Stivensono ekranas

Kodėl orų stebėjimams svarbus prietaisų ekranavimas

Meteorologiniai matavimai yra tokie patikimi, kokios yra jų atlikimo sąlygos. Stivensono ekranas atlieka pagrindinį vaidmenį užtikrinant, kad pagrindiniai meteorologiniai rodmenys - oro temperatūra, drėgmė ir atmosferos slėgis- nebūtų iškraipomi dėl tiesioginio elementų poveikio. Be tokio standartizuoto korpuso jutikliai gali lengvai perkaisti saulės šviesoje, per greitai atvėsti pavėsyje arba surinkti drėgmės, kuri iškreipia rodmenis.

XIX a. britų civilinės inžinerijos inžinieriaus Thomaso Stevensono sukurtas ekranas tapo pasauliniu meteorologinių stebėjimų standartu. Jis leidžia prietaisams veikti laisvai cirkuliuojančiam orui ir kartu apsaugo juos nuo lietaus, saulės spinduliuotės, vėjo ir kitų trukdančių veiksnių. Pagrindinė jo funkcija - sukurti kontroliuojamą mikroaplinką, atspindinčią tikrąsias aplinkos sąlygas, todėl duomenys tampa tikslesni ir palyginami laike ir erdvėje.

Visur, kur renkami aukštos kokybės meteorologiniai duomenys - nuo nacionalinių meteorologijos tarnybų iki žemės ūkio lauko stočių ir klimato tyrimų punktų - Stevenson ekranai yra įprastas dalykas.

Pagrindinės savybės ir dizaino principai

Klasikinis Stivensono ekranas - tai balta medinė dėžė, sumontuota standartiniame aukštyje (paprastai 1,25-2 metrai virš žemės), turinti šias savybes:

• Šonai su grotelėmis: Šie horizontalūs skersiniai leidžia orui laisvai tekėti pro ekraną, todėl viduje esantys prietaisai yra veikiami aplinkos oro, tačiau nėra tiesiogiai veikiami vėjo gūsių ar lietaus.
• Dvigubas stogas: Dvigubas stogas yra dvisluoksnis, kad izoliuotų prietaisus nuo saulės spinduliuojamos šilumos ir apsaugotų nuo dirbtinio atšilimo.
• Balti dažai: Išorė nudažyta baltai, kad atspindėtų saulės spinduliuotę ir kuo mažiau sugertų šilumą.
• Patalpinimo gairės: Stivensono ekranai paprastai įrengiami ant natūralios žolės paviršiaus, atokiau nuo dirbtinių šilumos šaltinių, pastatų ar didelių atspindinčių paviršių, kad būtų išvengta lokalaus šilumos poveikio.

Nors dėl šiuolaikinių medžiagų ir automatizavimo buvo sukurtos naujesnės priedangos (pvz., iš UV spinduliuotės atsparaus plastiko pagaminti ekranai), oficialiose meteorologijos stotyse vis dar plačiai naudojami ir pripažįstami tradiciniai Stivensono ekranai, ypač kai svarbu, kad jie atitiktų istorinius klimato įrašus.

Kokios priemonės laikomos Stivensono ekrane

Stivensono ekrane laikomi prietaisai, kuriuos reikia saugoti nuo tiesioginio poveikio, tačiau kurie gali reaguoti į aplinkos sąlygų pokyčius. Paprastai tai būna:

• Termometrai: Sausojo ir drėgnojo termometrai matuoja oro temperatūrą ir drėgmę. Taip pat gali būti naudojami didžiausios ir mažiausios temperatūros termometrai, kad būtų galima stebėti dienos ekstremumus.
• Higrometrai: Naudojami santykinei oro drėgmei matuoti, dažnai kartu su sauso/šlapio termometrais.
• Barometrai (kartais): Nors šiandien barometrai dažnai įrengiami patalpose, senesnėse stotyse, kai būdavo tinkama ventiliacija, barometrai kartais būdavo įrengiami Stivensono ekranuose.
• Duomenų kaupikliai: Šiuolaikinėse stotyse vietoj rankinių prietaisų naudojami skaitmeniniai temperatūros ir drėgmės jutikliai su integruota atmintimi.

Kodėl Stivensono ekranai vis dar aktualūs šiandien

Nepaisant automatinių meteorologijos stočių ir jutiklių technologijų pažangos, Stivensono ekranas tebėra oro temperatūros ir drėgmės matavimo etalonas. Kadangi daug istorinių meteorologinių duomenų buvo surinkta naudojant šią pastogės konstrukciją, tolesnis Stivensono ekranų arba jų kruopščiai kalibruotų šiuolaikinių atitikmenų naudojimas padeda išlaikyti duomenų tęstinumą vykdant ilgalaikę klimato stebėseną.

Jie taip pat išlieka ypač vertingi švietimo, mokslinių tyrimų ir žemės ūkio srityse, kur labai svarbu suprasti mikroklimatą ir paviršiaus lygio atmosferos sąlygas. Iki minimumo sumažinant radiacijos, kritulių ir paviršiaus šilumos įtaką, Stivensono ekranai užtikrina, kad matavimai atspindėtų tikrąją atmosferos būklę, o ne matavimo įrangos ypatumus.