Wprowadzenie
Wprowadzenie
Wprowadzenie
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Organizacja sieci meteorologicznej<br />
w Polsce<br />
Instytut<br />
Meteorologii<br />
i Gospodarki<br />
Wodnej
Instytut Meteorologii<br />
i Gospodarki Wodnej<br />
Państwowa Służba Hydrologiczno-Meteorologiczna<br />
Hydrologiczno-<br />
Meteorologiczna<br />
Służba Pomiarowo-<br />
Obserwacyjna<br />
Służba Prognoz<br />
Meteorologicznych<br />
Służba Prognoz<br />
Hydrologicznych
Państwowa Służba Hydrologiczno-Meteorologiczna<br />
System<br />
pomiarowoobserwacyjny<br />
System<br />
przesyłania<br />
danych<br />
System<br />
przetwarzania<br />
danych<br />
System<br />
dystrybucji<br />
danych i<br />
produktów
System pomiarowy–obserwacyjny IMGW<br />
1. Sieć stacji synoptycznych<br />
2. Sieć posterunków hydrologiczno-meteorologicznych<br />
2a. Sieć posterunków hydrologiczno-meteorologicznych (z funkcją<br />
sygnalizacji)<br />
2b. Sieć posterunków hydrologiczno-meteorologicznych (z funkcją<br />
telemetryczną)<br />
3. Sieć radarów meteorologicznych POLRAD<br />
4. Sieć wykrywania i lokalizacji wyładowań atmosferycznych<br />
PERUN<br />
5. Sieć pomiarów aerologicznych<br />
6. Stacja odbioru danych satelitarnych
Sieć stacji synoptycznych<br />
61 stacji synoptycznych:<br />
53 stacje I rzędu –<br />
całodobowe pomiary i obserwacje przy wykorzystaniu aparatury<br />
standardowej i automatycznej oraz uzupełniające je obserwacje<br />
wizualne;<br />
8 stacji II rzędu –<br />
całodobowe pomiary przy wykorzystaniu aparatury<br />
automatycznej i w miarę potrzeb uzupełniające je obserwacje<br />
wizualne ( przez 8 do 12 godzin dziennie)
egionalna<br />
stacja<br />
hydrologicznometeorologiczna<br />
stacja<br />
hydrologicznometeorologiczna<br />
KROSNO<br />
Mapa Polski ze stacjami hydrologiczno-meteorologicznymi
Automatyczne stacje synoptyczne wykonują pomiary w<br />
sposób ciągły,<br />
o każdej pełnej godzinie opracowywane są depesze<br />
SYNOP.<br />
Depesze te powstają automatycznie gdy na stacji nie ma obserwatora lub<br />
są współ-opracowywane przez oprogramowanie i obserwatora. Depesze<br />
są szyfrowane wg międzynarodowego klucza SYNOP, obowiązującego<br />
wszystkie takie stacje na świecie.<br />
Obserwatorzy wykonują dodatkowe pomiary co 1 godzinę<br />
oraz prowadzą nieustanne obserwacje zjawisk i pogody<br />
bieżącej przez 24 godziny na dobę, przez cały rok.<br />
Depesze za pomocą łączy są przesyłane do sieci<br />
teleinformatycznej IMGW, skąd trafiają do:<br />
- biur prognoz,<br />
- Globalnego Systemu Telekomunikacyjnego WMO<br />
- innych użytkowników.<br />
Wszystkie dane ze stacji, po procesie kontroli, są przekazywane do<br />
Centralnej Bazy Danych Historycznych.
