opady atmosferyczne – wybrane...

Politechnika BiaPolitechnika Białłostocka ostocka –– Katedra SystemKatedra Systemóów Inw Inżżynierii ynierii ŚŚrodowiskarodowiska

�� OPADY ATMOSFERYCZNE OPADY ATMOSFERYCZNE ––WYBRANE ZAGADNIENIAWYBRANE ZAGADNIENIA


�� Pod pojPod pojęęciem opadciem opadóów atmosferycznych rozumie siw atmosferycznych rozumie sięęopadajopadająące na powierzchnice na powierzchnięę Ziemi ciekZiemi ciekłłe lub stae lub stałłe produkty e produkty kondensacji pary wodnej. Skraplanie pary wodnej na kondensacji pary wodnej. Skraplanie pary wodnej na jjąądrach kondensacji rozpoczyna sidrach kondensacji rozpoczyna sięę w atmosferze po w atmosferze po osiosiąągnignięęciu punktu rosy. Gciu punktu rosy. Głłóównymi rodzajami opadwnymi rodzajami opadóów sw sąą: : deszcz, mdeszcz, mżżawka, awka, śśnieg, krupy nieg, krupy śśnienieżżne, ne, śśnieg ziarnisty, nieg ziarnisty, ziarna lodowe, grad, sziarna lodowe, grad, słłupki lodowe (upki lodowe (WoWośś, 2000). Wysoko, 2000). Wysokośćśćopadu wyraopadu wyrażża sia sięę w milimetrach (grubow milimetrach (grubośćść warstwy wody warstwy wody jaka powstajaka powstałłaby na powierzchni ziemi gdyby nie zjawiska aby na powierzchni ziemi gdyby nie zjawiska towarzysztowarzysząące tj. spce tj. spłływ powierzchniowy, wsiyw powierzchniowy, wsiąąkanie, kanie, parowanie). Czas trwania opadu jest zazwyczaj powiparowanie). Czas trwania opadu jest zazwyczaj powiąązany z zany z jego intensywnojego intensywnośściciąą. Wyr. Wyróóżżnia sinia sięę opady ciopady ciąąggłłe (czas e (czas trwania od kilku do kilkunastu godzin, jednostajne o niskim trwania od kilku do kilkunastu godzin, jednostajne o niskim natnatężężeniu deszczu) oraz przelotne (kreniu deszczu) oraz przelotne (króótkotrwatkotrwałłe, czas e, czas trwania do kilkudziesitrwania do kilkudziesięęciu minut o zmiennym natciu minut o zmiennym natężężeniu).eniu).

�� Opady deszczu niosOpady deszczu niosąą ze sobze sobąą rróóżżne zanieczyszczenia ne zanieczyszczenia zawieszone w powietrzu atmosferycznym. Miasta ze zawieszone w powietrzu atmosferycznym. Miasta ze wzglwzglęędu na znaczny wpdu na znaczny wpłływ czynnikyw czynnikóów antropogenicznych w antropogenicznych ssąą w ujw ujęęciu lokalnym jak i globalnym gciu lokalnym jak i globalnym głłóównym wnym źźrróóddłłem em zanieczyszczezanieczyszczeńń niesionych przez opadajniesionych przez opadająące krople deszczu.ce krople deszczu.


�� Struktura troposfery miasta Struktura troposfery miasta

TroposferTroposferęę miasta, a wimiasta, a więęc czc częśćęść atmosfery majatmosfery mająąca bezpoca bezpośśredni redni kontakt z podkontakt z podłłoożżem (em (LewiLewińńskaska, 2000), mo, 2000), możżna podzielina podzielićć ze ze wzglwzglęędu na intensywnodu na intensywnośćść oddziaoddziałływania podywania podłłoożża na:a na:

miejskmiejskąą warstwwarstwęę dachowdachowąą –– przylegajprzylegająąccąą bezpobezpośśrednio do rednio do podpodłłoożża, w kta, w któórej powietrze penetruje w obrrej powietrze penetruje w obręębie i pomibie i pomięędzy dzy budynkami do wysokobudynkami do wysokośści dachci dachóów;w;

warstwwarstwęę kominowkominowąą –– warstwwarstwęę powietrza do ktpowietrza do któórej emitowane rej emitowane ssąą: ciep: ciepłło, para wodna i zanieczyszczenia z niskich i wysokich o, para wodna i zanieczyszczenia z niskich i wysokich źźrróódedełł energetycznych i przemysenergetycznych i przemysłłowych.owych.

