Метеостанция — это объект на суше или на море, оснащенный приборами и оборудованием для измерения атмосферных условий с целью предоставления информации для прогнозов погоды и изучения погоды и климата . Проведенные измерения включают температуру , атмосферное давление , влажность , скорость и направление ветра , а также количество осадков . Измерения ветра проводятся при минимально возможном количестве других препятствий, а измерения температуры и влажности не подвергаются прямому солнечному излучению или инсоляции . Ручные наблюдения проводятся не реже одного раза в день, а автоматические измерения – не реже одного раза в час. Погодные условия в море фиксируются кораблями и буями, которые измеряют несколько разные метеорологические величины, такие как температура поверхности моря (SST), высота волн и период волн. Дрейфующих метеорологических буев значительно больше, чем их заякоренных версий.
Погодный прибор — это любое устройство, которое измеряет погодные условия. Поскольку существует множество различных погодных условий, существует множество различных погодных инструментов.
Типичные метеостанции имеют следующие приборы:
Кроме того, на некоторых автоматизированных метеостанциях аэропортов могут использоваться дополнительные приборы, в том числе:
Более сложные станции могут также измерять индекс ультрафиолета , влажность листьев , влажность почвы , температуру почвы, температуру воды в прудах, озерах, ручьях или реках, а иногда и другие данные.
За исключением приборов, требующих прямого воздействия атмосферных явлений (анемометр, дождемер), инструменты следует размещать в вентилируемом боксе, обычно в ширме Стивенсона , чтобы защитить термометр от прямых солнечных лучей и обветрить гигрометр. Приборы могут быть специализированы для периодической регистрации, в противном случае для ведения учета потребуется значительный ручной труд. Также желательна автоматическая передача данных в таком формате, как METAR , поскольку для прогнозирования погоды требуются данные многих метеостанций.
Персональная метеостанция — это набор приборов для измерения погоды, которыми управляет физическое лицо, клуб, ассоциация или предприятие (если получение и распространение данных о погоде не является частью коммерческой деятельности предприятия). Персональные метеостанции стали более совершенными и могут включать в себя множество различных датчиков для измерения погодных условий. Эти датчики могут различаться в зависимости от модели, но большинство из них измеряют скорость ветра, направление ветра, температуру снаружи и внутри помещения, влажность снаружи и внутри помещения, атмосферное давление, количество осадков, а также ультрафиолетовое или солнечное излучение. Другие доступные датчики могут измерять влажность почвы, температуру почвы и влажность листьев. Качество, количество инструментов и размещение персональных метеостанций могут сильно различаться, что затрудняет определение того, какие станции собирают точные, значимые и сопоставимые данные. Доступно большое количество розничных метеостанций.
Персональные метеостанции обычно включают в себя цифровую консоль, которая обеспечивает считывание собираемых данных. Эти консоли могут взаимодействовать с персональным компьютером, где данные могут отображаться, храниться и загружаться на веб-сайты или в системы приема/распределения данных. Доступны метеостанции с открытым исходным кодом , которые полностью настраиваются пользователями. [1]
Персональные метеостанции могут использоваться исключительно для развлечения и обучения владельца, при этом некоторые владельцы делятся своими результатами с другими. Они делают это путем ручного сбора данных и их распространения, распространения данных через Интернет или обмена данными через любительское радио . Программа Citizen Weather Observer (CWOP) — это услуга, которая облегчает обмен информацией с личных метеостанций. Эти данные передаются с помощью программного обеспечения, персонального компьютера и подключения к Интернету (или любительского радио) и используются такими группами, как Национальная метеорологическая служба (NWS), при создании моделей прогнозов . Каждая метеостанция, отправляющая данные в CWOP, также будет иметь отдельную веб-страницу, на которой будут представлены данные, отправленные этой станцией. Интернет-сайт Weather Underground — еще одно популярное место для отправки и обмена данными с другими пользователями по всему миру. Как и в случае с CWOP, каждая станция, отправляющая данные в Weather Underground, имеет уникальную веб-страницу, на которой отображаются отправленные данные. Веб-сайт метеорологических наблюдений Метеорологического бюро Великобритании (WOW) также позволяет обмениваться и отображать такие данные. [2]
