Характеристики сезона дождей, характерных для цветения сливы, и потребности в мониторинге осадков.
Сливовые дожди (Мэйю) — это уникальное явление выпадения осадков, образующееся во время продвижения на север восточноазиатского летнего муссона, в основном затрагивающее бассейн реки Янцзы в Китае, остров Хонсю в Японии и Южную Корею. Согласно китайскому национальному стандарту «Показатели мониторинга Мэйю» (GB/T 33671-2017), регионы сливовых дождей в Китае можно разделить на три зоны: Цзяннань (I), Средне-нижнее течение Янцзы (II) и Цзянхуай (III), каждая из которых имеет свои отличительные даты начала — в районе Цзяннань сезон Мэйю обычно начинается в среднем 9 июня, за ним следуют Средне-нижнее течение Янцзы 14 июня и Цзянхуай 23 июня. Эта пространственно-временная изменчивость создает потребность в обширном, непрерывном мониторинге осадков, что открывает широкие возможности для применения дождемеров.
Сезон сильных дождей 2025 года продемонстрировал тенденцию к раннему началу: в регионах Цзяннань и Средне-Нижнего Янцзы сезон Мэйю начался 7 июня (на 2-7 дней раньше обычного), а в регионе Цзянхуай — 19 июня (на 4 дня раньше). Такое раннее начало повысило актуальность мер по предотвращению наводнений. Сильные дожди характеризуются продолжительной продолжительностью, высокой интенсивностью и широким охватом — например, в 2024 году количество осадков в Средне-Нижнем Янцзы превысило исторические средние показатели более чем на 50%, а в некоторых районах наблюдался «бурный Мэйю», вызвавший сильные наводнения. В этом контексте точный мониторинг осадков становится краеугольным камнем принятия решений в области борьбы с наводнениями.
Традиционные ручные методы измерения осадков имеют существенные ограничения: низкая частота измерений (обычно 1-2 раза в день), медленная передача данных и невозможность регистрации кратковременных сильных дождей. Современные автоматические дождемеры, использующие принцип опрокидывающегося ведра или взвешивания, позволяют проводить мониторинг поминутно или даже посекундно, а беспроводная передача данных в режиме реального времени значительно повышает оперативность и точность. Например, система дождемеров с опрокидывающимся ведром на водохранилище Сандуси в Юнкане, провинция Чжэцзян, напрямую загружает данные на провинциальные гидрологические платформы, обеспечивая «удобный и эффективный» мониторинг осадков.
Ключевые технические проблемы включают в себя: поддержание точности при экстремальных осадках (например, 660 мм за 3 дня в городе Тайпин провинции Хубэй в 2025 году — 1/3 годового количества осадков); надежность оборудования во влажной среде; и репрезентативное размещение станций на сложном рельефе. Современные дождемеры решают эти проблемы за счет использования антикоррозионных материалов из нержавеющей стали, резервирования с двумя опрокидывающимися ведрами и солнечной энергии. Плотные сети с поддержкой IoT, такие как система «Цифровая дамба» в провинции Чжэцзян, обновляют данные об осадках каждые 5 минут с 11 станций.
Примечательно, что изменение климата усиливает экстремальные значения метели Мэйю — количество осадков в Мэйю в 2020 году превысило средний показатель на 120% (самый высокий показатель с 1961 года), что требует использования дождемеров с более широким диапазоном измерений, ударопрочностью и надежной передачей данных. Данные о метели Мэйю также поддерживают климатические исследования, способствуя разработке долгосрочных стратегий адаптации.
Инновационные приложения в Китае
Китай разработал комплексные системы мониторинга осадков, перейдя от традиционных ручных наблюдений к интеллектуальным решениям на основе Интернета вещей, при этом дождемеры превратились в важнейшие узлы интеллектуальных гидрологических сетей.
Цифровые сети защиты от наводнений
Система «Цифровая дамба» в районе Сючжоу является примером современных решений. Интегрируя дождемеры с другими гидрологическими датчиками, она каждые 5 минут загружает данные на платформу управления. «Раньше мы измеряли количество осадков вручную с помощью мерных цилиндров — это было неэффективно и опасно ночью. Теперь мобильные приложения предоставляют данные по всему бассейну в режиме реального времени», — сказал Цзян Цзяньмин, заместитель директора сельскохозяйственного управления города Вандянь. Это позволяет сотрудникам сосредоточиться на превентивных мерах, таких как проверка дамб, повышая эффективность реагирования на наводнения более чем на 50%.
