Wskaźnik opadów

Urządzenie do pomiaru opadów oparte na zasadzie ważenia z osłoną przeciwwiatrową

Miernik opadów lub deszczomierz jest narzędziem do mierzenia osadu , który spadł w danym przedziale czasowym. Zwykle notuje się również opady śniegu , o ile topnieją do poziomu wody .

Inne nazwy są ombrometr ( starożytny grecki ὄμβρος ombros "[strong] deszcz, ulewa" i licznik ), hyetometer (starożytne greckie ὑετός hyetos "deszcz") lub Deszczomierz ( łaciński pluvia "deszcz").

Miernik opadów jest częścią każdej stacji pogodowej . W meteorologii służy jako dodatkowa pomoc w prognozowaniu pogody, aw klimatologii do celów długoterminowej statystyki opadów.

fabuła

Pierwsze zachodnie deszczomierze zostały zaprojektowane przez Benedetto Castelli w 1639 roku i Christophera Wrena w 1661 roku . W rzeczywistości rozwój pierwszego pluwiometru datuje się na rok 1442 na terenie dzisiejszej Korei pod panowaniem ówczesnego króla Sejonga .

Typy urządzeń

Można rozróżnić mierniki deszczu analogowe i cyfrowe.

W obu przypadkach istnieją również warianty z wbudowanym ogrzewaniem, dzięki czemu można również rejestrować opady stałe, takie jak śnieg , grad czy deszcz ze śniegiem . Lejek zbiorczy, urządzenie pomiarowe i odpływ deszczu mogą być zabezpieczone przed mrozem za pomocą elektrycznych folii grzewczych i kontroli temperatury.

Prosty analogowy miernik deszczu

Oznaczenie miernika deszczu

Pozycja oznaczenia x (mm) w funkcji wielkości opadów h (mm) dla deszczomierza stożkowego o wysokości H = 320 mm

Proste analogowe deszczomierze do użytku domowego to cylindryczne naczynia, które są otwarte u góry i są wyposażone w czytelną skalę. Aby zwiększyć dokładność, otwór wlotowy często ma kształt lejka w celu wyłapania większej ilości opadów lub zmniejszenia wpływu parowania .

Deszczomierze stożkowe są najczęściej używane w gospodarstwach rolnych . Mają tę zaletę, że małe ilości deszczu można odczytać dokładniej niż duże ilości deszczu. Oznaczenia niewielkich ilości deszczu są bardziej od siebie oddalone niż oznaczenia większych ilości deszczu. Takie deszczomierze zazwyczaj mają wysokość z. B. . Pozycja znacznika ilości deszczu to: ${\ styl wyświetlania H = 320 \, {\ tekst {mm}}}$${\ styl wyświetlania x}$${\ styl wyświetlania h ({\ tekst {mm}})}$

${\ displaystyle x = {\ sqrt [{3}] {3hH ^ {2}}}}$ 

Z deszczomierzem stożkowym maksymalna ilość opadów może być${\ styl wyświetlania H}$

${\ styl wyświetlania h_ {max} = H / 3}$

być mierzonym. Za pomocą deszczomierza o wysokości 320 mm można zarejestrować maksymalną ilość deszczu nieco ponad 100 mm.

Miernik opadów według Hellmanna

Miernik opadów według Hellmanna

W profesjonalnej meteorologii w krajach niemieckojęzycznych najczęściej stosowany jest miernik opadów Hellmanna, który został opracowany przez pruskiego meteorologa Gustava Hellmanna około 1886 roku . Deszczomierz jest wykonany ze stali nierdzewnej lub blachy cynkowej i ma powierzchnię zbierania 200 cm², ograniczoną ostrokrawędziowym mosiężnym pierścieniem, zgodnie ze standardem Światowej Organizacji Meteorologicznej . Woda deszczowa przepływa przez lejek do pojemnika zbiorczego w dolnej części deszczomierza, dzięki czemu jest w dużym stopniu zabezpieczona przed parowaniem. Do pomiaru zebrana woda deszczowa wlewana jest do cylindra pomiarowego, co pozwala na wykonanie oznaczenia z dokładnością 0,05 mm (1/20 mm). Gdy spodziewane są opady śniegu, w górnej części umieszczany jest tzw. krzyż śnieżny, który chroni padający śnieg przed późniejszymi turbulencjami powodowanymi przez silne wiatry. Do pomiaru cały opadomierz jest wymieniany na drugi identyczny i umieszczany w chłodnym pomieszczeniu z zamkniętą pokrywą, aż opad stały przejdzie w stan ciekły i będzie można go mierzyć jak zwykle. Alternatywnie, wcześniej zmierzoną ilość wody można dodać do stałego, zebranego opadu, który należy ponownie odjąć po zakończeniu pomiaru.

Dostępna jest również mniejsza wersja o powierzchni zbiorczej 100 cm ² (bez puszki zbiorczej); W górach stosuje się również deszczomierze o powierzchni zbierania 500 cm².

Istnieją również zarejestrowane wersje miernika opadów Hellmanna, które rejestrują czasowy przebieg ilości opadów bez energii pomocniczej w ciągu 24 godzin do miesiąca (tzw. pluwiografy). Tutaj woda dociera również do dzbanka, w którym znajduje się pływak, który przenosi poziom wody na ramię do pisania i kartkę do pisania, która jest umieszczona na bębnie. Po wysokości opadu 10 mm zbiornik może być opróżniany, dzięki czemu można również rejestrować większe ilości opadów.

