Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Оценка возможностей автоматизированного измерении атмосферных осадков

Работа №176175

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

физика

Объем работы51
Год сдачи2023
Стоимость4800 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
0
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 3
1 Атмосферные осадки и основные методы их измерения 5
1.1. Классификация осадков 5
1.2. Основные методы и средства измерения осадков 12
1.2.1. Требования по установке осадкомеров 13
1.2.2. Осадкомер Третьякова О-1 13
1.2.3. Осадкомер суммарный М-70 15
1.2.4. Плювиографы 17
1.2.4.1. Весовой плювиограф 17
1.2.4.2. Поплавковый плювиограф 18
1.2.3.3. Плювиограф с опрокидывающимся сосудом 19
1.2.5. Преимущества и недостатки осадкомеров и плювиографов 20
2 Автоматизированные средства измерения атмосферных осадков 22
2.1. Нефелометр FD12P 23
2.1.1. Устройство и принцип действия датчика FD12P 24
2.1.2. Области применения FD12P Vaisala 27
2.2. Автоматические метеостанции «Vaisala HydroMet MAWS» 27
2.2.1. Датчики осадков станции MAWS 29
2.2.1.1. Осадкомер QMR102 29
2.2.1.2. Осадкомер RG13 29
2.2.1.3. Осадкомер RG360 30
2.3. Осадкомер Pluvio 31
3 Анализ данных о суммарном количестве осадков за 2021 г. по датчикам
FD12P, MAWS и Pluvio 34
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
Список использованной литературы 50


Атмосферные осадки представляют собой важнейшую часть климата, оказывающую заметное влияние на хозяйственную деятельность человека и биосферу в целом. Точная и надёжная оценка количества и характеристик осадков является обязательным условием для соответствующего прогнозирования погоды и расчёта водных ресурсов.
В настоящее время существует несколько проблем при измерении атмосферных осадков, в частности репрезентативность данных о количестве осадков, так как на измерения влияют множество факторов: ветер, место установки осадкомера, окружающий рельеф местности. Также существует проблема в плотности наземной метеорологической сети, измеряющая осадки, что также ухудшает качество получаемых данных. Существующие методы дистанционного измерения и наблюдения за метеорологическими параметрами, такие как радиолокация, метеорологические спутники не в состоянии полностью заменить отсутствие наземных наблюдений. При принятии решений об обеспечении надлежащего уровня
гидрометеорологической безопасности государственными органами в масштабах региона, района или страны необходим весь комплекс метеорологической информации, которая собирается по всем доступным каналам.
Измерения и анализ данных об осадках осуществляются с помощью различных методик и приборов. В нашей стране всё ещё очень распространены для измерения количества осадков осадкомеры Третьякова, которые используются с 50-х годов прошлого столетия. Несмотря на их широкое распространение, ручное измерение осадков связано с ограничениями, обусловленными человеческим фактором, оперативностью измерений и отсутствием возможности передачи данных дистанционно.
Цель данной работы - изучить виды атмосферных осадков, способы их измерения и оценить возможности автоматизированных методов и датчиков в области измерения атмосферных осадков.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Рассмотреть понятие атмосферных осадков, количества осадков и их интенсивность;
2. Рассмотреть классификации атмосферных осадков;
3. Рассмотреть особенности измерения количества, интенсивности и типа атмосферных осадков неавтоматизированным способом;
4. Рассмотреть работу и принцип действия автоматизированных приборов измерения атмосферных осадков.
5. Получить, обработать и проанализировать данные с автоматизированных датчиков измерения атмосферных осадков.
Объект исследования: атмосферные осадки и приборы, которые их измеряют.
Предмет исследования: данные с автоматизированных средств измерения осадков FD12P, MAWS и Pluvio.
Настоящее исследование включает в себя анализ данных о количестве атмосферных осадков, полученных с датчиков, установленных на испытательной площадке ООО «Института радарной метеорологии»: FD12P, MAWS и Pluvio. Также в работе приведён обзор существующих способах ручных и автоматизированных систем измерения осадков и их пригодности для использования. В ходе данного обсуждения будут рассмотрены и оценены возможности использования автоматизированных систем измерения осадков.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


