Eesti keeles:
English:
Ilmaradarite mõõtmiste abil saab tuvastada ja jälgida sajualade liikumist atmosfääris, hinnata sademete intensiivsust ja nende tüüpi (näiteks vihm, rahe, lumi) ning sellest lähtuvalt aitavad hoiatada eriti ohtlike ilmanähtuste eest.
Esimene ilmaradar MRL-2 töötas Harkus aastatel 1976 kuni 2000, seejärel aastatel 2000 kuni 2008 kasutas Keskkonnaagentuur ilmaradarit Gematronic Meteor 500C ja aastatel 2008 kuni 2024 Vaisala WRM200. Praegune Harku ilmaradar on operatiivselt töös alates 2024. aasta detsembrist.
MRL-2 on toodetud VNIIRA poolt Nõukogude Liidus, Leningradis , praeguses Peterburis. MRL-2 ilmaradari konsool ja seadmepark asus antennist eraldi majas sees, mille tööd juhtisid radari operaatorid. Seade käivitati manuaalselt mõne tunni tagant, sõltuvalt ilmasituatsioonist isegi kuni 1 kord tunnis. Iga mõõtetsükli parameetrid kohandati vastavalt ilmasituatsioonile. Radari konsoolil oli luminofoorkattega ekraan, kuhu ilmusid helendavad radari mõõtetulemused ning operaatori ülesandeks oli vastavad sajualad mõõtetsükli jooksul kiiresti pliiatsiga paberile joonistada. Paberil analüüsitud andmed saadeti faksiga edasi klientidele, näiteks sünoptikutele või lennujaama vastavatele isikutele.
Radar töötab X-riba sagedusalal, lainepikkusega 2,5 kuni 3,75 cm ning on ühe polarisatsiooniga magnetron radar. Maksimaalne raadiosageduslik väljundvõimsus on 210 kW, impulsside pikkused 1 või 2 µs, impulsside kordamise sagedused vastavalt 600 või 300 Hz. Seadme maksimaalne mõõteulatus on 300 km. Paraboolantenni läbimõõt on 3 m, tekitatava kiire laius 0,73°. Antenni maksimaalne pöörlemise kiirus 6 pööret minutis. Antenni vertikaalne mõõtmise nurkulatus horisondi suhtes 1° kuni 103°. Horisontaalselt võib antenn liikuda vabalt 360°.
Võrreldes moodsate radaritega on MRL-2 radari tööpõhimõte vägagi sarnane. Erinevus seisneb suures pildis ainult seadme füüsilistest parameetritest ning selles, kuidas radari südameks olev signaal tekitatakse. Suurim sisuline erinevus seisneb tarkvaras ning mitmete oluliste protsesside automatiseerimises. MRL-2 radar töötas sisuliselt ainult operaatori käsu alusel, moodsad radarid on täiesti autonoomsed ja oma operatiivses töös üldiselt peale esmast seadistamist inimese sekkumist ei vaja.
Eesti keeles:
English:
Praegune Harku ilmaradar WRS300 on operatiivselt töös alates 2024. aasta detsembrist. Radar on toodetud Soomes Vaisala OY poolt.
llmaradar on kaugseire seade, mis mõõdab, kus atmosfääris sajualad paiknevad ja millise intensiivsusega need sajavad. Lisaks saab radari abil hinnata sademete tüüpi, ehk kas tegemist on vihma, rahe, lume või millegi vahepealsega.
Sademete tekkimist ruumis ja ajas on väga keeruline prognoosida, mistõttu on sademete täpsed mõõtmised äärmiselt olulised. Ilmaradar on moodsas meteoroloogias asendamatu tööriist, kuna ühegi teise meetodiga pole võimalik sajualasid nii täpselt, ajaliselt tihedalt ja sedavõrd ulatuslikul alal samaaegselt mõõta. Ilmaradari andmed on väga olulised ohtlike ilmanähtuste liikumistrajektooride ja nendega seotud pilvesüsteemide arengu hindamiseks. Lisaks operatiivtasandi pidevale andmevoole on radarandmetel oluline roll ka regionaalsetes ja ka globaalsetes kliimauuringutes.
