Какой день вы считаете первым днем весны? А первые дни лета, осени и зимы для вас какие?

Времена года - четыре периода, на которые условно поделён годовой цикл. Смена времён года обусловливается годичным периодом обращения планеты вокруг Солнца и наклоном оси вращения Земли относительно орбитальной плоскости и, в небольшой степени, эллиптичностью орбиты.

Различают:

Календарные времена года - в большинстве стран мира принято деление года на четыре сезона, по три календарных месяца в каждом.

Астрономические времена года , которые отсчитываются от точек солнцестояния (лето, зима) и равноденствия (весна, осень).

Фенологические времена года. Фенология определяет длительность и сроки начала каждого климатического времени года в соответствии с природными явлениями (используя понятие сезон). Каждый сезон отличается характерными для него погодными и температурными условиями.

В средних широтах часто используется формальное, календарное деление года на четыре приблизительно равных периода.

Например, в большинстве стран северного полушария приняты следующие даты начала и окончания времён года:

В южном полушарии приняты следующие даты:

Govrie - рационалист по натуре, склонен больше доверять точным наукам, а в рамках данного вопроса - астрономии, в частности. Казалось бы, что тут трудного, подели календарь на 4 равные части - вот тебе и точные даты начала и конца времен года!.. Но не тут-то было!

С точки зрения официальной науки, астрономически времена года разделены моментами летнего солнцестояния, осеннего равноденствия, зимнего солнцестояния и весеннего равноденствия.

За начало астрономических времен года принимают моменты прохождения центра Солнца через точки равноденствий и солнцестояний. То есть, для с астрономической точки зрения весна начинается вовсе не 1 марта.

Астрономическая весна – это период от весеннего равноденствия (21 марта) до летнего солнцестояния (21 июня). Его продолжительность составляет приблизительно 92 суток 20 часов и 12 минут.

Астрономическое лето – это период от летнего солнцестояния (21 июня) до осеннего равноденствия (23 сентября). Его продолжительность составляет приблизительно 93 суток 14 часов и 24 минуты.

Астрономическая осень длится от осеннего равноденствия (23 сентября) до зимнего солнцестояния (22 декабря) в течение 89 суток 18 часов и 42 минут.

Астрономическая зима продолжается в течение приблизительно 89 суток и 30 минут – от зимнего солнцестояния (22 декабря) до весеннего равноденствия (21 марта).

"И в чем же загвоздка?" - спросите вы.

С весной и осенью астрономы решили весьма убедительно и элегантно. Тут не поспоришь, так и есть - весна начинается с того дня, с которого продолжительность светлого времени суток начинает возрастать, а осень - наоборот, с дня, когда продолжительность светлого времени суток начинает убывать.

А загвоздка в том, что зима даже в самых европейских Европах и азиатских Азиях не может начаться с 22 декабря, а лето - с 21 июня. 1 декабря как условное начало зимы и 1 июня в качестве начала лета - это еще куда ни шло, но 21 июня и 22 декабря, по мнению Govrie, - не могут считаться первыми днями указанных сезонов.

Тогда, что - по фенологической теории каждый год первым днем весны, лета, осени и зимы считать разные даты, в зависимости от достигнутой среднесуточной температуры воздуха? Как-то, не по-людски.

И тут весьма кстати приходятся народные традиции и обычаи.

В русской православной культуре первым днем лета считается Николин день , 22 мая, а первым днем зимы признают Покров день , 14 октября.

По сути обе эти даты являются православными праздниками, первый из которых связан с почитанием святителя Николая Чудотворца, впоследствии популяризированного в западной культуре в лице рождественского Санта-Клауса, а второй - с почитанием Божией Матери, Богородицы.

В народе 22 мая слывет Николиным днем и считается важной аграрной датой. На Николу Вешнего трава становится сочной, высокой. На зеленые пастбища выгоняли лошадей и скотину. «Май лошадь откормит». С Николы начинается массовая посадка основной пищи в крестьянских домах - картофеля. Зацветает черника, земляника, незабудки и купальницы. С Николы появляются комары и начинается лето.

На Руси праздник Покрова издавна связывали с началом зимы и посвящали ему поговорки: «На Покров земля снегом покрывается, морозом одевается», «На Покров до обеда осень, а после обеда зимушка-зима».

Govrie для себя решил так: весна будет начинаться с 21 марта, лето - с 22 мая, осень - с 21 сентября, а зима - с 14 октября.

А для вас, в какие дни начинаются весна, лето, осень и зима?

Скажите пожалуйста, как Вы провели эти выходные? Катались на велосипеде, загорали на солнышке или играли в снежки, лепили снежную бабу? А какую одежду вы надеваете перед выходом на улицу?

Оказывается, столько всего интересного мы делаем каждый день, исходя из времени года. Летом отдыхаем на природе, осенью собираем гербарий из листьев, зимой катаемся на коньках и лыжах, а весной сбрасываем теплую одежку и радуемся ласковому солнцу. Каждое время года приносит что-то другое и новое. Каждый сезон меняет наш образ жизни, вид одежды, влияет на прогулки и развлечения. Вспомните школьный урок на тему времена года по предмету природоведение.

Немного сложновато?
Тогда сюда: Времена года для детей +3 до>7

Четыре времени года:

Времена года состоят из четырех сезонов: лето, когда дни наиболее длинные, а солнце поднимается высоко над горизонтом; зима - дни короткие, а ночи длинные; межсезонные времена года весна и осень, на которые приходится период переходной смены сезонов лета и зимы.

(для умеренного пояса, центральной части России)

Лето, сменяет прохладная осень, потом наступает зимняя стужа и после приходит долгожданная весенняя оттепель - и так бесконечное количество раз, из года в год. В чём же таинство этого природного явления и почему происходит смена времен года на Земле?

