МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ и экологии РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды

(Росгидромет)

рд

Р У К О ВОДЯ 1Ц II Й Д О К У М ЕНГ 52.04.839-

2016

М ЕТОД11Ч ECKIIЕ УКАЗА 1111Я ПО ПРОИЗВОДСТВУ II ОБРАБОТКЕ ДАННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА АТМОСФЕРНЫМИ ОСАДКАМИ НА АВТОМАТИЧЕСКИХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ПОСТАХ

Санкт-Петербург

2016

РД 52 04.839-2016

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением «Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова» (ФГБУ «ГГО»)

2    РАЗРАБОТЧИКИ С.Ю. Гаврилова, канд. географ, наук (руководитель разработки), А.И. Кураковская

3    СОГЛАСОВАН:

с Управлением наблюдательной сети и гидрометобеспечения (УНСГ) Росгидромета 29.01.2016;

с Федеральным государственным бюджетным учреждением «Научно-производственное объединение «Тайфун» (ФГБУ «НПО «Тайфун») 23.12.2015;

4    УТВЕРЖДЕН Руководителем Росгидромета 01.02.2016;

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Росгидромета № 30 от 02.02.2016

5    ЗАРЕГИСТРИРОВАН ФГБУ «НПО «Тайфун» от 03.02.2016 за номером РД 52.04.839 -2016

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

II

РД 52 04.839-2016

Жидкие атмосферные осадки выпадают из облаков или непосредственно выделяются из воздуха в виде капель. К жидким атмосферным осадкам относятся: дождь, ливневый дождь, роса и морось.

К твердым атмосферным осадкам относятся снег, ливневый снег, снежная крупа, снежные зерна, ледяная крупа, ледяной дождь, град, иней, изморозь и ледяные иглы.

К смешанным атмосферным осадкам относятся мокрый снег и ливневый мокрый снег.

5.4    Интенсивность выпадения атмосферных осадков всех видов (в миллиметрах в минуту) - количество атмосферных осадков, выпавшее в единицу времени. Средняя интенсивность определяется последовательно за каждый 10-минутный интервал.

5.5    Продолжительность выпадения атмосферных осадков (в часах и минутах с точностью до 5 мин) в течение суток определяется путем суммирования продолжительности всех случаев выпадения осадков в течение данного периода времени.

5.6    Все метеорологические наблюдения на государственной наблюдательной сети проводятся по единому всемирному скоординированному времени (ВСВ).

5.7 Данные наблюдений передаются в центр сбора данных на серверы УГМС и их филиалов ЦГМС по протоколам и в формате, установленными временной инструкцией [4], либо в другом виде, который устанавливается специальными соглашениями, утверждёнными ФГБУ «Авиаметтелеком Росгидромета».

Периодичность поступления информации с автоматических метеорологических постов об атмосферных осадках в центры сбора данных определяется УГМС и их филиалами ЦГМС в соответствии с запросами потребителей, в т.ч. и прогностических подразделений Росгидромета.

7

РД 52 04.839-2016

Для автоматических метеорологических постов, расположенных в крупных городах, рекомендуется обеспечивать передачу информации о количестве атмосферных осадков с дискретностью не реже, чем один раз в 5 мин.

5.8 Переход даты осуществляется по границе метеорологических суток (например, в первой метеозоне - в 18 ч 00 мин по ВСВ). Суточные выводы получают по результатам наблюдений за одни метеорологические сутки в соответствии с РД 52.04.614. Границы метеорологических суток и стандартные сроки измерений количества атмосферных осадков установлены приказом Росгидромета [3].

5.9    С целью соблюдения единого времени должна быть обеспечена коррекция (синхронизация) времени оборудования автоматических метеорологических постов в соответствии с данными центрального устройства, предоставляющего информацию о точном времени. Коррекция (синхронизация) времени должна проводиться не реже одного раза в сутки, с возможностью автоматической настройки часов реального времени при помощи команд, подаваемых дистанционно через средства связи по сетевому протоколу для синхронизации внутренних часов оборудования N I P (Network Time Protocol).

5.10    Первичной обработке подвергаются 5-минутные суммы количества атмосферных осадков. Первичная обработка осуществляется в центре сбора данных. В результате первичной обработки получают значения стандартных метеорологических характеристик о суммах выпавших атмосферных осадков, продолжительности и интенсивности их выпадения за установленные в РД 52.04.614 временные интервалы.

6 Метод измерении

Количество атмосферных осадков на автоматических метеорологических постах определяется путем измерения массы воды, которая накапливается при сборе атмосферных осадков в приемном резервуаре (осадкосборном сосуде) с

РД 52 04.839-2016

фиксированной площадью приемной поверхности, за определенные промежутки времени.