Praegune Keskkonnaagentuuri ilmaradarite seirevõrk koosneb kahest Vaisala kaksikpolarimeetrilisest Doppler võimekusega C-riba sagedusalas, lainepikkusega 3,75 kuni 7,5 cm töötavast täisautomaatsetest meteoroloogilisest radarist, mis asuvad Kesk-Eestis Sürgavere külas ja siin Tallinna läheduses Harkus.
Hetkel Harkus kasutusel olev radar on omasuguste seas eriline selle poolest, kuidas radari signaal tekitatakse. Kui varasemalt kasutati selleks suure hetk võimsusega magnetrone, siis Harku radaris on kasutusel tahkisvõimendi moodulid. Inglise keeles Solid State Power Amplifier. Radari saatja maksimumvõimsus on 4 kW + 4 kW kummagi polarisatsiooni kanali kohta (reaalne mõõtevõimsus sõltub mõõtmise režiimist ja on alati väiksem kui märgitud maksimumvõimsus), mis on oluliselt väiksem võrreldes magnetronradaritega. Teisalt samaväärse tundlikkuse saaavutamiseks on kasutusel ajaliselt pikem impulss. Võimalik pikim impulss on 90 µs , mis on oluliselt pikem, kui magnetronsüsteemides kasutatav 2 µs impulsi pikkus. Antenni külge paigaldatud saatja-vastuvõtja süsteemi kogumass 340 kg.
Keskkonnaagentuuris kasutusel olevate ilmaradarite maksimaalne mõõtekaugus on 250 km, kuid erinevate füüsikaliste ja teiste süsteemiparameetrite tõttu on optimaalne töörežiim sõltuvalt ilmasituatsioonist suurusjärgus 120 km.
Radar kasutab 4,5 m diameetriga paraboolantenni, antenni võimendus on suurem kui 45 dBi ja kiire läbimõõt igas suunas ~ 1°. Antenni pjedestaali mass on umbes 910 kg ning antenni enda taldriku mass 260 kg. Kokku terve antenni ja mõõtesüsteemi mass umbes 1510 kg. Antenni vertikaalne nurk horisondi suhtes jääb maksimaalselt vahemikku -2° kuni 108°, reaalsetes skaneeringutes 0,5° kuni 90°.
Radar töötab operatiivrežiimis autonoomselt ilma operaatori välise sekkumisega ning teostab automaatselt uue mõõtmiste komplekti iga 5 minuti tagant aastaringselt.
Metall-sõrestik torni kõrgus 35 m maapinnast, mis on olles umbes 12-kordse kortermaja kõrgune. Sellele lisandub radarit kaitsev kuppel, mille ülemine äär on 42 m kõrgusel maapinnast.
Ilmaradarite mõõdetud andmed on oluliseks töövahendiks Keskkonnaagentuuri sünoptikutele, kes kasutavad radariandmeid 24/7 operatiivses töös ilmaprognooside ja hoiatuste koostamisel.
Ilmaradarite andmed on kõigile soovijatele avalikult reaalajas kättesaadavad Keskkonnaagentuuri veebilehel ja ILM+ äpis. Kuvatakse viimase kolme tunni jooksul viieminutilise ajasammuga mõõdetud sademete andmed. Lisaks kuvatakse radariandmete põhine lühiprognoos ehk radarandmete nowcasting, mis hindab sajualade tõenäolist liikumist ja sadude ajalisruumilist arengut Eestis kuni 90 minutit mõõtmishetkest tulevikku.
Lisaks on viimase 5 aasta toorandmed ja mõningad produktid avaandmetena kõigile kättesaadavad Keskkonnaportaali kaudu.
