Метеорологические измерения экологических параметров

По сути дела, экология использует все метеорологические параметры. Однако, некоторые параметры особенно важны для здоровья и жизнедеятельности человека. Это содержание в воздухе вредных газов – прежде всего, углекислого газа и угарного газа, содержание аэрозолей, содержание озона, радиоактивное загрязнение местности. При изучении этого раздела особое внимание обращается на измерение содержания озона и измерение радиоактивности.

Далее изучите наземные озонометры. Обратите внимание на единицы Добсона – единицы измерения содержания озона.

Изучите единицы измерения радиоактивного фона и радиоактивного загрязнения местности. Запомните основные величины безопасного уровня радиации и природного радиоактивного фона. Из приборов для измерения радиоактивности студенты изучают счетчики Гейгера, пропорциональные счетчики и сцинтилляционные счетчики.

Л и т е р а т у р а

[1], разд.7.2 и 7.10.

Вопросы для самопроверки

1. Какие приборы для контроля чистоты атмосферы Вы знаете?

2. Почему измерение содержания озона представляет собой жизненно важную задачу для человечества?

3. В каких единицах измеряется интегральное содержание озона в атмосфере? В чем смысл этих единиц?

4. Какие величины описывают радиоактивное загрязнение местности? В чем физический смысл этих единиц?

5. Каков природный радиационный фон в Санкт-Петербурге? А в местности, где Вы проживаете?

6. Опишите действие чувствительного элемента счетчика Гейгера.

Информационно-измерительные метеорологические системы.

Автоматические метеорологические станции.

В настоящее время измерение атмосферных параметров автоматизировано в достаточно высокой степени. Поэтому студентам необходимо изучить информационно-измерительные системы, применяющиеся в метеорологии.

Начните с определения понятия «информационно-измерительная система» (см. стр.12 [1]). Затем переходите к изучению метеорологических ИИС. В качестве примера рассмотрите станцию КРАМС. Проанализируйте блок-схему станции КРАМС-М, КРАМС-2 или КРАМС-4. Если Вы работаете с другими ИИС, можно заменить изучение станции КРАМС изучением этих ИИС.

Л и т е р а т у р а

[1], гл.8.

[4], тема 8.

Вопросы для самопроверки

1. Что Вы понимаете под термином «информационно-измерительная система»? В чем её отличие от простого измерительного прибора?

2. Какие метеорологические ИИС Вы знаете?

3. Проанализируйте по чертежу одну из станций типа КРАМС.

Использование искусственных спутников Земли

Для метеорологических измерений

Искусственные спутники Земли дают большой объем метеорологической информации. Для метеорологических измерений используются специальные спутники, которые различаются как по особенностям своих орбит, так и по способам накопления и передачи информации.

Рассмотрите различные виды орбит метеорологических спутников. Проведите классификацию спутников по способам накопления и передачи информации. Проанализируйте блок-схему основных узлов метеорологического спутника (рис. 11.30 на с. 434 в книге [1]). Далее рассматривается одна из систем передачи телевизионного изображения земной поверхности с искусственного спутника. В качестве примера технической реализации системы рассмотрите передающую телевизионную трубку «Видикон» или преобразователь с зарядовой связью (ПЗС).

Л и т е р а т у р а

[1], разделы 9.3 – 9.7

Вопросы для самопроверки

1. Что такое геостационарные спутники? Какова высота их орбиты?

2. Можно ли запустить геостационарный спутник, неподвижно «висящий» над Санкт-Петербургом?

3. Каким образом происходит преобразование изображения земной поверхности в электрический сигнал?

4. Какие диапазоны длин волн используются для телевизионного зондирования земной поверхности из космоса?

Передача метеорологической информации по каналам связи.

Факсимильная аппаратура.

После измерения всех метеопараметров на метеостанциях составляются специальные телеграммы, которые передаются в единый центр. На территории России этот центр находится в Москве. Здесь составляются карты погоды, затем эти карты передаются всем потребителям с помощью факсимильных аппаратов. Студенты должны изучить основные блоки факсимильной аппаратуры и знать принцип её работы. Изучите основные характеристики и параметры, которыми оценивается эффективность работ факсимильной аппаратуры. Изучается также схема основных блоков приемного и передающего факсимильного аппаратов. При этом изучаются лишь основные блоки, универсальные для всех факсимильных аппаратов, без привязки к какому-нибудь одному типу.

Л и т е р а т у р а

[1], разд.9.1, 9.2.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое разрешающая способность факсимильных аппаратов?

2. Как связаны между собой разрешающая способность и скорость передачи?

3. Что такое синхронизация и фазирование в факсимильных аппаратах?