Метеостанция — это объект, на суше или на море, с приборами и оборудованием для измерения атмосферных условий с целью предоставления информации для прогнозов погоды и изучения погоды и климата . Измеряемые параметры включают температуру , атмосферное давление , влажность , скорость ветра , направление ветра и количество осадков . Измерения ветра производятся с минимальным количеством других препятствий, в то время как измерения температуры и влажности не подвергаются воздействию прямого солнечного излучения или инсоляции . Ручные наблюдения проводятся не реже одного раза в день, в то время как автоматические измерения проводятся не реже одного раза в час. Погодные условия в море отслеживаются судами и буями, которые измеряют несколько иные метеорологические величины, такие как температура поверхности моря (ТПМ), высота и период волн. Дрейфующие погодные буи значительно превосходят по численности свои заякоренные версии.
Метеорологический прибор — это любое устройство, измеряющее погодные условия. Поскольку существует множество различных погодных условий, существует множество различных погодных приборов.
Типичные метеостанции имеют следующие приборы:
Кроме того, на некоторых автоматизированных метеорологических станциях аэропортов могут использоваться дополнительные приборы, в том числе:
Более сложные станции могут также измерять ультрафиолетовый индекс , влажность листьев , влажность почвы , температуру почвы, температуру воды в прудах, озерах, ручьях или реках, а иногда и другие данные.
За исключением тех приборов, которые требуют прямого воздействия элементов (анемометр, дождемер), приборы должны быть защищены вентилируемым ящиком, обычно экраном Стивенсона , чтобы защитить термометр от прямого солнечного света и гигрометр от ветра. Приборы могут быть специализированы для обеспечения периодической записи, в противном случае для ведения записей потребуется значительный ручной труд. Автоматическая передача данных в формате, таком как METAR , также желательна, поскольку данные многих метеостанций требуются для прогнозирования погоды.
Персональная метеостанция — это набор приборов для измерения погоды, эксплуатируемых частным лицом, клубом, ассоциацией или предприятием (где получение и распространение данных о погоде не является частью коммерческой деятельности организации). 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 наружного и внутреннего пространства, влажность наружного и внутреннего пространства, атмосферное давление, количество осадков, а также ультрафиолетовое или солнечное излучение. Другие доступные датчики могут измерять влажность почвы, температуру почвы и влажность листьев. Качество, количество приборов и размещение персональных метеостанций могут значительно различаться, что затрудняет определение того, какие станции собирают точные, значимые и сопоставимые данные. Существует большое количество доступных 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 разработаны для полной настройки пользователями. [1]
Персональные метеостанции могут эксплуатироваться исключительно для развлечения и обучения владельца, в то время как некоторые владельцы делятся своими результатами с другими. Они делают это, вручную собирая данные и распространяя их, распространяя данные через Интернет или делясь данными через любительское радио . Программа Citizen Weather Observer Program (CWOP) — это служба, которая облегчает обмен информацией с персональных 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 отображаться данные, отправленные этой станцией. Интернет-сайт Weather Underground — еще одно популярное место для отправки и обмена данными с другими по всему миру. Как и в случае с CWOP, каждая станция, отправляющая данные в Weather Underground, имеет уникальную веб-страницу, на которой отображаются отправленные ею данные. Веб-сайт Weather Observations (WOW) Метеорологического бюро Великобритании также позволяет обмениваться и отображать такие данные. [2]
Метеорологическое судно было судном, размещенным в океане в качестве платформы для метеорологических измерений на поверхности и в верхних слоях воздуха для использования в прогнозировании погоды. Оно также предназначалось для помощи в поисково-спасательных операциях и для поддержки трансатлантических перелетов. [3] [4] Создание метеорологических судов оказалось настолько полезным во время Второй мировой войны , что Международная организация гражданской авиации (ИКАО) создала глобальную сеть из 13 метеорологических судов в 1948 году. [3] Из 12 оставшихся в эксплуатации в 1996 году, девять находились в северной части Атлантического океана, а три — в северной части Тихого океана . Соглашение о метеорологических судах закончилось в 1990 году. Наблюдения метеорологических судов оказались полезными в исследованиях ветра и волн, поскольку они не избегали погодных систем, как это делали торговые суда, и считались ценным ресурсом. [5] Последним метеорологическим судном был MS Polarfront , известный как метеостанция M («jilindras») в 66° с. ш., 02° в. д., которым управлял Норвежский метеорологический институт . MS Polarfront был выведен из эксплуатации 1 января 2010 года. С 1960-х годов эта роль была в значительной степени заменена спутниками , самолетами дальнего действия и метеорологическими буями . 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 судов.
Метеорологические буи — это приборы, которые собирают данные о погоде и океанографии в мировых океанах и озерах. [6] [7] [8] Заякоренные буи используются с 1951 года, [9] в то время как дрейфующие буи используются с конца 1970-х годов. [10] Заякоренные буи соединены с морским дном с помощью цепей, нейлона или плавучего полипропилена . [11] С упадком метеорологических судов они стали играть более важную роль в измерении условий в открытом море с 1970-х годов. [12] В течение 1980-х и 1990-х годов сеть буев в центральной и восточной тропической части Тихого океана помогла изучить Эль-Ниньо — Южное колебание . [13] Заякоренные погодные буи имеют диаметр от 1,5 до 12 метров (5–40 футов), [11] в то время как дрейфующие буи меньше, с диаметром 30–40 сантиметров (12–16 дюймов). [14] Дрейфующие буи являются доминирующей формой погодных буев по количеству, их 1250 по всему миру. [10] Данные о ветре с буев имеют меньшую погрешность, чем с судов. [15] Существуют также различия в значениях измерений температуры поверхности моря между двумя платформами, связанные с глубиной измерения и с тем, нагревается ли вода судном, которое измеряет ее количество. [16]
Синоптические метеостанции — это приборы, которые собирают метеорологическую информацию в синоптическое время 00h00, 06h00, 12h00, 18h00 ( UTC ) и в промежуточные синоптические часы 03h00, 09h00, 15h00, 21h00 (UTC). Каждой метеостанции присвоен уникальный код станции ВМО для идентификации.
Распространенными приборами измерения являются анемометр, флюгер, датчик давления, термометр, гигрометр и дождемер.
Метеорологические показатели форматируются в специальном формате и передаются в ВМО для поддержки модели прогноза погоды.
В мире создано множество сетей наземных метеостанций. Некоторые из них являются базовыми для анализа погодных фронтов и систем давления, например, сеть синоптических наблюдений, в то время как другие носят более региональный характер и известны как мезонеты .
Прошивка находится в стадии активной разработки, и пользователям предлагается внести свой вклад, разветвив репозиторий на Github. Инициатива по дальнейшей разработке оборудования и выводу его на рынок в настоящее время реализуется в качестве ответвления проекта OpenObservatory.
