BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI ************************* ThS Phạm Minh Tiến GIÁO TRÌNH QUAN TRẮC KHÍ TƯỢNG BỀ MẶT HÀ NỘI, NĂM 2013 LỜI NÓI ĐẦU Quan trắc khí tượng nhiệm vụ công tác phục vụ Khí tượng Thuỷ văn Là sở cho việc dự báo thời tiết, khí hậu công tác nghiên cứu Vì vậy, công tác quan trắc khí tượng quan trọng, chúng đòi hỏi có tính xác, đồng đặc trưng lớn Để đảm bảo yêu cầu đó, quan trắc khí tượng bề mặt phải tuân thủ qui định ngành cách chặt chẽ Cuốn giáo trình nêu nên qui định công tác quan trắc khí tượng bề mặt, giới thiệu công tác xây dựng vườn quan trắc khí tượng khái niệm, nguyên nhân hình thành, cấu tạo vật lý mây, tượng khí tượng, yếu tố khí tượng Đồng thời nêu nên cách cách quan trắc cách chọn mã số báo mây, tượng khí tượng, yếu tố khí tượng nhằm giúp cho sinh viên kiến thức cần thiết để trở thành quan trắc viên Tác giả hy vọng tài liệu góp phần vào công tác tra cứu có liên quan Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội, Khoa Khí tượng Thuỷ văn Tài nguyên nước, Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn Quốc Gia bạn đồng nghiệp giúp đỡ để tác giả hoàn thành giáo trình Tác giả mong góp ý bạn đồng nghiệp, anh chi em sinh viên, để giáo trình hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! Các tác giả MỤC LỤC MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔ CHỨC QUAN TRẮC KHÍ TƯỢNG 1.1 Mạng lưới nhiệm vụ trạm khí tượng 1.2 Vườn khí tượng .7 1.3 Qui định chung quan trắc 10 CHƯƠNG 2: LOẠI, DẠNG VÀ TÍNH MÂY 16 2.1 Khái niệm mây hình thành mây 16 2.2 Phân tầng mây theo chiều thẳng đứng 21 Ghi chú: Đối với mây St Cu trạm miền núi, độ cao chân mây thấp mực trạm coi 0m 21 2.3 Định nghĩa loại, dạng tính mây .21 2.4 Mô tả mây 71 CHƯƠNG 3: CÁCH QUAN TRẮC VÀ MÃ HÓA MÂY 142 3.1 Quan trắc mây 142 3.2 Xác định lượng mây 142 3.3 Mã hóa lượng mây 144 3.4 Phân định mây (loại, dạng, tính, dạng phụ, mây phụ mây nguồn gốc) mã hoá mây .145 3.5 Xác định độ cao chân mây 159 3.6 Cách ghi kết quan trắc mây 163 CHƯƠNG 4: QUAN TRẮC HIỆN TƯỢNG KHÍ TƯỢNG 163 4.1 Định nghĩa loại tượng: 164 4.2 Ký hiệu mô tả tượng khí tượng 165 4.3 Nội dung cách quan trắc tượng khí tượng 170 4.4 Cách phát báo tượng khí tượng 174 4.5 Cách ghi kết quan trắc tượng khí tượng 187 CHƯƠNG 5: QUAN TRẮC THỜI GIAN NẮNG 189 5.1 Quan trắc nắng nhật quang ký Campbell Stokes .189 5.2 Quan trắc nắng nhật quang ký Universal 192 CHƯƠNG 1: TỔ CHỨC QUAN TRẮC KHÍ TƯỢNG 1.1 Mạng lưới nhiệm vụ trạm khí tượng 1.1.1 Mạng lưới trạm khí tượng Việt Nam Để đảm bảo nhiệm vụ phục vụ cho công tác dự báo thời tiết nghiên cứu khí tượng, khí hậu góp phần củng cố, phát triển kinh tế quốc dân Hiện nay, có mạng lưới trạm quan trắc khí tượng bề mặt với khoảng 178 trạm Trong đó, có loại: - Trạm quan trắc khí tượng phát báo quốc tế, - Trạm quan trắc khí tượng phát báo Quốc gia, - Trạm quan trắc khí tượng giao thêm nhiệm vụ khác, - Trạm tổng hợp nghiên cứu có quan trắc khí tượng bề mặt, Trạm quan trắc khí tượng nông nghiệp, khí tượng cao không, khí tượng hải văn, môi trường có quan trắc khí tượng bề mặt Hiện nước ta có 25 trạm quan trắc khí tượng phát báo quốc tế khu vực, cung cấp số liệu khí tượng cho khu vực giới Các trạm khí tượng nước ta quan trắc chuỗi số liệu dài, số trạm có độ dài 100 năm Phủ Liễn, SaPa… Cũng có trạm đưa vào sử dụng trạm Trường Sa, trạm Hoàng Liên Sơn… Các trạm phân bố khắp nước, từ vùng núi cao (như trạm quan trắc khí tượng Sapa, Mù Cang Chải) trung du đến đồng bằng, số trạm đặt hải đảo trạm khí tượng Trường Sa, Song Tử Tây, Bạch Long Vĩ 1.1.2 Nhiệm vụ trạm khí tượng 1.1.2.1 Quan trắc khí tượng Trạm khí tượng mạng lưới khí tượng có nhiệm vụ làm quan trắc để thu thập số liệu khí tượng Những yêu cầu quan trắc phải đảm bảo tính tiêu biểu, tính liên tục, tính xác, tính đồng so sánh với Quan trắc khí tượng gọi tiêu biểu tiến hành điều kiện vật lí điển hình khu vực Quan trắc khí tượng gọi liên tục ta không bỏ qua dù lần quan trắc, đồng thời luôn ý đến trạng thái khí quyển, kịp thời nhận xuất kết thúc tượng khí tượng Quan trắc gọi xác dụng cụ, máy móc hoạt động tốt, - quan trắc theo qui trình, qui phạm, xác định, đọc trị số ghi mắt thấy tai nghe Quan trắc