационную систему ВМО, предусматривающую динамичное развитие метеомониторинговых и систем прогнозирования состояния находящейся вокруг окружающей среды. Эти условия нужно принимать во внимание при будущих разработках приложений нового мониторинга водной поверхности.
Это и объясняет актуальность выбранной нами темы исследования.
Предмет: Метеомониторинг водной поверхности.
Объект: метеорологические буи
Цель исследования: изучить особенности нового метеомониторинга водной поверхности.
Указанная цель предполагает решение следующих задач:
1. Изучить изменчивость гидрофизических характеристик океана;
2. Выявить особенности и характеристики океанографических буев;
3. Рассмотреть автономные станции с поверхностным буем;
4. Обозначить технические средства для проведения метеомониторинга;
5. Провести сравнительную характеристику буйковых АМС.
Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы.
является поверхностный дрейфующий буй или дрифтер, предназначенный для мониторинга параметров поверхности воды. До недавних пор океанологи и гидрометеорологи использовали разные виды дрифтеров, так как метеорологические буи, расположенные на высокой мачте, имели большую парусность и не имели лагранжевых трассеров, а, следовательно, не могли быть использованы для исследования морских течений.
В работе мы изучили особенности новой техники наблюдения за состоянием водной среды, в том числе создание принципиально новейших зондов, позволяющих измерять скорость, температуру и солёность морских вод в широком масштабе пространства и времени, проводить полигонные эксперименты, позволяющие современным исследователям достичь качественного уровня познания процессов, определяющие состояние воды на нашей планете.
Подготовлены архивные данные об трёх буйковых станций, находящихся в разных районах. Исследованы выбранные буйковые станции.
На основании полученных архивных данных проводился анализ изменений различных параметров метеорологической динамики, удельной влажности, атмосферного давления в местах установки буйков.
Проведены исследования изменений температуры воздуха, воды и воздуха над поверхностью, выявлены степени связи между ними.
Бурное развитие метеомониторинга дало возможность отслеживать погоду на океане в реальном времени, что сейчас делает настоящим среднесрочным прогноз её сезонного развития.
Конечно, в настоящее время степень достоверности данных по метеорологическим буям недостаточна, а периоды наблюдений, в основном, пока невелики. Но в дальнейшем использование буйковых метеостанций будет доступнее.
Цель работы достигнута, задачи, поставленные в работе - решены.
1. Бабич С.В., Боков В.Н., Лопатухин Л.И. Вероятностный анализ и моделирование синоптической, сезонной и межгодовой изменчивости ветра и волнения // Вероятностный анализ и моделирование океанологических процессов. - М., 2008. - 345 с.
2. Берто Г.О. Океанографические буи. - Л.: Судостроение, стр.113123. - 1979 с.
3. Бирман Б.А., Клен Л.А., Пармузина Т.А. Вероятность и продолжительность опасных для навигации скоростей ветра в Северной Атлантике. - М. - 2017. - 302 с.
4. Ветер и волны в океанах и морях. - Регистр СССР, стр.35. - Л.: Транспорт, 1974.
5. Давидан И.Н., Лопатухин Л.И., Рожков В.А. Ветровое волнение в Мировом океане. - Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 256 с.
6. К вопросу о пространственно-временной изменчивости высоты волн в Северной Атлантике Абузяров З.К., Сиротов К.М., Сетт Л.С. // Труды Гидрометцентра СССР. - 1988. - Вып. 292. - 309 с.ё
7. Лопатухин Л.И., Заковряшин Ю.Д., Шатов Б.Н. Вероятностные характеристики штормов по натурным данным // Проблемы исследования и математического моделирования ветрового волнения. - СПб.: Гидрометеоиздат, 2016. - 298 с.
8. Матушевский Г.В. Новый тип режимной функции распределения параметров ветровых волн // Метеорология и гидрология. - 1977. - No 3. - С. 66-72.
9. Режим, диагноз и прогноз ветрового волнения в океанах и морях / под ред. Е.С.Нестерова. - М., Обнинск: ИГ-СОЦИН, 2021. - 295 с.
10. Руководство по гидрологическим работам в океанах и морях. Л.: Гидрометеоиздат, 1967. - 201 с.
11. Шехватов Б.И. Океанографические буи и буйковые лаборатории.
Проблемы исследования и освоения Мирового океана. - Л.: Судостроение,
стр.183-203, - 1979 с.
12. Информационная программа прибрежных данных (The Coastal Data
Information Program (CDIP) [Электронный ресурс]
https: //c dip .ucsd.edu/m/documents/intro .html
13. Национальный Центр данных буйков [Электронный ресурс] https: //www.ndbc. noaa.gov/
14. Организация предоставления приборов НТЦ Инфомар [Электронный ресурс] http://infomarcompany.com/
Гидрометцентр России [Электронный ресурс] https://meteoinfo.ru