Перечень оборудования Метеорологической Обсерватории МГУ

1. Метеорология (основное оборудование)

1.1 Автоматический метеорологический комплекс Vaisala, оснащенный датчиками температуры, влажности, атмосферного давления, скорости и направления ветра, количества осадков (РД Р 52.04.818-2014).

1.2 Барометр чашечный станционный - предназначен для измерения атмосферного давления, ТУ 25-11-1220-76.

1.3 Анеморумбометр М-63М-1 - предназначен для измерения скорости и направления ветра, состоит из блока датчиков скорости и направления ветра, измерительного пульта и блока питания, ТУ 25-1607.008-82.

1.4 Метеорологический психрометрический термометр и станционный психрометр. Для измерения температуры воздуха в срок наблюдений применяется метеорологический психрометрический термометр к станционному психрометру ТМ4-1 ГОСТ 112—78 (для диапазона измерений от —35 до 40°С) и ТМ4-2 ГОСТ 112—78 (для диапазона от —25 до 50°С). Для измерения температуры ниже —35 °С применяется метеорологический низкоградусный термометр ТМ9-1 ГОСТ 112—78 (для диапазона измерений от —60 до 20°С) и ТМ9-2 ГОСТ 112—78 (для диапазона от —70 до 20°С).

1.5 Метеорологический минимальный термометр. Для измерения минимальной температуры воздуха между сроками наблюдений применяется метеорологический минимальный термометр ТМ2 ГОСТ 112—78 (тип 1 для диапазона измерений от —70 до 20°С; тип 2 для диапазона от —60 до 30°С; тип 3 для диапазона от —50 до 40°С).

1.6 Метеорологический максимальный термометр. Для измерения максимальной температуры воздуха между сроками наблюдений применяется метеорологический максимальный термометр ТМ1-1 ГОСТ 112—78 (для диапазона измерений от —35 до 50°С) и ТМ1-2 ГОСТ 112—78 (для диапазона от —20 до 70°С).

1.7 Гигрометр волосной метеорологический. Для измерения влажности воздуха при температуре воздуха ниже —10°С применяется гигрометр волосной метеорологический ТУ 25-04-1862-72.

1.8 Гелиограф (ТУ 25-08-440-68) предназначен для определения продолжительности солнечного сияния. Продолжительность солнечного сияния есть время, в течение которого прямая солнечная радиация равна или больше 0,1 кВт/м2. Метод определения продолжительности солнечного сияния основан на регистрации времени, в течение которого интенсивность прямой солнечной радиации достаточна для получения прожога на специальной ленте, укрепленной в оптическом фокусе шаровой стеклянной линзы, и составляет 1,4 кВт/м2.

1.9 Коленчатые термометры Савинова представляют собой комплект из четырех стеклянных ртутных термометров с цилиндрическими резервуарами, концы которых округлены, служат для измерения температуры почвы на глубинах 5, 10, 15, 20 см, ГОСТ 112.

1.10 Вытяжные почвенно-глубинные термометры представляет собой стеклянный ртутный термометр с цилиндрическим резервуаром и стеклянной шкалой для измерения температуры почвы на глубинах 20, 40, 80, 120, 160, 240, 320 см, ГОСТ 112.

1.11 Осадкомер О-1 с ветровой защитой предназначен для сбора и сохранения выпавших жидких и твёрдых атмосферных осадков с последующим измерением их количества.Для сбора осадков служит сосуд 1 в форме цилиндра высотой 40 см с внутренним диаметром 159,5 мм и площадь приемного отверстия 200 см2.

1.12 Плювиограф П-2. Для измерения и регистрации в течение суток количества выпадающих жидких атмосферных осадков, выражается в миллиметрах высоты слоя, состоит из приемного сосуда, регистрирующей части и корпуса, ИЛАН.416131.004 ТУ.

2. Актинометрия

2.1.1 Актинометр М-3(ТУ 25-04.1740-80) предназначен для измерения прямой солнечной радиации, поступающей на перпендикулярную лучам поверхность, в диапазоне длин волн 0,3-10 мкм. Диапазон измерения энергетической освещенности от 0,04 до 1,10 кВт/м2. Время установления выходного сигнала преобразователя не более 30 с. Предел допускаемой относительно погрешности измерения энергетической освещенности ±4 %. Предел дополнительной погрешности измерения энергетической освещенности, вызываемой отклонением температуры воздуха от нормального значения +20оС на каждые 10оС ±1%.