Примечание - Слон осадков 1 мм, выпавших на площадь I м², соответствует массе воды I кг.

Для применения на автоматических метеорологических постах допускаются средства измерения с пределами допускаемой абсолютной погрешности измерения количества осадков не более ± 1,0 мм, начальной чувствительностью не более 0,2 мм и разрешением не хуже 0,02 мм.

7 Описание осадкомера

7.1    На автоматических метеорологических постах с целью выполнения программы наблюдений должен применяться осадкомер¹, позволяющий определять характеристики всех видов атмосферных осадков.

Для    обеспечения    функционирования    автоматического

метеорологического поста осадкомер должен быть укомплектован дополнительным оборудованием: средством связи, устройством накопления и хранения информации, оборудованием электропитания, в т.ч. и для обеспечения резервного питания. Дополнительное оборудование размешается в боксе, который закрепляется либо на установочном столбе, представленном на рисунке 1, либо на отдельно стоящем столбе.

7.2    Осадкомер ОТТ Pluvio² 200 предназначен для автоматического измерения количества твердых, жидких и смешанных атмосферных осадков. Осадкомер ОТТ Pluvio² 200 в ветровой защите Альтера представлен на рисунке 1.

7.3 Принцип действия осадкомера ОТТ Pluvio² 200 состоит в преобразовании электрических сигналов, возникающих в процессе воздействия массы выпадающих атмосферных осадков на чувствительный элемент.

РД 52 04 839-2016

Рисунок I - Осадкомер ОТТ Pluvio² 200 в ветровой защите Альтера

7.4 Осадкомер ОТТ Pluvio² 200 состоит из:

-    основной опоры с механизмом взвешивания;

-    приёмного резервуара (осадкосборного сосуда);

-    трубчатого (защитного) кожуха, представленного на рисунке 2.

Рисунок 2 - Трубчатый (защитный) кожух осадкомера ОТТ Pluvio2 200

10

РД 52 04.839-2016

7.5    С целью исключения налипания твердых и смешанных осадков на входе в приемное отверстие резервуара рекомендуется использовать модификацию осадкомера ОТТ Pluvio² 200RH, оснащенную функцией встроенного обогрева кольца приемной поверхности. Обогрев включается автоматически при температурах воздуха ниже нуля, определяемых с помощью встроенного датчика температуры.

7.6    Материал корпуса основания изготовлен из алюминия, приемный резервуар - из полиэтилена, поддон основания резервуара из полипропилена, трубчатый (защитный) кожух - из сополимера (акрилового эфира, стирола и акрилонитрила).

7.7    В качестве механизма взвешивания служит чувствительный элемент, изготовленный из стали, который защищен от воздействия окружающей среды.

Защита от механической перегрузки предотвращает повреждение механизма взвешивания во время транспортировки или при опорожнении приемного резервуара.

7.8    Осадкомер ОТТ Pluvio²200 работает круглосуточно в автоматическом режиме и обеспечивает получение информации о количестве атмосферных осадков один раз в 5 мин.

7.9    По запросу устройства накопления и хранения информации на интерфейс выдается сообщение, содержащее данные результатов измерений и характеристики внутреннего состояния осадкомера ОТТ Pluvio^:200. Пример формата выдаваемого сообщения:

-    0000.15Л0000.19²; ■ 0000.22; ■ 0028.22; - 0587.66; + 0585.96; 24.4;

-    ООО; - ООО; ■ 24.6;+J3.0+24.3;<CR><LF>

Для дальнейшей обработки данных используется значение, выделенное жирным шрифтом, соответствующее информации о количестве атмосферных осадков, измеренных в интервале опроса, в миллиметрах.

РД 52 04.839-2016

7.10 С целью повышения улавливаемое™ выпадающих атмосферных осадков, преимущественно твердых, осадкомер должен быть помещен в ветровую защиту Третьякова или Альтера.

Описание ветровой защиты Третьякова приводится в наставлении [2].

Ветровая защита Альтера, представленная на рисунке 3, состоит из 24 пластин, подвижно закрепленных на основе. Конструкция ветровой защиты изготавливается из антикоррозийной стали. Подвижный сегмент для открытия конструкции обеспечивает безопасный доступ к осадком еру.

С целью обеспечения дополнительной защиты от ветра, различных вибраций и трясок конструкция для крепления ветровой защиты не должна касаться самого осадкомера.

