Введение 3
1 Общая характеристика наблюдений за облаками 5
1.1 Основные понятия и метеорологические требования к наблюдениям за облачностью 5
1.2 Оценка и наблюдения за количеством, высотой нижней границы и видами облаков 9
2 Анализ методов и средств определения высоты нижней границы облачности 16
2.1 Классификация и сравнительный анализ методов измерения высоты нижней границы облачности 16
2.2 Сравнительный анализ средств измерения высоты нижней границы
облачности 26
3 Анализ методов и средств измерения облачности для их использования на метеорологических станциях Краснодарского края 40
3. Характеристика наблюдательной сети Краснодарского края 40
3.2 Средства измерения облачности, используемые в Краснодарском крае
42
Заключение 54
Список использованной литературы 56
Приложение 59
При формировании погоды облакам принадлежит главное и определяющее место. Поэтому, очень важно проводить регулярный мониторинг за основными параметрами облачности, таких как их количество, форма, направление движения и повторяемость на всех ярусах, водность, горизонтальная и вертикальная протяженность, высота верхнего и нижнего слоя и др. Нижняя и верхняя границы облачности относятся к важнейшим параметрам, описывающим состояние облачности в определенные моменты времени и над определенной территорией. Параметры облачности определяются как визуально, так и с применением технических средств измерений.
Полученные данные о всех параметрах облачности используются в большей степени для безопасности взлета и посадки самолетов, эти данные входят в эксплуатационный метеорологический минимум аэродромов, что и определяетдальнейший режим их работы в сложных метеорологических условиях. Также полученные данные накапливаются для создания непрерывных рядов наблюдений и в последующем используются для создания и анализа синоптико-климатических моделей облачности.
Современный уровень измерений позволяет использовать как наземные, так и космические данные инструментальных измерений. Каждый из этих методов может использоваться как самостоятельно, так и дополнять друг друга.
В наземных методах измерений облачности последнее время используют метод лазерного зондирования атмосферы, который позволяет получать результаты параметров облачности с большим временным и пространственным разрешением, что значительно улучшает получение данных об облачности. Но современные подходы в измерении значений облачности не отменяют уже зарекомендовавшие себя традиционные способы измерения. И такое совместное использование различных методов измерений позволяет максимально обеспечить исследование параметров облачности, так как каждый из используемых методов позволит дополнить недостатки одного из методов. Следовательно, тема работы является актуальной, так как сравнение методов и средств измерений позволит выявить достоинства и недостатки каждого из используемых методов и средств измерений и определить какой из них лучше использовать и для каких целей.
Объектом изучения работы являются методы и средства измерения облачности.
Предметом изучения являются характеристики методов и средств измерения облачности.
Цель работы: проведение сравнительного анализа методов и средств определения высоты нижней границы облачности и возможность их применения на сети станций Краснодарского края.
Для реализации поставленной цели решаются следующие задачи:
- дать общую характеристику наблюдению за облачностью;
- произвести сравнительный анализ методов и средств определения высоты нижней границы облачности и определить достоинства и недостатки каждого из них;
- выявить возможности использования определенного метода и средства измерения облачности на сети станций Краснодарского края.
Работа была посвящена проведению сравнительного анализа методов и средств измерения облачности для их использования на метеорологических станциях Краснодарского края. В результате проделанной работы сделаны следующие выводы:
1. При сравнении пассивных и активных методов измерения облачности выявлено, что пассивные методы просты в технической реализации и менее габаритны. Активные методы имеют более высокую точность измерений, и меньшую зависимость от погодных условий.
2. Активные методы используются чаще, так как позволяют производить наблюдения круглосуточно. Светолокационные измерители и в частности ДВО-2, РВО-2М и ИВО сильно зависимы от неблагоприятных погодных условий в виде осадков, тумана, сильной дымки, имеют большие размеры составных блоков, более энергоёмкие. На смену им пришли лидарные измерители высоты НГО, которые могут обеспечивать постоянство и многоточечность измерений и позволяют определять количество и высоту нескольких облачных слоев.
3. На 37 метеорологических станциях Краснодарского края в основном используют визуальные методы измерения, но еще осталисьИВО-1М, ДВО-2, РВО-5, которые практически не используются. На авиаметеорологических станциях Геленджик, Пашковский, Адлер, Витязево, Ейске применяется станция КРАМС-4 в состав которой входит измеритель высоты облаков CL31, а наблюдения за пространственным распределением облачности и связанных с ней атмосферных явлений, их перемещением и эволюцией проводятся с помощью автоматизированного метеорологического радиолокационного комплекса МРЛ-5. Аэродромы для малой авиации не все имеют метеорологическое оборудование, поэтому информацию по облачности запрашивают.
4. Нами установлено, что, идеального метода измерения ВНГО не существует и в каждый из них имеет определенные недостатки. Поэтому, исходя из того, для каких целей предназначена информации об облачности, подходы к выбору методов и средств должны быть индивидуальны.
5. При выборе важно учитывать такие показатели как: точность и непрерывность измерений, энергопотребление, допустимые размеры изделия, стоимость. Актуальной остается задача разработки и создания недорогих пассивных измерителей ВНГО, способных работать автономно в автоматическом режиме.