gọi đồng điều kiện quan trắc nơi đặt trạm không thay đổi Số liệu quan trắc so sánh với tất yêu cầu quan trắc tiến hành đầy đủ Số kỳ quan trắc nhiều hay Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn Quốc gia qui định Hàng ngày, quan trắc, tính toán yếu tố khí tượng xong, trạm phát báo phải thảo mã điện theo mã luật thời gian Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn Quốc gia theo qui phạm Hàng tháng phải lập bảng số liệu khí tượng (báo cáo tháng) gửi phận quản lí kiểm soát thời gian quy định Tất công việc gọi công tác điều tra khí tượng 1.1.2.2 Công tác phục vụ Công tác phục vụ bao gồm: - Phục vụ số liệu: Cung cấp số liệu khí tượng cho ngành, cấp lãnh đạo địa phương trung ương có yêu cầu theo nguyên tắc bảo mật - Phục vụ việc tuyên truyền phổ biến kiến thức khoa học khí tượng - Phục vụ tuyên truyền thời tiết nguy hiểm - Phục vụ theo hợp đồng dịch vụ 1.2 Vườn khí tượng Công việc quan trắc khí tượng phần lớn tiến hành vườn khí tượng Số liệu quan trắc phản ánh đặc điểm thời tiết, khí hậu vườn khí tượng Trong thời gian định, quan trắc không theo qui phạm, dùng máy không đủ tiêu chuẩn, vườn khí tượng đặt không đặc trưng cho vùng số liệu quan trắc giá trị Do điều kiện làm vườn khí tượng phải đạt yêu cầu sau: 1.2.1 Địa điểm xây dựng vườn khí tượng - Muốn vườn khí tượng đặc trưng cho vùng để đảm bảo phục vụ nghiên cứu tốt, nơi đặt vườn khí tượng phải quang đãng, chướng ngại vật ảnh hưởng đến số liệu quan trắc - Muốn vậy, cối nhà cửa phải xa vườn khí tượng 10 lần so với chiều cao chúng Phố xá, rừng cây, công trình lớn phải cách xa 20 lần chiều cao chúng Khoảng cách từ sông hồ tới vườn khí tượng 100m - Nơi đặt vườn khí tượng không đặt cạnh nhà máy lớn, lò ghạch, lò vôi, đường xe qua lại hay gần bến ô tô Nơi đặt vườn khí tượng bố trí gần cấp lãnh đạo địa phương để thực đạo làm tốt công tác phục vụ Nơi đặt vườn khí tượng phải phù hợp qui hoạch xây dựng lâu dài địa phương Nơi đặt vườn khí tượng phải thuận tiện liên lạc sinh hoạt cho cán Tuy nhiên tuỳ theo yêu cầu phục vụ trạm mà tiêu chuẩn chọn địa điểm vườn khí tượng thay đổi 1.2.2 Xác định vị trí vườn khí tượng Việc xác định vị trí đặt vườn khí tượng xác định vị trí hướng Bắc (N), vị trí địa lí (kinh, vĩ độ) độ cao nơi đặt trạm để làm sở xây dựng trạm đảm bảo cho công việc quan trắc sau 1.2.2.1 Các phương pháp xác định hướng bắc vườn khí tượng • Phương pháp dùng la bàn (là phương pháp sử dụng nay): Hướng kim la bàn hướng bắc nam Do muốn tìm hướng bắc ta đặt la bàn lên gỗ phẳng vườn khí tượng quay la bàn cho kim vị trí hướng bắc la bàn Khi đặt la bàn ý cách xa vật kim loại sắt • Phương pháp xác định bắc đẩu: Hướng Bắc Đẩu mặt định hình trùng với hướng Bắc địa lí Những đêm quang mây ta nhìn lên bầu trời thấy hai chòm “Đại Hùng Tinh” “Tiểu Hùng Tinh” Chiếu thẳng gáo Đại Hùng Tinh sang đuôi Tiểu Hùng Tinh Ta thấy sáng Bắc Đẩu Vào đêm tối trời, quang mây ta dùng dây rọi Thả dây rọi vào thùng nước để làm giảm dao động Lấy bàn ván đặt cho mặt chúng vị trí nằm ngang Dùng đinh kim to cắm thẳng góc với mặt bàn cho Bắc Đẩu, dây rọi kim nằm mặt phẳng giao tuyến mặt phẳng mặt bàn, đường bắc nam Ta làm cột mốc bắc nam vườn khí tượng để sử dụng 1.2.2.2 Cách xác định kinh vĩ độ nơi đặt trạm Dùng đồ có tỉ lệ xích tương đối lớn, đồ huyện tỉnh Muốn biết vĩ độ (kinh độ) địa phương ta việc đem chia trung bình hai phương vĩ độ (kinh độ) Sau đối chiếu với nơi cần đặt trạm, ta biết vĩ độ (kinh độ) địa phương Phương pháp sử dụng nhiều yêu cầu xác tới phút 1.2.2.3 Xác định độ cao đặt trạm Bằng phương pháp mốc chuẩn Cách sử dụng đơn giản thuận tiện sử dụng mốc độ cao chuẩn Quốc gia 1.2.3 Sơ đồ bố trí thiết bị đo yếu tố khí tượng 6 6 6 10 11 12 14 13 15 17 16 16 Hình 1-1 Vườn khí tượng có kích thước 36m x36m 1- Hàng rào 2-Cửa vào 3-Đường 4-Máy gió Vild bảng nặng 5-Máy gió EL 6-Mố cáp - Kích thước vườn 7-Lều máy tự ghi 13-Nhiệt kế đất (tầng mặt) 8-Lều nhiệt ẩm kế 14-Nhiệt kế đất (tầng sâu) 9-Vũ lượng ký 15-GGI-3000 (Class – A) 10-Vũ lượng kế 16-Mốc bắc nam 11-Mốc độ cao 17-Bức xạ 12-Nhật quang ký khí tượng tuỳ theo yêu cầu nghiên cứu sử dụng số liệu Thông thường vườn khí tượng có kích thước sau: 36 x 36m; - - - 26 x 26m; 16m x 