Esőmérő (csapadékmérő): definíció, típusok és használat
Ismerje meg az esőmérők (csapadékmérők) típusait, működését és helyes használatát — gyakorlati tippek a pontos csapadékméréshez.
Az esőmérő a meteorológusok és a hidrológusok által használt műszer, amellyel a csapadék (például eső, hó, jégeső vagy havas eső) mennyiségét mérik egy adott idő alatt. A csapadékot általában milliméterben adják meg: 1 mm lehullott csapadék megfelel 1 liter víznek négyzetméterenként, tehát a mm-ben mért érték közvetlenül arányos az egységnyi területre eső térfogattal.
Működési elv és alapfelépítés
Az egyszerű, nem regisztráló esőmérők rendszerint egy szabványos méretű, kúpos gyűjtőtölcsérből állnak — gyakran réz- vagy műanyag/poliészter kivitelben —, amely az esővizet egy zárt edénybe vezeti, ahol később kézi méréssel vagy leolvasással meghatározható a csapadék összmennyisége. A mérőeszközt általában nyílt talajra helyezik, úgy, hogy a tölcsér pereme körülbelül a talajszint fölött legyen (a gyakorlatban a perem magasságára vonatkozó ajánlások eltérhetnek, a telepítésnél figyelembe kell venni a környezeti adottságokat).
Fő típustípusok
- Manuális (egyszerű) esőmérők: tölcséres gyűjtő, amelyből a vizet egy mérőhengerbe öntve határozzák meg a mennyiséget. Olcsó, egyszerű, de folyamatos megfigyelést igényel.
- Billenővödör (tipping bucket) esőmérő: két egymással szemben elhelyezett kis vödörből áll, amelyek egy meghatározott térfogatonként megdőlnek. Minden billenés egy fix csapadékmennyiségnek (pl. 0,2 vagy 0,5 mm) felel meg, és elektromos impulzust küld a regisztrátornak. Előnye az automatikus, folyamatos adatrögzítés; hátránya, hogy nagyon intenzív esőben vagy nagyon finom cseppek esetén alulbecsülhet.
- Úszós vagy szifonos (autográf) esőmérő: a gyűjtőedényben felszálló víz mozgat egy úszót, amelyre szerelt toll egy dob papírra folyamatos ívet rajzol, így részletes időbeli profilt ad az esőről. Ez a típus folyamatos regisztrációt tesz lehetővé, de rendszeres karbantartást igényel.
- Súlymérésen alapuló (weighing) esőmérő: a csapadék közvetlen tömegét méri és folyamatosan rögzíti; pontosabb a kevert csapadék (hó, havas eső) mérésénél, valamint kevésbé érzékeny a cseppméret-eloszlásra, de drágább és bonyolultabb.
- Optikai és diszimeterek: cseppek méret- és sebességeloszlását méri, ezzel részletes információt ad az intenzitásról és a cseppeloszlásról. Ezek modern műszerek különösen csapadékfizikai kutatásokhoz hasznosak.
Elhelyezés, telepítés és üzemeltetés
- A pontos mérés érdekében az esőmérőt sík, nyílt helyen kell elhelyezni, távol fák, épületek és más akadályok árnyékától és turbulenciateremtő hatásától.
- Kerülni kell a közvetlen locsolást, tetőről lecsorgó víz gyűjtését vagy más forrásból származó befolyást.
- Rendszeresen ellenőrizni kell a gyűjtőnyílást, hogy ne tömítse el lehullott levél, rovar vagy egyéb törmelék, és szükséges az edény időnkénti kiürítése vagy a regisztrátor papírdobozának cseréje.
- Havas időben speciális, fűthető gyűjtők vagy hóátváltási eljárások szükségesek a pontos méréshez, mert a hó megtapadása, belefúvódása jelentős hibát okozhat.
Mérési hibák és korrekciók
Az esőméréseket több tétel is befolyásolhatja:
- Szélhatás (undercatch): erős szél esetén a cseppek elvétve kerülnek a gyűjtőbe, különösen a hó esetén jelentős lehet az alulbecslés.
- Párolgás és nedvesedés: kis intenzitású eső esetén a gyűjtő edényben történő párolgás, illetve a peremre tapadás okozhat eltérést.
- Wetting and splash: a perem nedvesedése és a talajról visszaspriccelő cseppek befolyásolják a mérést.
Ezeket a hatásokat gyakran korrekciós tényezőkkel és telepítési ajánlások betartásával (pl. megfelelő peremmagasság, széltakarás, fűthetés) lehet csökkenteni.