Чтобы в полной мере визуально представить картину как это происходит, стоит рассказать, как движется земной шар в космосе.

Этих движений два:

• 1) Земля вокруг своей оси (условной линии, проходящей через центр северного и южного полюсов) совершает за сутки полный оборот. Благодаря этому астрономическому явлению день сменяет ночь. Когда на континентах, обращённых к Солнцу, горячий полдень, на неосвещаемых континентах - глубокая ночь.


• 2) Земля перемещается по эллипсовидной траектории вокруг Солнца, совершая полный оборот в течение 1 года.

От чего же происходит смена времен года?

Орбита Земли эллиптическая, а не круговая, и есть на этой орбите ближайшая к Солнцу точка (перигелий), где до Солнца примерно 147 млн км, и самая дальняя (афелий 152 млн км). Эти 3% разницы в расстоянии приводят к примерно 7% разницы в количестве солнечной энергии, которую Земля получает в перилегии и афелии. Однако есть большое заблуждение, что чем ближе Земля к Солнцу, тем теплее, и наоборот, чем дальше, тем холоднее. Это неправильно! Как раз на перигелий в Северном полушарии приходится январь, середина самого холодного время года зимы.

Интересно, что положение Земли вообще не имеет никакого отношения к смене времен года. Ключевую роль играет угол наклона оси Земли, который составляет 23,5°. При движении Земли вокруг Солнца в течение года оказывается обращено то Северное полушарие, то Южное. Именно на том полушарии, которое ближе обращено к Солнце наступает лето, так как оно получает в 3 раза больше солнечного света и тепла. А на другом, обращенном дальше от Солнца, и получающем меньше тепла и солнечных часов, в это время идет зима.

Если бы не было угла наклона и земной шар перемещался вокруг Солнца в строго вертикальном положении, времена года отсутствовали бы вовсе, поскольку любые точки земного шара на освещаемой стороне были бы одинаково удалены Солнца, вследствие чего и воздух бы прогревался равномерно.

Как выглядит смена времен года для северного полушария

Лето

Во время того как Земля перемещается в течение года по орбите, северное полушарие из-за угла наклона оси оказывается расположено ближе к Солнцу и там наступает сезон лета. Светлое время суток по продолжительности увеличивается, а в районах, расположенных ближе к полюсу, даже в полночь на улице светло.

Зима

Далее, в процессе своего перемещения по орбите Земля оказывается на другой стороне по отношению к Солнцу, и теперь уже угол наклона удаляет северное полушарие от тёплых солнечных лучей и там наступает зима. Тёмное время суток увеличивается, а световой день становится коротким. А в это время на континенты южного полушария приходит лето.

Вот как выглядит смена времен года на материках Земли:

Интересно, что жители экваториального и тропических поясов знают о наступлении холодов понаслышке. Здесь сезонные перемены происходят настолько плавно, что практически не ощущаются, потому что экватор в независимости от положения планеты на орбите практически всегда одинаково удалён от Солнца.

Периоды равноденствий:

• Весеннее равноденствие - 20 - 21 марта. Солнце переходит из южного полушария в северное.
• Осеннее равноденствие - 22 - 23 сентября. Солнце переходит из северного полушария в южное.

Именно поэтому сезоны для Северного полушария противоположны сезонам в Южном полушарии. В период между месяцами март и сентябрь в течение суток большую часть времени к Солнцу обращено Северное полушарие и оно получает больше тепла солнечных лучей, чем южное полушарие земли. Это период лета в Северном полушарии, когда дни становятся длиннее, а ночи короче.

Через полгода положение земли к солнцу меняется, а наклон остается. Теперь в Южных широтах полушария Земли дни становятся длиннее, а солнце поднимается выше, в то время, как в Северных широтах полушария наступает зима. Этого цикла времени в течение года хватает, чтобы нагреть или охладить определенные участки планеты. Именно поэтому сезоны постепенно изменяются и делятся на времена года.

Земля состоит из климатических поясов, которым соответствует определенный климат. Это связано с различными физическими свойствами поверхности земли и воды в различных участках земного шара. Поэтому на разных континентах климатические сезоны начинаются по-разному по отношению к астрономическим временам года.

Так, на одном континенте выпадение снега может приходиться на зиму, а дожди на лето, а на другом континенте и вовсе может не быть снега и дождей в течение большого промежутка времени, зато сезон проливных дождей будут приходиться на строго определенный сезон года.

Климатические пояса на Земле:

• Экваториальный пояс - на весну и осень приходятся сезоны засухи, в то время как лето и зима отличаются повышенной дождливостью.
• Тропический пояс - большую часть года держится сухая, жаркая погода и только в один раз в год, в сезон дождей, выпадает большое количество осадков. также этот сезон является относительно холодным сезоном года.
• Умеренный пояс (Западная Европа, Центральная часть России) весна и лето относительно сухие с кратковременным выпадением осадков, осень и зима характеризуются выпадением множества осадков и устойчивого снежного покрова.
• Арктика и Антарктида - времена года сменяются только в виде смены полярного дня и ночи, изменения погодных условий практически не прослеживается и температура остается всегда ниже нуля.

А вот так увидел времена года норвежский фотограф Eirik Solheim, совместив отснятые кадры с одного и того же места в 40 секунд уникального видео смены сезонов:

(One year in 40 seconds. Eirik Solheim )

Уникальный видеоролик про смену времен года. Все сезонные изменения природы за целый год всего за 40 секунд. Автор делал по одной фотографии почти каждый день в течении года, результатом стало сведение необычного эксперимента в короткий видеоролик, наглядно демонстрирующий, как меняется природа проходя через все четыре времени года.