20 m; 16 x 16m Các máy, thiết bị đo đạc yếu tố khí tượng đặt vườn cho thuận tiện lúc quan trắc, đồng thời không che chắn lẫn Thông thường máy cách máy - 6m Độ cao máy vườn thường độ cao 1,5m trở lên so với mặt đất, riêng máy gió cao từ 11 đến 12m (hình 1.1) Máy gió đặt phía bắc vườn, sau đến lều khí tượng, dụng cụ đo giáng thuỷ, nhật quang ký Ở phía nam vườn vườn nhiệt kế đo nhiệt độ đất, thùng đo bốc hơi, máy đo xạ… Cửa lều phải quay hướng bắc, cửa vườn thường quay hướng bắc, nhiên, tùy vị trí đặt trạm mà cửa vườn mở vị trí hướng tây Sơ đồ bố trí dụng cụ quan trắc trạm khí tượng phải quan quản lí mạng lưới ngành xét duyệt, không thay đổi không chưa phép 1.3 Qui định chung quan trắc Khi xác định vị trí đặt trạm dụng cụ, máy móc phương tiện quan trắc xong, phải tiến hành công việc sau: Viết hồ sơ kỹ thuật, - - Làm quan trắc phát báo theo qui định Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn Quốc gia, Lập bảng số liệu khí tượng hàng tháng (báo cáo tháng) dự định kế hoạch phục vụ địa phương 1.3.1 Lập hồ sơ kỹ thuật Hồ sơ kỹ thuật mẫu biểu Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn Quốc gia qui định để ghi lại trang thiết bị máy móc đưa vào sử dụng người làm quan trắc trạm khí tượng, toàn sơ đồ trạm, ngày tháng xây dựng trạm, số đặc trưng - - Mỗi lần có thay đổi dụng cụ, máy móc hư hỏng không phù hợp, thay đổi người làm quan trắc có biến động xung quanh trạm phải ghi bổ sung thay đổi 1.3.2 Kì quan trắc nội dung quan trắc Số liệu quan trắc khí tượng phải phản ánh đặc trưng thời tiết khí hậu vùng, thời gian định Nếu quan trắc không qui trình, qui phạm dùng máy móc không tiêu chuẩn kỹ thuật số liệu quan trắc không 10 có giá trị - Các trạm khí tượng phải thực kỳ quan trắc vào giờ: 0, 6, 12, 18 GMT (tức 7, 13, 19 Hà Nội) Một số trạm định thực thêm kỳ quan trắc phụ vào giờ: 3, 9, 15, 21 GMT (tức 10, 16, 22 Hà Nội) Ngoài ra, số trạm định thực quan trắc 1/2 phục vụ bão (TYPH), hàng không (BATHK) hay mục đích khác 1.3.2.1 Kỳ quan trắc Tại kỳ quan trắc khí tượng bản, phải quan trắc đầy đủ yếu tố sau: - Quan trắc thời tiết tại, thời tiết qua; - Quan trắc gió gồm có: quan trắc hướng gió, tốc độ gió, đặc điểm gió, gió mạnh nhất; Quan trắc mây gồm có: Quan trắc lượng mây, loại mây, dạng mây, tính - mây, mây phụ, mây nguồn gốc, độ cao chân mây; Quan trắc tầm nhìn ngang; - - Quan trắc nhiệt độ không khí gồm có: Quan trắc nhiệt độ lúc quan trắc, quan trắc cực trị nhiệt độ; Quan trắc độ ẩm không khí; - Quan trắc áp suất khí gồm có: Quan trắc khí áp tại, đặc điểm - - biến thiên khí áp, biến thiên khí áp 24 qua; Quan trắc giáng thuỷ gồm có: Quan trắc lượng giáng thuỷ, tính chất cường độ giáng thuỷ; Quan trắc trạng thái mặt đất, nhiệt độ mặt đất nhiệt độ lớp đất - sâu; Quan trắc lượng bốc - Các yếu tố sau quan trắc ghi vào sổ SKT-1 SKT-3 1.3.2.2 Kỳ quan trắc phụ Tại kỳ quan trắc này, phải quan trắc đầy đủ yếu tố sau: - Quan trắc thời tiết tại, thời tiết qua; - Quan trắc gió gồm có: Hướng gió, tốc độ gió, đặc điểm gió, gió mạnh nhất, gió giật; Quan trắc mây gồm có: Lượng mây, loại mây, dạng mây, tính mây, mây - phụ, mây nguồn gốc độ cao chân mây; Quan trắc tầm nhìn ngang; - 11 - Quan trắc nhiệt độ không khí: Nhiệt độ lúc quan trắc; - Quan trắc độ ẩm không khí; - Quan trắc áp suất khí gồm có: Khí áp tại, đặc điểm biến thiên khí áp, biến thiên khí áp 24 qua; Quan trắc giáng thuỷ - Các yếu tố sau quan trắc ghi vào sổ SKT-2 1.3.2.3 Quan trắc nửa giờ: Tại kỳ quan trắc này, phải quan trắc yếu tố sau: - Quan trắc thời tiết tại; - Quan trắc gió gồm có: Hướng gió, tốc độ gió, đặc điểm gió, gió - mạnh nhất, gió giật; Quan trắc mây gồm có: Lượng mây, loại mây, dạng mây, tính mây, mây phụ, mây nguồn gốc độ cao chân mây; Quan trắc tầm nhìn ngang; - Quan trắc nhiệt độ không khí: Nhiệt độ lúc quan trắc; - Quan trắc độ ẩm không khí; - Quan trắc áp suất khí quyển: Khí áp tại, biến thiên khí áp 24 giờ; - Ngoài xác định khí áp thấp nhất, gió mạnh bão gây - trạm quan trắc phục vụ bão (TYPH) Các yếu tố sau quan trắc ghi vào sổ SKT-2 1.3.3 Trình tự quan trắc 1.3.3.1 Kỳ quan trắc • Trước tròn 30 phút: - Kiểm tra máy móc thiết bị, chuẩn bị sổ sách, bút, mực, giản đồ, dụng cụ chiếu sáng, thông