Instrumentatia si aparatura clasica obligatorie a statiei meteorologice de suprafata
1. Instrumentatia si aparatura
Cea utilizata la masurarea elementelor meteorologice cu citire directa sau inregistratoare, trebuie sa indeplineasca o serie de conditii, din care, cele mai importante sunt:
- sa aiba o constructie simpla si sa fie usor de manipulat;
- sa asigure precizia masuratorilor;
- sa-si pastreze timp indelungat sensibilitatea;
- sa fie robuste, cu un volum si o greutate mica;
- sa aiba inertie mica;
- sa intre repede in echilibrul cu mediul;
- sa reziste la oscilatiile bruste de temperatura si umezeala, fara a pierde de precizie;
- sa nu oxideze sau sa corodeze.
Automatizarea, folosirea senzorilor, etc., asigura prin ele insele toate
aceste conditii fara eforturile necesare pana acum la aparatura clasica, dupa cum se va urmari mai jos.
1.1. Erori si corectii
In determinarile instrumentale, intervin fie erori obiective (determinate de functionarea sau dereglarea aparatelor), fie erori subiective, determinate de observatori. Aceste erori sunt:
- erori de mobilitate (datorate jocului axelor si articulatiilor);
- erori de influenta cand indicatiile aparatelor sunt influentate de alte marimi (presiunea influentata de temperatura);
- erori datorate efectului remanent - adica deformarile elastice ale pieselor, persista si dupa ce actiunea care a produs deformarea a incetat;
- erori de inertie - determinate de faptul ca elementul sensibil al aparatului nu reactioneaza in acelasi moment cu cauza fizica exterioara;
- erori de citire (nesiguranta citirii, erori de paralaxa, aprecieri inexacte).
Sa mai retinem ca aparatele de inregistrate nu au corectii instrumentale, deoarece acestea reglandu-se pentru o functionare corecta, cu ocazia verificarii lor sistematice.
Suma tuturor erorilor instrumentale ce intervin la masurari indica clasa de precizie a acestora.
1.2. Verificarea instrumentatiei
Deoarece aparatele si instrumentele meteorologice clasice isi schimba cu timpul caracteristicile, pentru stabilirea corectiilor si asigurarea unei functionari optime, acestea trebuie verificate si etalonate periodic.
Pot exista si statii sau posturi meteorologice speciale, infiintate la cererea unor anumiti beneficiari, ale caror amplasamente se pot abate de la unele cerinte impuse statiilor de baza, in sensul ca raza de reprezentativitate poate fi mai redusa, dar sa respecte totusi cerintele distantate fata de sursele de influentare.
Din acest motiv, toate statiile meteorologice trebuie sa aiba in dotare aparatura de rezerva, verificata, pentru continuitatea masuratorilor. Intervalele de timp la care statiile sunt obligate sa trimita aparatele meteorologice la verificarea periodica sunt mentionate in buletinul de verificare care insoteste fiecare aparat.
Prin regulamentul OMM, orice statie meteorologica efectueaza masuratori ritmice asupra urmatoarelor elemente:
Presiunea atmosferica – in orice punct de pe Terra reprezinta greutatea unei coloane de aer cu sectiunea de 1 cm2 si cu inaltimea cuprinsa intre la nivelul punctului respectiv si limita superioara a atmosferei.
Se considera drept presiune normala sau de referinta cea pe care o exercita aerul atmosferic asupra suprafetei Pamantului la nivelul marii, la latitudinea de 45° si temperatura de 0°C. Aceasta presiune este echivalata de o coloana de mercur, cu inaltimea de 760mm, pusa in aceleasi conditii de temperatura, latitudine si altitudine (standard deci).
Aparatele[1] si instrumentele de masurare a presiunii se afla in mod obligatoriu in adapostul meteorologic amplasat la inaltimea standard de 2 m, ele fiind atat instrumente de citire directa (barometre) cat si aparate inregistratoare (barografe).
Temperatura aerului este marimea fizica ce caracterizeaza starea de incalzire sau de racire a unui corp (in cazul de fata aerul), ea fiind determinata de proprietatea corpului de a transmite sau de a primi energie calorica.
Aparatele si instrumentele de masura din adapostul meteorologic sunt termografele si respectiv termometrele.
Umezeala relativa a aerului reprezinta raportul procentual dintre tensiunea reala a vaporilor de apa si tensiunea maxima posibila.
Alti parametri ai umezelii sunt:
- umezeala absoluta – cantitatea de vapori de apa existenta intr-un metru cub de aer la un moment dat (gr/m3); este de doua feluri: reala (a) si maxima sau de saturatie(A);
- tensiunea vaporilor – presiunea partiala a vaporilor de apa exercitata asupra suprafetei terestre; poate fi reala (e) sau maxima/de saturatie (E);
- deficitul de saturatie – diferenta dintre tensiunea maxima a vaporilor si cea reala (d=E-e);
- temperatura punctului de roua – temperatura la care se produce saturatia cu vapori a masei de aer (t
Aparatele si instrumentele de masura folosite in platforma meteorologica clasica sunt:
- psihrometrul - pentru determinarea tensiunii actuale;
- higrometrul - pentru determinarea umezelii
- higrograful - pentru inregistrarea umezelii relative.
De retinut ca, aparatele pentru masurarea temperaturii aerului si a umezelii sale, ca si cele ce masoara presiunea atmosferica, sunt amplasate in adaposturi meteorologice standardizate a caror inaltime obligatorie trebuie sa fie de 2 m fata de nivelul solului. Masuratorile se efectueaza intotdeauna in conditiile de umbra impuse de “adapostul meteorologic” de lemn si de constructie standard (Fig. 1).
Fig. 1. Adapostul meteorologic standard
Vantul reprezinta componenta deplasarii orizontale a aerului, in raport cu suprafata terestra. Vantul se defineste in meteorologie prin doua elemente si anume: directie si viteza.
Directia vantului reprezinta sensul din care se indreapta aerul in miscare alerta spre punctul de observatie adica spre statia meteorologica.
Viteza reprezinta spatiul pe care-l parcurge aerul in deplasarea sa orizontala intr-o unitate de timp (m/s sau k/h).
Aparate de masura consacrate sunt urmatoarele:
- girueta pentru directie si viteza;
- anemometrul pentru viteza;
- anemograf pentru directie si viteza (inregistrare).
Precipitatiile atmosferice reprezinta produsele de condensare si cristalizare a vaporilor de apa din atmosfera care cad dintr-un nor sau dintr-un sistem noros atingand solul si ca atare pot fi masurate.
Aparatele si instrumentele de masura consacrate sunt:
- pluviometrul pentru determinarea cantitatii precipitatiilor;
- pluviograful pentru inregistrarea precipitatiilor.
Durata de stralucire a Soarelui reprezinta intervalul de timp din cursul zilei, in care razele solare directe iau contact cu suprafata terestra intr-un punct dat, respectiv platforma meteorologica unde se face masurarea acestuia cu heliograful (instrumentul specific).
Stratul de zapada este covorul de zapada format pe suprafata terestra prin acumularea precipitatiilor cazute sub forma solida.
Instrumente de masura folosite pentru definirea acestuia sunt:
- rigla pentru determinarea grosimii stratului si
densimetrul pentru stabilirea densitatii zapezii din strat.
[1] Vezi Caiteul de lucrari practice, capitolul « Vizita la Institutul National de Meteorologie, Hidrologie si Gospodarirea Apelor »
|