В ходе исследования были проанализированы современные приборы и методы, которые используются для измерения атмосферных осадков, а также рассмотрены принципы их работы. Для достижения цели данной работы были решены следующие задачи:
1. рассмотрено понятие атмосферных осадков, количества осадков и их интенсивность;
2. рассмотрены 3 классификации атмосферных осадков по фазовому состоянию, характеру выпадения и форме частиц;
3. рассмотрены особенности измерения количества и типа атмосферных осадков осадкомером Третьякова, суммарным осадкомером и несколько видов плювиографов;
4. рассмотрены работа и принцип действия датчиков MAWS, FD12P и Pluvio;
5. получено, обработано и проанализировано около 90000 значений о суммарном количестве осадков за 2021 год с автоматизированных датчиков измерения атмосферных осадков.
Важным шагом в данном исследовании было формирование и анализ архива данных суммарного количества осадков за 2021 год с трёх датчиков: MAWS, FD12P и Pluvio. С помощью данного архива были получены результаты, которые позволили оценить эффективность и точность использования, а именно:
✓ выявлен датчик, данные которого по сравнению с двумя другими завышает количество осадков - MAWS;
✓ выявлена связь завышения данных с особым расположением датчиков на испытательной площадке ООО «Института радарной метеорологии»;
✓ из-за расположения датчиков выявлено влияние ветра на результаты измерений.
Были проанализированы преимущества и недостатки каждого метода и инструмента, а также рассмотрены возможности их применения на наземной сети метеорологических станций. Основываясь на полученных результатах, можно сделать вывод о высокой эффективности использования автоматизированных датчиков измерения атмосферных осадков и имеют ряд преимуществ перед традиционными методами, так как с их помощью можно получать данные в непрерывном режиме и на любом расстоянии, что позволяет их использовать без постоянного участия специалиста, то есть устанавливать такие датчики в удалённых районах и местностях.
В заключение, можно отметить, что автоматизированные методы измерения атмосферных осадков имеют большой потенциал и будут продолжать развиваться в будущем. Результаты данной работы могут быть использованы для разработки новых методов и инструментов, а также для оптимизации существующих систем измерения атмосферных осадков.



1. Руководство по применению радиолокаторов МРЛ-4, МРЛ-5 и МРЛ-6 в системе градозащиты: [Утв. Центр. комис. по приборам и методам получения и перераб. гидрометеорол. информ. Гос. ком. СССР по гидрометеорологии и контролю природ. среды 26. 12. 78].
2. Попов В.Б. Метод восстановления полей осадков по наземным и радиолокационным данным с высоким пространственно-временным
разрешением для территории Санкт-Петербурга: диссертация на
соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, 2018 г.
3. Шишкин Н.С. Облака, осадки и грозовое электричество:
Гидрометеорологическое издательство, Ленинград, 1964 г.
4. Моргунов В. К. Основы метеорологии, климатологии.
Метеорологические приборы и методы наблюдений: Учебник / В. К. Моргунов. — Ростов/Д. : Феникс. — Новосибирск: Сибирское
соглашение, 2005. — 331 с. — с ил. (Высшее образование).
5. Интернет -источник: https://meteo59.ru/book/yavleniya/osadki.php.
6. Атлас облаков / Федер. служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет), Гл. геофиз. обсерватория им. А.И. Воейкова ; [Д. П. Беспалов и др. ; ред.: Л. К. Сурыгина]. - Санкт- Петербург: Д’АРТ, 2011. - 248 с.
7. Подрезов А.О., Стрижанцева О.М., Ким Н.С. Гидрометеорологический практикум. Часть 1. Методы и средства метеорологических наблюдений / Под ред. О.А. Подрезова. - Бишкек: Изд-во КРСУ, 2004. - 200 с.
8. Толмачева Н.И., Тимофеева А.Г. Т52 Средства измерений гидрометеорологического назначения: учеб. пособие / Н.И. Толмачева, А.Г. Тимофеева; Институт повышения квалификации Росгидромета - Москва, 2017. - 223 с.
9. Руководство по метеорологическим приборам и методам наблюдений ВМО-№ 8 © Всемирная метеорологическая организация, 2014
10. Стернзат М.С. Метеорологические приборы и наблюдения; Гидрометеорологическое издательство - Ленинград, 1968 г.
11. ВМО-№ 168. Руководство по гидрологической практике. Том 1.
Гидрология: от измерений до гидрологической информации. — 6
издание. — 2011 г.
12. К.Л. Восканян, А.Д. Кузнецов, О.С. Сероухова, А.С. Солонин К вопросу о методике радиолокационного измерения интенсивности атмосферных осадков: Ученые записки № 27.
13. БрошюраУа1за1а Weather Sensor FD12P.
14. Приложение к свидетельству №49528 об утверждении типа средств измерений. Нефелометры FD12/FD12P.
15. Vaisala FD12P User Manual, май2002г....23



Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