Осадки выражаются в терминах вертикальной глубины, до которой вода отстояла бы на ровной поверхности, если бы вся вода с нее собиралась на этой поверхности.
Глубина – это глубина, до которой вода скапливалась бы на горизонтальной проекции земной поверхности, если бы не было потерь на испарение, инфильтрацию и сток и если бы любая часть, выпавшая в виде снега и т.д., растаяла.
Количество осадков измеряется с помощью дождемера (также называемого плювиометром, омброметром, гиетометром и т.д.). Ниже приводится краткое описание различных дождемеров и выбор станций дождемера.
- Измерение осадков с помощью радара
Измерение количества осадков с помощью дождемера
Дождеприемник состоит из цилиндрического сосуда, который хранится на открытом воздухе для сбора осадков. Осадки, собранные в дождеприемнике, измеряются через регулярные промежутки времени.
На улавливание осадков влияют условия воздействия дождеприемника. Дождеприемники можно разделить на 2 категории:
Нерегистрирующие дождеприемники
Эти дождеприемники просто собирают дождевую воду, но не регистрируют количество осадков. Наиболее широко используемым нерегистрирующим дождеприемником является дождеприемник Саймона. Круглый сборник диаметром 12,7 см соединен с воронкой. Обод коллектора установлен в горизонтальной плоскости на высоте 30,5 см над уровнем земли.
Воронка сбрасывает уловленные осадки в приемный сосуд. Воронка и приемный сосуд (бутылка) помещены в металлический контейнер. Вода, собранная в бутылке, измеряется с помощью соответствующей градуированной мерной банки с точностью 0,1 мм. Количество осадков измеряется в мм или см глубины воды.
Рис.1. Не регистрирующий дождемер
Недавно IMD начала использовать дождеприемники из полиэстера, армированного стекловолокном. Они доступны в различных комбинациях коллектора и бутылки. Коллектор имеет два размера – площадью 100 и 200 кв.м. Подробности см. в IS:5225 и IS:4986.
Количество осадков измеряется каждый день в 8.30 утра по восточному времени и записывается как количество осадков за этот день.
Приемная бутылка не может вместить более 10 см осадков. Поэтому в дни обильных осадков измерения проводятся чаще, а последнее показание снимается в 8.30 утра по восточному времени. Сумма измерений осадков за последние 24 часа вводится как общее количество осадков за этот день.
Когда ожидается снегопад, воронка и приемная бутылка снимаются, и снег собирается во внешнем металлическом контейнере. Затем его растапливают и измеряют глубину образовавшейся воды. В районах с обильными снегопадами используются снегомеры с щитами и накопительными трубами. Также проводятся снегомерные обследования.
Регистрирующие дождеприемники
Регистрирующие дождеприемники обеспечивают постоянную автоматическую запись количества осадков. Он имеет механическое устройство, с помощью которого общее количество осадков с начала записи автоматически записывается на графике. Он создает график зависимости накопленного количества осадков от времени (кривая массы осадков). Эти дождемеры также называют интегрирующими дождемерами, поскольку они регистрируют суммарное количество осадков.
Помимо общего количества осадков на станции, он показывает время начала и прекращения дождей (таким образом, определяя продолжительность дождевых явлений). Наклон графика дает интенсивность осадков за любой период времени.
Они могут обеспечивать непрерывный учет в течение нескольких дней. Они очень полезны в холмистых и отдаленных районах. В других районах они устанавливаются вместе с нерегистрирующим дождемером.
Регистрирующие дождеприемники бывают следующих типов:
1. Тип опрокидывающегося ковша
Он идеально подходит для использования в качестве телеметрического дождемера. Улов из воронки падает на одно из пары небольших ведер. Эти ведра сбалансированы таким образом, что когда 0,25 мм дождя попадает в одно ведро, оно опрокидывается, приводя другое ведро в нужное положение. Вода из опрокинутого ведра собирается в банку.
Опрокидывание приводит в действие ручку с электрическим приводом для нанесения записи на графическую бумагу, закрепленную на барабане с часовым механизмом. Вода, собранная в банке, измеряется через регулярные промежутки времени, чтобы проверить общее количество осадков. Запись, сделанная этим дождеметром, дает представление об интенсивности осадков. Они могут быть установлены на станциях, расположенных в холмистых и труднодоступных районах.
Рис.2.Регистрирующий механизм дождемера с опрокидывающимся ковшом
2. Тип взвешивающего ведра
Дождеприемник опорожняется в ведро, установленное на весах. Вес ведра и его содержимого записывается на графике, работающем по часам. Прибор дает график зависимости накопленного количества осадков от времени (кривая массы осадков). В некоторых приборах записывающее устройство устроено таким образом, что перо меняет свое направление при заданном значении.
Рис.3. Механизм записи регистрирующего дождемера весового типа
3. Естественный сифонный тип (поплавковый тип)
Осадки, собранные в воронкообразном коллекторе, попадают в поплавковую камеру, заставляя поплавок подниматься. Когда поплавок поднимается, ручка, прикрепленная к поплавку через систему рычагов, записывает количество осадков на вращающемся барабане, приводимом в движение часовым механизмом.
Сифонная система опорожняет поплавковую камеру, когда поплавок достигает заданного максимального уровня. Вертикальные линии на диаграмме соответствуют внезапному опорожнению поплавковой камеры в результате сифонного воздействия, которое сбрасывает перо на нулевой уровень. Если осадков нет, перо прочерчивает горизонтальную линию.
Рис.4
Выбор дождеприемных станций
Для того чтобы улавливание осадков дождеприемником точно отражало осадки на территории, прилегающей к дождеприемнику, при создании дождеприемных станций соблюдаются определенные стандарты. Дождеприемная станция должна отвечать следующим требованиям:
- Земля должна быть ровной и открытой, а прибор должен представлять собой горизонтальную улавливающую поверхность.
- Дождеприемник должен быть установлен как можно ближе к земле, чтобы уменьшить влияние ветра
- Дождеприемник должен быть установлен достаточно высоко, чтобы предотвратить разбрызгивание, затопление и т.д.
- Прибор должен быть окружен открытым огороженным участком размером не менее 5,5 м х 5,5 м. Ни один объект не должен находиться ближе 30 м к дождемеру или на высоте, вдвое превышающей высоту препятствия.
Измерения количества осадков с помощью радара
В интегрированной системе измерения количества осадков дождемеры используются для измерения общего количества и интенсивности ливня, а микроволновый радар (длина волны ~ 3 – 10 см) используется для определения площади, местоположения и перемещения ливней. Также с помощью радаров можно определить количество осадков на больших территориях с хорошей степенью точности.
- Гидрологический диапазон радара составляет около 200 км.
- Сильные дожди – 10 см радар
- Небольшие дожди и снег – радар 5 см.
- Радары доплеровского типа используются для измерения скорости и распределения дождевых капель.
Читайте также: Анализ и представление данных о количестве осадков
Читайте далее:- Типы дождеприемников для измерения количества осадков.
- Стеклянные перила: Конструктивные особенности, типы и преимущества.
- Анализ и представление данных о количестве осадков.
- Как защитить металлические кровельные панели в холодном климате?.
- Испытание воронкой V на самоуплотняющемся бетоне.
- Виды мостовых ограждений.
- Типы приливных мареографов.