Lisainfo: www.ilmateenistus.ee/ilmatarkus/mootetehnika/kaugseire/radarid
Eesti keeles:
English:
See radari kuppel oli kasutusel Harku ilmaradari antenni kaitsmiseks aastatel 2009 kuni 2019, mil Tallinn-Harkus oli kasutusel Soomes toodetud Vaisala WRM200 ilmaradar. Radari kuppel kaitseb radariantenni seda kahjustada võivate ilmaelementide eest nagu näiteks vihm, rahe, tuul. Kuppel aitab pikendada antenni tundlike elektroonikakomponentide eluiga. Kupli väline diameeter on 6,7 m, väline kõrgus 5,8 m, põhja diameeter 4,6 m. Kuppel oli kasutusel 16 m kõrguse metallsõrestik torni otsas.
Kuppel koosneb geelkattega süsinikkiud paneelidest, paneelide vahel on isolatsioonimaterjal. Väline pind on kaetud hüdrofoobse kattega, et vesi paremini maha jookseks. Kuppel on valget värvi, et hoida kupli sisemust jahedamana, kuna nii neelab see vähem päikeselt tulevat soojusenergiat võrreldes tumedate toonidega. Sama kehtib kupli enda paneelide temperatuuri tõttu tekkiva paisumise kontrolli all hoidmiseks.
Kupli paneelid on pseudojuhusliku kujuga, et vähendada võimalikke kuplist tekkivaid häireid, kuna puudub ühtlaselt korduv struktuur. Ka ehituslikult on võimalik kupli struktuurist tekkivaid pingeid paneelide vahel lihtsam ära jaotada. Lisaks on võimalik selliselt kupli väga suur ja keerukas kuju (sfäär), jaotada väiksemateks osadeks, mida on lihtsam ja odavam toota ning transportida. Kui üks paneel peaks vigastada saama, on võimalik ühekaupa vastav paneel välja vahetada, ilma, et terve kupli peaks välja vahetama.
Kuppel peab kannatama tuult kiirusega kuni 240 km/h ehk et ~67 m/s, temperatuuride vahemikku -50 °C kuni +70 °C ja taluma kokkupõrkeid kuni 25 mm läbimõõduga raheteradega. Samalaadne on kasutusel ka praegu kasutatava radari kaitseks.
Eesti keeles:
English:
Raadiosondijaamas toimuvad raadiosondi vaatlused. Raadiosondi vaatlusteks nimetatakse meteoroloogiliste elementide mõõtmisi ülemistes õhukihtides. Selles jaamas toimub raadiosondi väljalaskmine, andmete vastuvõtt ning töötlemine. Keskkonnaagentuur on juba alates 1953. aastast teinud kõrgemate õhukihtide (kuni 35 km) seiret, mis on väga oluline osa täpsemate ilmaprognooside koostamisel. Varem toimus see käsitsi, nüüd aga automaatselt sondijaama abil.
Raadiosondi vaatlusi tehakse enam kui 800-s punktis üle maailma, sealhulgas ka Tallinn-Harku aeroloogiajaamas, mis on ainus raadiosondijaam Eestis.
Eestis teostatakse raadiosondeerimist üks kord ööpäevas kell 00:00 UTC aja järgi. Alates 2022.aastast toimuvad mõõtmised täisautomaatselt selle sondijaama abil.
Raadiosond on spetsiaalne instrument, mis kinnitatakse vesinikuga täidetud sondipalli külge ning saadetakse välja. Ülemistes õhukihtides mõõdetakse õhurõhku, -temperatuuri ja -niiskust ning tuule suunda ja kiirust. Sond sisaldab õhutemperatuuri, -niiskuse ja -rõhu andureid. Tuuleandmete saamiseks arvutatakse välja sondi horisontaalne liikumine. Sondid lendavad kuni 35 kilomeetri kõrgusele. Raadiosondi lend võib kesta kuni kaks tundi.
Raadiosondi mõõtmised annavad täpset teavet pilvede ja (udu)kihtide vertikaalse struktuuri kohta ning on asendamatuks töövahendiks sünoptikutele ilmaprognooside ja hoiatuste koostamisel. Troposfääri temperatuuri- ja niiskusväljade vertikaalse jaotuse täpne määramine, mis on prognooside kvaliteedi seisukohalt ülioluline.
