Измерение облачности

Характеристика облаков нужна синоптикам для получения данных о текущей погоде, для прогностических целей, а также при обслуживании авиации. На метеорологических станциях определяют: количество облаков, формы облаков и высоту нижней границы. Количество и форму облаков определяют визуально, а высоту – инструментально.

Количество облоков (облачность) оценивают степень покрытия небосвода облоками по 10-балльной шкале. Полное отсутствие облаков или наличие облаков, покрывающих приблизительно 0,1 часть небосвода, оценивается 1 баллом, 0,2 части небосвода – 2 баллами, 0,3 – 3 баллами и т.д. При полном покрытии небосвода ставится 10 баллов. При наличии в облаках просветов, общая площадь которых менее половины балла, цифра 10 (баллов) заключается в квадрат и запись читается “10 баллов с просветами”. При оценке количества облаков следует мысленно суммировать покрытые облаками части небосвода. Суммированию не подлежат просветы между отдельными облачными элементами (нитями, барашками, грядами).

При определении формы облаков пользуются Международной морфологической классификацией, приведенной в Атласе облаков (1976 г.). По Атласу облаков определяют форму, вид и разновидность облаков. Определение формы облаков производится для всех облаков, имеющихся на небосводе. Начинают с облаков, которые занимают наибольшую часть небосвода.

Под высотой облаков понимают высоту их нижней границы над поверхностью земли. В основном измеряют высоту облаков нижнего и среднего ярусов (не выше 2500 м.). При этом определяется высота самых низких облаков. В настоящее время на метеорологических станциях преобладающим методом измерения высоты нижней границы облаков является светолокационный метод: высота облаков определяется по времени прохождения светом расстояния от датчика светового импульса до нижней границы облаков и обратно до приёмника.

Н = ,

где с – скорость света;

t – время.

Этот метод реализуется в импульсном измерителе высоты облаков. Установка состоит из датчика и приемника световых импульсов, пульта управления, соединительных кабелей. Датчик посылает вертикально к облаку световой импульс. Приемник с помощью фотоэлектронного умножителя преобразует отраженный от облака световой импульс в электрический сигнал и передает его на пульт управления.

Определение времени производится на экране электронно-лучевой трубки,результат получается в метрах высоты. Частота посылки импульсов 20 Гц. Измерения могут проводиться в любое время суток и при любой температуре воздуха.

В некоторых случаях пи отсутствии установки ИВО определение высоты нижней границы облаков может выполнятьсяшар-пилотным или триангуляционным методом, которые до внедрения системы ИВО имели широкое применение.

Шар-пилот представляет собой небольшой резиновый шар, наполненный водородом. Перед пуском шара с помощью гирь измеряют его подъёмную силу и по форме определяют скорость подъема. Наблюдая за летящем шаром-пилотом в биноколь, определяют по секандомеру время от момента выпуска до момента, когда шар войдет в облако (начнёт туманиться). Тогда высота нижней границы облаков рассчитываются по формуле

Н = Vt,

где V – вертикальная скорость шара-пилота, м/мин;

t – время, мин.

В тёмное время суток к к шару на шнуре прикрепляется легкий источник света – фонарь со свечкой или лампочкой с батарейкой. Недостатком метода является трудоемкость подготовки к измерениям.

Облачность имеет большое климатообразующее значение. Она влияет на оборот тепла на Земле: отражает прямую солнечную радиацию, уменьшает её приток к земной поверхности; она также увеличивает рассеяние радиации, уменьшает эффективное излучение, меняет условия освещенности.