2.1.2 Пиранометр М-80 (ТУ 25-04.1744-81) предназначен для измерения рассеянной/суммарной/отраженной солнечной радиации в диапазоне длин волн 0,3-2,4 мкм. Диапазон измерения энергетической освещенности от 0,01 до 1,6 кВт/м2. Время установления выходного сигнала преобразователя не более 50 с. Предел допускаемой относительной погрешности измерения энергетической освещенности не более 11%.

2.1.3. Балансомер М-10М (ТУ 25-04.1745-80)предназначен для определения радиационного баланса деятельной поверхности в диапазоне длин волн от 0.3 до 40 мкм. Диапазон измерения радиационного баланса от 0.7 до 1.1 кВт/м2. Разница между значениями коэффициента преобразования сторон (асимметрия преобразователя не более ±5. Время установления выходного сигнала преобразователя с погрешностью 1% не более 15 с. Основная приведенная погрешность измерения радиационного баланса не более ±20%.

2.2.1. Балансомер CNR 4 фирма Kipp & Zonen, Нидерланды служит для измерения радиационного баланса земной поверхности. Состоит из 4 датчиков. Два датчика предназначены для измерения коротковолновой радиации в диапазоне длин волн от 0.305 до 2.8 мкм (суммарная радиация и отраженная радиация), два датчика служат для измерения длинноволновых потоков в диапазоне длин волн от 4.5 до 42.0 мкм (встречное излучение атмосферы и собственного излучения земной поверхности). Чувствительность прибора от 5 до 20мВ/ Вт/м2. Инерция < 18 сек. Температурная погрешность (от-10?C дo +40?C) составляет <4 %. Рабочий температурный интервал от -40 до +80°C. Нелинейность < 1 %. Максимальная солнечная радиация 4000 Вт/м2.

2.3.1. LI-210 Photometric Sensor (измеритель естественной освещенности) - фирма LI-COR (США). Используется для измерения освещенности в естественных условиях и в помещениях с искусственным освещением. Прибор представляет собой силиконовый фотодиод со специальным набором стеклянных светофильтров для подгонки кривой чувствительности прибора под среднюю кривую видности глаза. Технические характеристики: чувствительность - около 30?A / 100 клк; температурная зависимость - 0,15% от максимальной температуры,°C.; косинусная поправка - косинус скорректирован до угла падения 80°; диапазон рабочих температур - от -40 до 65°C.

2.3.2. Фотометр для измерения естественной освещенности земной поверхности (Daylight Photometer Head), 910GV, PRCKrochmannGmbH, Германия. Прибор предназначен для мониторинга естественной освещенности горизонтальной поверхности и четырех вертикальных поверхностей, обращенных к северу, востоку, югу и западу. В качестве датчиков естественной освещенности используются пять фотоэлементов, покрытых специальными стеклянными колпаками. Термостат устанавливается внутри помещения, рабочая температура для блока термостата составляет от 10 до 35°C. Наличие термостата позволяет использовать прибор при широком диапазоне температур. Черное затеняющее кольцо диаметром 40 см предотвращает попадание на датчики отраженного света.

2.3.3. LI-190 Quantum Sensor Measure Photosynthetically Active Radiation (измеритель фотосинтеически активной радиации), фирма LI-COR (США).Квантовый датчик для измерения солнечного излучения в области спектра 400-700 нм (ФАР). Предусмотрена возможность измерения ФАР как в квантовых единицах, так и в энергетических. Прибор представляет собой силиконовый фотодиод со специальным набором стеклянных светофильтров для подгонки кривой чувствительности прибора под среднюю кривую фотосинтеза в квантовом выражении. Технические характеристики: чувствительность - около 5?A/1000 мкмоль с-1 м-2; температурная зависимость - 0,15% от максимальной температуры,° C. косинусная поправка - косинус скорректирован до угла падения 80°; диапазон рабочих температур - от -40 до 65°C.