Рисунок 3 - Ветровая защита Альтера 8 Требования к установке и размещению

8.1 Земельный участок для установки осадкомера должен быть характерным для окружающей местности (характерность места установки должна быть 1-го или 2-го класса в соответствии с классификацией ВМО,

2

РД 52 04 839-2016

Содержание

1    Область применения............................................................................ 1

2    Нормативные ссылки........................................................................... I

3    Термины и определения............................................................. 2

4    Общие положения................................................................................ 4

5    Программа и сроки производства наблюдений.......................... 6

6    Метод измерения............................................................... 8

7    Описание осадкомера......................................................... 9

8    Требования к установке и размещению................................... 12

9    Обработка и контроль данных наблюдений.............................. 13

10    Проведение технического обслуживания................................ 17

Приложение А (справочное) Классификация ВМО характерности мест

размещения осадкомерных пунктов наблюдений........... 20

Приложение Б (рекомендуемое) Установка осадкомера..................... 22

Приложение В (рекомендуемое) Проведение теста точности............. 24

Библиография............................................................................ 25

III

РД 52 04.839-2016

руководящий д о к у м е и г

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ НО ПРОИЗВОДСТВУ И ОБРАБОТКЕ ДАННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА АТМОСФЕРНЫМИ ОСАДКАМИ НА АВТОМАТИЧЕСКИХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ПОСТАХ

Дата введения - 2016-02-01

1    Область применения

Настоящий руководящий документ устанавливает методику производства наблюдений за атмосферными осадками на автоматических метеорологических постах, включающую требования к методу измерения, программе и срокам производства наблюдений, обработке и контролю данных наблюдений, а также к применению технических средств.

Настоящий руководящий документ является обязательным для специалистов управлений по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (УГМС) и их филиазов - центров по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (ЦГМС), обеспечивающих функционирование государственной наблюдательной метеорологической сети.

Настоящий руководящий документ подлежит применению организациями, осуществляющими деятельность в области гидрометеорологии и в смежных с ней областях по лицензии Росгидромета и выполняющими наблюдения за атмосферными осадками на автоматических метеорологических постах.

2    Нормативные ссылки

В настоящем руководящем документе использованы нормативные ссылки

на следующие руководящие документы:

РД 52.04 839-2016

РД 52.04.614-2000 Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Выпуск 3. Часть II. Обработка материалов метеорологических наблюдений

РД 52.04.567-2003 Положение о Государственной наблюдательной сети

РД 52.19.704-2013 Краткие схемы обработки гидрометеорологической информации

Примечание При пользовании настоящим руководящим документом целесообразно проверять действие ссылочных нормативных документов Росгидромета - по РД 52.18.5-2012 и дополнений к нему - ежегодно издаваемым информационным указателям нормативных документов.

Если ссылочный нормативный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящих методических указаний следует руководствоваться замененным (измененным) нормативным документом. Если ссылочный нормативный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем руководящем документе применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    автоматический метеорологический пост: Стационарный пункт наблюдений, предназначенный для автоматического определения характеристик атмосферных осадков с последующим формированием и передачей информационных сообщений в заданных форматах.

3.2    всемирное скоординированное время; ВСВ:    Время    нулевого

(Гринвичского) меридиана.

3.3    государственная наблюдательная сегь: Наблюдательная сеть федерального органа исполнительной власти в области гидрометеорологии и смежных с ней областях (РД 52.04.567).

РД 52 04.839-2016

3.4    материалы метеорологических наблюдений:    Комплект

результатов метеорологических наблюдений за различные периоды времени, представленный на бумажной основе (таблицы) или на технических носителях.

3.5    метеозона: Территория Российской Федерации, на которой согласно приказу Росгидромета от 08.02.2011 № 44 установлены единые границы метеорологических суток и сроки измерения отдельных метеорологических величин и их характеристик.

Примечание- Всего на территории Российской Федерации выделено пять метеозон

3.6    наблюдательное подразделение: Структурное или обособленное подразделение организации наблюдательной сети, непосредственно выполняющее наблюдения за состоянием окружающей среды, ее загрязнением в одном или нескольких закрепленных стационарных или подвижных пунктах наблюдений, а также первичную обработку результатов наблюдений и передачу их в установленные адреса по утвержденному порядку.

3.7    опасное природное явление:    Гидрометеорологическое или

гелиогеофизическое явление, которое по интенсивности развития, продолжительности или моменту возникновения может представлять угрозу жизни или здоровью граждан, а также может нанести значительный материальный ущерб [ 1 ].

3.8    оперативная метеорологическая информация:    Текущая

метеорологическая информация о фактическом состоянии окружающей среды, передаваемая из пункта наблюдений сразу после производства наблюдений, содержащая ограниченный набор наблюдаемых метеорологических характеристик и предназначенная для оперативного информирования пользователей (потребителей).

3.9    режимная (климатическая) метеорологическая информация: Проконтролированная метеорологическая информация о состоянии окружающей среды, получаемая по окончании календарного месяца.

3

РД 52.04 839-2016

содержащая полный набор наблюдаемых метеорологических характеристик и предназначенная для подготовки информационной продукции.