Подытожим: лето наступает в тот момент, когда полушарие в котором мы живем больше обращено к Солнцу и получает больше тепла, а когда в нашем полушарии Солнце светит меньше, то идет зима. Это не зависит от расстояния Земли до Солнца, а происходит из-за наклона земной оси в 23,5°.

На сервере ВНИИГМИ-МЦД доступ к массиву данных, выборка данных по интересующим пользователя станциям, их просмотр и копирование обеспечиваются специализированной технологией ( ).
Авторы- канд. физ.-мат. наук В.М. Веселов и канд. техн. наук И.Р. Прибыльская.

Получить данные через новый сайт по технологии Web Аисори-М (режим опытной эксплуатации) :

Получить данные через старый сайт по технологии Web Аисори:

Ссылаться на массив:

БулыгинаО.Н., ВеселовВ.М., Разуваев В.Н., Александрова Т.М. «ОПИСАНИЕ МАССИВА СРОЧНЫХ ДАННЫХ ОБ ОСНОВНЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРАХ НА СТАНЦИЯХ РОССИИ».
Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2014620549
#описание-массива-данных

Описание массива данных

Булыгина О.Н., Веселов В.М., Разуваев В.Н.,Александрова Т.М.

ОПИСАНИЕ МАССИВА СРОЧНЫХ ДАННЫХ ОБ ОСНОВНЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРАХ НА СТАНЦИЯХ РОССИИ.

1. Введение

Массив создавался по данным, содержащимся на технических носителях Госфонда.

Перечень станций составлен на основании Списка станций Росгидромета, включенных в Глобальную сеть наблюдений за климатом (утвержденного Руководителем Росгидромета 25 марта 2004г.)и Списка реперных метеорологических станций Росгидромета, подготовленного в Главной Геофизической Обсерватории им. А.И. Воейкова (исп. Зав. ОМРЭИ ГГО В.И.Кондратюк). Список станции и информация по ним содержится в наборе «Информация о метеорологических станциях».

Массив данных регулярно пополняется, обнаруженные ошибки исправляются. Информацию о внесенных исправлениях можно найти на сайте в разделе «Обнаруженные и исправленные ошибки».

Заведующему отделом климатологии Булыгиной Ольге Николаевне:

Ведущему научному сотруднику отдела климатологии Разуваеву Вячеславу Николаевичу:

• Email: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

2. Описание формата данных

Массив содержит данные восьмисрочных наблюдений за основными метеорологическими параметрами с 1966 года. Наблюдения проводились в стандартные синоптические сроки с интервалом в 3 часа. Поскольку до 1993 года данные наблюдений фиксировались по московскому декретному времени, а с 1993 года – по Гринвичскому, в призначной части каждой записи приведены параметры, позволяющие определить время производства наблюдений по поясному зимнему декретному и Гринвичскому времени.

Состав метеорологических элементов и описание формата записи приведено ниже в таблице 1.

Таблица 1

Формат записи в файлах данных

3. КАЧЕСТВО ДАННЫХ

Включенные в массив данные представляют собой результаты основных срочных метеорологических наблюдений. Точность данных соответствует точности измерения метеорологических параметров, указанной в «Наставлениях метеорологическим станциям и постам», вып. 3, часть 1, 1985.

Большинству элементов массива присвоены признаки качества, которые могут принимать следующие значения:

0 – значение элемента достоверно;

1 – значение элемента достоверно и восстановлено вручную;

2 - значение элемента достоверно и восстановлено автоматически;

3 – значение элемента сомнительно.

Значения основных элементов могут быть равны константе отсутствия, признаки качества тогда принимают значения:

4 – значение элемента забраковано программами синтаксического и семантического контроля;

5 – значение элемента отсутствует, но наблюдения проводились;

6 – значение элемента забраковано на станции;

7 – значения элемента отсутствуют, т.к. наблюдения не производились;

Все элементы проконтролированы на допустимые значения.

Допустимые значения для метеорологических параметров:

1. Горизонтальная дальность видимости:

2. Общее количество облачности:

3. Количество облачности нижнего яруса

5. Средняя скорость ветра

6. Максимальная скорость ветра [ 0;55]

7. Сумма осадков за период между сроками

(контролируется исходя из региональных особенностей по таблице 2)

Таблица 2.

8. Температура поверхности почвы в срок [-70;+70]

9. Температура поверхности почвы по спирту

Минимального термометра [-70;+70]

10. Минимальная температура поверхности почвы

Между сроками [-70;+70]

11. Максимальная температура поверхности почвы

Между сроками [-70;+70]

12. Температура поверхности почвы по

Максимальному термометру после встряхивания [-70;+70]

13. Температура воздуха в срок по сухому

Термометру [-67;55]

14. Температура воздуха в срок по смоченному

Термометру [-67;55]

15. Температура воздуха в срок по спирту

Минимального термометра [-67;47]

16. Минимальная температура воздуха

Между сроками [-67;47]

17. Максимальная температура воздуха

Между сроками [-63.5;55]

18. Температура воздуха по максимальному

Термометру после встряхивания [-63.5;55]

19. Парциальное давление водяного пара

20. Относительная влажность воздуха в срок

21. Дефицит насыщения водяного пара

22. Температура точки росы в срок наблюдения [-63.5;55]

23. Атмосферное давление в срок на уровне

c танции

24. Атмосферное давление в срок на уровне

Моря

25. Величина барической тенденции

4. ФИЗИЧЕСКИЙ СМЫСЛ ПЕРЕМЕННЫХ

Горизонтальная дальность видимости – это то наибольшее расстояние, с которого в светлое время суток перестает быть видимым абсолютно черный объект размером более 15′, проектирующийся на фон неба у горизонта. Дальность видимости является показателем оптического состояния атмосферы. На метеорологических станциях измерение МДВ производится с помощью приборов, а в их отсутствие – визуально с помощью специально выбранных ориентиров. Горизонтальная дальность видимости приводится в цифрах кода. При инструментальном способе измерения используются цифры от 00 до 89, за исключением 51-55, а при визуальном – от 90 до 99. Коды обозначают следующее:

00 – менее 0,1км;

01-50 – указывают видимость в десятых долях км, т.е от 0,1км до 5,0км. Например, 25 = 2,5км

51-55 – не используются;

56-80 –видимость от 6 до 30км с шагом в 1км. Видимость в целых км может быть определена вычитанием 50 из кода, т.е. цифра кода 65 означает горизонтальную видимость в 15км;

81-88 – видимость от 35 до 70км с шагом в 5км;

89 – видимость более 70км;

90 – видимость менее 0,05км;

91 – видимость 0,05км;

92 – 0,2км;

93 – 0,5км;

94 – 1км;

95 – 2км;

96 – 4км;

97 – 10км;

98 – 20км;

99 – более 50км

Если значение элемента равно 99, а значение признака качества 9, это означает, что наблюдение отсутствует.

Общее количество облачности и количество облаков нижнего яруса оценивается визуально как степень покрытия небосвода облаками по 13-бальной шкале.Кодируется в баллах от 0 до 13.Величина 0 означает полное отсутствие облаков или покрытие облаками менее 1/10 небосвода, а значение 10 означает, что небосвод полностью покрыт облаками. 11 обозначает наличие следов облаков; 12 – 10 баллов с просветами; 13 – облака невозможно определить. Просветы между индивидуальными облачными элементами, типичные для некоторых форм облаков (Altocumulus, Stratocumulus) не включаются в общее количество облачности, т.е. они считаются чистым небом. Значение 99 означает отсутствие наблюдений.

Форма облаков верхнего яруса . К таким облакам относятся облака, нижняя граница которых находится выше 6000м, а именно: cirrus (Ci), cirrocumulus (Cc), cirrostratus (Cs) Данная характеристика кодируется следующим образом:

0 – облака отсутствуют;

1 – Ci;

2 – Cc;

3 – Cs;

4 – Ciи Cc;

5 – Ciи Cs;

6 – Ccи Cs;

7 – Ci, Ccи Cs;

9 – форму облаков невозможно определить из-за темноты или атмосферных явлений.

Признак качества для данной характеристики может принимать значения:

0 – тип облаков определен в отсутствие тумана;

1 – тип облаков определен в условиях просвечивающего тумана или не может быть определен из-за тумана;

9 – наблюдение сомнительно или отсутствует.

Форма облаков среднего яруса. К облакам среднего яруса относятся облака, нижняя граница которых находится в пределах от 2000 до 6000м, а именно: altocumulus (Ac), altostratus (As). Кодируется следующим образом:

0 – облака отсутствуют;

1 – Ac;

2 – As;

3 – не используется;

4 – Acи As;

5-7 – не используются;

8 – туман или форму облаков невозможно определить;

Форма облаков вертикального развития. Эти облака – cumulus (Cu) и cumulonimbus (Cb) - относятся к облакам нижнего яруса, хотя по высоте занимают несколько ярусов, но их нижняя граница находится в нижнем ярусе, т.е. ниже 2000м. Кодируется следующим образом:

0 – облака отсутствуют;

1 – Cu;

2 – Cb;

3 – не используется;

4 – Cuи Cb;

5-7 – не используются;

8 – туман или форму облаков невозможно определить;

9 - форму облаков невозможно определить из-за темноты или атмосферных явлений. Признак качества 9 означает, что наблюдение сомнительно или отсутствует.

Форма слоистых и слоисто-кучевых облаков . Эта группа облаков, которая включает stratus (St) и stratocumulus (Sc), также относится к облакам нижнего яруса. Кодируется следующим образом:

0 – облака отсутствуют;

1 – St;

2 – Sc;

3 – не используется;

4 – Stи Sc;

5-7 – не используются;

8 – туман или форму облаков невозможно определить;

9 - форму облаков невозможно определить из-за темноты или атмосферных явлений. Признак качества 9 означает, что наблюдение сомнительно или отсутствует.

Форма слоисто-дождевых и разорвано-дождевых облаков. Последняя группа облаков нижнего яруса, которая состоит из nimbostratus (Ns) и fractonimbus (Frnb), кодируется следующим образом:

Кодируется следующим образом:

0 – облака отсутствуют;

1 – не используется;

2 – Ns;

3 – Frnb;

4-5 – не используются;

6 – Ns и Frnb;

7 - не используется

8 – туман или форму облаков невозможно определить;

9 - форму облаков невозможно определить из-за темноты или атмосферных явлений. Признак качества 9 означает, что наблюдение сомнительно или отсутствует.

Высота нижней границы облаков. Значение высоты нижней границы облаков в метрах. При тумане высота нижней границы облаков кодируется одной цифрой 0. Если высота нижней границы облаков определялась визуально, то признак способа определения высоты принимает значение 0. При инструментальном определении высоты нижней границы облаков этот признак равен 9.

Признак наличия облачности ниже уровня станции используется только на высокогорных станциях и только тогда, когда наблюдалась облачность ниже уровня станции. Он может принимать только два значения:

1 – окрестность станции ниже ее уровня частично покрыта облаками;

2 – ниже уровня станции наблюдается сплошная облачность.

Погода между сроками. Погода в течение трех часов, предшествующих сроку наблюдения, кодируется следующим образом:

0 – ясно или облачность не более 5 баллов;

1 – меняющаяся облачность: в течение рассматриваемого периода облачность была временами более 5 баллов, а временами 5 баллов и менее;

2 – пасмурно или облачность более 5 баллов;

3 – песчаная или пыльная буря; поземок или низовая метель;

4 – туман или ледяной туман; сильная мгла;

5 – морось;

6 – дождь;

7 – снег или дождь со снегом;

8 – ливневые осадки;

9 – гроза с осадками или без них.

