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 |