Введение

Метеорологическая станция – это объект, расположенный на суше или в море, оснащенный 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 скорости ветра проводятся с минимальным количеством препятствий, а измерения температуры и влажности защищаются от прямого солнечного излучения или инсоляции. Ручные наблюдения проводятся как минимум один раз в сутки, а автоматические измерения – как минимум один раз в час. Погодные условия в открытом море измеряются судами и буями, которые фиксируют несколько иные метеорологические величины, такие как температура поверхности моря (SST), высота волны и период волны. Количество дрейфующих метеорологических буев значительно превышает количество стационарных.

Экспозиция

За исключением приборов, требующих непосредственного воздействия атмосферных условий (анемометр, дождемер), остальные приборы должны быть размещены в вентилируемом шкафу, как правило, экране Стивенсона, для защиты термометра от прямых солнечных лучей и гигрометра от ветра. Для автоматической регистрации показаний может использоваться специализированное оборудование, в противном случае ведение записей потребует значительных трудозатрат. Автоматическая передача данных в формате, например, METAR, также предпочтительна, поскольку данные многих метеостанций необходимы для прогнозирования погоды.

Личная метеостанция

Персональная метеорологическая станция – это набор приборов для измерения погоды, используемый частным лицом, клубом, ассоциацией или предприятием (при условии, что получение и распространение данных о погоде не является основной деятельностью организации). Персональные метеостанции стали более совершенными и могут включать 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 воздуха и в помещении, влажность наружного воздуха и в помещении, барометрическое давление, количество осадков, а также ультрафиолетовое или солнечное излучение. Другие доступные датчики могут измерять влажность почвы, температуру почвы и увлажненность листьев. Качество, количество приборов и местоположение персональных метеостанций могут значительно варьироваться, что затрудняет определение того, какие станции собирают точные, значимые и сопоставимые данные. В продаже представлен широкий ассортимент розничных метеостанций. Персональные метеостанции обычно оснащены цифровой консолью, которая отображает собираемые данные. Эти консоли могут подключаться к персональному компьютеру, где данные можно отображать, хранить и загружать на веб-сайты или системы приема и распространения данных. Существуют метеостанции с открытым исходным кодом, разработанные для полной настройки пользователями. Персональные метеостанции могут использоваться исключительно для удовольствия и образования владельца, в то время как некоторые владельцы делятся своими результатами с другими, вручную собирая и распространяя данные, публикуя данные в Интернете или обмениваясь данными через любительское радио. Программа гражданских наблюдателей за погодой (CWOP) – это сервис, облегчающий обмен информацией с персональных метеостанций. Данные передаются с использованием программного обеспечения, персонального компьютера и подключения к Интернету (или любительского радио) и используются такими организациями, как Национальная метеорологическая служба (NWS), при создании моделей прогнозирования. Каждая метеостанция, предоставляющая данные в CWOP, также имеет индивидуальную веб-страницу с отображением переданных данных. Веб-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, предоставляющая данные в Weather Underground, имеет уникальную веб-страницу с отображением переданных данных. Веб-сайт метеорологического ведомства Великобритании (WOW) также позволяет обмениваться и отображать такие данные.

Специальные суда

Метеорологическое судно – это корабль, стационарно размещенный в океане и использовавшийся в качестве платформы для проведения метеорологических измерений на поверхности и в верхних слоях атмосферы с целью использования данных в прогнозировании погоды. Также они предназначались для оказания помощи в поисково-спасательных операциях и поддержки трансатлантических перелетов. Создание метеорологических судов оказалось настолько полезным во время Второй мировой войны, что в 1948 году Международная организация гражданской авиации (ИКАО) учредила глобальную сеть из 13 таких судов. Из 12 судов, остававшихся в эксплуатации в 1996 году, девять находились в северной части Атлантического океана, а три – в северной части Тихого океана. Соглашение о функционировании метеорологических судов истекло в 1990 году. Наблюдения, проводимые с метеорологических судов, оказались полезны в изучении ветра и волн, поскольку они не уклонялись от погодных систем, как это часто делали торговые суда, и считались ценным источником информации. Последним метеорологическим судном была станция M ("jilindras"), расположенная на 66° северной широты, 02° восточной долготы и принадлежащая Норвежскому метеорологическому институту. MS Polarfront был выведен из эксплуатации 1 января 2010 года. С 1960-х годов эту роль в значительной степени заменили спутники, самолеты большой дальности и метеорологические буи. Наблюдения за погодой с судов продолжают поступать от тысяч добровольных торговых судов в ходе обычной коммерческой деятельности; проект Old Weather использует краудсорсинг для расшифровки судовых журналов, датированных периодом до появления специализированных метеорологических судов.

Специальные буи

Погодные буи — это приборы, собирающие данные о погоде и океанографии в мировых океанах и озерах. Привязанные буи используются с 1951 года, а дрейфующие — с конца 1970-х годов. Привязанные буи соединяются с морским дном цепями, нейлоном или плавучим полипропиленом. С сокращением числа метеорологических судов они с 1970-х годов стали играть более важную роль в измерении условий в открытом море. В 1980-х и 1990-х годах сеть буев в центральной и восточной частях тропической акватории Тихого океана помогла в изучении явлению Эль-Ниньо — Южного колебания. Дрейфующие буи являются наиболее распространенным типом метеорологических буев по численности, их насчитывается 1250 по всему миру. Также существуют различия в значениях температуры поверхности моря, получаемых с этих двух платформ, связанные с глубиной измерения и тем, нагревается ли вода судном, осуществляющим измерения.

Синоптическая метеостанция

Синоптические метеорологические станции – это приборы, которые собирают метеорологическую информацию в синоптические часы 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 присвоен уникальный код, установленный Всемирной метеорологической организацией (ВМО), для идентификации. К основным измерительным приборам относятся анемометр, флюгер, датчик давления, термометр, гигрометр и дождемер. Собранные метеорологические данные оформляются в специальный формат и передаются в ВМО для использования в моделях прогноза погоды.

Сети

Во всем мире созданы разнообразные сети наземных метеостанций. Некоторые из них предназначены для базового анализа погодных фронтов и систем давления, например, синоптическая сеть наблюдений, а другие носят более региональный характер и называются мезосетями.