3.10    стационарный пункт наблюдений за состоянием окружающей

природной среды, ее загрязнением (пункт наблюдений):    Комплекс,

включающий в себя земельный участок или часть акватории с установленными на них приборами и оборудованием, предназначенными для определения характеристик окружающей среды, ее загрязнения (РД 52.04.567).

3.11    техническое обслуживание: Комплекс операций или операция по поддержанию работоспособности или исправности средства измерения (изделия) при использовании его по назначению, хранении и транспортировании.

4 Общие положения

4.1    Основное назначение автоматических метеорологических постов -проведение систематических наблюдений за характеристиками атмосферных осадков в пункте наблюдений (ПН).

4.2    Наблюдения за атмосферными осадками на автоматических метеорологических постах проводятся с целью получения информации для:

а) непосредственного обеспечения    потребителей сведениями о метеорологических условиях в ПН;

б) оповещения о возникновении    опасных природных гидрометеорологических явлений по осадкам;

в)    обеспечения данными прогностических подразделений Росгидромета;

г)    накопления и обобщения объективных данных о режиме выпадения атмосферных осадков.

4.3 Достоверность и качество    результатов наблюдений    на

автоматических метеорологических постах обеспечивается тем, что для измерений используются поверенные аккредитованной (в установленном порядке в области обеспечения единства измерений) организацией приборы.

4

РД 52 04.839-2016

имеющие свидетельства об утверждении типа и допущенные Росгидрометом к применению на Государственной наблюдательной сети, а обработка и контроль данных осуществляется в строгом соответствии с настоящим руководящим документом.

4.4    Однородность результатов наблюдений обеспечивается проведением параллельных наблюдений с традиционным сетевым прибором -осадкомер 0-1 в ветровой защите Третьякова [2]. Параллельные наблюдения проводятся на ближайшей к автоматическому метеорологическому посту репрезентативной станции с персоналом. Продолжительность параллельных наблюдений составляет не менее двух лет.

Примечание - На государственной наблюдательной сети с персоналом осадкомер 0-1 является основным средством измерения для определения количества атмосферных осадков с 1948-1952 гг. по настоящее время Основной недостаток - ручные измерения.

Кроме того, однородность данных обеспечивается сохранностью во времени местоположения ПН.

4.5    В качестве прибора для измерения атмосферных осадков на автоматических метеорологических постах должны использоваться средства измерения, определяющие количество атмосферных осадков всех видов и дополнительно оснащенные средствами связи, позволяющими дистанционно передавать информацию в оперативном режиме с заданным временным разрешением.

4.6    Пункты наблюдений должны соответствовать требованию к характерности места установки средства измерения атмосферных осадков. Характерность места размещения должна быть 1-го или 2-го класса в соответствии с классификацией Всемирной метеорологической организации (ВМО), приведенной в приложении А.

5

РД 52.04 839-2016

4.7 Открытие автоматического метеорологического поста в составе государственной наблюдательной сети осуществляется в соответствии с требованиями РД 52.04.567 по организации нового наблюдательного подразделения.

Для открываемого автоматического метеорологического поста должны быть определены условно-постоянные характеристики (адрес, географические координаты, высота места установки осадкомера над уровнем моря, сведения о ближайшем окружении ПН в радиусе 300 м по 16 румбам горизонта с указанием размеров препятствий (расстояние, высота, угловые размеры), сведения об энергообеспечении, планируемых средствах связи).

5 Программа и сроки произволегва наблюдений

5.1    В программу производства наблюдений автоматических метеорологических постов входит определение следующих стандартных метеорологических характеристик атмосферных осадков:

а)    количество выпавших атмосферных осадков за различные периоды времени (часы, сутки, месяц, год);

б)    интенсивность выпадения атмосферных осадков;

в)    продолжительность выпадения атмосферных осадков.

5.2    Количество атмосферных осадков в соответствии с наставлением [2], определяется как высота (в миллиметрах) слоя воды, образовавшегося на горизонтальной поверхности от выпавшего дождя, мороси, обильных рос, тумана, растаявшего снега, града, крупы и других гидрометеоров за установленный интервал времени при отсутствии стока, просачивания и испарения.

5.3    При производстве метеорологических наблюдений выделяется три вида атмосферных осадков: жидкие, твердые и смешанные.

6

1

В ном рачделс н далее по тексту приведены иллюстрации и описание осадкомера, рекомендованною ВМО и эксплуатирующегося в настоящее время на автоматических метеорологических постах, а именно датчика атмосферных осадков ОТТ Pluv io¹200 С1алее - осадкомер ОТТ Pluvio^: 200).

2

I iaiiMciioHaiuic нарамсгра н строке стандартного сообщения ОТТ Pluvio² 200 - Accumulated RT/NRT.

11