Вы решили приобрести метеостанцию, но не знаете, какая модель вам наиболее подходит. Для простоты осуществления данного выбора предлагаем вам оттолкнуться от ваших потребностей. Для простых бытовых нужд вам вполне подойдет недорогой цифровой термогигрометр или более дорогой и изысканный его аналоговый вариант, возможно дополненный барометром. Тут выбор зависит как от стоимости, так и от интерьера вашего жилья. Такое решение подойдет как для городской квартиры, так и для частного дома.
Ну, и наконец, наиболее «продвинутый» вариант — метеоцентр. Решение, подходящее как для индивидуального использования в частном доме, так и пригодное для производственных и сельскохозяйственных нужд (при наличии дополнительных датчиков).
Теперь необходимо остановиться на правилах размещения этих приборов.
Для обеспечения хорошей точности определяемых данных простые бытовые метеоприборы нужно размещать на высоте 1,5 метров над поверхностью пола, на удалении от окон, ванных комнат, кухонь и обогревательных приборов.
Цифровые метеостанции размещаются аналогично простым приборам (1,5 м над поверхностью пола), а вот для выносных термогигродатчиков существуют отдельные правила. Эти датчики (да и обычные уличные термометры) нельзя располагать под прямыми лучами Солнца — только в тени. И ни в коем случае не рекомендуется устанавливать их поблизости от сильно нагревающихся поверхностей, например, кровли с рубероидным покрытием.
Даже если станция установлена с теневой стороны здания, температура воздуха довольно сильно искажается. И если дневная температура воздуха такими датчиками определяется с погрешностью +/- 1° (если датчик в тени), то вечером, ночью и утром здание «сглаживает» амплитуду суточного хода, так что датчик показывает температуру на 5…7 ° (в зависимости от облачности) выше реальной. Установленные таким образом датчики показывают не реальную температуру воздуха, а температуру воздуха около здания, лишь процентов на 60 зависящую от погоды и на 40 — от теплового излучения здания. Рассмотрим варианты установки метеостанций на примере Oregon Scientific WMR88.
Минимальным требованием для установки этих датчиков можно считать их монтаж с теневой стороны здания, на высоте 2 м над землёй, на штанге длиной как минимум 2-3 метра от стены, причем крайне желательно над газоном (не над асфальтом). Если ваши окна выходят на солнечную сторону, следует устроить для датчика метеобудку. Это небольшой ящик (размером приблизительно 40х40х40 см) с белыми, отражающими свет перфорированными или жалюзийными стенками, а также солнцеводозащитным козырьком (крышка будки должна быть герметичной и иметь наклон для стекания осадков с будки). Большую роль играет и высота датчика над землёй, она не должна превышать 5 метров. В противном случае суточный ход температуры будет сильно искажён (сглажен) из-за того, что ночные приземные инверсии локализуются в нескольких метрах от земли.
То есть, при условии защиты от Солнца максимальную температуру датчик будет показывать достаточно точно, а вот минимальную будет завышать на несколько градусов. Эти условия, несомненно, важны, но основную функцию прогнозирования погоды выполняет сама метеостанция, и показания термогигродатчика существенно не влияют на этот процесс. Поэтому, если вы живете на высотном этаже, это совершенно не значит, что вам не подходит метеостанция. Просто вам придется делать поправку на показания датчика с учетом специфики вашего расположения.
Теперь рассмотрим правила расположения датчиков, входящих в состав персонального метеоцентра.
В идеале (то есть, по стандарту), все датчики располагаются на открытом месте (на расстоянии не ближе 100 м от домов и прочих сооружений). Точнее сказать, вокруг площадки, где размещены датчики, не должно быть значительных препятствий (большие дома, группы деревьев) на 10-кратном расстоянии (их высота х10), и отдельных препятствий (небольшие строения, одиночные деревья) на 5-кратном расстоянии. Если вы хозяин большого домовладения, то сможете обеспечить такие условия размещения.
