Метеорологические наблюдения на судах ледовых патрулей English Version

Метеорологическая информация судов ледовой разведки до сих пор не была обобщена и использовалась ранее для оперативных целей обслуживания проводки судов по Северному морскому пути.

Для создания массива наблюдений на судах ледовой разведки были привлечены данные наблюдений 14 судов в морях Западного, Центрального и Восточного секторов Российской Арктики за период с 1952 по 1982 гг. (табл. 1).

Таблица 1
Суда ледового патруля

Год Название судна участвовавшего в составе экспедиций
Западный Центральный Восточный
1952 Лаг (авг-окт)    
1953 Торос (июль-окт) Полярник (июль-окт)  
1954 Торос (июль-окт) Полярник (авг-окт)  
1955 Торос (июль-окт) Полярник (июль-окт)  
1956 Торос (июль-окт) Полярник (июль-окт)  
1957 Торос (июль-окт) Полярник (июль-окт)  
1958 Торос (июль-окт) Полярник (июль-окт) Ломоносов (июнь-окт)
1959 Торос (июль-окт) Полярник (июль-сен) Ломоносов (июнь-окт)
1960 Прибой(июнь-окт) Ломоносов (июль-окт) Азимут (июль-окт)
1961 Прибой (июль-окт) Шторм (июль-окт) Азимут (авг-окт)
1962 Прибой(июнь-окт) Шторм (июль-окт) Ломоносов (июль-окт)
1963 Прибой (июль-окт) Шторм (июль-окт) Азимут(VIII-IX)
1964 Прибой (июль-окт) Шторм (июль-окт) Азимут (июль-окт)
1965 Прибой (июль-окт) Шторм (июль-окт) Азимут (июль-окт)
1966 Прибой (июль-окт) Шторм (июль-окт) Азимут (июль-окт)
1967 Прибой (авг-окт) Шторм (июль-окт) Азимут (июль-окт)
1968 Прибой (июль-сен) Иней (июль-окт) Азимут (июль-окт)
1969 Шквал (авг-сен) Яна (июль-сен)  
1970 Шквал (авг-сен) Яна (июль-сен)  
1972 Полярник (июнь-авг)    
1976 Айсберг (апр-июнь)    
1979 Маяк (авг-окт) Шторм (авг-окт) Створ (июль-сен)
1980 Дм.Лаптев (сен-окт) Шторм (авг-окт)  
1981 Дм.Лаптев (авг-окт) Створ (сен)  
1982 Дм.Лаптев (сен-окт)    

Экспедиции проводились на судах большей частью однотипных и построенных преимущественно в Германии и Финляндии в разные годы. "Лаг", "Ломоносов" и "Полярник" - постройки 1951 года, типа люггер водоизмещением 400 т, длиной 38 м, шириной 7.3 м. с мощностью двигателя около 400 л.с. "Торос" (1957) - типа люггер водоизмещением 388 т, длиной 39,2 м, шириной 7.5 м. "Айсберг", "Маяк", "Шторм", "Азимут", "Иней", "Прибой", "Шквал", "Створ" - моторные шхуны, построенные в 1958 г., каждая водоизмещением 810 т, длиной 41 м, шириной 9.5 м, с мощностью двигателя около 400 л.с. "Дмитрий Лаптев" (1972) - водоизмещением 1650 т, длиной 69 м, шириной 12.8 м, с мощностью двигателя около 2000 л.с.

 

...

 

 

Комплект метеорологических приборов имевшихся на судах приведен в табл.2.

Таблица 2
Метеорологические приборы на судах ледовой разведки

Суда Приборы
Азимут, Айсберг, Иней, Шквал Барометр-анероид, суточный барограф, психрометр Ассмана, анемометр ручной МС-13, анемометр ручной индукционный АРИ-49, термометр для измерения температуры воды в оправе Шпандлера
Лаг, Ломоносов, Полярник, Яна Барометр-анероид, суточный барограф, анемометр ручной МС-13, анемометр ручной индукционный АРИ-49, психрометрические термометры, термометр для измерения температуры воды в оправе Шпандлера
Дмитрий Лаптев Барометр-анероид, недельный барограф, психрометр Ассмана, анемометр ручной МС-13, анемометр ручной индукционный АРИ-49, анемометр-румбометр М-63, термометр для измерения температуры воды в оправе Шпандлера
Маяк Барометр-анероид, психрометр Ассмана, психрометрические термометры в метеобудке, анемометр ручной МС-13, анемометр ручной индукционный АРИ-49, термометр для измерения температуры воды в оправе Шпандлера, судовая дистанционная метеорологическая станция ГМ-6
Прибой, Створ Барометр-анероид, суточный барограф, анемометр ручной МС-13, анемометр ручной индукционный АРИ-49, психрометрические термометры в метеобудке, психрометр Ассмана, термометр для измерения температуры воды в оправе Шпандлера
Торос Барометр-анероид, суточный барограф, психрометр Ассмана, анемометр ручной МС-13, анеморумбометр АРМЭ-1м, термометр для измерения температуры воды в оправе Шпандлера
Шторм Барометр-анероид, суточный барограф, психрометр Ассмана, анемометр ручной МС-13, анемометр ручной индукционный АРИ-49, термометр для измерения температуры воды в оправе Шпандлера, судовая дистанционная метеорологическая станция ГМ-6