Погода в срок наблюдения. Погода в срок наблюдения или в течение последнего часа перед сроком наблюдения. Приводится в цифрах кода от 00 до 99. Цифры кода позволяют закодировать 100 различных характеристик погоды. Эти характеристики разделены на десятки и на две большие группы – без осадков на станции в срок наблюдения и с осадками. Кодируется следующим образом:

А. Без осадков на станции в срок наблюдения

00-19 – погода без осадков, тумана, ледяного тумана (за исключением 11-12), пыльной или песчаной бури, низовой метели или поземка на станции в срок наблюдения и (за исключением 09 и 17) в течение последнего часа.

00 – условия развития облаков неизвестны;

01 – облака в целом рассеивались;

02 – состояние неба в целом не изменилось;

03 – облака образовались или развивались;

04 – видимость ухудшена из-за дыма или вулканического пепла;

05 – мгла;

06 – пыль в срок наблюдения, взвешенная в воздухе на обширном пространстве, но не поднятая ветром на станции или вблизи нее;

07 – пыль или песок, поднятые ветром на станции, но без развития песчаных вихрей или пыльной бури;

08 – хорошо развитый пыльный или песчаный вихрь, но никакой пыльной или песчаной бури не наблюдается;

09 – пыльная или песчаная буря в поле зрения;

10 – дымка (видимость 1000м или более);

11 – поземный туман или поземный ледяной туман клочками;

12 - поземный туман или поземный ледяной туман более или менее сплошным слоем;

13 – зарница;

14 – осадки в поле зрения, но не достигающие поверхности земли;

15 – осадки в поле зрения, достигающие поверхности земли на расстоянии более 5км от станции;

16 - осадки в поле зрения, достигающие поверхности земли вблизи, но не на станции;

17 – гроза в срок наблюдения, но без осадков;

18 – шквал;

19 – смерч.

20-29 – осадки, туман, ледяной туман или гроза на станции в течение последнего часа, но не срок наблюдения

20 – морось или снежные зерна;

21 – дождь;

22 – снег;

23 – дождь со снегом или ледяной дождь;

24 – морось или дождь с образованием гололеда;

25 – ливневый дождь;

26 – ливневый снег или ливневый дождь со снегом;

27 – град, ледяная или снежная крупа с дождем или без дождя;

28 – туман или ледяной туман (видимость менее 1000м);

29 – гроза с осадками или без них.

30-39 – пыльная или песчаная буря, поземок или низовая метель в срок наблюдения.

30 – слабая или умеренная пыльная или песчаная буря ослабела в течение последнего часа;

31 - слабая или умеренная пыльная или песчаная буря без заметного изменения интенсивности в течение последнего часа;

32 - слабая или умеренная пыльная или песчаная буря началась или усилилась в течение последнего часа;

33 - сильная пыльная или песчаная буря ослабела в течение последнего часа;

34 - сильная пыльная или песчаная буря без заметного изменения интенсивности в течение последнего часа;

35 - сильная пыльная или песчаная буря началась или усилилась в течение последнего часа;

36 – слабый или умеренный поземок, при котором перенос снега происходит ниже уровня глаз наблюдателя;

37 – сильный поземок;

38 – слабая или умеренная низовая метель;

39 – сильная низовая метель.

40-49 – туман или ледяной туман в срок наблюдения

40 – туман или ледяной туман в окрестностях станции;

41 – туман или ледяной туман местами;

42 – туман или ледяной туман ослаб в течение последнего часа, небо видно;

43 - туман или ледяной туман ослаб в течение последнего часа, небо не видно;

44 - туман или ледяной туман без заметного изменения интенсивности в течение последнего часа, небо видно;

45 - туман или ледяной туман без заметного изменения интенсивности в течение последнего часа, небо не видно;

46 - туман или ледяной туман начался или усилился в течение последнего часа, небо видно;

47 - туман или ледяной туман начался или усилился в течение последнего часа, небо не видно;

48 – туман с отложением изморози, небо видно;

49 - туман с отложением изморози, небо не видно.

Б. Осадки на станции в срок наблюдения

50-59 – Морось

50 - морось с перерывами, слабая;

51– морось непрерывная, слабая;

52 – морось с перерывами, умеренная;

53 - морось непрерывная, умеренная;

54 - морось с перерывами, сильная;

55 - морось непрерывная, сильная;

56 – морось слабая, образующая гололед;

57 - морось умеренная и сильная, образующая гололед;

58 – морось слабая с дождем;

59 - морось умеренная и сильная с дождем.

60-69 - дождь

60 – дождь с перерывами, слабый;

61 – дождь непрерывный, слабый;

62 - дождь с перерывами, умеренный;

63 - дождь непрерывный, умеренный;

64 - дождь с перерывами, сильный;

65 - дождь непрерывный, сильный;

66 – дождь слабый, образующий гололед;

67 - дождь умеренный или сильный, образующий гололед;

68 – дождь или морось со снегом, слабые;

69 - дождь или морось со снегом, умеренные или сильные.

70-79 – твердые осадки, не ливневые

70 – снег с перерывами, слабый;

71 – снег непрерывный, слабый;

72 - снег с перерывами, умеренный;

73 - снег непрерывный, умеренный;

74 - снег с перерывами, сильный;

75 - снег непрерывный, сильный;

76 – ледяные иглы;

77 – снежные зерна;

78 – отдельные снежные кристаллы, похожие на звездочки;

79 – ледяной дождь.

80-89 – ливневые осадки без грозы.

