Определяемая величина

Диапазон измерений

Предел допускаемой погрешности для внедряемых средств измерений

Справочные данные

Дополнительные рекомендации

Требования к оперативной погрешности измерений по Руководству ВМО [4]

Диапазон измерений

Требуемая погрешность измерений

Достижимая погрешность измерений

Примечания

1 Атмосферное давление, гПа

1.1 Абсолютное значение

От 600 до 1070

±0,3

От 500 до 1080

±0,1

±0,15

Давление как на уровне станции, так и СУМ. На погрешность измерения существенно влияет динамическое давление, обусловленное действием ветра, если не предпринимается никаких мер предосторожности.

Неадекватная компенсация температуры преобразователем может существенно повлиять на погрешность измерения. При измерениях с борта судов на давление на СУМ влияет погрешность при определении высоты барометра

1 Измеряется мгновенное значение абсолютного давления.

2 Для СИ атмосферного давления, используемых в составе автоматических метеорологических станций, предел допускаемой основной погрешности ±0,5 гПа.

3 Величина вариации показаний СИ при одном и том же давлении должна быть не более 0,05 гПа

1.2 Барическая тенденция (характер и величина изменения атмосферного давления за последние три часа до срока наблюдения)

От 0 до 100

±0,3

-

±0,2

±0,2

Разница между мгновенными значениями

-

Ветер

1 Для СИ параметров ветра, используемых в составе необслуживаемых автоматических метеорологических станций и систем, допустимо ограничиться вычислением средних значений в срок, а максимальных - между сроками.

2 Средние значения скорости и направления ветра, скользяще осредненные за мин и 10 мин, должны отображаться и регистрироваться в диапазоне от 0,5 до 55 м/с с дополнительной погрешностью вычисления ±1 % от погрешности измеренных мгновенных значений скорости и направления ветра. Разрешение данных при отображении и регистрации 0,1 м/с по скорости, 10 градусов по направлению.

3 Максимальная скорость ветра, выбранная за прошедшие 10 мин и между сроками из ряда измерений мгновенной скорости ветра, должна отображаться и регистрироваться в диапазоне от 5 до 60 м/с.

4 Разрешение данных при выдаче 1 м/с.

5 Сроки (начало, окончание) задаются оператором

2.1 Средняя скорость V_cp (среднее значение за 10 мин), м/с

От 0,5 до 55,0

±0,5 для V_cp ≤ 5;

±6 % для V_cp > 5

От 0 до 75

±0,5 для V_cp ≤ 5;

±10 % для V_cp > 5

±0,5 для V_cp ≤ 5;

±10 % для V_cp > 5

Среднее значение за 2 и/или 10 мин. Нелинейные устройства.

Необходим тщательный подход к разработке процесса усреднения.

Путь синхронизации обычно выражается в виде усредненных величин длины синхронизации, рассчитанных по декартовым компонентам (см. часть III, глава 3, раздел 3.6 Руководства ВМО [4]).

При использовании ультразвуковых анемометров не требуется ни пути синхронизации, ни постоянной времени.

Для перемещающихся мобильных станций необходимо учитывать перемещение станции, в том числе связанную с ним погрешность

2.2 Мгновенная скорость ветра V_мгн, м/с

От 1 до 55

±0,5 для V_мт ≤ 5;

±10 % для V_мгн > 5

-

-

-

-

-

2.3 Направление (среднее значение за 10 мин), градус

От 0 до 360

±5

От 0 до 360

±5

±5

-

-

3 Температура воздуха t, °С

-

1 Время осреднения измеренных значений температуры должно быть 10 мин

3.1 Температура воздуха

От -50 до 50

±0,2 для t > -30;

±0,4 для t ≤ -30

От -80 до 60

±0,1 для t > -40 и t ≤ 40;

±0,3 для t > 40 и t ≤ -40

±0,2

На достижимую погрешность и эффективную постоянную времени может оказать влияние конструкция метеорологической будки, защищающей термометр от солнечного излучения

2 Для СИ, используемых в составе необслуживаемых автоматических метеорологических станций, период обновления данных должен быть не более 3 ч. При этом допускается увеличение предела основной погрешности до ±0,3 °С

3.2 Максимальная температура за определенный интервал времени

От -60 до 60

±0,5

От -80 до 60

±0,3 для t >-40 и t ≤ 40;

±0,5 для t > 40 и t ≤ -40

±0,2

-

3 Для получения экстремальных значений (между сроками и за сутки) должно быть обеспечено непрерывное или периодическое (с необходимой дискретностью) измерение температуры воздуха.

