7. Автоматизовані системи моніторингу висоти нижньої межі хмар

Характеристика хмарності потрібна синоптикам для отримання даних про поточну погоду, для прогностичних цілей, а також для оперативних цілей при обслуговуванні авіації. На станціях у відповідності з Настановою визначаються кількість, форма і висота (нижньої межі) хмар. Кількість хмар визначається візуально за ступенем закритості небосхилу в балах (від 0 до 10). Форма хмар також визначається візуально у відповідності з Атласом хмар. Висота хмар досвідченими спостерігачами може визначатися візуально, проте цей спосіб є ненадійним. Тому на станціях висоту хмар визначають за допомогою куле-пілотів і дальномірів різної конструкції.

У тих випадках, коли виникає необхідність в безперервному оновлені інформації про висоту хмар в будь-який час доби за будь-яких погодних умов, як це має місце на АМСГ при низькій хмарності, застосовуються достатньо складні оптико-електронні дальноміри різноманітного принципу дії і конструкції. За методом вимірювання висоти ці установки можна розділити на дві групи – на світлолокаційні і тріангуляційні.

Метод куле-пілотів.

Нижня межа хмар може бути визначена як в світлий, так і в темний час доби за допомогою куле-пілотів, які випускаються у вільний політ. Куле-пілот являє собою невелику гумову кулю, наповнену воднем. У вільному польоті куле-пілот переноситься вітром в горизонтальному напрямку і одночасно під впливом вільної піднімальної сили переміщується вверх. Вільна піднімальна сила дорівнює різниці ваги оболонки кулі з воднем і ваги витиснутого ним повітря.

Швидкість піднімання кулі залежить від вільної піднімальної сили і розмірів кулі і може бути визначена за формулою

де - коефіцієнт, що залежить від значення ;

- довжина окружності кола.

8. Автоматизовані системи моніторингу дальності видимості

Дальністю видимості називають ту граничну відстань, при якій спостережуваний об’єкт, або що віддаляється, стає невидимим (зливається з фоном, на якому він проектується). Дальність видимості залежить від декількох величин: від прозорості атмосфери між спостерігачем і спостережуваним об’єктом, від кутових розмірів спостережуваного об’єкта, від контрасту між спостережуваним об’єктом і фоном, на якому він проектується. Як далеко спостерігач бачить об’єкт, залежить від його зору: людина з добрим зором бачить об’єкт, що віддаляється далі, ніж із зниженим.

Світловий потік при проходженні через атмосферу частково поглинається і розсіюється частинками, які містяться в атмосфері, внаслідок чого він ослаблюється, а в атмосфері утворюється світловий серпанок.

Прозорість атмосфери залежить від концентрації і розмірів частинок. Чим прозоріша атмосфера, тим менше ослаблюється світловий потік, що проходить крізь неї, і тим менше яскравість серпанку, який утворюється при цьому. Прозорість атмосфери характеризується коефіцієнтом прозорості , який показує, яка частка направленого світлового потоку проходить через одиничний шар атмосфери, тобто , де - початкова інтенсивність світлового потоку; - інтенсивність світлового потоку після проходження ним шару атмосфери товщиною 1 км. Причому завжди . Для шару товщиною км має місце залежність