80 – ливневый дождь слабый;

81 – ливневый дождь умеренный или сильный;

82 – ливневый дождь очень сильный

83 – ливневый дождь со снегом, слабый;

84 - ливневый дождь со снегом, умеренный или сильный;

85 – ливневый снег, слабый;

86 – ливневый снег, умеренный или сильный;

87 – ледяная или снежная крупа слабая, с дождем, со снегом и дождем или без них;

88 - ледяная или снежная крупа умеренная или сильная, с дождем, со снегом и дождем или без них;

89 – град слабый с дождем, со снегом и дождем или без них;

90 - град умеренный или сильный с дождем, со снегом и дождем или без них;

91-99 – гроза в срок наблюдения или в течение последнего часа

91 – дождь слабый, гроза в течение последнего часа;

92 - дождь умеренный или сильный, гроза в течение последнего часа;

93 – снег или снег с дождем, град или крупа, слабые, гроза в течение последнего часа;

94 - снег или снег с дождем, град или крупа, умеренные или сильные, гроза в течение последнего часа;

95 – гроза слабая или умеренная с дождем и/или снегом в срок наблюдения

96 – гроза слабая или умеренная с градом или крупой в срок наблюдения;

97 – гроза сильная с дождем или снегом;

98 – гроза вместе с песчаной или пыльной бурей в срок наблюдения;

99 – гроза сильная с градом или крупой.

Направление ветра. Дается в градусах. Штиль кодируется одной цифрой 0, а переменное направление – 999.

Средняя скорость ветра. Скорость ветра измеряется в м/с на высоте 10-12м, может колебаться в пределах 0-60м/с. При штиле скорость кодируется цифрой 0.Дополнительная характеристики у скорости ветра принимает значения:

0 – при наличии знака «>»;

9 – при отсутствии знака «>».

Максимальная скорость ветра – максимальная скорость ветра за 3 часа, включая порывы. Кодируется по тем же правилам, что и средняя скорость ветра.

Сумма осадков – сумма осадков за период между сроками, когда измеряются осадки, в мм с точностью до десятых долей.

В таблице 3 представлены данные о том, как изменялось число сроков измерения осадков за сутки в течение всего периода наблюдений на территории бывшего СССР.

Таблица 1.

Согласно «Наставлению гидрометеорологическим станциям и постам» (вып. 3, ч. 1, 1985), измерение количества осадков, выпавших за ночную и дневную половины суток на метеостанциях бывшего СССР производится в сроки, ближайшие к 8 и 20 часам поясного декретного (зимнего) времени. Ранее («Наставление гидрометеорологическим станциям и постам», вып. 3, ч. 1, 1969) в дополнение к двум срокам измерений сумм осадков за дневную и ночную половину суток на станциях нескольких часовых поясов (см. табл.3) для синоптических целей были введены еще два синхронных по всей территории страны срока - 3 и 15 часов по московскому декретному времени.

С 1966 года в каждое измерение осадков непосредственно на станции вносится поправка на смачивание, равная 0,1мм для твердых осадков и 0,2мм – для жидких.

В архиве значение суммы осадков равное «0» означает отсутствие осадков, если признак качества равен «5», и наличие следов осадков, если признак качества равен «0».

Температура поверхности почвы – значение температуры поверхности почвы по срочному термометру в градусах с точностью до десятых долей. Температура поверхности измеряется на оголенной от растительности поверхности почвы или поверхности снежного покрова.

Температура поверхности почвы по спирту минимального термометра приводится в градусах с точностью до десятых долей.

Минимальная температура поверхности почвы – минимальная температура поверхности почвы за период между сроками по штифту минимального термометра в градусах с точностью до десятых долей.

Максимальная температура поверхности почвы – максимальная температура поверхности почвы за период между сроками наблюдений по максимальному термометру в градусах с точностью до десятых долей.

Температура поверхности почвы по максимальному термометру после встряхивания . Кодируется по тем же правилам, что и максимальная температура.

Температура воздуха по сухому термометру – приводится в градусах с точностью до десятых долей. При температуре воздуха ниже -36 о С кодируется значение низкоградусного спиртового термометра, а в случае его отсутствия значение температуры определяется по столбику спирта минимального термометра.

Температура воздуха по смоченному термометру - приводится в градусах с точностью до десятых долей. В холодную часть года при температуре ниже -10 о С характеристики влажности снимают с лент самописцев. Если на батисте смоченного термометра был лед дополнительная характеристика принимает значение 0,при отсутствии льда – 9.

Температура воздуха по спирту минимального термометра . Кодируется по тем же правилам, что и температура воздуха.

Минимальная температура воздуха – минимальная температура воздуха между сроками по штифту минимального термометра с учетом поправки из поверочного свидетельства, но без учета добавочной поправки. Приводится в градусах с точностью до десятых долей.

Максимальная температура воздуха – максимальная температура воздуха между сроками наблюдений по максимальному термометру в градусах с точностью до десятых долей. При температуре воздуха ниже -36 о С выбирают с лент термографа.

Температура воздуха по максимальному термометру после встряхивания. Приводится в градусах с точностью до десятых долей.

Парциальное давление водяного пара (упругость водяного пара) - основная характеристика влажности – представляет собой парциальное давление водяного пара, содержащегося в воздухе. Выражается в миллибарах или миллиметрах ртутного столба, как и давление воздуха. Определяется с помощью психрометрических таблиц по измерениям температуры сухого и смоченного термометров, а при температуре ниже -10 о С – по исправленным показаниям гигрометра и сухого термометра. Значение парциального давления приводится с точностью до десятых долей (при этом дополнительная характеристика равна 1) или до сотых долей (дополнительная характеристика равна 2).

Относительная влажность - это отношение фактической упругости водяного пара к упругости насыщенного воздуха при той же температуре, выраженное в процентах. Характеризует степень насыщения воздуха водяным паром. Может принимать значения от 0 до 100.

