skripta meteorologické stanice a přístroje

, avšak všechny jsou
principem odvozeny od původního
nástěnného Lambrechtova hygrometru.


Obr. 6: Vlasový vlhkoměr
7
Pro souvislý záznam relativní vlhkosti vzduchu slouží hygrograf. Existují dva
druhy – vlasový (obr. 7) a blánový. Princip vlasového je stejný jako v případě
Lambrechtova vlhkoměru. Princip blánového spočívá na roztažnosti zvířecí blány,
která je v podobě kolečka upnuta v kovovém kroužku a uprostřed níž je nýtem
ukotveno táhlo převodového mechanismu, jež je zatíženo závažím, které způsobuje
napínání blány. U tohoto typu hygrografu je nutné vědět, že při nízkých hodnotách
relativní vlhkosti (pod 20%) může snadno dojít k vysušení blány a jejímu roztržení.
Přístroj je po této události sice provozuschopný, ale výsledek záznamu je již zatížen
určitou chybou.




Obr. 7: Vlasový hygrograf
8
2.3 Přístroje k měření tlaku vzduchu

Měření tlaku vzduchu se provádí tlakoměry. V praxi se můžeme setkat s přístroji
cejchovanými podle různých stupnic. Oficiální jednotkou tlaku vzduchu je podle SI
soustavy Pascal. Pro účely meteorologického měření je používán jeho stonásobek –
hektopaskal (hPa). V minulosti se používaly různé jednotky, například milibar (mbar),
torr či milimetr (mm) rtuťového sloupce. Pro jejich vzájemný přepočet lze použít
jednoduchých vztahů:

1) 1 mm (Hg) = 1 torr
2) 1 mbar = 0,75 mm (Hg)
3) 1000 mbar = 750 torr = 750 mm (Hg) = 1013,25 hPa

Důležitou hodnotou pro fyzikální či chemické výpočty je tzv. střední hodnota
atmosférického tlaku vzduchu, která je experimentálně stanovena na 1013,25 hPa.
S výškou tlak vzduchu klesá. Při zemi resp. v menších výškách činí tento pokles
1 hPa na každých 8 metrů výšky.
Tlakoměry, co do konstrukce, rozlišujeme dvojího druhu – rtuťové a krabičkové.
Krabičkové, kterým říkáme též aneroidy, lze dále rozdělit na dva různé konstrukční
typy: Vidieův (1847) a Bourdonův (1853).
Častěji se setkáme s Vidieovým aneroidem (viz obr. 8). Hlavní součástí jeho
konstrukce je plochá kovová krabička (K), z níž je vyčerpán vzduch. Dno krabice je,
kvůli její pružnosti zvlněno. Aby tlak vnějšího vzduchu krabici nezmáčkl, je zde
umístěno pero (P), spojené s horním koncem krabičky. Mění-li se vnější tlak, mění se
deformace krabičky a soustavou pák se tato změna předává na ciferník.



Obr. 8: Vidieův aneriod



Samopisným tlakoměrem pro záznam aktuálního atmosférického tlaku je
barograf (obr. 9). Nejrozšířenější druh barografu je sestrojen na stejném základě jako
aneroid. Pro větší citlivost se však v barografu používá celé sady vzduchoprázdných
krabiček (K). Pohyby krabiček se převádějí soustavou pák a zapisují na papír
připevněný na otočný buben poháněný hodinovým strojem, který se obdobně jako
v předešlých případech samopisných měřících přístrojů otočí jednou za týden.
9




Obr. 9: Barograf


Seřízení přístrojů lze provést buď tak, aby ukazovaly hodnotu tlaku vzduchu
v místě měření, nebo tak aby měřený tlak byl rovnou přepočten na hladinu vzduchu.
Co se týče umístění, tak je nutno připomenout co již bylo zmíněno v kapitole 1.2, a to,
že žádné přístroje pro měření tlaku vzduchu se neumísťují do meteorologických
budek, nýbrž tam, kde je změna teploty co nejmenší – tedy do místností. Toto opatření
vyplývá z faktu, že změny teplot, díky teplotní roztažnosti použitých kovů, způsobují
značné odchylky měřeného tlaku.
10
2.4 Přístroje k měření větné aktivity