В городе Тунсян система «Интеллектуальный контроль затопления» объединяет данные с 34 телеметрических станций с прогнозами уровня воды на 72 часа, основанными на искусственном интеллекте. В течение сезона Мэйю 2024 года система выдала 23 сообщения об осадках, 5 предупреждений о наводнении и 2 предупреждения о пиковом расходе воды, демонстрируя ключевую роль гидрологии как «глаз и ушей» системы контроля за наводнениями. Данные с дождемеров, регистрируемые с точностью до минуты, дополняют радиолокационные/спутниковые наблюдения, формируя многомерную систему мониторинга.
Применение в водохранилищах и сельском хозяйстве
В управлении водными ресурсами водохранилище Сандуси в Юнкане использует автоматизированные измерительные приборы на 8 ответвлениях канала наряду с ручными измерениями для оптимизации орошения. «Сочетание методов обеспечивает рациональное распределение воды и одновременно повышает уровень автоматизации мониторинга», — пояснил руководитель Лу Цинхуа. Данные об осадках напрямую влияют на планирование орошения и распределение воды.
Во время наступления тайфуна Мэйю в 2025 году Институт водных наук провинции Хубэй использовал систему прогнозирования наводнений в режиме реального времени, интегрирующую прогнозы погоды на 24/72 часа с данными о водохранилищах. Система, запустившая 26 симуляций штормов и поддержавшая 5 экстренных совещаний, отличается высокой надежностью, основанной на точных измерениях с помощью дождемеров.
Технологический прогресс
Современные дождемеры включают в себя несколько ключевых нововведений:
- Гибридный метод измерения: сочетание принципов опрокидывания ведра и взвешивания для обеспечения точности при различной интенсивности осадков (0,1-300 мм/ч), учитывающее переменчивость количества осадков в Мэйю.
- Самоочищающиеся конструкции: ультразвуковые датчики и гидрофобные покрытия предотвращают скопление мусора, что крайне важно во время сильных ливней во время фестиваля Meiyu. Японская компания Oki Electric сообщает о сокращении затрат на техническое обслуживание на 90% благодаря таким системам.
- Периферийные вычисления: обработка данных на устройстве фильтрует шумы и локально выявляет экстремальные события, обеспечивая надежность даже при сбоях в сети.
- Интеграция нескольких параметров: южнокорейские станции комплексного измерения осадков наряду с влажностью и температурой улучшают прогнозирование оползней, связанных с вулканом Мэйю.
Вызовы и направления дальнейших исследований
Несмотря на достигнутый прогресс, ограничения сохраняются:
- Экстремальные условия: «бурный ливень Мэйю» 2024 года в провинции Аньхой превысил допустимую производительность некоторых измерительных приборов, составляющую 300 мм/ч.
- Интеграция данных: разрозненные системы затрудняют межрегиональное прогнозирование наводнений.
- Охват сельских районов: В отдаленных горных районах недостаточно пунктов мониторинга.
К числу новых решений относятся:
- Мобильные измерительные приборы, развертываемые с помощью дронов: Министерство водных ресурсов Китая провело испытания измерительных приборов, переносимых беспилотными летательными аппаратами, для быстрого развертывания во время наводнений 2025 года.
- Проверка блокчейна: пилотные проекты в провинции Чжэцзян обеспечивают неизменность данных для принятия важных решений.
- Прогнозирование на основе ИИ: новая модель Шанхая сокращает количество ложных срабатываний на 40% благодаря машинному обучению.
В условиях усиления изменчивости календаря Мэйю из-за изменения климата, для приборов следующего поколения потребуются:
- Повышенная износостойкость (водонепроницаемость IP68, эксплуатация при температурах от -30°C до 70°C)
- Более широкий диапазон измерений (0–500 мм/ч)
- Более тесная интеграция с сетями IoT/5G.
Как отмечает директор Цзян: «То, что начиналось как простое измерение количества осадков, стало основой для разумного управления водными ресурсами». От борьбы с наводнениями до климатических исследований, дождемеры остаются незаменимыми инструментами для повышения устойчивости в регионах с обильными осадками.
Пожалуйста, свяжитесь с компанией Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Веб-сайт компании:www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582
Дата публикации: 25 июня 2025 г.