Obie te warstwy decydujObie te warstwy decydująą o charakterze proceso charakterze procesóów fizycznych i w fizycznych i chemicznych zachodzchemicznych zachodząących w obrcych w obręębie terenbie terenóów miejskich. w miejskich. ModelowModelowąą strukturstrukturęę atmosfery miasta przedstawia Rysunek 1.atmosfery miasta przedstawia Rysunek 1.


�� Rysunek 1. Modelowa struktura atmosfery miasta: a)Rysunek 1. Modelowa struktura atmosfery miasta: a) mezoskalamezoskala –– skala skala miasta, b) skala lokalna miasta, b) skala lokalna –– skala osiedla, c) mikroskala skala osiedla, c) mikroskala –– skala kanionu ulicy skala kanionu ulicy ((LewiLewińńskaska, 2000 za, 2000 za OkeOke, 1997); 1, 1997); 1-- planetarna warstwa graniczna, 2planetarna warstwa graniczna, 2--miejska warstwa graniczna, 3miejska warstwa graniczna, 3--warstwa mieszania, 4warstwa mieszania, 4--smuga dymu, 5smuga dymu, 5--pozamiejskapozamiejska warstwa graniczna, 6warstwa graniczna, 6--warstwa powierzchniowa, 7warstwa powierzchniowa, 7--warstwa warstwa tarcia, 8tarcia, 8--wiocznowiocznośćść, 9, 9--miejska warstwa dachowa.miejska warstwa dachowa.


�� WpWpłływ miasta na opady atmosferyczne wiyw miasta na opady atmosferyczne wiążąże sie sięę ggłłóównie ze wzrostem wnie ze wzrostem sumy opadsumy opadóów (10w (10--30%), liczby dni z opadem, opad30%), liczby dni z opadem, opadóów o duw o dużżym ym natnatężężeniu, czeniu, częęstostośści wystci wystęępowania burz (10powania burz (10--47%), gradu (nawet o 47%), gradu (nawet o 90%) oraz wyd90%) oraz wydłłuużżeniem czasu trwania opadeniem czasu trwania opadóów. w.

�� W miastach opady W miastach opady śśniegu wystniegu wystęępujpująą rzadziej (70% w stosunku do rzadziej (70% w stosunku do terenterenóóww pozamiejskichpozamiejskich), a pokrywa ), a pokrywa śśnienieżżna zanika znacznie szybciej. na zanika znacznie szybciej.

�� WpWpłływ opadyw opadóów i pokrywy w i pokrywy śśnienieżżnej na gospodarknej na gospodarkęę miejskmiejskąą powoduje powoduje zarzaróówno dodatnie jak i ujemne efekty. Do efektwno dodatnie jak i ujemne efekty. Do efektóów dodatnich zaliczyw dodatnich zaliczyććnalenależży: wymywanie zanieczyszczey: wymywanie zanieczyszczeńń z atmosfery, oczyszczanie z atmosfery, oczyszczanie powierzchni terenpowierzchni terenóów zabudowanych i row zabudowanych i rośślinnolinnośści, ograniczenie ci, ograniczenie wtwtóórnego pylenia. Do ujemnych zaliczyrnego pylenia. Do ujemnych zaliczyćć nalenależży: szkody y: szkody –– podtopienia, podtopienia, awarie kanalizacji, zawalenia na skutek nadmiernego obciawarie kanalizacji, zawalenia na skutek nadmiernego obciążążenia enia pokrywpokrywąą śśnienieżżnnąą, wzrost wypadk, wzrost wypadkóów komunikacyjnych, w komunikacyjnych, zanieczyszczenie wzanieczyszczenie wóód.d.