Дефицит наысыщения водяного пара - разность между насыщающей и фактической упругостью водяного пара. Кодируется так же, как и парциальное давление водяного пара. Значение приводится с точностью до десятых долей (при этом дополнительная характеристика равна 1) или до сотых долей (дополнительная характеристика равна 2).

Температура точки росы – это температура, при которой воздух достигает состояния насыщения при данном содержании водяного пара и неизменном давлении. При насыщении, т.е. при относительной влажности 100%, температура воздуха совпадает с температурой точки росы. Приводится в градусах с точностью до десятых долей.

Атмосферное давление на уровне станции - на метеорологических станциях измеряется с помощью станционного чашечного ртутного барометра. Приводится в гПа (мб) с точностью до десятых долей.

Атмосферное давление на уровне моря. Согласно «Наставлению гидрометеорологическим станциям и постам»(часть1, выпуск 3, 1985), вычисляется давление на уровне моря (для станций, расположенных не выше 1000 м над уровнем моря) или высота ближайшей изобарической поверхности (для станций, расположенных выше 1000 м). Приводится в гПа (мб) с точностью до десятых долей.

Характеристика барической тенденции – характеризует изменение атмосферного давления на станции за последние 3 часа. Определяется по записи барографа и кодируется следующим образом:

0 – рост, затем падение;

1 – рост, затем без изменения или более слабый рост;давление в срок наблюдения выше, чем 3 часа назад

2 – рост равномерный или неравномерный; давление в срок наблюдения выше, чем 3 часа назад

3 – падение, затем рост; без изменения, затем рост; рост, а затем более сильный рост; давление в срок наблюдения выше, чем 3 часа назад

4 – ровный или неровный ход; давление такое же, что и 3 часа назад

5 – падение, затем рост; давление такое же, что и 3 часа назад

6 – падение, затем без изменений; давление ниже, чем 3 часа назад

7 – равномерное или неравномерное падение; давление ниже, чем 3 часа назад

8 – рост, затем падение; без изменения, затем падение; падение, затем более сильное падение; давление ниже, чем 3 часа назад

Величина барической барической тенденции – разница между текущим значением атмосферного давления на станции и тем, что наблюдалось 3 часа назад, приводится в десятках, единицах и десятых долях гПа (мб)

На сервере ВНИИГМИ-МЦД доступ к массиву данных, выборка данных по интересующим пользователя станциям, их просмотр и копирование обеспечиваются специализированной технологией Аисори (). Авторы - канд. физ.-мат. наук В.М. Веселов, канд. техн. наук И.Р. Прибыльская.

Годовой цикл условно поделён на четыре периода. Эти периоды называются временами года и у каждого времени года есть своё название. Однако необходимо заметить, что понятие времён года тоже различаются между собой. Например, различают календарные времена года, астрономические времена года и климатические времена года. Давайте разберёмся поподробнее.

В большей части стран мира принято разделять год на сезоны. Таких сезонов четыре и, если брать календарь, то на каждый из сезонов выделяется по три месяца из календаря. В данном случае, каждый из сезонов можно считать календарным временем года. Однако, бывают и исключения. Например, согласно индийскому календарю, календарный год разделяется не на четыре, а на шесть сезонов; а по малоизвестному календарю финно-угорских саамов и вовсе – год делится на восемь сезонов. Каждому календарному времени года соответствует чёткое место в календаре. Всем известны их названия: зима, весна, лето и осень. Общее количество дней в году разделено примерно поровну на четыре времени года.

В отличии от календарных, астрономические времена года считаются не по календарю, а по точкам летнего и зимнего солнцестояния, а также по точкам весеннего и осеннего равноденствия. Солнцестоянием называется такое событие в астрономии, когда центр Солнца проходит через эклиптические точки, которые максимально удалёны от экватора. Такие точки называются точками солнцестояния и, если привязываться к календарному году, имеют чётко выделенные даты. Если рассматривать северное полушарие Земли, то зимнее солнцестояние происходит 22 или 21 декабря, а летнее солнцестояние в этом полушарии случается 21 июня (а если год – високосный, то 20 или 21 июня). Интересный факт состоит в том, что в отличии от северного, для южного полушария Земли названия данных процессов переворачиваются, зимнее солнцестояние тут происходит летом, а летнее солнцестояние - зимой. Другое фигурирующее понятие, а именно равноденствие, является астрономическим явлением, при котором центр Солнца в своём видимом процессе движения пересечёт небесный экватор. Как указывалось ранее, бывает весеннее и осеннее равноденствие. Для северного полушария Земли точка весеннего равноденствия привязана к дате 20 марта. В этот момент происходит процесс перехода Солнца из южного в северное полушарие. Осеннее равноденствие наступает 23 или 22 сентября, когда Солнце возвращается из северного полушария в южное. Конечно же, для южного полушария понятия заменяются на противоположные. Мартовская точка равноденствия становится осенней, а сентябрьская – весенней.

Существует наука, представляющая собой специальную систему знаний и набор сведений о явлениях природы, происходящих в тот или иной сезон на планете Земля. Имя этой науки - фенология, и именно она определяет сроки наступления и окончания сезонов с точки зрения разнообразных климатических процессов и взаимодействий. При этом, каждый сезон, определяемый в фенологии для того или иного пояса Земли, имеет свойственные ему погодные и температурные условия.

1.Лабораторная работа №1

Исследование метеорологических характеристик погоды

1.1. Метеорологические станции

1.2. Программа и сроки наблюдений. Время

1.3. Атмосферное давление

1.4. Температура и влажность воздуха

1.6. Атмосферные осадки

1.7. Продолжительность солнечного сияния

1.8. Облачность

1.9. Солнечная радиация

2.Лабораторная работа №2.