4 При периодических измерениях предел допускаемой основной погрешности определения экстремумов ±0,5 °С (включая погрешности СИ и интерполяции вычисления экстремальных значений).

3.3 Минимальная температура за определенный интервал времени

От -60 до 60

±0,5

От -80 до 60

±0,3 для t > -40 и t ≤ 40;

±0,5 для t > 40 и t ≤ -40

±0,2

-

5 Предельная дополнительная погрешность (ПДП) измерения температуры воздуха при воздействии прямых солнечных лучей ПДП ≤ ±0,2 °С (ПДП ≤ ±0,3 °С для необслуживаемых автоматических метеорологических станций)

4 Влажность воздуха

Температура точки росы, относительная влажность φ и температура воздуха t взаимосвязаны и соответственно взаимосвязаны их погрешности

1 Время осреднения измеренных значений влажности должно быть 10 мин.

2 Для получения экстремальных значений (между сроками и за сутки) должно быть обеспечено непрерывное или периодическое (с необходимой дискретностью) измерение влажности воздуха. При периодических измерениях предел допускаемой основной погрешности определения экстремумов ±10 % (включая погрешности СИ и интерполяции вычисления экстремальных значений).

3 Для СИ, используемых в составе необслуживаемых метеостанций, период обновления данных должен быть не более

3 ч. При этом допускается увеличение предела допускаемой основной погрешности до ±5 % при t > -10 °С, ±10 % при t < -10 °С

4.1 Точка росы (при непосредственном измерении), °С

От -60 до 35

±0,5 при 100 % φ ±0,2

От -80

±0,1

±0,25

Погрешность измерений зависит от отклонения от температуры воздуха

4.2 Относительная влажность φ, %

От 10 до 98

±5 для t > -10 °С и φ ≤ 90;

±3 для φ от 91 до 100;

±7 для t ≤ -10 °С;

до 35

±1

±0,2 °С

В случае прямого измерения и сочетания с температурой воздуха (сухой термометр). Возможны значительные ошибки, обусловленные проблемами вентиляции

5 Температура почвы t, °С

1 Диапазон измерения температуры почвы на глубинах 5, 10, 15 и 20 см - от -40 °С до 50 °С, на глубинах 20, 40, 80, 120, 160, 240, 320 см - от -20 °С до 30 °С.

2 Время осреднения измеренных значений должно быть 10 мин.

3 Оператор должен иметь возможность отсчитывать температуру почвы с разрешением 0,1 °С.

4 Периодичность обновления данных по температуре почвы на глубинах 1 раз в 3 ч или по запросу оператора.

5 Допускается применение комплекта из пяти термометров на глубинах 20, 40, 80, 160, 320 см

5.1 Температура подстилающей поверхности почвы по срочному термометру

От -60 до 70

±0,5

От -50 до 50

-

±0,2

-

5.2 Максимальная температура поверхности почвы

От -50 до 70

±0,5

-

-

-

-

5.3 Минимальная температура поверхности почвы

От -60 до 50

±0,5

-

-

-

-

5.4 Температура почвы на глубинах на оголенном участке

От -40 до 50

±0,2

-

-

-

-

5.5 Температура почвы на глубинах под естественным покровом

От -20 до 30

±0,2

-

-

-

-

-

6 Осадки

6.1 Общее количество атмосферных осадков (суточное) X, мм

От 0 до 200

±2,0 для накопительных осадкомеров, ±(0,2 + 0,05Х·М) для проточных осадкомеров, где М - масса осадков

От 0 до 500

±0,1 для Х ≤ 5,

±2 % для Х ≥ 5

±0,1 или более 5 %

Общее суточное количество. Погрешность измерений зависит от аэродинамической эффективности осадкомеров при сборе осадков и от потерь в результате испарения в нагреваемых осадкомерах

1 Диапазон измерения общего количества жидких осадков Хж в субтропических и тропических районах - от 0 до 400 мм.

2 Предел основной допускаемой погрешности СИ по количеству жидких осадков Хж - ±(0,1 + 0,2Хж) мм.

3 Порог чувствительности при измерении количества как жидких, так и твердых осадков, должен быть не более 0,05 мм.

4 Должна быть предусмотрена возможность отсчета общего количества осадков с разрешением 0,05 мм.

5 Диапазон измерений количества твердых осадков Хт за установленные интервалы времени 3, 6, 9, 12 ч должен быть от 0 до 50 мм, а в горных и субтропических районах - от 0 до 100 мм.