�� WysokoWysokośćść opadopadóów (P) jest w (P) jest śściciśśle zwile zwiąązana z pozana z połłoożżeniem i klimatem eniem i klimatem danego regionu oraz wysokodanego regionu oraz wysokośściciąą bezwzglbezwzglęędndnąą. Miar. Miarąą wysokowysokośści opadci opadóów w ssąą wyznaczane dla kawyznaczane dla każżdego miesidego miesiąąca i roku sumaryczne wysokoca i roku sumaryczne wysokośści ci opadu. opadu. ŚŚrednia wysokorednia wysokośćść opadu dla wojewopadu dla wojewóództwa podlaskiego w okresie dztwa podlaskiego w okresie 19611961--1995 wynosi 593mm (taka jak dla miasta Bia1995 wynosi 593mm (taka jak dla miasta Białłegostoku) i zmienia egostoku) i zmienia sisięę w granicach 459w granicach 459--805mm. Istnieje 805mm. Istnieje śściscisłły zwiy zwiąązek pomizek pomięędzy roczndzy rocznąąwysokowysokośściciąą opadu, a wysokoopadu, a wysokośściciąą bezwzglbezwzglęędndnąą (r=0,63). (r=0,63). ŚŚrednia liczba rednia liczba dni z opadem w miesidni z opadem w miesiąącu w Biacu w Białłymstoku najczymstoku najczęśęściej ksztaciej kształłtuje situje sięę w w przedziale 11przedziale 11--15 dni (37,1%), przy czym wzgl15 dni (37,1%), przy czym wzglęędna czdna częęstostośćśćwystwystęępowania miesipowania miesięęcznej liczby dni z opadem 6cznej liczby dni z opadem 6--20 stanowi 86,7%. 20 stanowi 86,7%. ŚŚrednia suma wysokorednia suma wysokośści opadci opadóów z wielolecia dla Wysoczyzny w z wielolecia dla Wysoczyzny BiaBiałłostockiej jest najwyostockiej jest najwyżższa w miesisza w miesiąącach letnich (69cach letnich (69--76mm) i stanowi 76mm) i stanowi 36,1% sumy opad36,1% sumy opadóów rocznych, a w poszczegw rocznych, a w poszczegóólnych latach zmienia silnych latach zmienia sięę w w granicach od 6% do 36%. Opady granicach od 6% do 36%. Opady śśniegu stanowiniegu stanowiąą śśrednio 21rednio 21--22% 22% rocznej sumy opadrocznej sumy opadóów, a w, a śśrednia liczba dni w roku z opadami rednia liczba dni w roku z opadami śśniegu niegu wynosi 63wynosi 63--64 dni (37% wszystkich dni z opadem). Maksymalna dobowa 64 dni (37% wszystkich dni z opadem). Maksymalna dobowa wysokowysokośćść opadu z wielolecia w poszczegopadu z wielolecia w poszczegóólnych miesilnych miesiąącach obliczona dla cach obliczona dla miasta Biamiasta Białłegostoku w czerwcu i sierpniu przekroczyegostoku w czerwcu i sierpniu przekroczyłła 80mm. Najnia 80mm. Najniżższy szy maksymalny dobowy opad cechuje miesimaksymalny dobowy opad cechuje miesiąąc luty (12,3mm). Powyc luty (12,3mm). Powyżżej ej zaprezentowane dane pochodzzaprezentowane dane pochodząą z opracowaz opracowańń wykonanych wczewykonanych wcześśniej niej ((GGóórniakrniak, 2000;, 2000; BurakowskaBurakowska i Tuz, 1997).i Tuz, 1997).


Pomiar wielkoPomiar wielkośści opaduci opadu polega na okrepolega na okreśśleniu iloleniu ilośści wody, jaka spadci wody, jaka spadłła w a w okreokreśślonym czasie w danym miejscu, i wyznaczeniu teoretycznej wysokolonym czasie w danym miejscu, i wyznaczeniu teoretycznej wysokośści ci warstwy jakwarstwy jakąą by ta woda utworzyby ta woda utworzyłła.a.

Dla kaDla każżdej stacji opadowej podawane sdej stacji opadowej podawane sąą nastnastęępujpująące wielkoce wielkośści: ci: sumy miesisumy miesięęczne czne opadopadóów, suma roczna, maksymalne wartow, suma roczna, maksymalne wartośści dobowe. ci dobowe.