Sieć posterunków<br />
hydrologiczno-meteorologicznych<br />
Lp. Stacje i posterunki Razem<br />
1 III rząd – stacje klimatologiczne 61<br />
2 IV rząd – posterunki meteorologiczne 149<br />
3 V rząd – posterunki opadowe 1 027<br />
Razem 1 237
Sieć posterunków<br />
hydrologiczno-meteorologicznych<br />
III rząd – stacje klimatologiczne<br />
61<br />
III rząd – stacje klimatologiczne<br />
Pomiary i obserwacje wykonywane w trzech terminach [6, 12, 18 UTC],<br />
przy wykorzystaniu aparatury standardowej i automatycznej,<br />
uzupełniające je obserwacje wizualne, przez całą dobę<br />
Podstawowy zakres pomiarowy:<br />
Temperatury w klatce i przy gruncie, temperatury ekstremalne<br />
Wilgotność powietrza [wilgotność względna, punkt rosy, niedosyt wilgotności,<br />
prężność<br />
pary wodnej]<br />
Prędkość i kierunek wiatru<br />
Wysokość opadu i pokrywy śnieżnej<br />
Obserwacje wizualne [zjawiska, zachmurzenie, stan gruntu]<br />
Ewentualnie zawartość wody w śniegu<br />
Ewentualnie rozszerzony zakres pomiarowy
Sieć posterunków<br />
hydrologiczno-meteorologicznych<br />
IV rząd – posterunki meteorologiczne<br />
149<br />
IV rząd – posterunki meteorologiczne<br />
Pomiary i obserwacje wykonywane w trzech terminach [6, 12, 18 UTC],<br />
przy wykorzystaniu aparatury standardowej i automatycznej,<br />
uzupełniające je obserwacje wizualne, przez całą dobę<br />
Podstawowy zakres pomiarowy:<br />
Temperatura w klatce<br />
Wysokość opadu i pokrywy śnieżnej<br />
Obserwacje wizualne [zjawiska, zachmurzenie, stan gruntu]<br />
Ewentualnie zawartość wody w śniegu
Sieć stacji klimatologicznych i posterunków<br />
meteorologicznych
Sieć posterunków<br />
hydrologiczno-meteorologicznych<br />
V rząd – posterunki opadowe<br />
V rząd – posterunki opadowe<br />
1027<br />
Pomiary i obserwacje - 6 godz. UTC<br />
- aparatura standardowa i<br />
automatyczna<br />
i uzupełniające je wizualne<br />
przez całą dobę<br />
Podstawowy zakres pomiarowy:<br />
Wysokość opadu i pokrywy<br />
śnieżnej<br />
Obserwacje wizualne [zjawiska,<br />
zachmurzenie]<br />
Ewentualnie zawartość wody w<br />
śniegu<br />
pomiar zapisywany pod datą<br />
wcześniejszą
Na pd. Polski głównym środkiem łączności jest sieć radiowa , w regionach centralnych<br />
północnych, telefonia stacjonarna i komórkowa<br />
Sieć posterunków hydrologiczno-meteorologicznych<br />
(z funkcją sygnalizacji)<br />
Lp.<br />
Stacje i posterunki<br />
(z funkcją sygnalizacji)<br />
1 III i IV rząd – stacje klimatologiczne i<br />
posterunki meteorologiczne<br />
243<br />
Razem<br />
2 V rząd – posterunki opadowe 166<br />
Razem 243<br />
Obserwatorzy na części posterunków, przekazują na bieżąco wyniki<br />
wykonanych przez siebie pomiarów i obserwacji<br />
Główny termin przekazywania (sygnalizacji) pomiarów i obserwacji pomiędzy<br />
6:30, a 7:00 UTC<br />
Podczas stanu zagrożenia lub alarmu powodziowego), obserwatorzy<br />
sygnalizują, w zależności od potrzeb, co 6 lub co 3 godziny<br />
77
Sieć posterunków hydrologiczno-meteorologicznych<br />
(z funkcją telemetryczną)<br />
1 Posterunek meteorologiczny 126<br />
2 Posterunek meteorologiczny z MAWS 64<br />
3 Posterunek opadowy 247<br />
Zakres pomiarowy:<br />
437<br />
Łącznie: 4 37<br />
Posterunek meteorologiczny – temperatura w klatce na wysokości 2 metrów i przy<br />
