ПРОИЗВОДСТВА ШТУРМАНСКИХ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ
НАБЛЮДЕНИЙ В ОСНОВНЫЕ СРОКИ
1. Цели работы:
– научиться производить штурманские гидрометеорологические наблюдения на судах в установленные сроки;
– изучить правила записи, кодирования и размещения их на синоптической карте.
2. Пособия и приборы
1. Пособия [1] , [3] , [5] – [7] , [10] – [12] , [I3] , [l5] , [19] , [21] .
2. Гидрометеорологические приборы и станции в соответствии с табелем, приведенным в Наставлении
[l9, с. 96-97].3. Журналы КГМ-15, КГМ-15в.
3. Краткие теоретические сведения
Судовые гидрометеорологические наблюдения, регулярно выполняемые штурманским составом, необходимы для изучения системы атмосфера – океан для обеспечения безопасного мореплавания и эффективного промысла.
Основным методическим документом для производства штурманских гидрометеорологических наблюдений служит Наставление [I9] .
Правила записи и кодирования результатов гидрометеорологических наблюдений подробно изложены в правилах заполнения журнала КГМ-15 и указаниях Кода KH-01c [13, с. 41] .
Правила размещения гидрометеорологических элементов и явлений на синоптической карте подробно изложены в пособиях [5] , [7] и на стендах в лаборатории.
4. Задание
1. Подробно изучить Наставление [19] .
2. Произвести наблюдения и измерения следующих гидрометеорологических элементов:
– общего количества облаков (N);
– количества облаков нижнего яруса (Nh);
– высоты основания облаков нижнего яруса (h);
– метеорологической дальности видимости (W) ;
– характера прошедшей (WW) и текущей погоды (ww) ;
– атмосферного давления (РРР);
– величины (рр) и характеристики (а) барометрической тенденции ;
– направления и скорости истинного ветра;
– температуры воздуха (ГО).
3. Изучить правила заполнения журнала КГМ-15.
4. Занести в журналы КГМ-15, КГМ-15в определенные и заданные гидрометеорологические элементы и явления.
5. Составить метеорадиограмму.
6. Изучить порядок составления радиограмм об особо опасных гидрометеорологических явлениях.
7. Данные метеорадиограммы нанести на синоптическую карту в соответствии со схемой.
8. Ответить на контрольные вопросы.
5. Порядок выполнения работы
Перед началом наблюдений необходимо изучить главы 2-4, 6,7 Наставления [19] .
При определении количества облаков оценивается степень покрытия небосвода по 10-балльной шкале. При полном отсутствии облако» или при наличии облаков, оцениваемых менее чем половиной балла, облачность записывается цифрой 0. Количество облаков, покрывающих приблизительно 0,1 часть небосвода, оценивается баллом I, 0,2 -баллом 2 и т.д. При полном покрытии небосвода количество облаков оценивается баллом 10.
Прежде всего оценивается количество общей облачности или степень покрытия всего небосвода облаками (обозначение по Коду -M). Затем определяется количество облаков нижнего яруса (по Коду -Nh), причем облака вертикального развития (кучевые) относятся к нижнему ярусу. Высота облаков нижнего яруса (по Коду -А ) оценивается о точностью до 50-200 м. При отсутствии облаков нижнего яруса определяется положение нижней кромки облаков среднего яруса, но при их высоте не более 2500 м. Для ориентировки в высотах основания тех или иных облаков можно пользоваться таблицей высот расположения облаков, приведенной в Коде [13, с. 12] и журнале КГМ-15 [11, с. 8].
Определение формы следует начинать с тех облаков, которые занимают большую часть небосвода, затем переходить к следующим в порядке убывания их видимого количества. Изучая описание различных форм облаков, необходимо обратить внимание на их связь с осадками, состоянием погоды и ее изменениями.
Наблюдения за атмосферными явлениями (туманами, осадками) производятся не только в момент наблюдения, но и между сроками. Когда все наблюдения над облаками и другими атмосферными явлениями закончены, приступают к оценке общего состояния погоды: между сроками – прошедшая погода.(во Коду -WW), в срок наблюдений – текущая погода (по Коду -ww). Различают 10 типов прошедшей погоды (Код [l3 , с. 22] , журнал [11, с.10] ) и 100 вариаций текущей погоды (Код [l3, с.17], журнал [11, с. 11]).
Порядок определения метеорологической видимости при плаваний вблизи берегов, в открытом море, днем и ночью подробно изложен в Наставлении [19, глава 4] и его необходимо хорошо усвоить. В лабораторных условиях визуально оценивается дальность видимости каких-либо береговых предметов: отдельных гор, зданий, знаков, мачт и т.п. Затем, по таблице Кода [13, с. 12] или шкале видимости, помещенной в журнале [11, с.8] , выбирают цифру кода видимости и записывают а журнал.