6 Время осреднения измеренных значений интенсивности должно быть 1 мин для жидких осадков и 10 мин для твердых

6.2 Интенсивность жидких осадков Iж, мм/мин

От 0 до 10

±(0,01 + 0,02Iж)

От 0,0003 до 33

Неприменимо для Iж от 0,0003 до 0,003;

±0,002 для Iж от 0,003 до 0,03

±5 % для Iж > 0,03

В условиях постоянного потока в лаборатории:

±5 % для для Iж > 0,03;

±2 % для для Iж > 0,17.

В полевых условиях:

±0,08

и ±5 % для Iж > 1,7

Значительные воздействия на погрешность оказывает ветер

6.3 Интенсивность твердых осадков Iт, мм/мин

От 0 до 1

±(0,001 + 0,005Iт)

-

-

-

-

-

7 Снежный покров

7.1 Высота снежного покрова h, см

От 0 до 1000 в горных районах; от 0 до 500 на равнинах

±1 для h ≤ 20;

±5 % для h > 20

От 0 до 2500

±1 для h ≤ 20;

±5 % для h > 20

±1

Средняя высота снежного покрова на территории, репрезентативной для места проведения наблюдений

1 Выдача данных от СИ высоты снежного

покрова должна осуществляться каждые 3 ч и/или по запросу оператора.

2 Необходимо вычислять среднее значение нескольких показаний, полученных в разных местах.

3 Должна быть предусмотрена возможность отсчета высоты снежного покрова с разрешением не более 1 см.

4 Для агрометеорологии необходимо также измерять количество выпавшего снега за 1 сут

7.2 Плотность снега, г/см³

От 0,1 до 0,8

±0,1

-

-

-

-

8 Продолжительность солнечного сияния, ч

От 0 до 24

±0,1

От 0 до 24

±0,1

Более ±0,1 или 2 %

-

1 Порог чувствительности СИ продолжительности солнечного сияния должен быть (120 ±12) Вт/м².

2 Должна быть обеспечена ежечасная периодичность отображения и регистрации продолжительности солнечного сияния за текущий час, за 3 ч и за 1 сут

9 Высота нижней границы облаков Н, м

От 15 до 2000

±10 для Н ≤ 100,

±10 % для Н > 100

От 0 до 30000

±10 для Н ≤ 100,

±10 % для Н > 100

~10

Достижимая погрешность измерения может с трудом поддаваться определению. Не существует никакого четкого определения для измеряемой при помощи приборов нижней границы облаков (например, основанного на глубине проникновения или существенном изменении неоднородности профиля ослабления). Значительная погрешность во время осадков

СИ должны предусматривать скользящее осреднение (на интервале от 10 до 15 с) и выбор минимального значения за истекшие 2 мин с периодом обновления результатов измерения на средствах отображения и регистрации с периодичностью не более 1 мин, а также разрешение не более 5 м при H ≤ 150 м

10 Видимость

10.1 Метеорологическая дальность видимости (МДВ), метеорологическая оптическая дальность видимости (МОД) S, м

От 50 до 70000

±50 для S < 500;

±10 % для S от 500 до 1500,

±20 % для S > 1500

От 10 до 100000

±50 для S ≤ 600;

±10 % для S от 600 до 1500,

±20 % для S > 1500

Более 20 м или 20 %

Достижимая погрешность измерения может зависеть от причины затемнения

1 СИ дальности видимости должны предусматривать скользящее осреднение измеряемой МДВ (МОД) за 1 мин с обновлением результатов измерения на средствах отображения (регистрации) с периодичностью не более 1 мин.

2 Должна быть предусмотрена возможность отсчета МДВ с разрешением не более 5 м (или 2 % от значения МДВ)

10.2 Дальность видимости на взлетно-посадочной полосе (ВПП) L, м

От 50 до 1500

±25 для L ≤ 150;

±50 для L от 151 до 1000;

±200 для L > 1000

От 10 до 2000

±10 для L ≤ 400;

±25 для L от 401 до 800;

10 % для L > 800

Более 20 м или 20 %

В соответствии с [10], [11]

1 Системы определения дальности видимости ВПП должны обеспечивать отображение видимости с обновлением информации, как минимум, каждые 60 с и регистрацию информации.

2 Период осреднения L должен составлять 1 мин для средств отображения на рабочих местах органов обслуживания воздушного движения и 10 мин для сводок в кодовых формах METAR/SPECI

10.3 Прозрачность, %

-

+1,5 %

-

-

-

-

-

10.4 Яркость фона (освещенность), кд/м²

От 40 до 15000

-

От 0 до 40000

-

10 %

Относительно 8,2 ВПП

СИ яркости фона (освещенности) должны обеспечивать непрерывные измерения яркости фона

11 Актинометрические величины

1 Вторичный измерительный преобразователь должен обеспечивать измерения выходного напряжения датчиков погрешностью не более ±1 % от номинальной величины.