Kolejne roczne sumy opadKolejne roczne sumy opadóów dla danej stacji wahajw dla danej stacji wahająą sisięę wokwokóółł wartowartośści ci śśredniej redniej nazywanej nazywanej opadem normalnymopadem normalnym. Opad normalny zale. Opad normalny zależży od wzniesienia n.p.m., y od wzniesienia n.p.m., szer. geogr., odlegszer. geogr., odległłoośści od morza, sci od morza, sąąsiedztwa gsiedztwa góór, a takr, a takżże kierunku wiatru. e kierunku wiatru. WysokoWysokośćść opadu normalnego oblicza siopadu normalnego oblicza sięę jako jako śśredniredniąą z sum rocznych opadz sum rocznych opadóów z w z okresu co najmniej 30 latokresu co najmniej 30 lat. Na podstawie analizy opadu normalnego mo. Na podstawie analizy opadu normalnego możżna na zauwazauważżyyćć, i, iżż jego wartojego wartośćść rorośśnie wraz z wysokonie wraz z wysokośściciąą popołłoożżenia terenu. Zaleenia terenu. Zależżnonośćśćdla terendla terenóów nizinnych i podgw nizinnych i podgóórskich ma rskich ma charakter liniowycharakter liniowy, natomiast w terenach , natomiast w terenach ggóórskich rskich -- ww wywyżższych partiach Tatr i Karkonoszy zaobserwowano zjawisko szych partiach Tatr i Karkonoszy zaobserwowano zjawisko inwersji.inwersji. Po przekroczeniu pewnej rzPo przekroczeniu pewnej rzęędnej (w Tatrach mniej widnej (w Tatrach mniej więęcej na wysokocej na wysokośści ci Doliny PiDoliny Pięęciu Stawciu Stawóów) opad juw) opad jużż nie ronie rośśnie, ale nieco maleje. nie, ale nieco maleje.


Pomiary opadPomiary opadóóww::

Podstawowym przyrzPodstawowym przyrząądem jest dem jest deszczomierz Gustawadeszczomierz Gustawa HellmannaHellmanna. . Deszczomierz jest wykonany z blachy stalowej, ocynkowany i pomalDeszczomierz jest wykonany z blachy stalowej, ocynkowany i pomalowany owany na biana białło, ma wysokoo, ma wysokośćść 46 cm i powierzchni46 cm i powierzchnięę wlotowwlotowąą w ksztaw kształłcie kocie kołła a wynoszwynosząąca 200 cmca 200 cm22. Sk. Skłłada siada sięę z podstawy, w ktz podstawy, w któórej jest umieszczony rej jest umieszczony zbiornik na wodzbiornik na wodęę, oraz odbiornika nak, oraz odbiornika nakłładanego na podstawadanego na podstawęę cylindra z cylindra z lejkiem w dolnej czlejkiem w dolnej częśęści, wchodzci, wchodząącym do zbiornika. Brzeg cylindra ma ostrcym do zbiornika. Brzeg cylindra ma ostrąąkrawkrawęęddźź, aby na brzegu nie osadza, aby na brzegu nie osadzałła sia sięę woda, a tym bardziej woda, a tym bardziej śśnieg. nieg. Deszczomierz jest ustawiony w odpowiednim trzymadle, przytwierdzDeszczomierz jest ustawiony w odpowiednim trzymadle, przytwierdzonym onym do sdo słłupka tak, aby jego powierzchnia recepcyjna znajdowaupka tak, aby jego powierzchnia recepcyjna znajdowałła sia sięę na na wysokowysokośści ci 1 m nad powierzchni1 m nad powierzchniąą gruntu (w terenie do wysokogruntu (w terenie do wysokośści 500 m ci 500 m n.p.m.) lub 1,5 m (powyn.p.m.) lub 1,5 m (powyżżej 500 m n.p.m.).ej 500 m n.p.m.). Do kompletu naleDo kompletu należży odpowiednio y odpowiednio wyskalowana menzurka oraz blaszana wkwyskalowana menzurka oraz blaszana wkłładka utrudniajadka utrudniająąca wywiewanie ca wywiewanie śśniegu. niegu.

