С точностью до градуса

МетрологияPRO: Откуда метеорологи берут данные для того, чтобы сделать прогноз погоды?

Павел Зименков: С метеорологических станций, метеоспутников, метеозондов и метеорологических локаторов. Из перечисленных источников метеоданных метеостанции являются наиболее достоверными, они относятся к средствам измерений утвержденного типа, проходят периодическую поверку и являются легитимными источниками данных для различных целей: для фиксации опасных погодных явлений, для строительства, для авиации, для автомобильных дорог.

Для каждого метеорологического параметра существуют метеорологические приборы различного принципа действия. Например, для измерений атмосферного давления применяются емкостные, вибрационно-частотные, ртутные, наиболее точными из которых являются вибрационно-частотные датчики. Для измерения температуры применяются платиновые датчики, инфракрасные, полупроводниковые, ртутные, наиболее точными из которых являются платиновые датчики. 

Для измерения относительной влажности воздуха применяются гигрометры: емкостные, гигрометр точки росы, психрометрические, волосяные. Наиболее точными из них являются гигрометры точки росы. Для измерений параметров ветра наиболее точными являются ультразвуковые датчики; для измерений метеорологической оптической дальности –трансмиссометры (измеряющие прозрачность атмосферы); для измерений высоты нижней границы облаков – лазерные облакомеры. 

Все метеорологические параметры, кроме атмосферного давления, обладают высокой изменчивостью, поэтому именно атмосферное давление возможно измерять с наименьшей неопределенностью. Кроме этого, датчик атмосферного давления можно размещать в помещении, тем самым оградив его от воздействия негативного влияния других метеорологических явлений, а значит, снизив неопределенность измерений.

МетрологияPRO: Используется ли для прогнозирования искусственный интеллект?

Павел Зименков: Метеорологические приборы не осуществляют функций прогнозирования, этим занимаются синоптики, опираясь на результаты измерений близлежащих станций и спутниковые данные. 

Для бытового использования прогноз от ИИ вполне оправдан, а для ответственных применений (прогноз по аэродрому, прогноз опасных явлений и др.) профессиональный специалист (синоптик) просматривает автоматический прогноз на ЭВМ по гидродинамической модели и при необходимости вносит в него поправки.

МетрологияPRO: Как устроена метеостанция?

Павел Зименков: Метеостанция – это площадка с установленными на ней метеоприборами. Требования к площадке, расположению метеоприборов на ней и ее окружению строго нормированы и зафиксированы в руководящих документах. 

Автоматическая метеорологическая станция (АМС) – это комплекс оборудования, состоящий из датчиков и системы сбора, обработки и передачи информации. АМС регистрирует, обрабатывает и передает метеорологические данные в режиме реального времени, работая без непосредственного участия человека. Обычно все компоненты АМС, кроме датчиков, скомпонованы в одном корпусе, защищенном от воздействия окружающей среды.

Не все датчики АМС превосходят по точности традиционные приборы, показания с которых считываются вручную в стандартные метеорологические сроки. Основное преимущество АМС – это автоматическая регистрация, что дополнительно позволяет измерять метеопараметры с высоким временным разрешением.

МетрологияPRO: Какие параметры погоды сейчас измеряются?

Павел Зименков: Наиболее часто измеряются основные метеопараметры:

• температура;

• влажность;

• давление;

• скорость;

• направление ветра.

Эти измерения формируют исходные данные для прогноза погоды, однако их одних недостаточно и дополнительно используют ряд других измеренных на метеостанциях параметров.

МетрологияPRO: Насколько важны калибровка и регулярное техническое обслуживание метеорологических приборов для сохранения точности?

Павел Зименков: Метрологическое и техническое обслуживание – это важнейшая часть жизненного цикла метеорологических приборов.

Своевременное техническое обслуживание позволяет продлить срок эксплуатации приборов, метрологическое обслуживание – сохранить качество прибора. Традиционно в Росгидромете этому уделяют особое внимание.

Так, в рамках проекта «Модернизация и техническое перевооружение учреждений и организаций Росгидромета-2» ФГБУ «ГГО» было оснащено уникальным эталонным оборудованием, таким как эталонное оборудование для испытаний воздействия ветра, абсолютного давления, относительной влажности воздуха, температуры, энергетической освещенности солнечным излучением, электрических сигналов. Оно позволяет не только поддерживать метрологическое обслуживание в системе Росгидромета на высоком уровне, но и проводить различного рода исследования и разработки.

МетрологияPRO: Что нового может появиться в этой сфере в ближайшие 5-10 лет?

Павел Зименков: Если вопрос сузить до метеорологических приборов, то можно сказать, что это направление имеет довольно большую инертность, связанную как с относительно небольшим спросом, так и с затрачиваемым временем на легитимизацию приборов: утверждение типа средства измерений и проведение опытной эксплуатации. Поэтому в ближайшие 5-10 лет изменения, вероятно, будут связаны только с импортозамещением, можно ожидать появления в метеорологической сети надежных отечественных средств измерений.