tin liên lạc Dự kiến số hạng mục như: Trạng thái mặt đất, tầm nhìn ngang, mây, tượng thời tiết • Trước tròn 15 phút đến 11 phút: - Quan trắc tuyết (nếu có); Quan trắc gió: Quan trắc hướng gió, tốc độ gió, đặc điểm gió máy gió EL, máy gió Tavid, WRS-91 Young + Trường hợp Trạm có máy gió Munro, quan trắc gió vào thời điểm trước đọc khí áp kế + Trường hợp máy gió EL Tavid WRS-91 Munro Young hỏng phải quan trắc gió máy gió Vild, quan trắc gió sau quan trắc mây - 12 Trong trường hợp, ưu tiên mã số lớn, riêng mã số 17 ưu tiên mã số từ 20 đến 49; Ví dụ: f115 140 , ∇ 550 - 610 = 610 - 700 , g 630 700 OBS 00 GQT báo 7wwW1W2 =72598 mã số 25 (mưa rào trước) lớn nên chọn đưa vào nhóm 7, lại mù chớp báo bổ sung nhóm 96013 96010; 3) Với mã số 01, 02 03, giới hạn mức độ thay đổi lượng mây ww = 00, 01, 02 dùng trời quang mây vào lúc quan trắc Trong trường hợp thì: 00 dùng điều kiện trước đó; 01 dùng mây tan qua; 02 dùng trời quang mây liên tục suốt qua 4) Khi chọn mã số ww ứng với tượng cấu tạo chủ yếu hạt nước, phải ý tới tầm nhìn ngang; với tượng cấu tạo chủ yếu không hạt nước, không cần ý tới tầm nhìn ngang; 5) Mã số 05 dùng tầm nhìn ngang bị giảm chủ yếu thạch tượng; 6) Mã số ww = 10 dùng km ≤ VV < 10 km; 7) Mã số ww = 11 hay 12 dùng VV < 1000 m; 8) Mã số ww = 13 dùng trông thấy chớp vào lúc quan trắc không nghe thấy sấm, kể trường hợp không thấy mây Cb; 9) Mã số ww = 17 dùng nghe sấm lúc quan trắc giáng thủy trạm, kể trường hợp không thấy mây Cb; 10) Nhằm mục đích mã hóa synop, dông xem bắt đầu trạm từ lúc nghe thấy tiếng sấm đầu tiên, có hay không thấy chớp hay giáng thủy xuất trạm Cơn dông báo thời tiết nghe sấm khoảng thời gian quan trắc quy định liền kề trước kỳ quan trắc Cơn dông xem chấm dứt từ lúc nghe thấy tiếng sấm cuối ngừng thực sau khoảng 10-15 phút không nghe sấm nữa; 11) Với ww = 18, tiêu chuẩn để phát báo tố là: (i) Tốc độ gió đột ngột tăng thêm m/s (16 knots) đạt tới 11 m/s (22 knots) hay hơn, thời gian kéo dài phút; 180 (ii) Khi ước lượng tốc độ gió theo cấp Beaufort, tốc độ gió đột ngột tăng thêm cấp đạt tới cấp hay hơn, thời gian kéo dài phút 12) Các mã số 20-29 không dùng quan sát giáng thủy vào lúc quan trắc; 13) Với ww = 28, tầm nhìn nhỏ 1000 mét; Ghi chú: Quy định áp dụng hạn chế tầm nhìn giọt nước tinh thể băng gây 14) Sự thống cần thiết việc phát báo ww = 36, 37, 38 39 phạm vi vài vùng, thực theo dẫn quốc gia; 15) Giới hạn tầm nhìn “dưới 1000m” dùng với ww=42-49 Trường hợp ww = 40 hay 41, tầm nhìn biểu kiến đám hay dải sương mù kết băng 1000 mét; 40-47 dùng giảm tầm nhìn chủ yếu giọt nước hay tinh thể băng 48 hay 49 giảm chủ yếu giọt nước; 16) Khi xem xét giáng thủy, thuật ngữ “tại trạm’ bảng ww có nghĩa “tại vị trí quan trắc thông thường”; 17) Giáng thủy mã hóa cách quãng xảy không liên tục trước đặc điểm mưa rào; 18) Cường độ giáng thủy xác định theo cường độ vào lúc quan trắc; 19) Các mã số 80-90 dùng giáng thủy thuộc dạng mưa rào vào lúc quan trắc; Ghi chú: Mưa rào sinh từ mây đối lưu Đặc điểm mưa rào bắt đầu kết thúc đột ngột, thường biến đổi nhanh biến đổi nhiều cường độ Các giọt phần tử rắn rơi mưa rào thường lớn giáng thủy rào Giữa đợt mưa rào quan sát khoảng trống trời xanh, trừ mây dạng tầng che kín khe hở mây dạng tích 20) Với mã số 98, giáng thủy không rõ rệt việc xác định có hay giáng thủy chủ yếu tùy thuộc vào quan trắc viên; 21) Cường độ giáng thủy dông xác định theo bảng quy định cường độ tượng Quy phạm quan trắc khí tượng bề mặt Trường hợp có tượng khí tượng gây nên tác hại lớn như: bão, sương muối, lũ lụt, hạn hán tượng như: tuyết, vòi rồng hay 181 tượng lịch sử như: mưa lớn, rét, nóng phải theo dõi quan sát tỉ mỉ, chụp ảnh vẽ hình điều tra thu thập báo cáo gửi Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc Gia 4.4.1.2 Quy tắc phát báo thời tiết báo từ trạm thời tiết tự động 1)Trong báo chọn mã số lớn nhất; 2) Với mã số 01, 02 03, giới hạn mức độ thay đổi lượng mây ww = 00, 01, 02 dùng trời quang mây vào lúc quan trắc Trong trường hợp thì: 00 dùng điều kiện trước đó; 01 dùng mây tan qua; 02 dùng trời quang mây liên tục suốt qua (i) Khi chọn mã số ww ứng với tượng cấu tạo chủ yếu hạt nước, phải ý tới tầm nhìn ngang; với