Минимальные же требования таковы: датчик температуры и влажности обязательно устанавливается над естественной поверхностью земли с соблюдением требований по высоте размещения и солнцезащите, описанными ранее.
Датчик ветра размещается на высоте 10-12 м над землёй. Разрешается размещение датчика ветра на крыше малоэтажного строения, так чтобы датчик возвышался над верхним краем крыши не менее чем на 2-3 м, а над поверхностью земли — на 10-12 м.
Датчик осадков должен быть расположен идеально ровно. Для обеспечения точности выравнивания следует использовать пузырьковый уровень. Датчик нужно размещать на открытой местности, вдали от деревьев и магнитосодержащих материалов. Оптимальная высота размещения датчика 0,6 — 0,9м над землей. Для обеспечения удаления воды из датчика его платформа не должна плотно соприкасаться с поверхностью, на которой он установлен.
Следует заметить, что данный датчик может измерять только количество жидких осадков, он не измеряет количество осадков, выпавших в виде снега (в дорогих метеоцентрах опционально присутствует функция растапливания снега для оценки количества осадков).
Настройка
Для того, чтобы ваши метеоприборы отображали верные данные, их нужно не только правильно разместить, но точно настроить.
Время
Многие станции имеют возможность автоматической синхронизации показаний встроенных в них часов с часовым эталоном. Передача сигнала производится два раза в сутки в 2 и 3 часа ночи. Переход с зимнего на летнее время и обратно осуществляется автоматически. При первом включении станции значок приема сигнала начинает мигать, сообщая о приеме. На следующее утро после ночной синхронизации значок должен начать отображаться постоянно, это говорит об успешной настройке часов. Прием этого сигнала доступен на всей территории Украины, и, если станции не удается осуществить синхронизацию, то, скорее всего, причиной этого могут быть локальные электромагнитные помехи или мощные железобетонные конструкции. В этих случаях рекомендуется расположить станцию подальше от этих препятствий, установив ее поближе к окну в западной стороне здания. Для корректного отображения времени для Украины следует установить величину часового пояса равную 1.
Месторасположение
Для расчета времени восхода и захода Солнца в станцию необходимо ввести данные о вашем местоположении: широту и долготу. Для их определения можно воспользоваться картографическими интернет-сервисами или GPS приемником.
При этом в случае с GPS приемником может возникнуть необходимость перевести десятичные доли градусов в минуты и секунды. Для этого нужно будет умножить десятичные части этих значений на 60.
Например, даны координаты:
- Долгота: 30.952249 E
- Широта: 50.359138 N
Рассчитываем минуты долготы 0.952249 х 60 = 57,13494
- секунды долготы 0,13494 х 60 = 8,1
- в итоге получаем 30°57'8.1"E
Аналогично рассчитываем минуты широты 0.359138 х 60 = 21,54828
- секунды широты 0,54828 х 60 = 32,9
- в итоге получаем 50°21'32.9"N
Давление
Аналоговый барометр перед использованием настраивается с помощью регулировочного винта, находящегося с задней стороны корпуса. Для правильной установки текущего атмосферного давления необходимо воспользоваться показаниями другого точного барометра или данными прогноза погоды. У аналогового барометра имеются две стрелки, одна (указательная) соединена с механизмом измерения текущего значения давления, другую (ориентирную) нужно установить самостоятельно, указав нормальное для данного места атмосферное давление. Перед снятием показаний, для обеспечения максимальной точности, следует осторожно постучать по стеклу прибора. Затем по положению указательной стрелки относительно ориентирной можно определять ожидаемую погоду: меньше — облачно, больше -ясно.
Чтобы правильно указать местное нормальное атмосферное давление, нужно его рассчитать.
