Questo articolo è stato aggiornato il : 25-02-2017
La meteorologia è la scienza che studia l’evoluzione dei fenomeni nell’atmosfera nel tempo. Tutta la ricerca scientifica sull’atmosfera richiede dati meteorologici precisi . I nostri sensi e soprattutto la vista e il tatto ci consentono di stimare un gran numero di osservazioni. Possiamo, ad esempio, vedere quante nuvole ci sono nel cielo e determinare la direzione del vento osservando il movimento delle foglie e delle colonne di fumo. Queste osservazioni sono note come osservazioni sensoriali.
Tuttavia, i nostri sensi non bastano e dobbiamo ricorrere agli strumenti meteorologici per raccogliere i dati preziosi. È necessario uno strumento per determinare il valore esatto della pressione dell’aria. Ad esempio, una persona potrebbe essere in grado di dire se la pressione sta aumentando o diminuendo. Queste osservazioni sono note come osservazioni strumentali.
Alcuni strumenti possono essere integrati in stazioni meteorologiche professionali o domestiche, mentre altri sono utilizzati separatamente come dispositivi meteorologici.
Di seguito è riportato un elenco di alcuni degli strumenti più popolari utilizzati per il monitoraggio delle condizioni atmosferiche.
Trasmissometro
Il transmisometar misura quanta luce viene assorbita da una determinata distanza. Di solito varia tra diversi metri e 150 metri, a seconda che viaggi attraverso l’acqua o l’aria. Ciò consente calcoli oggettivi sulla fattibilità attuale.
Il trasmissometro ha una sorgente luminosa e un rilevatore a una certa distanza (nota). Il rivelatore riceve la luce dalla sorgente e la converte in una tensione elettrica proporzionale all’intensità. Il rivelatore misura la quantità di luce inviata dalla sorgente per determinarne la trasparenza. Questi dati vengono quindi registrati da esso.
I transisometri possono anche essere chiamati telefotometri o misuratori di trasmittanza.
I trasmissometri sono utilizzati su aeroporti e/o stazioni.
Schermo Di Stevenson
Uno schermo Stevenson è una scatola, costituita da uno schermo a doppio strato e viene utilizzato per schermare gli strumenti meteorologici in caso di precipitazioni o gli strumenti sono esposti a radiazioni di calore diretto da fonti esterne. Questo riparo permette il libero passaggio dell’aria intorno ai sensori di temperatura e umidità. La maggior parte delle volte gli schermi Stevenson sono dipinti di bianco per riflettere la radiazione solare.
L’Organizzazione meteorologica mondiale ha raccomandato lo Stevenson Screen come uno dei pochi progetti da utilizzare per misurare le variabili meteorologiche.
Gli schermi Stevenson sono anche conosciuti come un rifugio per strumenti, un rifugio per la regione del cotone, un rifugio per termometri, uno schermo termico o uno schermo per termometro.
Thomas Stevenson ha inventato lo schermo nel 1864.
Barometro
Diagramma del barometro a mercurio.
Un barometro misura la pressione atmosferica. Le variazioni della pressione atmosferica sono spesso causate dall’aumento dell’aria calda e dalla discesa dell’aria fredda
Il clima locale può influenzare la pressione barometrica. L’aumento della pressione significa bel tempo, mentre la diminuzione della pressione significa maltempo.
Lidar
Osservazioni lidar a terra della cenere vulcanica
Lidar (inglese LiDAR o LiDAR) è una tecnologia che misura la distanza e estrae informazioni sugli oggetti. Un laser viene utilizzato per illuminare il bersaglio e quindi viene analizzata la luce riflessa.
In meteorologia il Lidar viene utilizzato per eseguire una serie di misurazioni che includono la profilazione delle nuvole, la misurazione dei venti, lo studio degli aerosol e la quantificazione di varie componenti atmosferiche.
La prima rete di stazioni radar a terra ha molte più immagini e dati lidar. Assicurati di controllarli.
Annemometro
Gli anemometri misurano la velocità del vento. Originariamente erano usati per misurare la velocità e la direzione del vento. Sono utilizzati oggi, ad eccezione delle stazioni meteorologiche, per determinare la velocità media dei sistemi di ventilazione negli edifici residenziali e industriali.