Pomiar opadu dokonywany jest na posterunkach meteorologicznych iPomiar opadu dokonywany jest na posterunkach meteorologicznych iopadowych jeden raz dziennie, o godz. 7 czasu zimowego i 8 czasuopadowych jeden raz dziennie, o godz. 7 czasu zimowego i 8 czasuletniego, na stacjach synoptycznych 4 razy dziennie: o godz. 0, letniego, na stacjach synoptycznych 4 razy dziennie: o godz. 0, 6, 12 i 18 6, 12 i 18 UTC, tzn. o godz. 1, 7, 13 i 19 czasu zimowego i 2, 8, 14 i 20 cUTC, tzn. o godz. 1, 7, 13 i 19 czasu zimowego i 2, 8, 14 i 20 czasu letniego. zasu letniego.


DeszczomierzDeszczomierz HellmannaHellmanna służy do pomiaru ilości opadu zarówno w postaci ciekłej, jak i stałej. Opad ciekły mierzy się bezpośrednio, przelewając wodę ze zbiornika do menzurki (1 mm opadu oznacza 1 litr wody spadłej na powierzchnię 1m2). W okresie występowania opadów śnieżnych używa się dwóch deszczomierzy, ten w którym znajduje się śnieg przenosi się do pomieszczenia o temp. pokojowej, a na jego miejsce wstawia się deszczomierz zapasowy.


W obszarach trudno dostępnych, zwłaszcza w górach, do pomiaru opadów stosuje się totalizatorytotalizatory, którymi pomiar opadu może byćdokonany raz na m-c lub rzadziej (nawet co rok). Totalizator składa się z cylindrycznego zbiornika, którego górna, stożkowa część jest zakończona pierścieniem wyznaczającym powierzchnię wlotową (200-1000 cm2), a w dnie znajduje się otwór spustowy. Na zbiornik jest nałożona osłona przeciwwiatrowa (najczęściej typu Niphera), której krawędź znajduje się na wysokości powierzchni wlotowej.


Opis dziaOpis działłania totalizatoraania totalizatora: : Na poczNa począątku okresu pomiarowego zbiornik zostaje cztku okresu pomiarowego zbiornik zostaje częśęściowo napeciowo napełłniony niony

niezamarzajniezamarzająącym roztworem znanej objcym roztworem znanej objęętotośści, ktci, któóry zmienia postary zmienia postaćć opadopadóów staw stałłych ych w ciekw ciekłąłą; jego ; jego iloilośćść nie powinna przekraczanie powinna przekraczaćć 33% obj33% objęętotośści zbiornikaci zbiornika. Stosuje si. Stosuje sięęwodnywodny roztrozt. chlorku wapnia albo glikolu etylenowego lub metanolu. chlorku wapnia albo glikolu etylenowego lub metanolu. . ŚŚnieg, ktnieg, któóry jest ry jest ciciężęższy od roztworu, opada na dno i miesza siszy od roztworu, opada na dno i miesza sięę z roztworem. Pz roztworem. P

Powierzchnia roztworu jest zabezpieczona przed parowaniem warstwPowierzchnia roztworu jest zabezpieczona przed parowaniem warstwąą odpowiedniego odpowiedniego oleju lub innej substancji, przez ktoleju lub innej substancji, przez któórrąą opad swobodnie przenika do roztworu. opad swobodnie przenika do roztworu.

Pomiar jest wykonywany co mPomiar jest wykonywany co m--c, sezon lub rok. Polega na okrec, sezon lub rok. Polega na okreśśleniu objleniu objęętotośści lub ci lub zwazważżeniu spuszczonej ze zbiornika cieczy, przy znajomoeniu spuszczonej ze zbiornika cieczy, przy znajomośści iloci ilośści niezamarzajci niezamarzająącej cej cieczy, umieszczonej w cylindrze na poczcieczy, umieszczonej w cylindrze na począątku okresu pomiarowego. tku okresu pomiarowego.