Атмосферное давление – наиболее важная характеристика состояния воздуха. Измеряя атмосферное давление, необходимо придерживаться следующего порядка:
– слегка постучать пальцем по стеклу барометра-анероида;
– снять и записать показания термометра при анероиде с точностью до 0,1 °С;
– отсчитать давление по положению стрелки относительно делений шкалы с точностью до 0,1 мм рт.ст,;
– выбрать из паспорта анероида три поправки – на шкалу, на температуру и добавочную поправку (поправки алгебраически складываются с их знаками).
Пример расчета поправок к показаниям барометра-анероида приведен в Наставлении [19, с. 33 | . Полученное атмосферное давление приводится к единому уровню – уровню Мирового океана. Чтобы рассчитать величину поправки приведения давления к уровню моря, необходимо знать высоту места установки барометра-анероида. При атом следует помнить, что давление с высотой уменьшается на 0,1 мм при подъеме на каждый метр. Высота нахождения лаборатории училища над уровнем моря равна 76 м – поправка равна +7,6 мм рт.ст. Окончательное давление всегда переводится из миллиметров ртутного столба в миллибары (гПа) с помощью журнала [11] и таблиц [18] .
Вычисление барометрической тенденции заключается в определении ее величины и характеристики. Для этого:
– отсчитывается на ленте барографа давление, отмечавшееся за
3 часа до стандартного срока наблюдения, и давление в момент наблюдения ;
– из второго отсчета вычитается первый, и разность записывается в рабочую тетрадь в целых и десятых долях миллибара (гПа) ;
– характеристика барометрической тенденции дается по виду кривой на ленте барографа в соответствии с таблицей, помещенной в Коде [13, с.15] или в журнале [11, с.10] .
После ознакомления с Устройством анемометра, ветрочета и порядком производства наблюдений необходимо приступить к непосредственному измерению скорости ветра в такой последовательности:
а) проверить, включены ли стрелки счетчика, и записать показание стрелок на циферблате (тысячи, сотни, десятки и единицы оборотов анемометра) ;
б) выйти на специальную площадку на крыше училища ;
в) поднять анемометр над головой так, чтобы ось находилась в вертикальной положении, держа в другой руке часы с секундной стрелкой ;
г) в намеченный момент включить стрелки анемометра и держать прибор в таком положении 100 с;
д) снять новое показание стрелок анемометра и записать полученное число над первым. При порывистом и шквалистом ветре следует определять скорость ветра 2-3 раза и записывать среднее из подученных значений.
Обработку подученных результатов следует выполнять таким образом:
а) из второго отсчета вычесть первый, и разность поделить на 100;
б) по подученному частному вычислить число оборотов креста анемометра в 1 с.;
в) по аттестату прибора в таблице найти графу “Число делений в одну секунду” и соответствующую этому числу скорость ветра. В данном случае, а также если судно стоит на якоре или лежит в дрейфа, это и будет истинная (действительная) скорость ветра, выраженная а метрах в секунду. Скорость и направление истинного ветра на ходу судна определяются по скорости и направлению “кажущегося” ветра и скорости и направлению курсового ветра. Порядок расчета скорости и направления истинного ветра изложен в Наставлении [19] и на обратной стороне ветрочета (круга СМО).
Типовой порядок измерения температуры воздуха приведен в главе 6 Наставления [19| .
Характеристики волнения, обледенения и морских льдов штурманский состав определяет в соответствии с Наставлением [19. с. 37-48]
Порядок записи и передачи срочных гидрометеорологических наблюдений и экстренной информации об особо опасных явлениях изложен в главе 12 Наставления [19, с.49] . При составлении метеорадиограмм необходимые данные из журнала КГМ-15 записать в журнал КГМ-15в. Для передачи метеорадиограмм а автоматическом режиме перед позывными судна проставляется отличительная группа ЩЕГАО, для района Северной Атлантики – ЩЕСУА (регион F).
Метеорадиограммы об особо опасных явлениях передаются немедленно после начала явления со служебным словом срочности “Шторм”.
Последний пункт задания требует усвоения методики размещения метеоэлементов на синоптической карте. Для этого необходимо использовать пособия [7] , [l2] , [21] , в которых подробно объяснены эти схемы, можно также воспользоваться схемами, имеющимися в лаборатории.
6. Контрольные вопросы
1. В какой последовательности, и каким образом определяются элементы облачности?
2. По каким признакам относят облака к тому или иному ярусу?
3. Как и с какой точностью определяют высоту нижней кромки облаков?
4. Перечислите атмосферные явления и дайте их определения. Чем характеризуется наблюдаемое явление?
5. Какими способами определяется состояние погоды между сроками наблюдения (прошедшая погода -WW) и в срок наблюдения (текущая погода -ww)?
6. Дайте определение метеорологической дальности видимости.
7. Каковы назначение барометра и барографа на судне и точность измерения ими атмосферного давления?