powierzchni gruntu, wilgotność względna, kierunek i prędkość wiatru, wysokość opadu<br />
[na stacjach z automatyczną stacją meteorologiczną MAWS, pracują czujniki tej stacji]<br />
Posterunek opadowy – wysokość opadu<br />
Częstotliwość:<br />
Czujniki dokonują pomiaru od co 1 minutę do co 1 godzinę w zależności od konfiguracj<br />
Posterunek przesyła dane od co 5 minut do co 1 godzinę w zależności od konfiguracji<br />
Komunikacja: za pośrednictwem modemów telefonii komórkowej i satelitarnej
Sieć posterunków hydrologiczno-meteorologicznych (z funkcją<br />
telemetryczną) – posterunek meteorologiczny
Sieć posterunków hydrologiczno-meteorologicznych (z funkcją<br />
telemetryczną) – posterunek meteorologiczny<br />
Czujniki<br />
Dataloger<br />
Retransmiter<br />
Radiomodem
Sieć posterunków hydrologiczno-meteorologicznych (z funkcją<br />
telemetryczną) – posterunek opadowy
Sieć posterunków hydrologiczno-meteorologicznych (z<br />
funkcją telemetryczną) – posterunek opadowy<br />
Czujniki<br />
Modem GPRS<br />
Dataloger<br />
Inmarsat C<br />
Radiomodem<br />
Retransmiter
Sieć<br />
radarów<br />
meteorologicznych<br />
POLRAD
ŚWIDWIN<br />
RĘBIECHOW<br />
O<br />
POZNAŃ<br />
LEGIONOWO<br />
PASTEWNIK<br />
BRZUCHANI<br />
A<br />
RAMŻA<br />
RZESZÓW<br />
Mapa Polski z siecią radarów meteorologicznych POLRAD<br />
(8)
Sieć wykrywania lokalizacji<br />
wyładowań atmosferycznych<br />
PERUN<br />
( 8 )
OLSZTYN<br />
GORZÓW<br />
TORUŃ<br />
BIAŁYSTO<br />
K<br />
KALISZ<br />
WARSZAW<br />
A<br />
WŁODAW<br />
A<br />
CZĘSTOCHOWA<br />
SANDOMIERZ<br />
Mapa Polski z siecią wykrywania i lokalizacji wyładowań<br />
atmosferycznych PERUN
Sieć pomiarów aerologicznych<br />
Pomiary aerologiczne - pionowy sondaż atmosfery do wysokości 30<br />
kilometrów.<br />
Dwa razy dziennie ze stacji aerologicznych, wysyłany jest balon<br />
meteorologiczny z sondą. Sonda ta, której tempo wznoszenia jest znane,<br />
przekazuje drogą radiową informacje o temperaturze i wilgotności,<br />
ze zmiany pozycji sondy [określane przy pomocy techniki GPS lub Loran<br />
znane są siła i kierunek wiatru<br />
na poszczególnych poziomach.<br />
Po zniszczeniu balonu, bezużyteczna<br />
sonda powraca na ziemię, a wyniki<br />
sondażu trafiają do sieci<br />
teleinformatycznej IMGW i są<br />
wykorzystywane do prognoz i<br />
ostrzeżeń, a także trafia do<br />
Globalnego Systemu<br />
Telekomunikacyjnego WMO i<br />
do światowych centrów prognoz<br />
oraz do matematycznych modeli<br />
meteorologicznych.
ŁEBA<br />
LEGIONOWO<br />
WROCŁAW<br />
Mapa Polski ze stacjami aerologicznymi
Stacja odbioru danych satelitarnych<br />
Stacja odbioru danych satelitarnych odbiera dane z satelitów<br />
NOAA i EUMETSAT. Stacja ta jest zainstalowana w Krakowie.
Meteorologia nie może się obecnie obejść bez<br />
wielkoobszarowych zdjęć satelitarnych. To na nich<br />
widać skupiska chmur i kierunek ich<br />
przemieszczania się, a analizując zdjęcie po zdjęciu<br />
poznajemy czas ich przemieszczania się.<br />
Na zdjęciach tych widać<br />
oczywiście dużo, dużo<br />
więcej, ale wymaga to<br />
specjalnej analizy.<br />
Po jej wykonaniu dowiemy<br />
się jak się rozwija wegetacja,<br />
jaką temperaturę ma<br />
morze i inne zbiorniki wodne.
