Princípy a prístroje na meranie zrážok

Atmosférické zrážky delíme podľa spôsobu merania na tri základné skupiny. Vertikálne zrážky (dážď, krúpy, sneh a pod.), horizontálne zrážky (napr. hmla a rosa) a na špeciálne merania snehovej pokrývky (výška snehovej pokrývky, vodná hodnota snehu…)

Základné princípy merania množstva vertikálnych zrážok na základe:

  1. Určenie objemu – zisťuje sa objem spadnutých zrážok (v l alebo cm3), ktorý sa prepočíta na množstvo zrážok v mm

Staničný zrážkomer

  • Zrážky sa zachytávajú do lievika, odtiaľ stečú do kanvice v zrážkomernej nádobe. Množstvo vody v zrážkomeri sa meria špeciálnou odmerkou upravenou pre plochu 500 cm2 s dielikmi predstavujúcimi milimetre vodného stĺpca
  • Množstvo zrážok sa meria o 7.00 hod ráno a úhrn sa pripíše k predošlému dňu
stanicny-zrazkomer
Staničný zrážkomer
  • V zime sa sneh zachytáva do nádoby bez lievika a kanvice. Pri meraní sa sneh rozpustí a množstvo vody sa zistí v odmerke ako pri daždi. Medzitým sa na stanovište umiestňuje rezervná nádoba.
  • Na odľahlých stanovištiach sa používajú zrážkomerné totalizátory. V týchto sa zrážky zachytávajú dlhú dobu a meranie zrážok sa realizuje 1x za 6 mesiacov. Aby sa zrážky z totalizátora nevyparovali, je do zrážkomernej nádoby priliaty olej, ktorý (keďže olej je ľahší ako voda) na povrchu hladiny v zbernej nádobe zabraňuje výparu vody.
totalizátor.png
Totalizátory sa umiestňujú na odľahlých miestach. Zrážky sa odmeriavajú iba 1x za 6 mesiacov

2. Určenie objemu plavákom – plavák stúpa alebo klesá s hladinou

Plavákový ombrograf

Zaznamenáva množstvo a časové rozloženie atmosférických zrážok. Voda stečie lievikom do plavákovej komory, kde sa za pomoci ramena, plaváka a registračného pera zaznamená priebeh zrážok na pásku. Plavákový ombrograf nie je možné použiť v zime.

plavakovy ombrograf.png
Plavákový ombrograf (vľavo) a jeho zápis na registračnej páske (vpravo)

3. Určenie hmotnosti – z hmotnosti zachytených zrážok

Hmotnostný ombrograf

Meranie tekutých a tuhých zrážok, intenzity zrážok, úhrnu zrážok, trvania zrážok. Tento ombrograf je nenáročný na údržbu a jeho výhodou je, že tento princíp sa využíva aj pri automatických digitálnych zrážkomeroch, pri ktorých odpadá nutnosť prepisovania registračných pások do databázy.

hmotnostný ombrograf.png
Hmotnostný ombrograf

4. Člnkový princíp – použitie dvojkomorového člnka preklápajúceho sa okolo horizontálnej osi. Množstvo zrážok sa určí vynásobením objemu člnka a počtu preklopení.

Člnkový ombrograf – vynikajúci pre potreby zisťovania intenzity zrážok. Je nenáročný na obsluhu. V zimnom režime je však nepoužiteľný, ak nie je prístroj vybavený vnútorným vyhrievaním.

člnkový zrážkomer.png
Člnkový zrážkomer so zobrazením vnútorného usporiadania preklápacieho člnku

Princípy a prístroje na meranie horizontálnych zrážok

V bioklimatológií nás zaujímajú horizontálne zrážky napr. z dôvodu určenia rizika výskytu hubových ochorení rastlín (orosené rastliny majú väčšie riziko vzniku hubových ochorení na asimilačných orgánoch), alebo z dôvodu určenia množstva intercepcie, či zistenia vplyvu množstva rosy na transpiráciu rastlín.