Karbantartás és kalibrálás
Az esőmérők megbízhatóságának fenntartásához rendszeres karbantartás szükséges: gyűjtőnyílás tisztítása, mechanikai mozgó részek (billenővödör, úszó) ellenőrzése, elektromos csatlakozások és regisztrátorok felülvizsgálata. Időnként kalibrálást kell végezni, hogy a mérési pontosság megmaradjon.
Alkalmazási területek
Az esőmérők alapvető szerepet töltenek be a meteorológiában, hidrográfiában, mezőgazdaságban, árvíz-előrejelzésben és klímavizsgálatokban. A folyamatos (automata) mérések segítségével időbeli intenzitásprofilt kapunk, ami fontos a viharok, záporok és hosszan tartó csapadék események elemzéséhez.
Történeti megjegyzés
A mérési gyakorlatnak története van: a koreai Nagy Sejong király uralkodása idején (15. század) rendeletre készült az egyik első szabványos esőmérő, a cheugugi (측우기), amely fontos lépés volt a csapadékmérés történetében. Azóta a technika folyamatosan fejlődött, és ma már számos automata, pontos és speciális feladatra tervezett megoldás áll rendelkezésre.
Előnyök és hátrányok — összefoglaló
- Előnyök: egyszerű eszközökkel is mérhető a csapadék mennyisége, automata rendszerek folyamatos adatot szolgáltatnak, különböző típusok különböző feladatokra optimalizálhatók (pl. hó, intenzív záporok, hosszú távú klíma-monitorozás).
- Hátrányok: telepítési és környezeti hatások (szél, akadályok, párolgás) torzíthatnak, egyes típusoknál (billenő) előfordulhat alulbecslés intenzív esőnél, a pontos mérésekhez rendszeres karbantartás és kalibrálás szükséges.
Összességében az esőmérők nélkülözhetetlen eszközök a csapadék megfigyelésében és kutatásában; a megfelelő típus kiválasztása és gondos telepítése jelentősen növeli a mérési adatok megbízhatóságát.
Szabványos esőmérő
Kérdések és válaszok
K: Mi az az esőmérő?
V: Az esőmérő a meteorológusok és a hidrológusok által használt műszer, amellyel a folyékony csapadék (eső) mennyiségét mérik egy bizonyos idő alatt. Általában milliméterben és hüvelykben mérik.
K: Hogyan működik az esőmérő?
V: Egy szabványos méretű, kúpos higany- vagy poliészter tölcsér lehetővé teszi, hogy az esővíz egy zárt palackban vagy hengerben összegyűljön a későbbi mérés céljából. A mérőműszert nyílt talajba helyezik úgy, hogy a tölcsér pereme legfeljebb 30 cm-rel a talajfelszín felett legyen. Néhány mérőműszer úgy van kalibrálva, hogy az eső mennyisége közvetlenül leolvasható legyen; másoknál a tartályban lévő víz mélységéből és a tölcsér méreteiből kell kiszámítani. Az esőmérők második típusa az autográf mérő, amely lehet billenő vagy billenő típusú. Az autográf csapadékmérő regisztrációs táblája egy óraművel hajtott dobra van szerelve, amely általában naponta egyszer forog egy függőleges tengely körül. A billenő-szifonos esőmérő esetében a gyűjtőedényben lévő esővíz elmozdít egy úszót, így az úszóra erősített jelölőtoll folyamatos nyomot hagy a papíron. A billenő vödrös esőmérőben a két vödör forgócsapágyon nyugszik, így amikor az egyik vödör 0,2 (vagy 0,5 mm) esőt kapott, a gravitáció hatására felborul, kiürül, és lehetővé teszi a másik vödör számára, hogy a billenés alatt elkezdje a gyűjtést, a zárt elektromos kapcsoló a közelben lévő autográfiai regisztrálót indítja el, amely minden egyes "billenést" regisztrál, így meglehetősen folyamatos csapadékfelvételt és kifinomultabb formában még az eső intenzitását is.
K: Ki vezette be az esőmérőt?
V: A Nagy Sejong király volt a felelős azért, hogy az esőmérőt bevezették a világ használatába.
K: Milyen előnyök/hátrányok kapcsolódnak e műszer használatához?
V: Az előnyök közé tartozik, hogy képes pontosan mérni a folyékony csapadékot az idő múlásával, valamint a hordozhatósága, amely megkönnyíti a meteorológusok és hidrológusok számára, hogy gyorsan és hatékonyan méréseket végezzenek különböző helyszíneken anélkül, hogy nagy berendezéseket kellene mozgatniuk több helyszínen, mint korábban. Hátrányai közé tartozik a megfelelő helyszínek kiválasztásának nehézsége, mivel sok csapadékesemény nagyon aggregált, így a pontos leolvasás nehéz, ha nem lehetetlen időnként .
Keres