В метеорологии модели станций представляют собой символические иллюстрации, показывающие погоду , происходящую на данной передающей станции . Метеорологи создали модель станции, чтобы уместить ряд погодных элементов на небольшом пространстве на картах погоды . Это позволяет пользователям карт анализировать закономерности атмосферного давления , температуры , скорости и направления ветра , облачности, осадков и других параметров. [1] Наиболее распространенные диаграммы станций отображают наблюдения за приземной погодой , хотя также часто изображаются аэрологические диаграммы на различных обязательных уровнях.
В графиках моделей станций используется международно признанное соглашение о кодировании, которое мало изменилось с 1 августа 1941 года. Элементы графика показывают ключевые элементы погоды, включая температуру, точку росы , ветер, облачный покров, атмосферное давление, тенденцию давления и осадки. [2] [3]
Карты погоды в основном используют модель станции для отображения погодных условий на поверхности, но модель также может отображать погоду на высоте, сообщаемую радиозондом метеозонда или отчетом пилота .
В модели станции используется индикатор ветра, показывающий направление и скорость ветра. Ветер показывает скорость с помощью «флагов» на конце.
Ветры изображены дующими с той стороны, куда обращены флаги. Поэтому северо-восточный ветер будет изображаться линией, идущей от облачного круга на северо-восток, с флажками, обозначающими скорость ветра на северо-восточном конце этой линии. [5] После нанесения на карту можно выполнить анализ изотах (линий равных скоростей ветра). Изотахи особенно полезны при диагностике местоположения реактивной струи на диаграммах постоянного давления верхнего уровня, обычно на уровне 300 гПа или выше. [6]
Флаги и вымпелы указывают на низкое давление, поэтому можно определить, в каком полушарии находится станция. Зубцы на рисунке справа расположены в Северном полушарии , поскольку ветер кружит против часовой стрелки вокруг области низкого давления в Северном полушарии (в Южном полушарии ветер дует в противоположном направлении , см. также Закон о покупке бюллетеней ).
Более века назад ветер первоначально изображался в виде стрел, обращенных по ветру, с перьями по обе стороны посоха, указывающими скорость ветра. [7] В Соединенных Штатах изменение современного формата флагов, показываемых на одной стороне древка для обозначения скорости ветра, вступило в силу 1 августа 1941 года. [8] [9]
Наряду с направлением ветра, облачность является одним из старейших атмосферных условий, кодируемых в модели станции. [7] [8] Круг в середине модели станции обозначает облачный покров. В Соединенном Королевстве , когда наблюдения проводятся с автоматизированного пункта наблюдения за погодой , форма имеет форму треугольника. [10] Если фигура полностью закрашена, она затянута облаками. Если условия полностью ясны, кружок или треугольник пуст. Если погода частично облачная, круг или треугольник частично закрашивается. [3] Форма облачного покрова выглядит по-разному в зависимости от того, сколько окт (восьмых неба) покрыто облаками. Небо, наполовину полное облаков, имело бы круг наполовину белый, наполовину черный. Под фигурой, обозначающей небосвод, модель станции может указывать покрытие низких облаков в октах и высоту потолка в сотнях футов. Высота потолка – это высота, на которой более половины неба закрыто облаками.
Пилотам знание неба помогает определить, соблюдаются ли правила визуального полета (VFR). Знание степени облачности может помочь определить, прошли ли мимо данного места различные погодные фронты , такие как холодные или теплые фронты . Нефанализ , очерчивающий облачные области зубчатыми линиями, может быть выполнен для определения облачности системы и характера осадков. [11] В настоящее время этот метод применяется редко из-за распространенности спутниковых изображений во всем мире. [12]
Над или под кругом для пилотируемых станций (автоматические станции не сообщают о типах облаков), обозначающим небесный покров, может находиться один или несколько символов, обозначающих типы облаков на любом из нижних, средних и высоких уровней тропосферных облаков . Для каждого из трех этажей может быть изображен один преобладающий тип облаков, если он известен. Над кругом неба модели станции изображены средний и верхний этажи, а под кругом указан основной тип облаков нижнего этажа. [5] Поскольку модель станции имеет ограниченное пространство, в ней не предусмотрены специальные условия для вертикальных или многоуровневых облаков, которые могут занимать более одного этажа в определенное время. [13] Следовательно, роды облаков со значительным вертикальным развитием могут быть закодированы и нанесены на график как низкие или средние, в зависимости от высоты, на которой они обычно формируются. Кучевые и кучево-дождевые облака обычно образуются на нижнем этаже тропосферы и достигают вертикальной протяженности, достигая среднего или высокого этажа. И наоборот, слоисто-дождевые облака обычно формируются на среднем этаже тропосферы и становятся вертикально развитыми, переходя вниз к нижнему этажу. [14] Хотя код SYNOP не имеет отдельной формальной групповой классификации для вертикальных или многоуровневых облаков, процедура выбора числовых кодов наблюдателем предназначена для того, чтобы придавать высокий приоритет отчетности тем родам или видам, которые демонстрируют значительное вертикальное развитие.
