Videnskab
 Science >> Videnskab & Opdagelser >  >> Astronomi

Sådan måles nedbør:Fra klassiske cylindermålere til avancerede optiske sensorer

Ryan McVay/Lifesize/Getty Images

Nøjagtig nedbørsmåling er afgørende for vejrudsigter, oversvømmelseskontrol og landbrugsplanlægning. På Jorden adskiller tilstedeværelsen af ​​flydende vand vores planet fra andre i solsystemet. Meteorologer bruger en række instrumenter - samlet kaldet regnmålere eller ombrometre - til at kvantificere nedbør. Nedenfor beskriver vi de mest almindelige typer, deres funktion og deres rolle i moderne meteorologi.

Cylinderregnmåler

Det enkleste design er en lodret cylinder udstyret med en tragt. Opsamlet vand løber ud i cylinderen, hvor en gradueret skala registrerer dybden. Den 8-tommer (20-cm) standardmåler, udviklet af U.S. National Weather Service (NWS) i begyndelsen af ​​1900-tallet, er fortsat basisinstrumentet i mange netværk. Selvom denne måler er pålidelig, skal den tømmes manuelt, hvilket kan begrænse dataindsamlingen i realtid.

Regnmåler med tippespand

I denne automatiserede model løber regnen ned i en lille spand, der tipper, når en fast mængde (typisk 0,2 mm nedbør) nås. Den forskudte skovl erstattes af en anden, og tippehændelsen genererer en elektronisk impuls sendt til en computer. Ved at tælle pulser kan både mængden af nedbør og den samlede mængde af nedbør beregnes automatisk.

Optisk regnsensor

Optiske målere bruger en laserstråle, der skærer en detektor; regndråber afbryder strålen og forårsager et målbart fald i signalet. Hver afbrydelse kan tælles som en enkelt dråbe, hvilket giver høj tidsmæssig opløsning og evnen til at skelne mellem regn og andre hydrometeorer. Moderne versioner anvender miniature-solid-state lasere, hvilket gør dem velegnede til mobile platforme såsom forruder til biler.

Vægtregnmåler

I denne konfiguration hviler en opsamlingscylinder på præcisionsvægte. Når vandet samler sig, stiger dets vægt. Ved at konvertere vægtstigningen til volumen ved hjælp af vandtæthed og cylinderens dimensioner, giver måleren en direkte måling af nedbør. Denne metode giver høj nøjagtighed og er især nyttig i forskningsmiljøer.

Disse instrumenter understøtter tilsammen vejrtjenester over hele verden, hvilket muliggør nøjagtige nedbørsestimater, der informerer alt fra daglige prognoser til langsigtede klimaundersøgelser.

Kilder:National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), National Weather Service (NWS)