2 При автономном применении СИ солнечной радиации пульт оператора должен обеспечивать цифровое отображение результатов ежечасных измерений, а также регистрацию (в течение суток, истинных и метеорологических) часовых, трехчасовых и суточных сумм радиации

11.1 Прямая солнечная радиация, кВт/м²

От 0,01 до 1,10

±3 %

-

-

-

-

11.2 Суммарная, отраженная, рассеянная солнечная радиация, кВт/м²

От 0,01 до 1,60

±11 %

-

-

-

-

11.3 Радиационный баланс, кВт/м²

От 0,01 до 1,10

±20 %

-

-

-

-

-

11.4 Ультрафиолетовая солнечная радиация, Вт/м²

От 5·10^-3 до 2·10^-2

±25 %

-

-

-

-

-

Примечания

1 В графе «Предел допускаемой погрешности для внедряемых средств измерений» в качестве предела допускаемой погрешности принята величина ±2σ, где σ - среднее квадратическое значение погрешности.

2 Требования к гидрометеорологическим наблюдениям, в том числе режимы измерений, устанавливаются в соответствующих наставлениях или методических указаниях.

3 Требуемая погрешность измерений - рекомендованные в Руководстве ВМО [4] требования к погрешности измерений для общего оперативного использования. Они были приняты всеми восемью техническими комиссиями и применимы для синоптической, авиационной, сельскохозяйственной и морской метеорологии, гидрологии, климатологии и т.д. Эти требования применимы как к неавтоматическим, так и автоматическим метеорологическим станциям, как это определено в [12]. Отдельные применения могут иметь менее строгие требования. Указанное значение требуемой погрешности измерения представляет собой погрешность регистрируемого значения по отношению к действительному значению и указывает на тот интервал, в котором находится действительное значение при указанной погрешности. Рекомендуемый уровень вероятности составляет 95 % (k = 2), что соответствует уровню 2σ для нормального (гауссового) распределения переменной величины. Предположение о том, что в расчет приняты все известные поправки, подразумевает, что ошибки в сообщаемых значениях будут иметь среднее значение (или смещение), близкое к нулю. Любое остаточное смещение должно быть незначительным по сравнению с указанным требованием к погрешности измерения. Действительное значение - это значение, которое в оперативных условиях отлично характеризует измеряемую/наблюдаемую переменную величину за репрезентативный временной интервал, на репрезентативной территории и/или в необходимом объеме с учетом размещения и установки приборов.

4 Достижимая погрешность измерений в соответствии с Руководством ВМО [4] основана на технических характеристиках средства измерений при нормальной или рекомендованной установке, которая может быть достигнута в оперативной практике. Ее следует рассматривать в качестве практической помощи пользователям при определении достижимых и допустимых требований.

Измеряемая величина

Диапазон измерений

Предел допускаемой погрешности для внедряемых средств измерений

Дополнительные требования и рекомендации

1 Скорость водного потока V, м/с

От 0,04 до 5,00

δ = +[с + d(V_в/V_изм - 1)]·100 %,

где с не более 1,5·10^-2;

d не более 4,0·10^-3;

V_в - верхний предел диапазона измерения скорости водного потока, м/с;

V_изм - измеренная скорость водного потока, м/с

1 Требования относятся к вертушкам гидрометрическим речным.

2 Допускается ограничение верхнего предела диапазона измерений.

3 Допускается ограничение нижнего предела диапазона измерений до 0,1 м/с при использовании лопастных винтов диаметром менее 120 мм.

4 Время осреднения измеренных значений скорости водного потока в соответствии с РД 52.08.163 должно быть не менее 40 с

От 0,01 до 5,00

±5 %

1 Требования относятся к СИ скорости водного потока акустического, электромагнитного и других типов.

2 Допускается ограничение верхнего и нижнего пределов диапазона измерений

2 Температура воды, °С

От 0 до 40

±0,5

-

3 Уровень воды Н_в, м

От 0 до 40

±0,1 %

1 Допускается ограничение верхнего предела диапазона измерений.