Vítr je pohybující se vzduch a je charakterizován směrem a silou neboli rychlostí.
Rychlost měříme v metrech za sekundu (m/s) nebo v kilometrech za hodinu (km/h).
Směr větru označujeme tou světovou stranou
odkud vítr vane. Pro účely meteorologického
měření se rozlišuje 16 základních směrů, pro
amatéra postačí užívání 8 hlavních směrů.
Určení směru větru se provádí pomocí
větrn
ru se určuje pomocí přístroje
zvan
u se určuje síla
větru, která pro amatérské pozorování zcela
rychlosti nebo směru větru nebo obojího sou
použ
é korouhve, která musí být přesně seřízená
podle světových stran a jejíž směrovka musí být
volně usazená, aby byla schopná registrovat i
změnu směru větru slabé intenzity. Musí též
dostatečně vyčnívat nad zemský povrch – pro
standardní staniční meteorologická pozorování se
užívá umístění ve výšce alespoň 3 metrů nad
volným terénem.
Rychlost vět
ého anemometr (viz obr. 10). Anemometr
sestává z Robinsonova miskového tří popřípadě
čtyř ramenného kříže umístěného na hřídeli. Jeho
otáčení se převádí na počítací zařízení nebo
zapisující mechanismus a udává přímo rychlost
větru ve stanovených jednotkách.
Kromě měření rychlosti větr
postačuje (pozn.: navíc anemometr je běžně špatně dostupný). Je to p
rychlosti větru, které se určuje pomocí Beaufortovy
(viz kapitola 3), která umožňuje pomocí projevů větrné aktivity na okolí stanovit
stupeň síly větru potažmo přibližnou rychlost větru, resp. rychlostní rozsah.
Pro registraci průměrné
ívá zařízení zvané anemograf.
11
Obr. 10: Anemometr
časně se
se směrovkou
řibližné stanovení
třinácti dílné stupnice
2.5 Přístroje k měření srážek

Nejjednodušší přístroj k měření srážek je libovolně široká válcovitá nádoba
s rovným dnem. Jelikož je množství srážek měřeno v milimetrech platí, že výška
menisku hladiny srážek kapalného stavu v nádobě určuje jejich množství. Pro srážku
1 mm pak platí, že na 1 m
2
spadl 1 litr srážek v kapalném skupenství.
Pro staniční účely je používáno srážkoměru
zvaného ombro (viz obr. 11). Ten sestává ze dvou
částí – hlavní částí je základní válcovitá nádoba
z nerezového plechu (S) a dále trychtýř čili hlava (N)
stejného průměru. Ten byl standardně stanoven na
25,24 cm, což činí záchytnou plochu rovnou
500 cm
2
. Pro odečet množství srážek se používá
speciálních odměrných válců cejchovaných již přímo
na milimetry spadlých srážek. Staniční srážkoměr se
umisťuje na stojan umožňující polohu dna
srážkoměru ve výšce cca 40 cm, pro amatéra tato
hodnota není nijak důležitá.
Pro měření množství spadlých pevných srážek
je nutné nádobu přenést do mírně teplé místnosti, kde
dojde k jejich roztátí. Poté se jejich množství změří
podobně jako v případě běžných kapalných srážek
v odměrném válci.
Přístroj sloužící k průběžnému záznamu
spadlých srážek se nazývá ombrograf (viz obr. 12).
Princip funkce je
založen na tom, že
dešťová voda stékající
do svislé válcovité
nádoby zde zvedá
plovák v ní umístěný. S plovákem
zapisuje na záznamový list pr
srážek v milimetrech v závislosti na
mechanismem otáčí hodinový stroj a jedno oto
záznamového bubnu trvá týden.
Pro měření výšky sn
sněhoměrná tyč. Je to ty
umožňující měřit pouze výšku sn
nikoliv množství sněhové srážky. A
pomůcka, že vrstva 1 cm
vody vysokou cca 1 mm, je nutno p
jedná pouze o orientační hodnotu, která se nedá
nikterak považovat za směrodatnou.