1. Meranie rosy množstvo usadenej rosy sa zisťuje:

  • opticky (vizuálne)
  • hmotnostne (gravimetricky)
  • volumetricky na princípe elektrickej vodivosti

vizuálnu metódu využíva Duvdevaniho rosomer (drozometer). Princíp optického merania množstva rosy spočíva v porovnaní veľkosti kvapôčiek uvedených na špeciálnych fotografiách (rosomerná stupnica) s veľkosťou kvapôčiek vyzrážaných na rosomernej doštičke. Pre špecifickú veľkosť kvapôčiek sa potom určí podľa rosomernej stupnice jej množstvo.

duvdevaniho rosomer.png
Duvdevaniho rosomer a rosomerná stupnica

hmotnostnú metódu využíva drosograf resp. rosograf, priebeh orosenia sa zaznamenáva na registračnú pásku.

drosograf.png
Váhový drosograf (rosograf)

2. Meranie námrazy a tekutých horizontálnych zrážok z hmly

Na niektorých horských meteorologických observatóriach  sa námraza a hmla meria pravidelne v klimatologických pozorovacích termínoch.

Pri meraní námrazy sa využívajú: záchytné zariadenie na námrazu a registračný námrazomer (Geligraf). Viac sa dočítate tu.

Pri lesníckom-hydrologického výskume sa používa klasická metóda GRUNOWA na meranie horizontálnych zrážok súčasne. Zariadenie pozostáva z dvoch Hellmannových zrážkomerov (so záchytnou plochou 200 cm2) umiestnených vedľa seba. Jeden zo zrážkomerov je vybavený hmlovým zberačom, zatiaľ čo druhý nie. Na základe rozdielu odmeraného množstva zrážok medzi týmito dvoma zrážkomermi zistíme, koľko mm zrážok pripadá na hmlu. Inak povedané zrážkomer opatrený hmlomerom “vyčesáva” hmlu a tým pádom sa v ňom pri rovnakej zrážke nameria viac zrážok, ako na vedľa stojacom zrážkomere bez zberača hmly. Viď obrázok…

hmlomer.png
Zostava na meranie hmly klasickou Grunowou metódou. Zrážkomer v pravo opatrený zberačom hmly zaznamená vyššie množstvo zrážok ako zrážkomer bez zberača

Meranie charakteristík snehovej pokrývky

1.Meranie výšky snehovej pokrývky

Stabilná snehomerná lata (obr. vľavo) a prenosná snehomerná sonda (lavínová sonda) (obr. vpravo)

výška snehu.png

Výška nového snehu – meria sa na špeciálnej platničke pravítkom. Po odmeraní sa platnička vyčistí a pripraví na ďalšie meranie.

2.Meranie vodnej hodnoty a hustoty snehu

Objemová metóda:

praxi zaužívanejšia využíva obrátenú zrážkomernú nádobu, zo snehovej pokrývky sa po povrch pôdy vykrojí valec a zmeria sa jeho výška v mm, následne sa sneh nechá roztopiť a jeho vodná hodnota sa zistí odmerným valcom v mm (ako pri dažďových zrážkach) vodná hodnota sa meria raz týždenne.

objemova metoda.png
Princíp merania vodnej hodnoty snehu objemovou metódou

Váhová metóda:

používa váhové snehomery alebo stacionárne snehové vankúše. Využíva sa pri meraniach v teréne (nie je potrebné roztápať sneh)  z údajov hmotnosti a výšky snehovej pokrývky zo špecifickej plochy (valec) možno vypočítať hustotu a vodnú hodnotu snehu.

váhový snehomer.png
Váhový snehomer a jeho využitie v praxi
snehomerny-vankus
Snehomerný vankúš v kombinácií s ultrazvukovým meračom výšky snehu je pokročilou technológiou na automatizované zisťovanie vodnej hodnoty snehu a jeho hustoty