Deževnik: instrument za merjenje padavin — definicija in zgodovina

Deževnik je instrument, ki ga uporabljajo meteorologi in hidrologi za merjenje padavin (npr. dežja, snega, toče ali drugih oblik padavin) v določenem časovnem obdobju. Običajno se količina padavin izraža v milimetrih. Deževnik je meteorološki instrument za določanje globine padavin (običajno v mm), ki se pojavijo na enoti površine (običajno en kvadratni meter), in s tem merjenje količine padavin. En milimeter izmerjenih padavin ustreza enemu litru padavin na kvadratni meter.

Definicija in načelo delovanja

Osnovni deževnik sestavljata zbiralni lijak, ki usmerja padavine v merilno posodo, in merilna enota za odčitavanje količine. Lijak zbere deževnico in jo preusmeri v valjasto posodo ali merilno cev, kjer se izmeri globina zbrane vode. Pri preprostih manualnih merilnikih uporabnik po koncu merilnega obdobja neposredno odčita višino vode; pri avtomatskih napravah deluje merjenje in zapisovanje samodejno.

Vrste dežemerov

Preprosti (standardni) deževnik: ročni merilnik z lijakom in merilno cevjo ali posodo. Pogost v meteoroloških postajah in šolskih merjenjih.
Avtografski dežemer: zapisovalna naprava, kjer se padavinska količina kontinuirano beleži na papirni traku ali bobnu, ki ga poganja urni mehanizem. Lahko deluje z nagibnim sifonom ali s prevratnim (nagibnim) vedrom.
Dežemer z nagibnim sifonom (sifonski): deževnica v zbiralniku premakne plovec, označevalno pero pritrjeno nanj pa nariše neprekinjeno sled na papirju, kar omogoča zapis intenzivnosti padavin.
Dežemer s prevratnim vedrom (tipping-bucket): dve majhni vedri ležita na tečaju; ko prvo zbere vnaprej določeno količino (npr. 0,2 ali 0,5 mm), se prevrne, izprazni in sproži števec oziroma zapisovalnik. Ta tip omogoča enostavno avtomatsko beleženje in določanje intenzivnosti padavin.
Tehtni merilniki (weighing gauges): merijo maso zbranih padavin in so uporabni tudi za merjenje snega in zunaj-standardnih padavin; pogosto avtomatski in primernejši za dolgoročna merjenja.

Namestitev, vzdrževanje in natančnost

Deževne merilnike običajno postavimo v odprt prostor, kjer rob lijaka stoji približno 30 cm nad površino tal. Pomembno je, da je lokacija čim bolj reprezentativna za širše območje: izogibati se je treba bližini stavb, dreves in drugih ovir, ki povzročajo odtekanje, brizganje ali zavetrje. Padavinski dogodki so lahko zelo lokalni, zato izbira lokacije vpliva na meritev.

Nekateri dejavniki, ki zmanjšujejo natančnost meritev:

veter (podajanje kapljic in "wind undercatch"),
izhlapevanje in brizganje ob robu lijaka,
zapora zbiralnega lijaka z listjem ali ledom,
nepravilna kalibracija ali poškodbe merilnih delov.

Redno čiščenje, kontrola tesnosti in umerjanje zagotavljajo zanesljive rezultate. Pri avtomatskih merilnikih je treba preverjati tudi elektronske komponente in časovne zapise.

Zgodovina

Zgodovinsko je znano, da je korejski kralj Sejong Veliki v 15. stoletju uvedel uradne merilnike padavin (cheugugi) za boljše upravljanje kmetijstva in vodenje državnih evidenc. Kasneje so se dežemer razvijali v različnih kulturah in z napredkom tehnologije pridobili avtomatske oblike in natančnejše metode za spremljanje padavin.

Prednosti in slabosti

Prednosti:
- enostavnost uporabe (pri preprostih napravah),
- zanesljive točkovne meritve količine padavin,
- avtomatski tipi omogočajo kontinuiran zapis in določanje intenzivnosti padavin, kar je pomembno za hidrologijo in meteorološke analize.
Slabosti:
- odčitave lahko vplivajo veter, okoljske ovire in lokalne razlike v padavinah,
- niso nadomestilo za radarske ali satelitske meritve, ki pokrivajo večje površine,
- zahtevajo redno vzdrževanje in umerjanje, še posebej avtomatske enote.

Uporaba

Deževnike uporabljajo meteorološke postaje, hidrologi, kmetijske organizacije, raziskovalci in upravljavci vodnih virov. Meritve padavin so ključne za vremensko napovedovanje, spremljanje suše, modeliranje poplav, kmetijsko načrtovanje in dolgoročne klimatske študije.

Deževniki so torej osnovna, a pomembna orodja pri spremljanju vodnega cikla in razumevanju vremenskih ter podnebnih pojavov. Vsaka vrsta instrumenta ima svoje prednosti in omejitve, zato se za natančno analiziranje pogosto uporabljajo kombinacije meritev iz različnih naprav in virov.

Standardni dežemer

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je dežnik?

O: Dežemer je instrument, ki ga uporabljajo meteorologi in hidrologi za merjenje tekočih padavin (dežja) v določenem času. Običajno se meri v milimetrih in palcih.

V: Kako deluje dežemer?

O: Stožčasti lijak iz živega srebra ali poliestra standardnih dimenzij omogoča zbiranje deževnice v zaprti steklenici ali valju za nadaljnje merjenje. Merilnik se postavi na odprto zemljo z robom lijaka do 30 cm nad površino zemlje. Nekateri merilniki so umerjeni tako, da omogočajo neposredno odčitavanje količine padavin; pri drugih je treba količino izračunati na podlagi globine vode v posodi in dimenzij lijaka. Druga vrsta dežemera je avtografski dežemer, ki je lahko nagibni ali nagibni. Zapisovalna plošča na avtografskem dežemeru je nameščena na bobnu, ki ga poganja urni mehanizem in se običajno enkrat na dan obrne okoli navpične osi. Pri dežemeru z nagibnim sifonom deževnica v zbiralniku premakne plovec, tako da označevalno pero, pritrjeno na plovec, naredi neprekinjeno sled na papirju. Dve vedri v dežemeru s prevračajočim se vedrom stojita na čepu, tako da se, ko eno vedro prejme 0,2 (ali 0,5 mm) dežja, zaradi težnosti prevrne, izprazni in omogoči drugemu vedru, da začne zbirati med prevračanjem; zaprto električno stikalo sproži bližnji avtografski snemalnik, ki registrira vsak "prevračanje", s čimer dobimo precej neprekinjen zapis padavin in bolj zapleteno obliko celo intenzivnosti padavin.

V: Kdo je uvedel dežemer?

O: Kralj Sejong Veliki je bil odgovoren za uvedbo dežemera v svetovno uporabo.

V: Katere so nekatere prednosti/slabosti, povezane z uporabo tega instrumenta?

O: Prednosti vključujejo njegovo sposobnost natančnega merjenja tekočih padavin skozi čas ter njegovo prenosljivost, ki meteorologom in hidrologom omogoča hitro in učinkovito izvajanje meritev na različnih lokacijah, ne da bi morali prenašati veliko opreme na več lokacijah, kot so morali prej. Slabosti vključujejo težave pri izbiri ustreznih lokacij, saj so številne padavine zelo združene, zaradi česar so natančni odčitki včasih težki, če ne celo nemogoči .