2.3.4. Радиометры серии UVS (UVS-A-T, UVS-E-T), Kipp&Zonen и серии UVB-1 и UVA-1 YES, Yankee environmental systems сконструированы для точных измерений солнечной ультрафиолетовой радиации в разных спектральных диапазонах. Все модели измеряют суммарную ультрафиолетовую радиацию, то есть сумму прямой солнечной радиации и радиации, которая рассеивается молекулами воздуха, облаками и аэрозолями. Угловая характеристика соответствует косинусу зенитного угла для идеальной Ламбертовской поверхности. Внутренний оптический фильтр, детектор и электронный предусилитель термо-электростабилизированы. Это уменьшает вариации спектральной чувствительности, вызванные изменениями температуры окружающей среды. Для того, чтобы отслеживать внутреннюю температуру прибора предусмотрен аналоговый выход напряжения, генерируемый независимой контрольной электрической сетью. Спектральная чувствительность прибора UVS-E-T и UVB-1 соответствует эритемной кривой действия для человеческой кожи ISO17166:1999 / CIES 007/E-1998. Радиометры UVS-A-T и UVA-1 позволяют точно измерять атмосферную солнечную радиации УФ-А диапазона спектра. Аналоговый выход напряжения пропорционален излучению в Вт/м2.

2.3.5. Солнечный и небесный фотометр CIMEL, который входит в наземную сеть AERONET, оценки оптических и микрофизических характеристик аэрозоля, https://aeronet.gsfc.nasa.gov/. Измерения ослабления прямой солнечной радиации проводятся на 8 длинах волн (340, 380, 440, 500, 670, 870, 940 и 1020 нм) при изменении оптической массы атмосферы m на 0.5, если m=5-7; при изменении m на 0.25, если m=2-5; и каждые 15 минут при m<2. Канал 940 нм используется для восстановления влагосодержания атмосферы W, а 7 остальных фильтров - для определения спектральной аэрозольной оптической толщины атмосферы. Ширина полосы пропускания на половине максимума составляет 2 нм в УФ области спектра и 10 нм - для остальных фильтров. Прибор имеет 2 коллиматора с одинаковыми углами зрения 1.20 для измерений прямого и рассеянного от небесной полусферы солнечного излучения. Измерения в солнечном альмукантарате и в главной солнечной плоскости производятся в 4 спектральных каналах: 440, 500, 670 и 870 нм - при массах атмосферы m=4, 3, 2, 1.7 и далее 1 раз в час. По измерениям небесного излучения восстанавливают распределение аэрозольных частиц по размерам, альбедо однократного рассеяния, фактор асимметрии, комплексный показатель преломления и другие характеристики аэрозолей. Прибор работает в диапазоне температур от -30°С до +60°С и требует минимального ухода при неблагоприятных погодных условиях.

2.4.1. Аппаратно-программный комплекс SUN для сбора и обработки актинометрической информации. Он представляет собой систему сбора и первичного анализа актинометрических измерений. Комплекс SUN состоит из аппаратной части, к которой с помощью экранированных витых пар длиной до 30 метров могут быть подсоединены 15 различных датчиков. Работа системы происходит во взаимодействии с IBM РС через стандартный последовательный порт при помощи резидентной программы, которая периодически активизируется для опроса датчиков, подключенных к системе, после чего последовательно записывает результаты измерений в два одинаковых файла. Период опроса датчиков – 1мин., время опроса одного датчика -0.11 сек. Программа позволяет редактировать и автоматически обрабатывать данные.

3. Дистанционное зондирование нижней атмосферы

4. Химический состав атмосферных осадков

4.1. рН-метр Эксперт-001 (ООО Эконикс-Эксперт, РФ). Измерение рН растворов. Диапазон -1 до +14, дискретность 0,01 рН.

4.2. Кондуктометр Эксперт-002 (ООО Эконикс-Эксперт, РФ). Измерение электропроводности растворов.  Диапазон 0,01 - 1999 мкСм/см, дискретность 0,01 мкСм/см.

4.3. Ионный хроматограф Джетхром (ООО Портлаб, РФ) с программным обеспечением Мультихром. Измерение концентраций катионов и анионов в водных растворах. Для разделения анионов применяется хроматографическая колонка ICSep AN2 CONCISE (США). Для разделения катионов Shodex IC YS-50 (Япония). Диапазон определяемых концентраций 0,01 - 30 мг/л, с предварительным разбавлением возможно определение до 100 мг/л анионов и катионов.

4.4. Деионизатор Д-301 (ООО Портлаб, РФ). Получение деионизованной воды, необходимой для приготовления стандартов и реагентов в ионной хроматографии. Удельное сопротивление воды на выходе не менее 17,7 Мом/см.