Sondipallid on valmistatud naturaalsest kautšukist, mis laguneb loodusesse jõudes. 2024. aastast alates on kasutusel puidukiust nöör, mis ei jäta lagunedes loodusesse mikroplasti. Aja jooksul on kasutusele võetud ka väiksemad ja kergemad raadiosondid, mis tähendab, et nende lennutamiseks on vaja varasemast palju väiksemaid palle ja seetõttu kulub ka gaasi vähem. Kui leiad loodusest maandunud raadiosondi võta raadiosond ja kui on, siis ka nöör ja palli jäänused endaga kaasa, eemalda sondist patareid. Sondi võib viia elektroonikajäätmete kogumiskohta või visata olmeprügi hulka. Palli koos nööriga võib samuti olmejäätmetesse panna. Oma leiust saab teada aadressil [email protected].
Lisainfo: www.ilmateenistus.ee/ilmatarkus/mootetehnika/aeroloogilised-mootmised
Eesti keeles:
English:
Vesinikuhoidlas hoitakse raadiosondi vaatlusteks vajalike sondipallide täitmiseks kasutatavat vesinikku. Sondipalle täidetakse gaasiga, kas heeliumi või vesinikuga, meil kasutatakse vesinikku, kuna selle tootmine on lihtsam ja odavam.
Raadiosondi vaatlusteks nimetatakse meteoroloogiliste elementide mõõtmisi ülemistes õhukihtides. Ülemistes õhukihtides mõõdetakse õhurõhku, -temperatuuri ja -niiskust ning tuule suunda ja kiirust. Raadiosondide väljalaskmine toimub kõrvalasuvast raadiosondijaamast.
Tänapäeval tuuakse vesinik kohale balloonides, kuid enne 1990-ndaid toodeti vesinikku jaamas kohapeal. Siin kõrvalhoones asus seade, mille abil saadi veest vesinik, saadud gaasi hoiustati vesinikuhoidlas . Ohutuse tagamiseks hoiti saadud gaas eraldi ühes ja selle tootmine teises ehitises. Vesinikuhoidla kõrgus tuleneb samuti gaasile vajalikust ruumist.
Varem tuli sondipalle täita ilmavaatlejal nii öelda käsitsi. Samas hoidlas täideti sondipall ning lasti sondiga koos lendu. Alates 2020. aasta märtsist toimub sondipallide täitmine automaatselt raadiosondijaamas.
Eesti keeles:
English:
Sellised pilvede kõrguse mõõtjad olid seirejaamades kasutusel kuni 2003. aasta sügiseni, mil algas seirevõrgu automatiseerimine. Kuni automatiseerimiseni mõõdeti pilvede alumise piiri kõrgust pilvede kõrgusemõõtjaga lühinimega IVO, mis on lühend selle vene keelsest terminist (измеритель высоты облаков). Ilma kaaneta versiooni lühinimeks oli RVO, mis on neist uuem. Pilvekõrguse mõõtjaid on kaks komplekti, mõlemad koosnevad kahest seadmest. Tegemist on erinevate mudelitega, kuid tööpõhimõte on neil sama.
Pilvede alumise kihi kõrguse mõõtmine kõrgusemõõtjaga põhineb aja mõõtmisel, mis kulub valgusimpulsil vahemaa läbimiseks saatjast pilvede alumise piirini ja tagasi vastuvõtjani. Ühes kastis asub valguskiire tekitaja ehk saatja ja teises kastis asub kiire vastuvõtja. Lisaks kuulub komplekti juhtmega ühendatud visualiseerija, mis asus toas. Instrument töötab kõrguste vahemikus 50 – 2500 meetrit. Mõõtmise juures pidi jälgima paari tingimust – pilvede kõrguse mõõtmist sai läbi viia üksnes pilvede olemasolu korral aparaadi kohal ning tugevate sademete ja udu korral pilvede kõrgust ei mõõdetud.
Pilvede kõrguse järgi on võimalik hinnata, mis liiki pilvedega on tegemist. Alumise kihi pilved võivad olla kihtrünkpilved, kihtpilved ja rünksajupilved. Oluline on selline info eeskätt lennunduses.