tượng cấu tạo chủ yếu không hạt nước, không cần ý tới tầm nhìn ngang; (ii) Mã số 05 dùng tầm nhìn ngang bị giảm chủ yếu thạch tượng; 3) Sự hạn chế tầm nhìn mã số w awa = 10 1km ≤ VV < 10 km Quy định áp dụng với giọt nước hay tinh thể băng; 4) Với wawa = 18, tiêu chuẩn để phát báo tố là: Tốc độ gió đột ngột tăng thêm m/s (16 knots) tốc độ đạt tới 11 m/s (22 knots) hay kéo dài phút; 5) Các mã số 20-29 không dùng có giáng thủy vào lúc quan trắc; 6) Với wawa = 28, tầm nhìn nhỏ 1000 mét; 7) Sự thống cần thiết việc phát báo w awa = 36 phạm vi vài vùng, thực theo dẫn quốc gia; 8) Giới hạn tầm nhìn “dưới 1000 mét” áp dụng với w awa = 30-35 wawa = 30-34 dùng giảm tầm nhìn bao gồm chủ yếu giọt nước hay tinh thể băng 35 giảm bao gồm chủ yếu giọt nước; 9) Giáng thủy mã hóa cách quãng xảy không liên tục trước đặc điểm mưa rào; 10) Cường độ giỏng thủy xỏc định theo cường độ vào lỳc quan trắc; 11) Các mã số 80-90 dùng giáng thủy thuộc dạng mưa rào vào lúc quan trắc; Bảng 4.2: Thời tiết báo từ trạm thời tiết tự động: wawa 182 Đặc điểm thời tiết Mã số wawa 00 Không có thời tiết có ý nghĩa 01 Mây nói chung tan hay phát triển qua 02 Trạng thái bầu trời tổng thể không thay đổi qua 03 Mây nói chung hình thành hay phát triển qua 04 Mù khô hay khói, hay bụi lơ lửng không khí, tầm nhìn ≥ 1km 05 Mù khô hay khói, hay bụi lơ lửng không khí, tầm nhìn < km 06-09 Dự phòng 10 Mù 11 Bụi rắn 12 Chớp 13-17 Dự phòng 18 Tố 19 Dự phòng Các mã số từ 20-26 dùng để báo giáng thủy, sương mù (hay sương mù kết băng) hay dông trạm khoảng trước kỳ quan trắc, không vào lúc quan trắc 20 Sương mù 21 GIÁNG THỦY 22 Mưa phùn (không kết băng) hay tuyết hạt nhỏ 23 Mưa (không kết băng) 24 Tuyết 25 Mưa phùn hay mưa kết băng 26 Dông (có hay giáng thủy) 27 TUYẾT HAY BỤI CUỐN CAO HAY CUỐN THẤP 28 Tuyết hay bụi cao hay thấp, tầm nhìn ≥1 km 29 Tuyết hay bụi cao hay thấp, tầm nhìn < km 30 SƯƠNG MÙ 31 Đám sương mù hay sương mù kết băng 32 Sương mù hay sương mù kết băng mỏng khoảng trước 183 Mã số wawa Đặc điểm thời tiết 33 Sương mù hay sương mù kết băng, không thay đổi rõ rệt khoảng trước 34 Sương mù hay sương mù kết băng, bắt đầu dày lên khoảng trước 35 Sương mù đọng thành sương muối 36-39 Dự phòng 40 GIÁNG THỦY 41 Giáng thủy nhẹ hay trung bình 42 Giáng thủy mạnh 43 Giáng thủy lỏng nhẹ hay trung bình 44 Giáng thủy lỏng mạnh 45 Giáng thủy rắn nhẹ hay trung bình 46 Giáng thủy rắn mạnh 47 Giáng thủy kết băng nhẹ hay trung bình 48 Giáng thủy kết băng mạnh 49 Dự phòng 50 MƯA PHÙN 51 Mưa phùn nhẹ, không kết băng 52 Mưa phùn trung bình, không kết băng 53 Mưa phùn mạnh, không kết băng 54 Mưa phùn kết băng, nhẹ 55 Mưa phùn kết băng, trung bình 56 Mưa phùn kết băng, mạnh 57 Mưa phùn mưa nhẹ 58 Mưa phùn mưa trung bình hay mạnh 59 Dự phòng 60 MƯA 61 Mưa không kết băng nhẹ 62 Mưa không kết băng trung bình 63 Mưa không kết băng mạnh 64 Mưa kết băng nhẹ 184 Đặc điểm thời tiết Mã số wawa 65 Mưa kết băng trung bình 66 Mưa kết băng mạnh 67 Mưa (hay mưa phùn) tuyết nhẹ 68 Mưa (hay mưa phùn) tuyết trung bình hay mạnh 69 Dự phòng 70 TUYẾT 71 Tuyết nhẹ 72 Tuyết trung bình 73 Tuyết mạnh 74 Hạt băng nhẹ 75 Hạt băng trung bình 76 Hạt băng mạnh 77-79 Dự phòng 80 MƯA RÀO HAY GIÁNG THỦY CÁCH KHOẢNG 81 Mưa rào hay mưa cách khoảng, nhẹ 82 Mưa rào hay mưa cách khoảng, trung bình 83 Mưa rào hay mưa cách khoảng, mạnh 84 Mưa rào hay mưa cách khoảng, dội 85 Tuyết rào hay tuyết cách khoảng, nhẹ 86 Tuyết rào hay tuyết cách khoảng, trung bình 87 Tuyết rào hay tuyết cách khoảng, mạnh 88-89 Dự phòng 90 DÔNG 91 Dông nhẹ hay trung bình không kèm giáng thủy 92 Dông nhẹ hay trung bình kèm mưa rào hay / tuyết rào 93 Dông nhẹ hay trung bình kèm mưa đá 94 Dông mạnh không kèm giáng thủy 95 Dông mạnh kèm mưa rào hay / tuyết rào 96 Dông mạnh kèm mưa đá 97-98 Dự phòng 99 Vòi rồng 185 4.4.2.Quy tắc phát báo cho tượng thời tiết qua 4.4.2.1 Quy tắc phát báo cho tượng thời tiết qua trạm có người quan trắc W1W2 Khoảng thời gian để xác định thời tiết qua quy định sau: kỳ quan trắc (Obs: 1, 7, 13 19h); 3giờ quan trắc phụ (Obs: 4, 10, 16 22h) Thời tiết qua diễn tả mã số W1, W2 Chọn mã số W1, W2 cho chúng kết hợp với mã số ww, mô tả dược đầy đủ tốt diễn biến thời tiết thời