Termometro
Termometro sullo schermo di Stevenson
Il termometro è un dispositivo per misurare la temperatura. I termometri utilizzano varie proprietà fisiche come l’espansione termica di gas, liquidi o solidi per determinare la temperatura attuale.
Le due parti importanti del termometro sono: il sensore in cui si verifica qualche cambiamento fisico con la temperatura, più alcuni mezzi per convertire questo cambiamento fisico in un valore numerico (ad esempio la scala visibile nel termometro di vetro).
Telecamera Per Il Cielo Intero/tutto
All skycam è un dispositivo Astro e Weather Video che può essere utilizzato da solo. È racchiuso in una cupola resistente alle intemperie che consente un’ampia visuale dell’intero cielo.
Tutto il giorno tutta la notte le immagini di pioggia o sole da tutto il cielo possono essere visualizzate sulla TV catturate su un laptop o PC o trasmesse in streaming dal vivo su Internet. L’obiettivo fisheye della fotocamera offre una vista di 180 gradi da un orizzonte all’altro. Questo video dal vivo può essere utilizzato per visualizzare albe e tramonti, nonché attività nuvolose, tempeste in movimento e cieli notturni stellati.
Nelle applicazioni meteorologiche la fotocamera viene utilizzata per studiare la copertura nuvolosa, l’indice UV, la fotografia timelapse delle nuvole, la copertura frazionaria delle nuvole, la polarizzazione del cielo, il calcolo dell’altezza della base delle nuvole e la velocità del vento alle altezze delle nuvole.
Pluviometro
I pluviometri sono strumenti che misurano la quantità di precipitazioni che cadono in un periodo di tempo. Il pluviometro fa parte di ogni stazione meteorologica. Viene utilizzato dalla meteorologia per fornire statistiche a lungo termine sulle precipitazioni.
L’indicatore mostra la quantità di pioggia accumulata. Questo può essere letto manualmente o automaticamente da una stazione meteorologica automatica (AWS).
Proiettore Da Soffitto
Il proiettore da soffitto è uno strumento meteorologico che misura l’altezza delle nuvole di notte. Misura l’altezza della base della nuvola.
Il faretto nuvola è composto da due parti: la vista di un faretto e un’alidada che sono poste a distanza dal proiettore. Faretto è composto da lampadine da 430 watt, installate in un alloggiamento protetto. All’interno della custodia ci sono due specchi. Il primo specchio, situato sopra la custodia, riflette la luce verso il basso e il secondo la riflette verso l’alto verso le nuvole. Entrambi gli specchi sono impostati per produrre un raggio di luce ad alta intensità che crea un punto luminoso visibile sulla base della nuvola.
Radiosonda
Radiosonda un dispositivo per misurare vari parametri atmosferici e trasmetterli a ricevitori fissi. Le radiosonde possono funzionare su radiofrequenza dedicata 403 MHz o 1680 MHz; entrambi i tipi di trasmettitori possono opzionalmente regolare la frequenza entro un piccolo intervallo attorno al valore specificato.
Palloncini di gomma o lattice riempiti con elio o idrogeno vengono utilizzati per far salire la radiosonde nell’atmosfera. A volte le radiosonde vengono lanciate dagli aerei. Queste radiosonde sono utilizzate più frequentemente in progetti di ricerca come le tempeste di studio.
Nel caso in cui trovi una radiosonda, controlla le istruzioni dei NOAA.
Pallone Meteorologico
Un pallone meteorologico è un pallone che in meteorologia viene utilizzato per il trasporto di strumenti e radiosonde nell’atmosfera.
Un tipico pallone meteorologico è solitamente realizzato in gomma e ha un peso di soli 200 grammi circa. La pelle del pallone meteorologico è molto sensibile e delicata, quindi devono essere toccati solo indossando guanti protettivi. Anche danni minori possono comportare un rischio maggiore di scoppio del pallone in alta quota.
Il pallone è solitamente riempito con idrogeno o elio. La sonda deve essere fissata a una distanza sufficiente per evitare che il palloncino si sciolga.
Il pallone meteorologico può raggiungere altezze di 20-30 km prima che esploda e la sonda torni a terra con un paracadute.