Комплекс гидрометеорологических наблюдений производился в стандартные сроки в соответствии с Наставлением гидрометеостанциям и постам вып. 9, ч. III. (1955, 1967, 1976), а также с Наставлением: Гидрометеорологические наблюдения на судовых станциях для штатных наблюдателей, вып.9, ч. II, (1961) (табл.3). Наблюдения включали инструментальные измерения - атмосферного давления, температуры и влажности воздуха, направление и скорость ветра, температуры поверхностного слоя моря, а также визуальные - параметров облачности и атмосферные явления,. Этот комплекс наблюдений производился при работах на ходу судна. Во время стоянок в портах измерения прекращались и при необходимости использовались данные наблюдений береговых метеорологических станций.

Таблица 3
Период работы и сроки наблюдений по годам работы

Название
Период работы
Сроки наблюдений
Азимут
13 июля - 04 октября 1960
09 августа - 03 октября 1961
05 августа - 26 сентября 1962
18 июля - 01 октября 1964
21 июля - 11 октября 1965
18 июля - 02 октября 1966
31 июля - 07 октября 1967
26 июля - 06 октября 1968

00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
03,09,15,21 Mосковское
Айсберг
13 апреля - 14 июня 1976

00,03,06,09,12,15,18,21 Гринвичское
Дмитрий Лаптев
06 июня -03 октября 1980
19 августа -26 сентября 1981
23 сентября -16 октября 1982

00,03,06,09,12,15,18,21 Гринвичское
00,03,06,09,12,15,18,21 Гринвичское
00,03,06,09,12,15,18,21 Гринвичское
Иней
31 июля - 01 октября 1968

с 68.07.31 сроки 03,07,11,15,19,23 Mоск
с 68.08.06 сроки 02,06,10,14,18,22 Mоск
с 68.09.23 сроки 01,05,09,13,17,21 Mоск
Лаг
03 августа -10 октября 1952
30 августа - 26 сентября 1953

00,06,12,18 Гринвичское
03,07,11,15,19,23 Mосковское
Ломоносов
21 июня - 21 октября 1958
19 июня - 11 октября 1959
04 июля - 14 октября 1962
09 июля - 12 октября 1960

00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
Маяк
28 августа - 14 октября 1979

00,06,12,18 Гринвичское
Полярник
29 июля - 02 октября 1953
01 августа - 30 октября 1954
21 июля -29 сентября 1955
21 июля - 04 октября 1956
24 июля - 21 сентября 1957
24 июля - 02 октября 1958
22 июля - 02 октября 1959
21 июня -28 августа 1972

00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
Прибой
19 июня - 16 октября 1960
12 июля - 22 октября 1961
27 июня -12 октября 1962
17 июля - 19 октября 1963
31 июля - 26 октября 1964
09 июля - 07 ноября1965
27 июля - 23 октября 1966
14 августа - 8 октября 1967

00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
Створ
30 июля - 24 сентября 1979
15 августа - 03 октября 1980
01 сентября - 26 сентября 1981

00,03,06,09,12,15,18,21 Гринвичское
00,03,06,09,12,15,18,21 Гринвичское
00,03,06,09,12,15,18,21 Гринвичское
Торос
17 июля - 28 октября 1953
16 июля - 12 октября 1954
12 июля - 14 октября 1955
01 июля - 15 октября 1956
02 июля - 10 октября 1957
15 июля - 27 сентября 1958
20 июля - 12 октября 1959

00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
Шторм
26 апреля - 14 июня 1959
20 июля - 11 октября 1961
08 июля - 15 октября 1962
27 июля - 21 октября 1963
06 июля - 22 октября 1964
08 июля - 24 октября 1965
06 июля - 17 октября 1966
08 июля - 17 октября 1967

00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
00,06,12,18 Гринвичское
Шквал
27 августа - 27 сентября 1959
05 августа - 29 сентября 1960
01 августа - 03 октября 1961
13 августа - 21 сентября 1963
03 августа - 28 сентября 1964
31 июля - 01 октября 1969

03,07,11,15,19,23 Mосковское
03,07,11,15,19,23 Mосковское
03,07,11,15,19,23 Mосковское
03,07,11,15,19,23 Mосковское
03,07,11,15,19,23 Mосковское
03,07,11,15,19,23 Mосковское
Яна
24 июля - 30 сентября 1969
15 июля - 03 октября 1970

03,07,11,15,19,23 Mосковское
03,07,11,15,19,23 Mосковское

Основным недостатком наблюдений на ходу судна является меньшая точность измерений большинства характеристик по сравнению с измерениями, производимыми на стационарных и дрейфующих станциях.