Anteny do odbioru<br />
zdjęć z satelitów<br />
METEOSAT i NOAA<br />
Antena do odbioru zdjęć z satelity MSG
Stacje specjalne:<br />
1.Agrometeorologiczne<br />
2.Biometeorologiczne<br />
3.Fenologiczne<br />
4.naukowe
Miejsce obserwacji meteorologicznych –<br />
stacja meteorologiczna<br />
Lokalizacja stacji:<br />
- stacja musi być reprezentatywna dla obszaru, którego warunki<br />
klimatyczne ma charakteryzować.<br />
Podstawowe wymagania:<br />
- Teren otwarty, oddalony od przeszkód terenowych ( budynków, wysokich<br />
drzew i innych przedmiotów utrudniających wymianę powietrza)<br />
- Teren wyrównany, porośnięty trawą (systematycznie koszoną)<br />
Miejsce obserwacji – ogródek meteorologiczny
Ogródek meteorologiczny
Położenie ogródka<br />
• w odległości 30 m od ogródka nie mogą znajdować się<br />
żadne budowle, drzewa, krzewy oraz uprawy sztucznie<br />
zraszane;<br />
• w odległości ponad 30 m od ogródka mogą stać małe<br />
pojedyncze obiekty np. parterowy dom czy drzewo, jednak<br />
ta odległość nie może być mniejsza niż 10-cio krotna ich<br />
wysokość;<br />
• w odległości ponad 100 m od ogródka może być luźna<br />
zabudowa i małe grupy drzew<br />
• w odległości ponad 300 m od ogródka mogą znajdować się<br />
zwarte zespoły drzew (sady i parki);<br />
• w odległości co najmniej 500 m od ogródka mogą stać już<br />
wielopiętrowe bloki mieszkalne.
Tradycyjne przyrządy meteorologiczne a<br />
nowe systemy pomiarowe<br />
• Lata 90-te to początek szerokich zmian przyrządów<br />
pomiarowych używanych w meteorologii i klimatologii.<br />
• Stare przyrządy „analogowe” zostają zastępowane<br />
elektronicznymi, pojawiają się automatyczne stacje<br />
meteorologiczne.<br />
• Rozwijane są całe systemy pomiarowe obejmujące<br />
kompleksowe pomiary atmosferyczne<br />
• Zmieniają się standardy co szczególnie z punktu widzenia<br />
klimatologii jest niekorzystne.<br />
• Pojawia się problem porównywalności starych i nowych<br />
przyrządów pomiarowych. Przyrządy te najczęściej mają inne<br />
charakterystyki co może mieć potencjalne znacznie dla badań<br />
klimatycznych
Przyrządy na stacji<br />
meteorologicznej
• Ogródek meteorologiczny-<br />
przyrządy podstawowe
Klatka meteorologiczna<br />
Ma za zadanie:<br />
Ustabilizować przepływ powietrza w koło przyrządów<br />
znajdujących się w środku<br />
Minimalizować efekty promieniowania słonecznego<br />
Chronić przyrządy przed opadami atmosfer., wiatrem<br />
Budowa:<br />
Drewniana klatka o budowie żaluzjowej, pomalowana<br />
na biało. Budowa żaluzjowa umożliwia swobodny przepływ<br />
powietrza. Drzwiczki klatki od strony północnej co<br />
minimalizuje dostęp promieniowania słonecznego w czasie<br />
wykonywania obserwacji<br />
Klatka ustawiona jest tak, aby czujniki przyrządów<br />
znajdowały się na wysokości 2 m n.p.g<br />
Wewnątrz klatki –<br />
przyrządy do pomiaru temperatury powietrza<br />
i wilgotności powietrza
- dwa termometry zwykłe ("suchy" i "zwilżony„)<br />
- termometry ekstremalne : maksymalny i minimalny<br />
- czujnik temperatury i wilgotności - Vaisala
Termometry: suchy i zwilżony
Termometry ekstremalne
Czujniki do pomiaru temperatury powietrza i<br />
wilgotności powietrza
Poletko glebowe<br />
• Obszar 2x4 m , nie porośnięte żadną roślinnością,<br />
• Pomiar temperatury gruntu na głębokościach:<br />
1cm - termometr zwykły<br />
5, 10, 20, 50 cm – termometry kolankowe<br />
100 cm – termometr wyciągowy<br />
• Pomiar temperatury powietrza nad gruntem – 5 cm nad gruntem (termometr<br />
minimalny)
Termometr przygruntowy
Deszczomierz Hellmanna<br />
tradycyjny i rejestrujacy<br />
• Powierzchnia wlotu<br />
deszczomierzy wynosi 200<br />
cm2. Wloty są umieszczone na<br />
wysokości 1 m nad gruntem.<br />
Deszczomierze służą do<br />
pomiaru ilości spadłego opadu<br />
(deszczu, śniegu, mżawki i<br />
innych). Deszczomierz<br />
Hellmanna jest obsługiwany<br />
przez obserwatora, a<br />
deszczomierz rejestrujący<br />
(czujnik MAWS) mierzy opad z<br />
dokładnością do 0,1 mm.