Manica A Vento
Manica a vento comunemente usata nell’industria aeronautica.
La calza antivento è un cono in tessuto progettato per indicare la direzione e la velocità approssimativa del vento. Viene utilizzato principalmente nell’industria aeronautica e negli impianti chimici dove esiste la possibilità di perdite di gas.
La direzione del vento meteorologico corrisponde alla direzione opposta dell’indicatore di direzione del vento.
Profilo Del Vento
Radar del profilo del vento
I wind profiler sono sistemi di misurazione meteorologica che utilizzano radar o onde sonore (SODAR), per determinare la velocità e la direzione del vento a diverse altitudini dal suolo. Le variabili misurate dalla direzione del vento e dalla velocità sono utili alle previsioni meteorologiche e alla reportistica tempestiva per la pianificazione del volo. Sul sito web della NOAA, puoi cercare tra i dati storici del wind profiler.
Disdrometro
Disdrometr è un dispositivo per l’analisi del volume di distribuzione di microparticelle in un ambiente controllato. Viene utilizzato per misurare la velocità e la dimensione delle gocce di pioggia. Con il disdrometro il meteorologo distingue le gocce di pioggia dal graupel e dalla grandine.
Igrometro
Un igrometro è un dispositivo che rileva e misura l’umidità. Esistono molti tipi di igrometri, inclusi quelli a bobina, a tensione dei capelli, capacitivi e resistivi, il cui funzionamento si basa su principi diversi.
Scientific American offre un ottimo articolo su come realizzare l’igrometro a capelli.
Nefelometro (turbidometro)
Un nefelometro è uno strumento per determinare la sospensione di piccole particelle in un colloide liquido o gassoso.
È costituito da una sorgente luminosa e da un fotosensore nell’angolo di 90° rispetto al raggio di luce. La densità delle particelle è ottenuta dalla quantità di luce riflessa dalle singole particelle. Questa quantità dipende dalla natura della forma, del colore e della riflettività delle particelle. La correlazione tra torbidità, solidi sospesi e torbidità varierà quindi da un caso all’altro.
I nefelometri vengono utilizzati per la misurazione della qualità dell’aria per il monitoraggio dell’inquinamento, il monitoraggio del clima e la visibilità.
Pallone Da Soffitto
Un pallone pilota viene utilizzato dai meteorologi per misurare l’altezza della parte inferiore delle nuvole da sopra il suolo. Viene utilizzato durante le ore diurne. Il pallone è riempito a tal punto che la sua velocità di risalita è nota.
Misuratore Di Neve
Un misuratore di neve, un dispositivo che misura l’equivalente di neve nell’acqua, viene utilizzato in meteorologia. È possibile utilizzare una singola scala verticale per controllare la neve o un sistema elettronico a ultrasuoni, infrarossi lontani e laser. Questo dispositivo viene utilizzato per studi sulla neve. È molto simile a un pluviometro.
Ceilometri
I ceilometri sono strumenti meteorologici che misurano l’altezza della base delle nubi. Per operare viene utilizzato un laser o un’altra sorgente di luce coerente. La concentrazione di aerosol nell’atmosfera può essere determinata anche da ceilometri.
Il ceilometro laser è costituito da un laser verticale e da un ricevitore di luce, tipicamente un lidar. Gli impulsi laser vengono inviati nell’atmosfera per una durata di pochi nanosecondi. Mentre il raggio passa attraverso l’atmosfera, parte della sua energia viene dispersa dalle particelle di aerosol con una dimensione di circa la lunghezza d’onda del raggio laser. L’effetto è chiamato Mie scattering. Parte della luce viene dispersa al ricevitore, che la cattura. Una formula può convertire il ritardo nel segnale ricevuto in distanza.
Barografo
Un barografo è uno strumento che registra la pressione dell’aria su un tamburo ricoperto di carta per un determinato periodo di tempo. La curva risultante è chiamata barogramma. La valutazione del barogramma può fornire all’esperto meteorologico prove degli sviluppi meteorologici futuri. I barografi si trovano spesso sulle navi.