Определение температуры и влажности воздуха производилось обычно на верхнем мостике судна аспирационным психрометром Ассмана, или психрометрическими термометрами. При наблюдениях психрометр вывешивался на специальную штангу (табл.4). Абсолютная и относительная влажность воздуха рассчитывались по "Психрометрическим таблицам".

Определение температуры поверхности воды производилось термометром для измерения температуры воды в оправе Шпандлера.

Давление воздуха определялось по барометру анероиду МД-49-2, устанавливаемому в помещении (обычно в гидрологической рубке) на высоте 6 (5) м от поверхности моря (см.табл.4). Барическая тенденция определялась с помощью суточного (или недельного) барографа.

Таблица 4
Расположение приборов на судах

Название судна Место нахождения барометра Высота, м над у. м. Место измерения температуры и ветра Высота, м над у. м.
Азимут Гидрологическая руб. 6 верхний мостик 9.5
Айсберг Гидрологическая руб. 6 верхний мостик 9.5
Дм.Лаптев Гидрологическая руб. 8 верхний мостик 12
Иней Гидрологическая руб. 6 верхний мостик 9.5
Лаг Рулевая рубка 5 верхний мостик 9
Ломоносов Рулевая рубка 5 верхний мостик 9
Маяк Гидрологическая руб. 6 верхний мостик 10
Полярник Рулевая рубка 5 верхний мостик 9
Прибой Гидрологическая руб. 6 верхний мостик 10
Створ Гидрологическая руб. 6 верхний мостик 10
Торос Рулевая рубка 5 ходовой мостик 6
Шторм Гидрологическая руб. 6 верхний мостик 10
Шквал Гидрологическая руб. 6 верхний мостик 9.5
Яна Рулевая рубка 4 верхний мостик 4-5

Наблюдения за направлением и скоростью ветра проводились с верхнего мостика. Скорость ветра определялась с помощью ручного анемометра (время выдержки составляло 100 с). Направление ветра определялось по подвижному конусу, установленному на верхнем мостике и репитеру гирокомпаса. При наличии судовой метеорологической станции ГМ-6 истинное значение направления и скорости ветра определялись с ее помощью.

Наблюдения за облачным покровом производились с верхнего мостика визуально.

Порядок производства наблюдений.

За 10-12 мин до срока с верхнего мостика визуально определялось количество и форма облачности. Определялась видимость по шкале в милях. Регистрировалось наличие атмосферных явлений.

За 5-6 мин до срока определялось скорость и направление ветра. При скорости ветра до 20 м/с использовался ручной анемометр МС-13. При скорости ветра больше 20 м/с применялся АРИ-49 (анемометр ручной индукционный).

За 10-15 мин до срока, а при отрицательных температурах воздуха - за 20-25 мин, с наветренного борта на верхнем мостике вывешивался психрометр на специальную стойку высотой 1,5 м. За 4 мин до срока батист смоченного термометра смачивался дистиллированной водой и заводился аспиратор. На морозе батист смачивался за 10 мин до срока и заводился аспиратор. За 4 мин до срока аспиратор заводился еще раз. В случае сильного ветра на аспиратор надевался ветровой щиток. Ровно в срок наблюдения производились отсчеты температуры обоих термометров с точностью до 0,1 оС. Батист менялся через каждые две недели.

После определения температуры воздуха определялась температура поверхностного слоя воды. Забортная вода зачерпывалась ведром и ставилась в тени на палубе. Термометр в оправе опускается в ведро так, чтобы не касаться его стенок. После перемешивания воды термометром, не вынимая термометра из ведра, брались три последовательные отсчета температуры добиваясь при этом одного и того же показания. Последний из неизменных отсчетов записывался в книжку наблюдателя. Средняя выдержка термометра в воде равна 3 мин. На стоянке температура определялась непосредственно опусканием термометра за борт. Стаканчик опускался на глубину 10-15 см. После двух опусканий производилось три отсчета.

