Қар өлшегіш – қатты жауын-шашын мөлшерін өлшейтін құрал. Тарихы 1247 жылға дейін соғады, Қытайда математик Қин Цзюшао қолданған. Ауа-райы деректеріне көмектеседі.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Қар өлшегіш – метеорологтар мен гидрологтардың белгілі бір кезеңде қатты жауын-шашын мөлшерін (жаңбыр өлшегішпен өлшенетін сұйық жауын-шашыннан өзгеше) жинап, өлшеуге арналған аспаптың бір түрі.
A snow gauge is a type of instrument used by meteorologists and hydrologists to gather and measure the amount of solid precipitation (as opposed to liquid precipitation, which is measured by a rain gauge) over a set period of time.
Тарих
Алғашқы қар өлшегіштер 1247 жылы Оңтүстік Сун әулеті кезінде метеорологиялық деректерді жинау үшін қолданылған жауын-шашын өлшегіштері болды. Сун дәуірінің қытай математигі және өнертапқышы Цинь Цзюшао «Тоғыз бөлімдегі математикалық трактат» атты Сун дәуірінің математикалық еңбегінде жауын мен қардың мөлшерін өлшеуді тіркеген. Кітапта тау өткелдері мен жоталарда орналасқан, бамбуктан жасалған, ірі конус немесе бөшке пішіндес қар өлшегіштердің қолданылуы туралы айтылады, бұл алғашқы қар өлшеуге сілтеме болуы мүмкін.
The first use of snow gauges were precipitation gauges that was widely used in 1247 during the Southern Song dynasty to gather meteorological data. The Song Chinese mathematician and inventor Qin Jiushao records the use of gathering rain and snowfall measurements in the Song mathematical treatise Mathematical Treatise in Nine Sections. The book discusses the use of large conical or barrel shaped snow gauges made from bamboo situated in mountain passes and uplands, which are speculated to be first referenced to snow measurement.
Сипаттама
Қар өлшегіш екі бөліктен тұрады: мыс жинағыш ыдыс; және конус тәрізді өлшегіштің өзі. Өлшегіш сыртқы құбырға орнатылады және шамамен биіктігі бар, ал ыдыстың ұзындығы болып табылады.
The snow gauge consists of two parts: a copper catchment container; and the funnel shaped gauge itself. The actual gauge is mounted on a pipe outdoors and is approximately in height, while the container is in length.
Өлшеу тәртібі
Қар жиналған кезде контейнер алынып, орнына қосалқы контейнер қойылады. Содан кейін қар контейнерде болғанда ерітіліп, шыны өлшегішке құйылады. Қардың қалыңдығы әдетте сантиметрмен өлшенсе, еріген қардың (су эквиваленті) мөлшері миллиметрмен өлшенеді. Су эквивалентін 10-ға көбейту арқылы қардың қалыңдығын шамамен анықтауға болады. Бұл көбейту коэффициенті кең ауқымда өзгеруі мүмкін, алайда көптеген мамандар 5-тен 30-ға дейінгі аралықты көрсетеді, ал Ұлттық қар және мұз деректері орталығы 3-тен 100-ға дейінгі аралықты атап көрсеткен. Кез келген ұсынылған коэффициент қардың сулылығына (оның қаншалықты "құрғақ" екеніне) байланысты, сондықтан бұл қар қалыңдығының тек жуық шамасын ғана береді.
When snow is collected, the container is removed and replaced with a spare one. The snow is then melted while it is still in the container, and then poured into a glass measuring graduate. While the depth of snow is normally measured in centimetres, the measurement of melted snow (water equivalent) is in millimetres. An estimate of the snow depth can be obtained by multiplying the water equivalent by a factor of 10. This multiplier can vary over a wide range, however, with many citing a range from 5 to 30, while the National Snow and Ice Data Center has quoted a range as wide as from 3 to 100. Any proposed factor depends on the water content of the snow (how "dry" it is), so this at best provides only a rough estimate of snow depth.
Мәселелер
Қар өлшегіш жаңбыр өлшегіш сияқты бірдей мәселеге тап болады, әсіресе желді ауа райында. Егер жел жеткілікті күшті болса, қар жел өлшегіш арқылы ұшырылып, түскен қардың мөлшері кем көрсетілуі мүмкін. Дегенмен, ыдыстың пішіні мен мөлшеріне байланысты бұл мәселе азды-көпті. Егер жел өте күшті болып, қарлы боран болса, өлшегішке қосымша қар соғылып, түскен қардың мөлшері артық көрсетілуі мүмкін. Мұндай жағдайда бақылаушы судың қаншасы желмен соғып келген қардан, ал қаншасы түскен қардан екенін анықтауы тиіс. Тағы бір мәселе – бақылаушы өлшегішті ауыстыруға үлкермей қар мен жаңбыр бірге жауғанда туындайды. Барлық жағдайларда бақылаушы судың қаншасы қар, қаншасы жаңбыр екенін бағалауы керек.
The snow gauge suffers from the same problem as that of the rain gauge when conditions are windy. If the wind is strong enough, then the snow may be blown across the wind gauge, and the amount of snow fallen will be under reported. However, due to the shape and size of the funnel, this is a minor problem. If the wind is very strong and a blizzard occurs, then extra snow may be blown into the gauge, and the amount of snow fallen will be over reported. In this case the observer must judge how much of the water is from snow blown into the container and how much is fallen snow. Another problem occurs when both snow and rain fall before the observer has time to change the gauge. In all of these cases the observer must judge how much of the water is snow and how much is rain.
Автоматтандырылған
Ауа райы станцияларында қолданылатын қашықтан оқитын өлшегіштер жаңбыр өлшегіштер сияқты жұмыс істейді. Оларда үлкен жинау алаңы бар (мысалы, жоғарыдан төменге дейін тілінген барабан), ол белгілі бір салмаққа жететінге дейін қарды жинап алады. Бұл салмаққа жеткенде, ол қарды төгіп, босатады. Бұл төгілу бір қосқышты іске қосып, сигнал жібереді. Содан кейін жинау процесі қайталанады. Егер жинау ыдысында жылытқыш болса, ол қардың салмағын дәл өлшейді. Тиісті толтыру сенсорымен салмақтың орнына көлем бойынша да төгілуге болады.
Remote reading gauges, such as used by weather stations, work similarly to rain gauges. They have a large catch area (such as a drum sawn in half, top to bottom) which collects snow until a given weight is collected. When this critical weight is reached, it tips and empties the snow catch. This dumping trips a switch, sending a signal. The collection then repeats. If the catch container has a heater in it, it measures the snow weight accurately. It is also possible to tip based on volume instead of weight, with appropriate fill sensing.
Қар жастық
Қарды өлшеу үшін тағы бір сенсор бар, ол жерде жатқан дөңгелек қап сияқты көрінеді. Бұл қаптың ішінде экологиялық таза антифриз сияқты сұйықтық болады. Әдетте, қар қабы манометрге қосылады. Манометр көрсеткіші қаптың үстіндегі қар мөлшеріне қарай өзгереді. Бұл типтегі сенсор көптеген жерлерде жақсы жұмыс істейді, бірақ қатты желмен қар ұшқан аймақтарда қолдануы қиын.
Another snow sensor called a snow pillow looks like a round bag lying on the ground. Inside the pillow is a liquid such as an environmentally safe antifreeze. Usually the snow pillow will be connected to a manometer. The manometer reading will vary based on how much snow is sitting on the pillow. This type of sensor works well for many locations but is more difficult to use in areas of hard blowing snow.