Obr. 12: Ombrograf
12
je spojeno péro, které
ůběh množství spadlých
čase. Celým
čení
Obr. 11: Staniční srážkoměr
„ombro“
ěhové pokrývky slouží
č cejchovaná na centimetry
ěhového sloupce,
čkoli platí obecná
čerstvého sněhu vydá vrstvu
řipomenout, že se
2.6 Přístroje pro měření slunečního svitu

Pro měření délky slunečního svitu slouží slunoměr čili heliograf (viz obr. 13).
Hlavní součástí heliografu je skleněná koule fungující jako spojná čočka značné
optické mohutnosti. Tato koule je volně usazena na nízkém podstavci. V ohniskové
vzdálenosti této koule je umístěn registrační papír, do kterého čočka vypaluje dle
intenzity a doby svitu dráhu Slunce. Vzhledem k faktu, že se výška Slunce v poledne
během roku mění, používá se 3 typů záznamových papírků a to pro období 11. 4. až
3. 9., 3. 9. až 14. 10. (a zároveň 1. 3. až 11. 4.) a 14. 10. až 1. 3. Intenzita zčernání na
papírku pak vypovídá o tom, jaké počasí panovalo – zda bylo jasno, polojasno či
zataženo.




Obr. 13: Heliograf
13
3 AMATÉRSKÉ POZOROVÁNÍ POČASÍ
3.1 Volba stanoviště

Jak už bylo uvedeno v kapitole 1.1, je volba vhodného stanoviště pro
meteorologickou observatoř velmi důležitá. Musíme si uvědomit, že okolní terén,
stromy či objekty mohou velmi zkreslit měření všech veličin. Je však ale také čím dál
obtížnější nalézt místo, které by zcela vyhovovalo předepsaným požadavkům. Dobré
tedy je, pokud vyhovuje alespoň v tom zásadním – dostatečné vzdálenosti od objektů
vrhajících stín, tvořících bariéru proti proudění vzduchu či produkujících teplo nebo
vlhkost. Velmi důležitý je také vhodný povrch pod stanovištěm přístrojů. Naprosto
nevhodný je jakýkoliv druh dlažby či asfalt. V letních měsících tento faktor velmi
zkresluje pozorování.
Pro pozorování například pokryvnosti oblohy oblačností je bezpodmínečně nutné
mít dostatečný rozhled. Není nutné mít stanici přímo na holém kopci, byť je to ideální
případ, je však důležité mít přehled alespoň o větší části oblohy v daném místě.
Nachází-li se stanice v údolí, snažíme se umístit stanici tak, abychom viděli vrcholky
okolních kopců. V tomto ohledu působí možnost rozhledu do širokého okolí také na
určování dohlednosti. Čím více máme ve vodorovném směru možnost výhledu, tím
lépe určíme dohlednost. Tento prvek sice nepatří mezi nejdůležitější veličiny, avšak
dokresluje celkový stav přízemní vrstvy atmosféry, zvláště s ohledem na případné
znečištění. Dohlednost určujeme podle tabulky 1.

Tabulka 1: Zhodnocení intenzity mlhy, kouřma a zákalu

Intenzita mlhy, kouřma a zákalu
Dohlednost
index
mlha kouřmo zákal
0
1
2
3
od 500 m do 999 m
od 200 m do 499 m
od 50 m do 199 m
do 49 m
od 4 km do 9,9 km
od 2 km do 3,9 km
od 1 km do 1,9 km
nepoužívá se
od 4,1 km do 9,9 km
od 2,1 km do 4 km
od 1 km do 2 km
do 0,9 km













14
3.2 Staniční přístroje a jejich používání

Všechny přístroje používané pro měření musí být cejchovány. Teploměry
užívané v profesionální staniční síti musejí být cejchovány dle mezinárodního
standardu, tedy v jednotkách stupňů Celsia (dle SI soustavy). Nutno poznamenat, že
v USA a