Через 5-7 мин после срока определялось величина атмосферного давления, а также значение барометрической тенденции. Вначале отсчитывали температуру при барометре-анероиде, а затем слегка постучав по стеклу снимали отсчет анероида. На ленте барографа делалась отметка в срок наблюдения. В книжку наблюдателя заносили координаты местонахождения судна в сроки. Скорость судна определялась по показанию механического лага или оборотам машины.

Первичная обработка.

Первичная обработка срочных метеорологических наблюдений производилась сразу после срока наблюдений следующим образом.

По данным кажущегося ветра, курса и скорости судна вычислялись истинные направление и скорость ветра. Вводилась поправка на показания сухого и смоченного термометров и по данным исправленных отсчетов термометров по психрометрическим таблицам определялись значения относительной и абсолютной влажности воздуха.

Вводилась инструментальная поправка к отсчету температуры поверхности воды. В отсчет по анероиду вводились четыре поправки: инструментальная, температурная, поправка на высоту над уровнем моря, постоянная поправка.

Произведенные наблюдения заносились в книжку КГН-15 и после первичной обработки составлялись таблицы ТГМ-15, по которым был сформирован массив данных.

Пределы измерений и погрешности используемых метеорологических приборов.

Барометр-анероид:
Пределы измерения мм рт.ст.
Погрешность измерения в диапазоне
температур -10,+50 оС, мм рт.ст.
Цена деления шкалы мм рт.ст.

600-800

+/-0,8o
1
Психрометрические термометры ТМ-4
1 Пределы шкалы, oС
2. Цена деления шкалы, оС
3. Погрешность измерения, оС при температуре

-35, +40 и -25, +50o
0,2o
от 0 до 50oC не более 0.2, при температуре ниже ОоС не более 0,3, при температуре 35oС не более 0,4
Термометр для измерения температуры воды в оправе Шпандлера
1. Пределы шкалы, oС
2. Цена деления шкалы, oС
3.Погрешность измерения, oС


-2 +32o
0,2o
+/-0,3o
Психрометр аспирационный
Относительная ошибка (%) измеренного значения относительной влажности
Температура воздуха,oС Относительная влажность, %
100 80 20 10
30 1,5 2 5 9
20 2 3 7 14
10 3 4 11 20
0 4 6 17 35
-5 5 9 25 50
-10 7 12 35 70

Анемометр ручной МС-13
1. Пределы измерения, м/сек
2. Начальная чувствительность, м/сек
3. Погрешность измерения, м/сек

1-20
0,8
(0,3 + 0,06V) (V-средняя скорость ветра в м/сек)
Анемометр ручной индукционный АРИ 49
1. Пределы измерения, м/сек
2. Цена наименьшего деления, м/сек
3. Погрешность измерения, м/сек
4. Начальная чувствительность, м/сек

2-30
1
± (0,5 + 0,05 V)(V - скорость ветра в м/сек}
1,5
Анеморумбометр АРМЭ -1м
1. Пределы измерения:
скорости, м/сек
направления, град
2. Погрешность измерения:
скорости, м/сек
(V - измеренная скорость в м/сек} направления, град
3. Начальная чувствительность датчика ветра
по скорости и направлению, м/сек


1,5-50
от 0 до 360

± (0,5 + 0,05 V)
± 10o

1,2
Анеморумбометр М-63М.
1. Пределы измерения:
мгновенной скорости, м/сек
максимальной скорости, м /сек
средней (за 10 мин) скорости, V, м/сек
2. Погрешность измерения:
Мгновенной скорости, м/сек
максимальной скорости, м/сек
средней (за 10 мин) скорости, м/сек
направления, град
3. Начальная чувствительность, м/сек:
по скорости
по направлению


1,5-60
3-60
1-40

±(0,5+0,05V
±(0,5+0,05V)
±(0,5+0,05V)
±10

0,6
1
Судовая дистанционная гидрометеорологическая станция ГМ-6
С её помощью на корабле измерялись скорость и направление ветра, температура и влажность воздуха, температура забортной воды.
1. Пределы измерения:
средней скорости ветра, м/сек
направления ветра, румбы
влажности воздуха, %
температуры воздуха, оС
температуры воды, оС

1,5-40
32
30-100
-32 +32o
-2 +32o
2. Погрешность измерения:
а) средней скорости ветра, V, м/сек
менее 12 м/сек
более 12 м/сек
б) направления ветра, румбы
в) влажности воздуха, %
при температуре выше 0oС
от 0 до -10oС
г) температуры воздуха,oС
д) температуры воды, oС


+/-1
+/-(0,5+0,05V)
+/-1

+/-10o
+/-15o
+/-0,5o
+/-0,3o