Cyfrowy miernik deszczu

Huśtawka w mierniku deszczu

Automatyczne deszczomierze zwykle wykorzystują „łyżkę przechylną” lub wagę przechylającą, zwaną również huśtawką. W obu systemach misa wypełniona jest wodą deszczową. Kiedy osiągnie określoną wagę, przechyla się i opróżnia. Ilość opadów można obliczyć na podstawie liczby ruchów przechylania. Przechylenie jest często wykrywane elektrycznie za pomocą magnesu na urządzeniu przechylającym i styku kontaktronowego zamocowanego naprzeciwko . Podstawowa różnica między łyżką przechylaną a łyżką przechylaną polega na konstrukcji. Przechylana łyżka ma kształt łyżki i może pomieścić wodę tylko z jednej strony. Łyżka przechylna jest bardziej czuła i posiada dwuczęściową komorę pomiarową. Oznacza to, że żadne krople deszczu nie są tracone podczas samego procesu przewracania, jak to może mieć miejsce w przypadku łyżki.

Ostatnio wdrożoną metodą pomiaru jest zasada ważenia. Tutaj opady docierają do tacy zbiorczej, która znajduje się na czułej skali. Ponieważ 1 ml wody waży prawie dokładnie 1 g, ilość opadów można odczytać bezpośrednio bez obliczeń. Zaletą systemu jest to, że nie ma potrzeby stosowania urządzenia grzewczego, ponieważ osady stałe można również mierzyć natychmiast i nie trzeba ich najpierw topić. Inną nowszą zasadą pomiaru jest liczba i wielkość kropli deszczu, gradu lub płatków śniegu mierzona ultradźwiękami .

Skład

Zgodnie z wytycznymi Niemieckiej Służby Meteorologicznej wysokość obszaru zbierania urządzenia do pomiaru opadów wynosi w standardowym przypadku 1 m nad ziemią. Ze względu na przewidywaną głębokość śniegu zwiększono wysokość na wysokości stacji powyżej 500 m n.p.m. NN na 1,5 mi na wysokości stacji ponad 800 m n.p.m. NN zamocowany na wysokości 2 m nad ziemią.

W przypadku pomiarów mających znaczenie klimatologiczne, miernik opadów musi być ustawiony w odpowiednim miejscu, które jest reprezentatywne dla lokalnego klimatu . Z jednej strony musi być ona wystarczająco otwarta, aby można było niezawodnie zebrać nawet ukośne opady, z drugiej strony konieczna jest pewna osłona przed silnymi wiatrami, aby zminimalizować błąd wiatru spowodowany przepełnieniem naczynia zbiorczego . Pomiar opadów, który w zasadzie jest prosty, obarczony jest w praktyce stosunkowo dużymi błędami. Ogólnie rzecz biorąc, trudno jest uniknąć niepewności pomiaru rzędu 10 do 20%. W zależności od pogody wyniki pomiarów należy odpowiednio zinterpretować.

Odróżnienie od innych urządzeń

Urządzenia do pomiaru rozkładu wielkości kropel deszczu i przebiegu w czasie nazywane są disdrometrami .

W przeciwieństwie do mierników opadów, czujniki deszczu określają jedynie, czy i ile pada. Ilość opadów nie jest mierzona.

literatura

• Joachim Blüthgen: Allgemeine Klimageographie , Walter de Gruyter, 1980, ISBN 3-11-006561-4 , s. 262-266 ( podgląd książki online w GoogleBooks)
• Hannes Römer: Określanie opadów na podstawie danych teledetekcyjnych , sekcja 1.3 (konwencjonalne metody pomiaru opadów), GRIN Verlag, 2007 ( podgląd książki online w GoogleBooks)

linki internetowe

Wikisłownik: Miernik opadów  - wyjaśnienia znaczeń, pochodzenie słów, synonimy, tłumaczenia

• Opracowanie i testowanie deszczomierza z podwójną łyżką wywrotu
• Strona internetowa Światowej Organizacji Meteorologicznej (WMO) (w języku angielskim)

Indywidualne dowody

1. ↑ Renate Wahrig-Burfeind (red.): Naprawdę. Ilustrowany słownik języka niemieckiego . ADAC-Verlag, Monachium 2004, ISBN 3-577-10051-6 , s. 623 . 
2. ↑ John G. Robertson (red.): Słowa Robertsona dla współczesności. Odsyłacz do łacińskich i greckich elementów łączących . Senior Scribe Publications, 1991, ISBN 0-9630919-1-3 , s. 105 ( ograniczony podgląd w wyszukiwarce Google Book). 
3. ↑ Duden online: ombrometr
4. ↑ Duden online: hietometr
5. ↑ Duden online: Pluwiometr
6. ↑ Deutscher Wetterdienst: Wytyczne dotyczące automatycznych stacji pogodowych w niepełnym wymiarze godzin w DWD – wydanie zewnętrzne (PDF; 192 kB), rozdział 2.4.5, czerwiec 2017, dostęp 30 kwietnia 2019