8. Какие поправки вводятся в показания барометра-анероида и в чем их физический смысл?
9. Дайте определение барометрической тенденции.
10. Дайте определение ветра (истинного, кажущегося, курсового) и приведите основные характеристики ветров.
11. Каково значение измерений температуры воздуха и воды?
12. Какие элементы волнения определяются штурманом в море?
13. Перечислите основные характеристики морских льдов, подлежащие включению в метеорадиограмму.
14. Какие характеристики обледенения включают в метеорадиограмму?
15. Перечислите основные требования к заполнению журнала КГМ-15.
16. С какой целью кодируются метеорологические элементы?
17. В чем принцип и цель нанесения метеорологических элементов на синоптическую карту?
7. Форма отчетности
Для получения зачета курсант должен представить:
– тетрадь, в которой должны быть приведены основные понятия, определения, ответы на контрольные вопросы;
– журнал КГМ-15, журнал КГМ-15г, лабораторный бланк задания.
Приложение к лабораторной работе 2
ОБРАЗЕЦ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЙ ПО ПРОИЗВОДСТВУ
ШТУРМАНСКИХ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ
Задание
I. Произвести гидрометеорологические наблюдения и закодировать полученные гидрометеорологические элементы и явления для передачи в РМЦ (недостающие данные для составления радиограммы задаются преподавателем):
позывной судна | – УМЮЖ; |
25 марта 1989 года, СГВ | – 12:00; |
широта | – 70°24,0′ N; |
долгота | – 45°36,0′ Е; |
высота мостика | – 24 м; |
ИК = 85°, скорость судна | – 14 уз; |
направление кажущегося ветра | – 165°; |
2-й отсчёт анемометра | – 8750; |
1-й отсчёт анемометра | – 7900; |
температура воды | – 6,0°С; |
высота ветровой волны | – 5,0 м; |
период ветровой волны | – 11,0 с; |
генеральное перемещение судна | – на ЮЗ; |
средняя скорость перемещения | – 12 уз; |
причина обледенения | – морские брызги; |
толщина отложения льда | – 4,0 см; |
условия проходимости судна в море | – труднопроходимый лед; |
– облачность, дальность видимости, характер погоды в срок наблюдения определить на момент выполнения работы;
– атмосферное давление замерить по барометру-анероиду ;
– величину и характеристику барической тенденции определить по барографу на момент выполнения работы.
2. Нанести на синоптическую карту метеорологические элементы и явления согласно схеме.
Выполнение задания
I. Облачность.
Общее количество облаков | 10 баллов (по Коду – 8) |
Тип облаков CL | Слоистые разорванные (по Коду – 7) |
Количество облаков CL | 6 баллов (по Коду – 5) |
Высота облаков CL | 500 м (по Коду – 4) |
Тип облаков См | Высоко-слоистые непросвечивающие (по Коду – 2) |
2. Прошедшая погода. Снег, пасмурно – по Коду – 72.
3. Погода в срок наблюдения.
Снег непрерывный, слабый – по Коду – 71.
4. Атмосферное давление, барометр-анероид №11724, паспорт №9.
h,м | Т, °с | Р, мбар | ΔP, шк. | ΔР темп. | ΔP, доп. | ΔР, мбар. |
24 | -11,7 | 993,0 | 0 | +1,5 | +3,6 | 998,1 |
Р, мм. pt.ст. | ΔPh, | Р, мм. рт. ст. |
748,6 | +2,4 | 751,0 |
5. Величина и характеристика барической тенденции. Величина: 1001,2 – 998,1 =3,1 мбара.
Характеристика: падение затем более сильное падение (по Коду – 7).
6. Генеральное направление и средняя скорость перемещения судна.
Генеральное направление – на запад.
Средняя скорость перемещения – 7 уз (по Коду – 2).
7. Расчет направления и скорости истинного ветра, анемометр №11446, паспорт № 9.
ИК, град. | V, уз | НКВ, град. | Отсчёт анемометра | |
2-й | 1-й | |||
85° | 14 | 165° | 8750 | 7900 |
V, м/с | n | Wк, м/с | НИВ, град | Wи, м/с | R, румбы | F, баллы |
7,2 | 8,5 | 8,7 | 207° | 10,3 | 6 |
В таблице: ИК – истинный курс судна; V– скорость судна; НКВ – наблюдаемый кажущийся ветер; n – число делений анемометра в одну секунду; Wк- скорость кажущегося ветра; НИВ – направление истинного ветра; Wи – скорость истинного ветра; R – направление истинного ветра; F – cила истинного ветра.
8. Кодирование гидрометеоданных для передачи в ГМЦ. Образец метеорадиограммы:
ШТОРМ 25121 99704 10456 41495 82110 10240 40013 77172 85721 22253 00060 61040.
9. Нанесение гидрометеорологических данных на синоптическую карту по схеме.