Исследование испаряемости с поверхности

испарителя Н.Н. Топольницкого

2.1. Конструкция испарителя и принцип действия.

2.2. Уравнение теплового баланса

2.3. Проведение испытаний

2.4. Обработка результатов

2.5. Перечень приборов и оборудования

3. Лабораторная работа №3

Определение альбедо и радиационного баланса деятельного слоя земной поверхности

3.1. Основные понятия используемые в метеорологии

3.2. Описание актинометрических приборов

3.3. Проведение работы

3.4. Перечень приборов и оборудования

4. Лабораторная работа №4

4.1. Солнечная радиация и радиационный баланс

4.2. Солнечное сияние

4.3. Температура воздуха

4.4. Температура почвы

4.6. Влажность воздуха

4.7. Атмосферные осадки

4.8. Снежный покров

4.9. Облачность

4.10. Атмосферные явления

Лабораторная работа № 1.

Измерение метеорологических характеристик погоды

Цель работы: ознакомление с приборами и методи­кой метеорологических наблюдений.

1.1. Метеорологические станции

Основными задачами метеорологической службы являются: проведение наблюдений, обработка полученных данных, накопление и обобщение данных о метеорологическом режиме, обеспечение предприятий сведениями о погоде, а также предупреждение об опасных для производства метеорологических явле­ниях.

Метеорологическая станция оборудуется на специальной площадке. Она должна быть расположена на ровной открытой поверхности вдали от крупных сооружений и водоёмов и удалена от небольших препятствий (отдельные дома, деревья и т. д.) на расстояние не менее 10-тикратной высоты этих препятствий; а от значительных (лес, большие группы построек и пр.) на расстояние 20-тикратной высоты.

Метеорологическая площадка делается квадратной формы (20 х 20 м), одна из её сторон обращена с севера на юг. Площадка засыпается песком тол­щиной не менее 10 см и ограждается металлической сеткой высотой около 150 см.

На метеорологической площадке устанавливаются (рис. 1.1):

психрометрическая будка;

будка для самописцев БС-1;

флюгеры ФВЛ и ФВТ;

осадкомер Третьякова 0-1;

компенсационный испаритель системы Топольницкого Н.М.;

снегомерные рейки, мерзлотомер;

барометр ртутный (устанавливается в помещении метеостанции).

Рис1.1 Метеорологическая площадка:

Ф1 - флюгер с легкой доской; Ф2 - флюгер с тяжелой доской; БП - будка психромет­рическая; БС - будка для самописцев; О - осадкомер Третьякова, И- испаритель Топольниц­кого; Р 1 , Р 2 , Р 3 - снегомерные рейки; мерзлотомер, ПВ - павильон для приборов.

В отдельных случаях организуется метеорологический пост. Метеороло­гический пост оборудуется на такой же площадке, что и метеостанция. На пло­щадке устанавливаются:

психрометрическая будка БП - 1;

флюгеры ФВЛ и ФВТ;

осадкомер Третьякова или дождемер Давитая;

испаритель Топольницкого Н.М.

На производственных участках сельскохозяйственных и торфяных пред­приятий организуется пункт наблюдения за осадками. Пункт для наблюдения за осадками оборудуется осадкомером или дождемером Давитая. Осадкомер (или дождемер) устанавливается в непосредственной близости от полевого гаража.

1.2. Программа и сроки наблюдений. Время

На метеорологической станции в течение всего года ведут наблюдения за атмосферным давлением, температурой и влажностью воздуха, максимальной и минимальной температурой воздуха, осадками, скоростью и направлением вет­ра, а также визуальные наблюдения за облачностью и другими явлениями (роса, иней, изморось, гололед и др.). В теплый период года (1 мая - 30 сентября) проводятся наблюдения за испаряемостью, а осенью, зимой и весной - наблю­дения за высотой снежного покрова и промерзанием - оттаиванием почвы.

Метеорологический пост функционирует с 1 мая по 30 сентября. Наблю­дения проводят по программе метеорологической станции, за исключением из­мерений высоты снежного покрова и промерзания - оттаивания почвы.

Наблюдения проводят на станциях, постах, пунктах в 9; 15 и 21 ч по мос­ковскому декретному времени (на станциях, расположенных в III и IV часовых поясах - в 6; 12; 18 ч).

Осадки измеряют в 9; 21 ч (или в 6; 18 ч), наблюдения за испаряемостью проводят в 8; 15; 21 ч (или в 5; 12; 18 ч). Высоту снежного покрова измеряют в 9 ч.

Сроком наблюдений считается 10-ти минутный отрезок времени, оканчи­вающийся точно в указанный час. Например, если указан срок 9 ч, то наблюде­ние проводится с 8 ч 50 мин. до 9 ч. Часы, по которым ведут наблюдения, еже­дневно проверяют по радиосигналам точного времени. Точность определения сроков наблюдения ± 1 мин.

Ряд метеорологических приборов устанавливают в строго ориентирован­ном направлении по географическому меридиану (полуденной линии). Это на­правление совпадает с направлением тени от вертикальной мачты в истинный полдень. Истинным полднем называется время, когда солнце, находится точно на юге. Поэтому, необходимо знать истинный полдень по московскому време­ни.

Основой для определения времени служит видимое суточное движение солнца по небосводу. Истинные солнечные сутки - это промежуток времени

между истинными полднями двух соседних дней. Продолжительность истин­ных солнечных суток в течение года меняется, поэтому вводится понятие сред­них солнечных суток и среднего солнечного времени.

Для того чтобы определить истинное солнечное время, нужно к местному среднему солнечному времени прибавить поправку. Величина поправки на ка­ждый день принимается по табл. 1.1.