gian quy định Nếu áp dụng quy tắc kết hợp mà có nhiều mã số thích hợp báo mã số lớn W1, mã số lớn W2 Nếu có loại hình thời tiết chế ngự suốt thời gian qua mã số W1=W2 (cùng mã số) Nếu thời gian quy định có đoạn không nắm tình hình thời tiết qua W1 phát báo thường lệ, W2 báo = / Bảng 4.3: Bảng mã số tượng thời tiết qua (W1W2) Mã số Nội dung Ghi Suốt thời gian qua lượng mây tổng quan N≤5/10 Suốt thời gian qua lượng mây tổng quan Lượng mây thay đổi 5/105/10 Nhiều mây Bão bụi hay bão cát hay tuyết cao Bão bụi, tuyết Sương mù hay sương mù kết băng hay mù khô Sương mù hay mù dày khô dày Mưa phùn Mưa phùn Mưa Mưa Tuyết mưa lẫn tuyết Tuyết (lẫn mưa) Mưa rào Mưa rào Dông Dông Ít mây 4.4.2.2 Quy tắc phát báo cho tượng thời tiết qua trạm quan trắc tự động Wa1Wa2 1) Khoảng thời gian bao hàm Wa1 Wa2 là: (i) quan trắc 0000, 0600, 1200 1800 GQT; 186 (ii) quan trắc 0300, 0900, 1500 2100 GQT; (iii) quan trắc trung gian thực theo 2) Cần chọn mã số Wa1Wa2 nhằm tận dụng khả trạm tự động để phát thời tiết qua kết hợp với wa1wa2 diễn tả đầy đủ tốt thời tiết khoảng thời gian tương ứng; 3) Nếu trạm tự động có khả phát tình thời tiết bản, dùng mã số thấp để miêu tả tượng có đặc tính chung Nếu trạm tự động có khả phân biệt cao dùng mã số lớn giải thích chi tiết tượng Với loại tượng bản, mã số cao khả phân biệt trạm tự động phát báo; 4) Nếu thời tiết khoảng thời gian quy định trải qua thay đổi hoàn toàn nhận biết được, mã số chọn cho W a1Wa2 phải mô tả thời tiết chế ngự trước loại thời tiết wawa Mã số lớn dùng cho Wa1, mã số lớn thứ hai cho Wa2; 5) Nếu khoảng thời gian thời tiết thay đổi không đáng kể đến mức mã số chọn cho thời tiết qua mã số báo cho Wa1 Wa2 Ví dụ mưa suốt thời gian qua báo W a1Wa2 = 44 với trường hợp trạm khả phân biệt dạng giáng thủy, hay W a1Wa2 = 66 với trường hợp trạm có khả phân biệt cao Bảng 4.4: Bảng mã thời tiết qua báo từ trạm thời tiết tự động Mã số Wa1Wa2 Nội dung Không quan trắc tượng thời tiết có ý nghĩa Tầm nhìn giảm Hiện tượng di chuyển theo gió, tầm nhìn giảm Sương mù Giáng thủy Mưa phùn Mưa Tuyết, viên băng Mưa rào hay giáng thủy ngắt quãng Dông 4.5 Cách ghi kết quan trắc tượng khí tượng 187 Hiện tượng khí tượng quan trắc kỳ quan trắc ghi vào sổ SKT-1, quan trắc kỳ quan trăc phụ hay kỳ quan trắc phục vụ ghi sổ SKT-2 theo trình tự tượng quan trăc trước ghi trước, tượng quan trăc sau ghi sau: thời tiết Hiện tượng Giờ Hà Nội Ký hiệu  19 00 -700 ≡0600-700 Thời điểm bắt đầu Thời điểm kết thúc ww 13 W1W2 188 01200-1300 CHƯƠNG 5: QUAN TRẮC THỜI GIAN NẮNG Quan trắc thời gian nắng quy định sau: - Đơn vị đo thời gian nắng: - Số nắng đo độ cao cách mặt đất 1,5 mét - Phạm vi đo: (0 ÷ 24) - Độ phân giải: 60 giây - Sai số cho phép phép đo: 0,1 5.1 Quan trắc nắng nhật quang ký Campbell Stokes 5.1.1 Yêu cầu kĩ thuật lắp đặt điều chỉnh nhật quang ký 5.1.1.1 Yêu cầu kỹ thuật - Máy phải vĩ độ trạm 11 10 Hình 21 Nhật quang ký Campbell Stokes 189 - Trục máy phải trùng thẳng hướng theo trục bắc nam - Quả cầu thủy tinh - Đế cố định - Rãnh đế di động - Giá đỡ cầu - Máng giản đồ - Đế di động - Hai ốc trụ - Hai ốc chặn - Thang vĩ độ 10 - Lỗ hình cung 11 - Trụ chân ốc - Đế máy đặt ngang cột có độ cao 1,5m so với mặt vườn quan trắc 5.1.1.2 Cách điều chỉnh nhật quang ký Campbell Stokes: a) Điều chỉnh thăng bằng: Trước hết vặn lỏng ốc phía đế di động, xoay máy để trụ chân ốc (11) vào lỗ hình cung (10) Dùng ống thủy chuẩn để xác định thăng theo chiều đông tây Vặn hai đinh ốc phía đế di động để đưa giọt nước thủy chuẩn vào Sau đó, lại đặt ống thủy chuẩn thành đế di động theo hướng bắc nam, vặn ốc phía bắc để lấy thăng Hình 5.2: Các loại giản đồ vị trí lắp đặt b) Điều chỉnh vĩ độ: Trục đối xứng nhật quang ký phải song song với đường Bắc Nam Để điều chỉnh vĩ độ, nới lỏng đinh ốc giữ giá đỡ cầu, đẩy giá đỡ đường rãnh tới gạch mục tiêu trùng với vĩ độ địa phương Sau xiết chặt đinh ốc Sự điều chỉnh phải phối hợp với điều chỉnh hướng Bắc Nam 5.1.2 Nội dung quan trắc Quan trắc thời gian nắng tính theo vết cháy giản đồ, giản đồ dùng theo mùa, đặt theo khe máng sau (hình 5.2): - Từ ngày tháng đến ngày 15 tháng (mùa xuân) dùng giản đồ thẳng đặt khe máng 190 - Từ ngày 16 tháng đến ngày 31 tháng (mùa hè) dùng giản đồ cong ngắn đặt khe máng - Từ ngày tháng đến ngày 15 tháng 10 (mùa thu) dùng giản đồ thẳng đặt khe máng - Từ ngày 16 tháng 10 đến hết tháng (mùa đông) dùng giản đồ cong dài đặt khe máng Hàng ngày giản đồ nhật quang ký tiến hành thay lần: + Buổi sáng trước lúc mặt trời mọc lau chùi nhật quang ký, lắp giản đồ cắm chốt vị trí chữ A + Buổi trưa 12 thay giản đồ cắm chốt vị trí chữ B Sau mặt trời lặn, tháo giản đồ quay máng úp xuống Việc thay giản đồ cần làm quy cách phải nhanh gọn, lúc thay giản đồ mà trời nắng phải che máy để tránh vết cháy thừa, cháy loang Trước thay giản đồ phải ghi mặt sau giản đồ: tên trạm, giờ, phút tháo lắp số thứ tự giản đồ từ ngày đầu tháng đến ngày cuối tháng, mặt trước ghi chữ A B Lưu ý: - Khi ghi mặt trước mặt sau cần tránh phía cháy giản đồ - Khi thay ý đặt giản đồ cho vạch kẻ giản đồ trùng với vạch kẻ máy, để chốt cắm đường kẻ - Mỗi giản đồ dùng lần, không dùng lại cho dù dùng trời không nắng - Nếu thay vị trí buổi sáng lỗ cắm kim giản đồ trùng với vạch 10h, buổi chiều trùng vạch kẻ 16h 5.1.3 Quy toán giản đồ 5.1.3.1 Hiệu giờ: Trước quy toán phải kiểm tra xem giản đồ có đặt vạch kẻ quy định không Nếu lỗ cắm cách vị trí quy định phải làm hiệu chính, muốn hiệu phải lấy lỗ cắm kim làm mốc (10h, 16h) với độ dài khoảng vạch sẵn giản đồ dễ dàng vạch mốc khác 5.1.3.2 Đọc thời gian có nắng Quy toán thời gian nắng khoảng vết cháy dài hay ngắn khoảng đó, không ý vết cháy rộng hay hẹp Nếu vết cháy 191 đen hay vàng thành điểm biệt lập cộng gộp lại để tính Khi vết cháy suốt từ đường kẻ đến đường kẻ khác ghi vào giản đồ 10, vết cháy chiếm 2/10 ghi 02 Trường hợp có chấm riêng biệt < 1/10 ta lấy ghi 01 Khi trời nắng to giản đồ có vết cháy suốt, 12 thay giản đồ thấy vết cháy kết thúc trước 12h giản đồ buổi chiều thấy vết cháy trước 12h quy toán phép cộng phần thừa giản đồ buổi chiều vào phần thiếu giản đồ buổi sáng Trường hợp giản đồ buổi sáng cháy giản đồ buổi chiều cháy thừa (trước 12h) phần thừa bỏ vết cháy (nguyên nhân vết cháy cháy loang) Số liệu đọc ghi thành hàng vào vị trí thích hợp giản đồ bút chì đen, đọc xác đến 0.1h Hết tháng bó tất giản đồ theo từ giản đồ thứ đến giản đồ cuối thành tập để lập bảng số liệu BKT-15 5.2 Quan trắc nắng nhật quang ký Universal 5.2.1Cách thay giản đồ nhật quang ký Universal: Giản đồ nhật quang ký có loại: Loại thẳng loại cong - Từ 16 tháng 10 đến hết tháng dùng giản đồ loại cong đặt khe máng - Từ tháng đến 15 tháng từ tháng đến 15 tháng 10 dùng giản đồ loại thẳng đặt khe - Từ 16 tháng đến 31 tháng dùng giản đồ cong đặt khe Trước thay giản đồ, cần ghi tên trạm, giờ, ngày tháng năm phía sau giản đồ Giản đồ buổi sáng ghi chữ A, buổi chiều ghi chữ B Buổi sáng thay giản đồ lúc 5h30, buổi trưa lúc 12 giờ, theo địa phương Buổi tối sau mặt trời lặn, tháo giản đồ, quay úp máng cắm chốt phía Việc thay giản đồ cần thực nhanh chóng, lúc thay nắng, phải che máy, để khỏi có vết cháy ghi giản đồ Chú ý vạch 12 giản đồ phải trùng với vạch kẻ máng, lỗ cắm kim giản đồ buổi sáng trùng với đường kẻ 10 giờ, giản đồ buổi chiều trùng với đường kẻ 18 192 5.2.2 Quy toán giản đồ Quy toán giản đồ nắng xác tới 1/10 Nếu có nắng ghi 1,0; kéo dài 1/10 ghi 0,1; kéo dài 5/10 ghi 0,5… Nếu phần lẻ ≥ 0,5 0,1 (≥ phút) quy thành 0,1 giờ; < 0,5 0,1 bỏ Vết nắng gồm vết cháy đen, vết vàng vết đổi màu nắng tạo nên Nếu ngày có chấm, dù chấm bé tính 0,1 Nếu khoảng có từ hai chấm trở lên, phải tính gộp lại vào độ dài tổng cộng để xác định thời gian có nắng Nếu chấm nhỏ (< 0,5 0,1 giờ) nằm rải rác số khoảng mà tổng lượng ≤ 0,1 giờ, tính 0,1 ghi 0,1 vào khoảng Hình: 5.3 Nhật quang ký Universal 193 194 [...]... máy tự ghi sau quan trắc 7 giờ, nhưng không chậm quá 7 giờ 20 phút Chú ý: Các hạng mục: tuyết (nếu có), trạng thái mặt đất, lượng bốc hơi, chỉ quan trắc lúc 7 và 19 giờ (giờ Hà Nội) Lượng mưa: Đối với kỳ quan trắc 1 giờ, ghi lượng mưa từ 19 giờ đến 1 giờ, kỳ quan trắc 7 giờ ghi tổng lượng mưa từ 19 giờ đến 7 giờ, kỳ quan trắc 13 giờ ghi tổng lượng mưa từ 19 giờ đến 13 giờ và kỳ quan trắc 19 giờ ghi tổng... đến 13 giờ và kỳ quan trắc 19 giờ ghi tổng lượng mưa từ 19 giờ hôm trước đến 19 giờ hôm sau 1. 