Praegu mõõdetakse pilvede kõrgust tseilomeetriga, see andur asub meteoroloogiaväljakul.
Eesti keeles:
English:
Meteoroloogiaväljak on ette nähtud mõõteriistade ja -vahendite ülesseadmiseks, et teha meteoroloogilisi vaatlusi maalähedases õhukihis kuni 10 m. Selliseid meteoroloogiaväljakuid on Keskkonnaagentuuri seirevõrgus kahekümne kuues jaamas.
Tallinn-Harkus alustati meteoroloogiliste vaatlustega 1980. aasta maikuus. Esimene automaatjaam paigaldati Tallinn-Harku vaatlusväljakule 2001. aasta lõpus. Laialdasem üleminek automaatjaamadele toimus 2003. aasta sügisel.
Sellel meteoroloogiaväljakul mõõdetakse: õhutemperatuuri, -niiskust ja -rõhku, päikesepaiste kestust ja summaarset kiirgust, nähtavuskaugust, tuule suunda ja kiirust, pilvede hulka ja kõrgust, sademete hulka ja lumikatte paksust ning lume veevaru, pinnasetemperatuuri kuni 3,2 meetrini. Veel mõõdetakse UV-kiirgust, mille väärtused esitatakse UV-indeksina. Lisaks fikseeritakse ka ilmanähtusi nagu vihm, lumi, rahe ja udu.
Samuti asub väljakul atmosfääriosakeste ja aerosoolide radioaktiivsust mõõtev õhu filterseade Snow White, mis edastab info Keskkonnaameti kiirgusosakonnale.
Väljakul on võimalik näha lisaks kaasaegsetele töötavatele mõõtevahenditele ka varem kasutusel olnud, tänaseks ajaloolisi ilmanäitajate mõõtmiseks mõeldud mõõteriistu.
Meteoroloogiaväljaku asukoha valikul on oluline, et väljak asuks avatud, antud ümbrusele iseloomulikul maa-alal, kaugemal suurtest takistustest ja veekogudest, mis võivad avaldada vaatlusriistade näitudele vahetut mõju. Meteoroloogiaväljak on üldjuhul ruudukujuline suurusega 25x25 m. Olenevalt väljakule paigaldatud mõõteriistade hulgast, võib väljaku suurtust muuta. Iga väljakule paigaldatud mõõteriist asub oma ettenähtud kohas ja on mõeldud konkreetse meteoroloogilise elemendi mõõtmiseks.
Lisainfo: www.ilmateenistus.ee/ilmatarkus/mootetehnika/mootmised-maapinnal
Eesti keeles:
English:
See infotabloo asus Tartu kesklinnas Emajõe kaldapealsel promenaadil 2010. aastast ning oli seal kuni 2020. aasta lõpuni, mil see välja vahetati puutetundliku infoekraani vastu, kust praegugi ilmainfot lugeda saab. Samas asukohas asub hüdromeetriajaam, millest saadavad andmed ilmasambal ja praegusel ajal infoekraanil kuvatakse.
2010. aastal paigaldatud samba kõrgus oli 7 meetrit ja sel oli kolm külge, kus infot esitleti. Ülaosas oli märgitud tekstina ja numbritega õhutemperatuur, vee tase ja vee temperatuur. Infotabloo oli jagatud kõrgustpidi veetaseme sammudeks, kus helendavad triibud näitasid olemasolevat veetaset. Samuti on sambal märgitud teadaolevad veetaseme maksimumid ja miinimumid.
Veetaseme mõõtmist alustati Tartus Emajõel 1867. aastal kui Tartu Ülikooli meteoroloogiaobservatoorium paigaldas Kivisillale veetaseme mõõdulati.
Emajõe kõrgeim tase – 373 cm mõõdeti 06.05.1867. Uputuse ohuks loetakse veetaset alates 254 cm. Emajõe madalaim tase mõõdeti 27.11.1939 ja see oli -52cm. Praeguses hüdromeetriajaamas on automaatselt mõõdetavad parameetrid veetase, vooluhulk, veetemperatuur jõe põhjas ja õhutemperatuur.