Jako przyrzJako przyrząąd wzorcowy do pomiaru opadd wzorcowy do pomiaru opadóów ciekw ciekłłych jest uych jest użżywany ywany deszczomierz deszczomierz jamowyjamowy. Jest to standardowy deszczomierz, np.. Jest to standardowy deszczomierz, np. HellmannaHellmanna, ustawiony w dole o , ustawiony w dole o odpowiednich rozmiarach (odpowiednich rozmiarach (śśrednica 100rednica 100--200 cm) tak, aby powierzchnia recepcyjna 200 cm) tak, aby powierzchnia recepcyjna znalazznalazłła sia sięę na poziome gruntu. Takie ustawienie ma za zadanie wyeliminowanina poziome gruntu. Takie ustawienie ma za zadanie wyeliminowanie e bbłęłęddóów wiatrowych, tzn. spowodowanych przez deformacjw wiatrowych, tzn. spowodowanych przez deformacjęę strumieni powietrza strumieni powietrza wokwokóółł deszczomierza, a ruszt zmniejsza wpdeszczomierza, a ruszt zmniejsza wpłływ bryzgyw bryzgóów z otoczenia. Stanowisko w z otoczenia. Stanowisko pomiarowe powinno bypomiarowe powinno byćć w terenie pw terenie płłaskim w promieniu 30 m, pokryte tylko trawaskim w promieniu 30 m, pokryte tylko trawąą, a , a inne przyrzinne przyrząądy pomiarowe powinny bydy pomiarowe powinny byćć w odlegw odległłoośści co najmniej 4ci co najmniej 4--krotniekrotnieprzewyprzewyżższajszająącej ich wysokocej ich wysokośćść. Deszczomierzem jamowym mierzy si. Deszczomierzem jamowym mierzy sięę wywyłąłącznie cznie opady ciekopady ciekłłe, poniewae, ponieważż pomiar pomiar śśniegu byniegu byłłby obarczony duby obarczony dużżym bym błęłędem, dem, spowodowanym jego wywiewaniem i nawiewaniem.spowodowanym jego wywiewaniem i nawiewaniem.


Poza pomiarem sumarycznej iloPoza pomiarem sumarycznej ilośści opadci opadóów na wielu stacjach prowadzi siw na wielu stacjach prowadzi sięęrejestracjrejestracjęę ciciąąggłąłą. Od wielu lat powszechnie do tego celu u. Od wielu lat powszechnie do tego celu użżywanym ywanym przyrzprzyrząądem, obecnie wycofywanym, jest dem, obecnie wycofywanym, jest pluwiograf ppluwiograf płływakowyywakowy. Jest to . Jest to przyrzprzyrząąd mechaniczny, w ktd mechaniczny, w któórym przechwytywany opad (powierzchnia rym przechwytywany opad (powierzchnia recepcyjna 200 cmrecepcyjna 200 cm22) wp) wpłływa do komory pomiarowej o pojemnoywa do komory pomiarowej o pojemnośści ci rróównowawnoważżnej opadowi o wysokonej opadowi o wysokośści 10 mm. Gromadzci 10 mm. Gromadząąca sica sięę w zbiorniku w zbiorniku podczas opadu woda wypycha ppodczas opadu woda wypycha płływak znajdujywak znajdująący sicy sięę w komorze, a w komorze, a popołąłączone z pczone z płływakiem ramiywakiem ramięę zakozakońńczone piczone pióórkiem krerkiem kreśśli linili linięę na bna bęębnie bnie poruszanym mechanizmem zegarowym. Do komory pomiarowej jest poruszanym mechanizmem zegarowym. Do komory pomiarowej jest podpodłąłączony lewar, ktczony lewar, któóry samoczynnie oprry samoczynnie opróóżżnia komornia komoręę po jej wypepo jej wypełłnieniu. nieniu. WystWystąąpienie opadu rejestruje linia ukopienie opadu rejestruje linia ukośśna (kat jej nachylenia zalena (kat jej nachylenia zależży od y od natnatężężenia opadu), moment oprenia opadu), moment opróóżżnienia zbiornika nienia zbiornika –– linia pionowa, a brak linia pionowa, a brak opadu opadu –– linia pozioma. Zlinia pozioma. Z pluwiogramupluwiogramu (odpowiednio wyskalowanego (odpowiednio wyskalowanego paska papierowego zakpaska papierowego zakłładanego na badanego na bęęben) moben) możżna odczytana odczytaćć sumsumęę dobowdobowąąopadu, godzinopadu, godzinęę poczpocząątku i zakotku i zakońńczenia opadu, czas jego trwania i czenia opadu, czas jego trwania i natnatężężenie.enie.