2 Требования к измерению уровня воды относятся к измерению уровня воды на реках, каналах, озерах и водохранилищах

4 Испарение, мм

От 0 до 100

±0,1 мм для ≤ 5 мм

±2 % для > 5 мм

Требования к испарению приведены для суммарного испарения за фиксированный период времени

Измеряемая величина

Требования для внедряемых средств измерений

Дополнительные требования и рекомендации

Диапазон измерений

Предел допускаемой погрешности^*

1 Температура почвы на глубине узла кущения, °С

От -30 до 50

±0,3

-

2 Температура пахотного слоя почвы, °С

От 0 до 50

±0,5

-

3 Влажность почвы,% массовая доля

От 3 до 45

±3

Измеряется в слоях по 10 см до глубины 100 см

4 Глубина промерзания и оттаивания почвы, см

От 0 до 300

±2

-

5 Высота растений, см

От 1 до 180

±1

-

6 Масса, кг:

-

- растительная

От 0,005 до 10

От ±0,001 до ±0,005

- почвы

От 0,005 до 0,5

±0,0001

7 Количество осадков на сельскохозяйственных полях Х, мм

От 0 до 100

±0,5 для Х ≤ 10,

±5 % для Х > 10

-

________

^* В качестве пределов принято ±2σ, где σ - среднее квадратическое значение погрешности.

Измеряемая величина

Требования для внедряемых средств измерений

Время осреднения

Справочные данные

Требования к оперативной погрешности измерений по Руководству ВМО [4]

Диапазон измерений

Предел допускаемой погрешности^*

Диапазон измерений

Требуемая погрешность измерений

Достижимая погрешность измерений

Примечания

1 Температура поверхностного слоя моря, °С

От -2 до 35

±0,1

-

От -2 до 40

±0,1

±0,2

-

2 Температура поверхности моря для заякоренных буев, °С

От -2 до 40

±1

-

-

-

-

-

3 Температура воды для дрейфующих буев, °С

От -2 до 40

±0,5

-

-

-

-

-

4 Соленость, %о

От 0 до 40

±0,01 ‰ (при проведении морских гидрологических наблюдений)

±0,1 ‰ (при работах по мониторингу морской среды)

-

-

-

-

-

5 Относительная электрическая проводимость R, отн. ед

От 0,05 до 1,6

От ±(1 + R)·10^-4 до 3·10^-3

-

-

-

-

-

6 Удельная электропроводимость, См/м

От 0 до 7,1

От ±0,004 до ±0,01

-

-

-

-

-

7 Гидростатическое давление Р, МПа

От 0 до 60

±0,1% Р

-

-

-

-

-

8 Скорость морского течения V, м/с

От 0,01 до 6

±0,01 м/с при V ≤ 1 м/с

±0,05 м/с при V > 1 м/с

-

-

-

-

-

9 Направление течения, градус

От 0 до 360

±5

-

-

-

-

-

10 Уровень моря Н, м

От 0 до 12

±0,01 для режимных данных,

от ±0,01 до ±0,07 для оперативных данных

-

-

-

-

11 Высота волн Н, м

От 0,05 до 14

±0,25 при Н ≤ 1,5,

±0,5 при 1,5 < Н ≤ 4

±1 м при Н > 4 м

Для автоматических СИ от 15 до 20 мин

От 0 до 50

±0,5 при Н ≤ 5 м;

10 % при Н > 5 м

±0,5 при Н ≤ 5 м;

10 % при Н > 5 м

Осреднение за 20 мин при измерениях приборами

12 Период волн t, с

От 0 до 30

±0,1

Для автоматических СИ от 15 до 20 мин

От 0 до 100

±0,5

±0,5

Осреднение за 20 мин при измерениях приборами

13 Направление волнения, градус

От 0 до 360

±10

-

От 0 до 360

±10

±20

Усреднение за 20 мин при измерениях с помощью приборов

14 Скорость водного потока в морских устьях рек V, м/с

От 0,001 до 5

±0,01 м/с при V ≤ 1 м/с

±0,05 м/с при V > 1 м/с

-

-

-

-

-

15 Температура воды в водотоках морских устьев рек, °С

От -2 до 35

±0,1

-

-

-

-

-

16 Уровень воды в водотоках морских устьев рек Н, м

От 0 до 20

±0,01

-

-

-

-

-

________

^* В качестве пределов принято ±2σ, где σ - среднее квадратическое значение погрешности.

Наименование параметра

Значение параметра при измерении

прямой солнечной радиации

суммарной, отраженной или рассеянной радиации

радиационного баланса

1 Угол зрения, градус

От 5 до 10

180

360

2 Коэффициент преобразования, мВ·м²/кВт

От 7 до 12

От 8 от 15

От 6 от 13

3 Выходное сопротивление, Ом

От 10 до 22

От 20 до 40

От 30 до 60

4 Время установления показаний, с

30

50

30

5 Спектральная область, мкм

От 0,3 до 10,0

От 0,3 до 2,4

От 0,3 до 10,0

Номер изменения

Номер страницы

Номер документа

Подпись

Дата

измененной

замененной

новой

аннулированной

внесения изменения

введения изменения