Символы, используемые для облаков, имитируют форму облака. Перистые облака обозначены парой крючков, кучевые облака обозначены формой холма, а кучево-дождевые облака обозначены перевернутой трапецией на вершине символа кучевых облаков, обозначающей наковальню. Если на каждом уровне присутствует более одного типа облаков, включается тип облака с наивысшим приоритетом. [15] Знание типа облаков в различных местах может помочь определить, прошел ли погодный фронт мимо определенного места. Низкий уровень слоистых слоев может указывать на то, что станция все еще находится к северу от теплого фронта, а грозы могут указывать на приближение линии шквалов или холодного фронта.
Слева от формы облака в центре модели станции находится символ, изображающий текущую погоду. Символ текущей погоды отображает текущую погоду, которая обычно затрудняет видимость во время наблюдения. Сама видимость отображается в виде числа в милях в США и метрах в других местах, описывающих, насколько далеко наблюдатель может видеть в данный момент. Это число расположено слева от символа текущей погоды. [5] Пилотам знание горизонтальной видимости помогает определить, летят ли они в условиях приборных метеорологических условий (IMC), таких как туман или задымленность, а также в районах с интенсивными осадками. Текущая погода, отображаемая с помощью модели станции, может включать:
Слева от центра модели станции нанесены температура и точка росы. В Соединенных Штатах на картах приземной погоды они по-прежнему отображаются в градусах Фаренгейта . [5] В противном случае они будут измеряться в градусах Цельсия . Эти знания важны для метеорологов, потому что, когда эти данные наносятся на карту, изотермы и изодротермы (линии одинаковой точки росы) легко анализируются человеком или машиной, что может помочь определить местоположение погодных фронтов .
В правом верхнем углу модели карты погоды на поверхности указано давление, показывающее две последние целые цифры давления в миллибарах или гектопаскалях вместе с первой десятичной запятой. Например, если давление в определенном месте составляет 999,7 гПа, в части модели станции, посвященной давлению, будет указано 997. Хотя первая или две цифры давления опущены, другие близлежащие станции сообщают, начинается ли давление с 10. или 9. В большинстве случаев лучше всего выбирать первые цифры, которые приведут к значению, ближайшему к 1000. [5] Отображение этого значения в модели станции позволяет анализировать изобары на картах погоды. На картах, на которых данные отображаются на поверхностях постоянного давления, давление заменяется высотой поверхности давления. [16]
Ниже давления будет лежать цифра тенденции давления, которая указывает на изменение давления за последние три часа. Число, обозначающее изменение давления, обычно состоит из двух цифр и указывает изменение давления с шагом 0,1 миллибар. Есть девять различных цифр, которые обозначают изменение давления. Наклон вверх и вправо указывает на устойчивый подъем, а наклон вниз вправо вниз указывает на устойчивое падение. Устойчивый подъем может указывать на улучшение условий и приближение высокого давления и обычно происходит после холодного фронта. Устойчивые падения могут указывать на ухудшение условий и приближение области низкого давления, при этом самые большие падения происходят перед приземным циклоном и сопутствующим ему теплым фронтом. [17]
Необходимо учитывать время суток, поскольку в день наблюдается два естественных подъема (около 10:00 и 22:00) и два естественных падения в день (около 4:00 и 16:00). Эти ежедневные изменения давления могут маскировать движение систем давления и фронтов за пределы определенного места. Самый низкий естественный провал давления при застоявшейся погоде наблюдается около 16:00, а самый высокий естественный пик давления приходится на 10:00. [18] После нанесения на карту анализ изаллобаров (линий равного изменения давления) может быть нанесен на карту, которая может указывать направление движения систем высокого и низкого давления в области карты. [19]
В моделях станций могут быть отображены прошлые погодные условия, которые будут располагаться непосредственно под тенденцией давления. Они указывают тип погоды, наблюдавшийся в течение последних шести часов. Типы погоды ограничиваются препятствиями для видимости и осадками. [5]
Анимации могут отображать временные ряды условий модели станции, которые чаще всего используются для отображения недавних изменений погодных условий и полезны при прогнозировании текущей погоды и прогнозировании погоды .