Obecnie coraz powszechniej są wprowadzane przyrządy pomiarowe działające na innych zasadach niż pomiar ilości wody zebranej w określonym czasie. Należy do nich m.in.. pluwiometr kroplowy. Jest to telemetryczny elektroniczny przyrząd do pomiaru natężenia opadu. Opad przechwytywany przez standardowy kolektor spływa do urządzenia , które formuje krople o jednakowej objętości. Miarąnatężenia opadu jest liczba kropel zliczona w jednostce czasu; metody zliczania krople są różne – mechaniczne, elektryczne lub fotoelektryczne. Wyniki mogą byćrejestrowane lub przekazywane do odległych zbiornic. Pluwiometr kroplowy daje nieosiągalną w innych przyrządach możliwość pomiaru natężenia opadu w bardzo krótkich odcinkach czasu (1 minuta).


Innego rodzaju przyrządem do pomiaru natężenia opadów jest pluwiometr korytkowo-wywrotny. Jest to również elektryczny przyrząd telemetryczny, w którym opad przechwycony przez kolektor jest doprowadzany przez kroplomierz do wahliwie ułożyskowanego korytka, składającego się z dwóch identycznych komór pomiarowych. Po napełnieniu jednej z nich określoną ilością opadu korytko zostaje przeważone, wywraca się aż do położenia krańcowego, wylewa odmierzoną porcję wody do lejka i podprowadza pod kroplomierz drugąkomorę pomiarową. Kiedy druga komora zostaje wypełniona opadem, ta się wywraca – i cykl powtarza.


Kolejne wywracanie się komór powtarza się automatycznie, a każde wywrócenie uruchamia elektryczne urządzenie impulsowe lub przestawia licznik mechaniczny o jedno miejsce. Pluwiometr korytkowy jest nieczuły na opady o małym natężeniu w krótkim czasie. Jest to jednak przyrząd najczęściej spotykany we współczesnych stacjach telemetrycznych. Tego typu urządzenie pozwala na pomiar opadów stałych.

W automatycznych stacjach meteorologicznych najczęściej ma zastosowanie wieloparametrowy optyczny miernik opadu. Jest to przyrząd telemetryczny służący do pomiaru chwilowego natężenia opadu, sumy opadów, czasu rozpoczęcia i końca, a także umożliwiający rozróżnienie postaci opadu. Pomiar odbywa się na podstawie analizy widma fluktuacji (zmienność, odchylenia od wartości średniej wielkości fizycznej) jednorodnego izotopowego strumienia światła, emitowanego przez źródło podczerwieni, przechodzącego poziomo przez odcinek pomiarowy atmosfery długości 1 m i docierającego do odbiornika fotooptycznego. Bieżącej analizy widma opadu oraz przetwarzania zarejestrowanych scyntylacji (krótkotrwałe - 10–9–10–4s błyski świetlne powstające przy przechodzeniu cząstek naładowanych przez substancje) na wymienione parametry opadu dokonuje odpowiednio zaprogramowany mikroprocesor.


Do wykrywania i lokalizacji opadów są wykorzystywane radary meteorologiczne. Zasad ich działania polega na pulsacyjnym wysyłaniu w przestrzeń impulsów fal radiowych, skoncentrowanych w wąska wiązkę (za pomocą anteny parabolicznej), oraz odbiorze sygnałów odbitych od obiektów znajdujących się w przestrzeni. Odległość odbijającego obiektu jest określana na podstawie pomiaru czasu od wysyłania impulsu do powrotu odbitego sygnału; kierunek, w jakim znajduje sięobiekt, określa ukierunkowanie wiązki antenowej. Obserwacje radarowe nie sązatem pomiarami bezpośrednimi; mierzone jest jedynie odbicie, które wymaga dalszej interpretacji. Radar pozwala najskuteczniej obserwować opady oraz chmury zbliżające się do stadium opadowego. Sygnał powrotny bowiem zostaje odbity od dużych kropel wody lub kryształków lodu znajdujących się w chmurze lub opadzie. Radar umożliwia obserwacje w promieniu do 200 km od stacji.

opady atmosferyczne – wybrane...

Documents