Метеорологический корабль — это корабль , размещенный в океане в качестве платформы для наземных и аэрологических метеорологических измерений для использования в прогнозировании погоды. Он также предназначался для помощи в поисково-спасательных операциях и для поддержки трансатлантических рейсов. [3] [4] Создание метеорологических кораблей оказалось настолько полезным во время Второй мировой войны , что Международная организация гражданской авиации (ИКАО) создала глобальную сеть из 13 метеорологических кораблей в 1948 году. [3] Из 12 оставшихся в эксплуатации в В 1996 году девять были расположены в северной части Атлантического океана , а три — в северной части Тихого океана . Соглашение с метеорологическими судами закончилось в 1990 году. Наблюдения с метеорологических кораблей оказались полезными в исследованиях ветра и волн, поскольку они не избегали погодных систем, к которым склонны торговые суда, и считались ценным ресурсом. [5] Последним метеорологическим кораблем был MS Polarfront , известный как метеостанция M («jilindras») на 66° с.ш., 02° в.д., находившаяся в ведении Норвежского метеорологического института . MS Polarfront был выведен из эксплуатации 1 января 2010 года. С 1960-х годов эту роль в значительной степени заменили спутники , самолеты дальнего действия и метеорологические буи . Наблюдения за погодой с судов продолжаются с тысяч добровольных торговых судов, находящихся в повседневной коммерческой эксплуатации; Краудсорсинговый проект Old Weather расшифровывает военно-морские журналы, существовавшие до эпохи специализированных кораблей.
Метеорологические буи — это инструменты, которые собирают данные о погоде и океанографии в океанах и озерах мира. [6] [7] [8] Заякоренные буи используются с 1951 года, [9] а дрейфующие буи используются с конца 1970-х годов. [10] Заякоренные буи соединяются с морским дном с помощью цепей, нейлона или плавучего полипропилена . [11] С упадком метеорологических кораблей они стали играть более важную роль в измерении условий в открытом море с 1970-х годов. [12] В 1980-х и 1990-х годах сеть буев в центральной и восточной тропической части Тихого океана помогла изучить Эль-Ниньо-Южное колебание . [13] Заякоренные метеорологические буи имеют диаметр 1,5–12 метров (5–40 футов), [11] тогда как дрейфующие буи меньше, их диаметр составляет 30–40 сантиметров (12–16 дюймов). [14] Дрейфующие буи являются доминирующей формой метеорологических буев по их количеству: по всему миру их насчитывается 1250. [10] Данные о ветре, полученные с буев, имеют меньшую погрешность, чем данные с судов. [15] Между двумя платформами также существуют различия в значениях измерения температуры поверхности моря, связанные с глубиной измерения и тем, нагревается ли вода судном, которое измеряет это количество. [16]
Синоптические метеостанции — это инструменты, которые собирают метеорологическую информацию в синоптическое время 00:00, 06:00, 12:00, 18:00 ( UTC ) и в промежуточные синоптические часы 03:00, 09:00, 15:00, 21:00 (UTC). Каждой метеостанции ВМО присвоила станции уникальный код для идентификации.
Обычными измерительными приборами являются анемометр, флюгер, датчик давления, термометр, гигрометр и дождемер.
Погодные показатели форматируются в специальном формате и передаются в ВМО для помощи в модели прогноза погоды.
По всему миру создано множество сетей наземных метеостанций. Некоторые из них являются базовыми для анализа погодных фронтов и систем давления, например сеть синоптических наблюдений, тогда как другие носят более региональный характер и известны как мезонеты .
Прошивка находится в активной разработке, и пользователям предлагается внести в нее свой вклад, разветвив репозиторий на Github. Инициатива по дальнейшей разработке аппаратного обеспечения и его коммерческой доступности реализуется в рамках дополнительного проекта OpenObservatory.