3.3.2 Kỳ quan trắc phụ - Tuân theo trình tự quan trắc như ở kỳ quan trắc chính, không đảo lộn thứ tự, các hạng mục không quan trắc trong kỳ quan trắc phụ thì bỏ qua; Thời gian không kéo dài hay rút ngắn lại, khí áp vẫn đọc đúng giờ tròn - 1. 3.3.3 Kỳ quan trắc từng giờ • • - Trước giờ tròn 20 phút: chuẩn bị sổ... kinh độ < 10 5 0E, cứ mỗi độ lấy giờ Hà Nội trừ đi 4 phút, mỗi phút trừ đi 4 giây + Những nơi có kinh độ > 10 5 0E, cứ mỗi độ cộng thêm 4 phút, mỗi phút cộng thêm 4 giây Ví dụ: Trạm Khí tượng Móng Cái ở kinh độ 10 7058’E, lúc ở Hà Nội là 13 giờ thì ở Móng Cái là 13 h 11 ’52’’ - Giờ Quốc tế (GMT): lấy giờ Hà Nội trừ đi 7 1. 3.5 Qui định quan trắc • Mọi quan trắc viên phải tuân theo trình tự quan trắc đã qui... dụng cụ chiếu sáng, thông tin liên lạc, Trước giờ tròn 10 phút đến giờ tròn: Lần lượt tiến hành quan trắc gió, mây, nhiệt độ không khí, độ ẩm không 13 • - - khí, tầm nhìn ngang, hiện tượng khí tượng, khí áp Nếu quan trắc phục vụ bão, không quan trắc độ ẩm không khí Tính toán số liệu, thảo mã điện, chuyển điện từ 4 phút đến 5 phút sau giờ tròn 1. 3.4 Xác định thời gian ở trạm Mỗi trạm phải có ít nhất... tròn 10 phút đến trước giờ tròn 1 phút: - Quan trắc trạng thái mặt đất; - Quan trắc nhiệt độ mặt đất và các lớp đất sâu Trường hợp đo nhiệt độ đất dưới sâu bằng nhiệt kế hiện số, đọc số liệu trong nhà trước khi quan trắc gió; Quan trắc mây: Lượng mây tổng quan, lượng mây dưới, lượng của từng - - loại mây, loại mây, dạng mây, tính mây, dạng phụ và mây phụ, mây nguồn gốc, độ cao chân mây; Quan trắc nhiệt... Trạm phải gửi BCT2, riêng tháng 1 và tháng 7 gửi thêm - BCT3 về Đài Khí tượng Thuỷ văn khu vực và Trung tâm Mạng lưới Khí tượng Thuỷ văn và Môi trường Khi có hiện tượng thời tiết đặc biệt, dụng cụ quan trắc hư hỏng hay những lý do đột xuất khác có liên quan đến hoạt động của trạm, phải báo cáo riêng và gửi về các địa chỉ như trên 1. 3.6 Kỷ luật quan trắc Trong ca trực, quan trắc viên phải kiểm tra công... khi front đi qua b Mây front lạnh Do tốc độ di chuyển của khối không khí lạnh lớn hơn khối không khí nóng, nên không khí nóng bị không khí lạnh đẩy lên cao Những lớp không khí lạnh ở dưới do ảnh hưởng của ma sát mặt đất, nên chuyển động chậm hơn các lớp không khí bên trên Vì vậy, ở gần mặt đất mặt front dốc hơn, do đó không khí trước mặt front bốc lên cao hầu như theo chiều thẳng đứng và khá mạnh, dẫn... - Trước khi quan trắc phải kiểm tra tình trạng các thiết bị máy móc, nếu có sai lệch phải chấn chỉnh kịp thời và phải ghi vào sổ quan trắc Dụng cụ hỏng phải thay thế, không có dự trữ phải báo cáo xin thay thế Chỉ được ghi những điều quan trắc được, cấm bịa số liệu Triệt để tuân thủ, thực hiện giờ nào việc đấy, không làm sớm, chậm, bỏ sót hoặc làm sai • Ghi kết quả quan trắc: kết quả quan trắc được phải... nhiệt độ của khối không khí, gây bất ổn định trong khí quyển Ngoài ra quá trình loạn lưu cũng dẫn đến việc hình thành mây 17 - Có ba nguyên nhân cơ bản dẫn đến việc hình thành mây: Sự giãn nở đoạn nhiệt của không khí khi có chuyển động thăng - Quá trình trao đổi rối (loạn lưu) - Quá trình mất nhiệt do bức xạ Trên thực tế mây được hình thành do một số nguyên nhân như: 2 .1. 2 .1 Mây đối lưu nhiệt Mây đối... nhiệt độ đạt tới nhiệt độ 16 điểm sương, hơi nước đạt trạng thái bão hoà (độ ẩm độ không khí tương đối đạt 10 0%) và bắt đầu ngưng kết, xuất hiện những hạt nước rất nhỏ và mây hình thành • Hạt nhân ngưng kết: Hạt nhân ngưng kết đóng vai trò quan trọng trong quá trình ngưng kết hơi nước trong khí quyển Thí nghiệm cho thấy khi không khí hoàn toàn trong sạch, hiện tượng ngưng kết trong khí quyển không xảy ra ... có quan trắc khí tượng bề mặt, Trạm quan trắc khí tượng nông nghiệp, khí tượng cao không, khí tượng hải văn, môi trường có quan trắc khí tượng bề mặt Hiện nước ta có 25 trạm quan trắc khí tượng. .. tả tượng khí tượng 16 5 4.3 Nội dung cách quan trắc tượng khí tượng 17 0 4.4 Cách phát báo tượng khí tượng 17 4 4.5 Cách ghi kết quan trắc tượng khí tượng 18 7 CHƯƠNG 5: QUAN TRẮC... 18 9 5 .1 Quan trắc nắng nhật quang ký Campbell Stokes .18 9 5.2 Quan trắc nắng nhật quang ký Universal 19 2 CHƯƠNG 1: TỔ CHỨC QUAN TRẮC KHÍ TƯỢNG 1. 1 Mạng lưới nhiệm vụ trạm khí tượng 1. 1.1