Dropsonde
Dropsonde è una radiosonde. Si tratta di un dispositivo lanciato da un aereo in volo, con o senza paracadute, per raccogliere dati ambientali nell’atmosfera durante la sua caduta a terra. Questa sonda è simile a un guscio oa un cilindro e contiene tutti gli strumenti necessari.
La ricerca sugli uragani è l’uso più importante. L’aereo da ricognizione dell’uragano rilascia molte sonde a goccia attraverso il sistema meteorologico, quindi il dispositivo riceve i dati radio, analizza e trasmette i risultati al centro di previsione.
Rilevatore Di Fulmini
Il Lightning Detector Kit è una soluzione perfetta per chi ama costruire kit elettronici e monitorare anche il tempo.
Un rilevatore di fulmini rileva i fulmini e i raggi luminosi delle tempeste.
Sono disponibili tre tipi principali di rivelatori: il sistema terrestre che utilizza più antenne, il sistema mobile che utilizza un’antenna a bordo di un aeroplano e, infine, il sistema spaziale.
I rilevatori mobili e terrestri utilizzano tecniche radio per calcolare la direzione e la gravità dell’illuminazione nella posizione del monte. I sistemi terrestri utilizzano la triangolazione da più posizioni per determinare la distanza, mentre i sistemi mobili utilizzano la frequenza e l’attenuazione del segnale di stima della distanza.
Evaporazione In Padella
Lo strumento di evaporazione della pentola misura l’evaporazione effettiva.
Esistono molti tipi di serbatoi in acciaio, ma il più diffuso è la Classe A. Si tratta di un serbatoio cilindrico in acciaio zincato, di 1,21 m di diametro e 25 cm di profondità.
È posizionato su una piattaforma di legno, perfettamente orizzontale.
Questo strumento misura il volume d’acqua necessario per mantenere un livello costante per un periodo di tempo. Può misurare 6, 12 o 24 ore. Il volume di acqua consumata diventa mm di acqua evaporata per unità di tempo.
Radar Meteorologico
Un radar meteorologico o radar meteorologico, è un tipo di radar utilizzato in meteorologia per localizzare le precipitazioni, calcolarne la traiettoria e stimarne le tipologie (pioggia, neve, grandine, ecc.). Inoltre, i dati tridimensionali possono essere analizzati per estrarre la struttura delle tempeste e il loro potenziale percorso e danno. Infine, gli echi delle precipitazioni e l’atmosfera limpida del radar meteo possono stimare la direzione e la velocità del vento nelle parti inferiori dell’atmosfera.
L’uso diffuso dei radar durante la seconda guerra mondiale ha rivelato la comparsa di un rumore causato dai segnali riflessi dalle zone di precipitazione. Questo fenomeno è stato scoperto in Canada e negli Stati Uniti. Ha portato alla creazione di un radar meteorologico specializzato per scopi meteorologici.
Le principali funzioni dei radar meteorologici esistenti sono:
- rilevamento di condizioni meteorologiche pericolose, come temporali, potenti nubi cumuliformi, grandine, zone con forti precipitazioni, zone di
- calcolo, output e visualizzazione dei profili verticali e orizzontali delle formazioni meteorologiche
Stazione Meteorologica Automatica (AWS).
Una stazione meteorologica automatica è una stazione meteorologica, basata su un sito fisso o mobile, i cui sensori collegano i dati meteorologici a un data logger senza l’intervento umano. Queste stazioni sono state sviluppate per l’uso in luoghi difficili da raggiungere (boe meteorologiche in mare o aree remote).
Sono stati originariamente sviluppati per i servizi meteorologici nazionali, ma ora sono utilizzati da meteorologi dilettanti e ricerche meteorologiche.
Una stazione automatica comprende, alcuni dei sensori sopra elencati, collegati ad un processore centrale. I dati possono essere archiviati in un registratore o trasmessi via cavo o segnale radio a una o più località remote.
Il registratore e il processore si trovano in una custodia impermeabile. La stazione può essere alimentata da una batteria, un pannello solare o una turbina eolica. Il numero di sensori dipende dalle esigenze.
Una buona stazione automatica ha almeno: termometro, anemometro, segnavento, igrometro e barometro.
Questa pagina di Wikipedia fornisce maggiori informazioni su ogni strumento.