Нормальное атмосферное давление на уровне моря составляет 760 мм рт.ст. Учитывая, что изменение высоты на 11 метров примерно соответствует изменению давления на 1 мм рт.ст. , рассчитываем давление следующим образом. Например: средняя высота Харькова над уровнем моря составляет 107 метров. Поделив это значение на 11, получаем примерно 9,73 мм рт.ст. Теперь вычитаем полученную величину из показателя нормального атмосферного давления на уровне моря 760 мм рт.ст. Отсюда получаем, округлив до целого значения: 760-9,73 = 750 мм рт.ст.
В случае с электронными барометрами и метеостанциями зачастую данный параметр надо задать в установках, указав его величину в гектопаскалях.
Для простоты можно исходить из того, что изменение высоты на 8 метров соответствует изменению давления на 1 hPa (гектопаскаль). Рассмотрим пример. Как мы помним, средняя высота Харькова над уровнем моря составляет 107 метров. Поделив это значение на 8, получаем примерно 13,38 hPa . Теперь вычитаем полученную величину из показателя нормального атмосферного давления на уровне моря, это значение равно 1013 hPa.
Отсюда получаем 1013 — 13,38 = 999,62 hPa. Вот эту полученную величину нам и следует указать в настройках станции.
Следует также помнить, что абсолютное атмосферное давление — это параметр не устанавливаемый, а измеряемый станцией в данное время и данном месте, а относительное давление — это давление, приведенное к величине давления на уровне моря. Эти понятия введены для получения сопоставимых значений атмосферного давления при наблюдении за изменениями погоды. Таким образом, при высоте местности, отличной от уровня моря, необходимо корректировать полученные данные. Пересчет полученного значения абсолютного давления в соответствии с высотой относительно уровня моря проводится путем сложения разности давлений, соответствующей разности высот.
Таблица давления
Для определения давления в (мм.рт.ст.) необходимо:
- давление в (hpa/mb) умножить на 0,75
- давление в (InHg (дюймах ртутного столба)) умножить на 25,4
Для определения высоты вашего месторасположения можно воспользоваться программой Google Earth или показаниями GPS навигатора. Если вы живете в многоэтажном здании, сделайте также поправку на высоту вашего этажа.
Кроме этой настройки, для повышения точности прогнозирования погодных условий в цифровых метеостанциях предусмотрена установка значения степени чувствительности станции к изменению погоды. Характеристика чувствительности определяется уровнем перепада давления, который принимается во внимание при прогнозировании погоды. Диапазон чувствительности, как правило, составляет от 2 до 4 hPa.
Влажность
Аналоговый гигрометр можно проверить следующим образом. Следует завернуть прибор во влажную ткань. Через некоторое время гигрометр должен показать 94-96% влажности. Если это не так, значит, его надо отрегулировать. Регулировка осуществляется путем перемещения пластины крепления пружины на задней стенке корпуса.
Ветер
Чтобы датчик ветра правильно указывал направление, после загрузки в него батарей нужно направить флюгер на Север и нажать кнопку RESET на датчике.
Осадки
Перед началом эксплуатации обязательно убедитесь в том, что коромысло дождемера движется свободно и идеально уравновешено. Перевес одной из сторон даже на грамм может влиять на точность полученных данных.
Завершая рассказ о настройке, следует отметить, что специализированное программное обеспечение, используемое совместно с метеоцентрами, позволяет откалибровать их датчики (установить поправки), достигнув тем самым высокой точности отображения параметров погодных условий.
Обслуживание
Что касается обслуживания, то оно необходимо только наружным датчикам. Сводится оно к очистке чашечки дождемера от случайно попавшего в нее мусора и замене батареек автономного питания. В основном датчики достаточно экономичны — менять батарейку приходится не чаще одного раза в год. Желательно использовать для питания батарейки с длительным сроком службы. Но даже раз в год лазить «в гости к анемометру» не очень-то приятно. Поэтому в современных моделях метеоцентров предусматривается дополнительное питание от солнечных батарей. В результате замена батарейки требуется лишь раз в несколько лет.