• Powierzchnia otworu<br />
wlotowego 200 cm 2<br />
• Pojemność komory<br />
pływakowej 200 cm 3 co<br />
odpowiada 10 mm opadu.<br />
Umieszczony jest w niej<br />
pływak z ramieniem<br />
piórka które rejestruje na<br />
nawiniętym na bębnie<br />
papierze zmianę ilości<br />
opadów<br />
Pluwiograf pływakowy
Detektor opadów
Wiatromierz<br />
• Umieszczony na<br />
maszcie 10 m<br />
n.p.g
Heliograf Campbella-Stokesa<br />
• do pomiaru czasu usłonecznienia. Zasada<br />
działania -wykorzystanie efektu<br />
cieplnego lub fotochemicznego<br />
wywoływanego przez<br />
promieniowanie słoneczne.<br />
• Budowa: szklana kula pełniąca funkcję<br />
soczewki, która skupia promienie sł. na<br />
pasku papieru (są one zróżnicowane w<br />
zależności od pory roku - najdłuższy i<br />
najniżej położony pasek letni, pasek<br />
średni wiosenno-jesienny i najwyżej<br />
wkładany oraz najkrótszy pasek<br />
zimowy). Promienie wypalają ślad,<br />
którego długość określa czas operowania<br />
Słońca z dokładnością do 6 minut (1/10<br />
godziny).
• Aparatura dodatkowa –<br />
głównie na stacjach synoptycznych
5<br />
Czujnik do pomiaru<br />
usłonecznienia<br />
• Urządzenie do<br />
automatycznego<br />
pomiaru dobowej<br />
sumy usłonecznienia<br />
- Vaisala<br />
Pomiar polega na<br />
zliczaniu czasu<br />
występowania<br />
bezpośredniego<br />
promieniowania<br />
przekraczającego<br />
120 W/m 2 . Czujnik<br />
MAWS.
4<br />
Urządzenie do pomiaru całkowitego<br />
promieniowania słonecznego i bilansu<br />
radiacyjnego<br />
• Aktynometry, pyranometry,<br />
bilansomierze<br />
• Pyranometry Molla-<br />
Gorczyńskiego -<br />
promieniowanie całkowite,<br />
rozproszone<br />
• bilansomierz Funka - bilans<br />
radiacyjny.<br />
• Ciągła i automatyczna<br />
rejestracja promieniowania<br />
Słońca i nieba.
1<br />
Widzialnościomierz<br />
- Vaisala<br />
Pomiar widzialności<br />
poziomej w zakresie od 10<br />
m do 50 km. Czujnik MAWS<br />
- automatycznej stacji<br />
meteorologicznej<br />
nadajnik<br />
odbiornik
2<br />
Laserowy miernik podstawy chmur<br />
- Vaisala<br />
Pomiar wysokości<br />
podstawy chmur<br />
niskich, do 2500 m.<br />
Czujnik MAWS.
Wnętrza stacji hydrologiczno - meteorologicznych
Automatyczna stacja meteorologiczna MAWS 301
Drogowa stacja<br />
meteorologiczna
Pomiary i obserwacje meteorologiczne<br />
na stacjach meteorologicznych<br />
• Pomiary instrumentalne:<br />
• Temperatura powietrza i gruntu<br />
• Wilgotność powietrza<br />
• Opady<br />
• Wiatr- prędkość i kierunek<br />
• Parowanie<br />
• Usłonecznienie<br />
• Promieniowanie słoneczne<br />
• Grubość pokrywy śnieżnej<br />
• Obserwacje wizualne:<br />
• Stopień zachmurzenia<br />
• Rodzaj chmur<br />
• Wysokość podstawy chmur *<br />
• Widzialność *<br />
• Zjawiska atmosferyczne<br />
• Stan gruntu
Change language