實(shí)驗(yàn)三 氣壓、風(fēng)的觀測(cè)觀測(cè)

1、 實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 氣壓、風(fēng)的觀測(cè)觀測(cè)氣壓、風(fēng)的觀測(cè)觀測(cè)目的要求目的要求 通過(guò)實(shí)習(xí)，使學(xué)生了解氣壓表、空盒氣壓計(jì)的構(gòu)造原理，掌握氣壓觀測(cè)方法和數(shù)據(jù)訂正方法以及風(fēng)向、風(fēng)速的觀測(cè)方法。 實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器 動(dòng)槽式水銀氣壓表空盒氣壓表自計(jì)氣壓計(jì)電接風(fēng)向風(fēng)速計(jì)輕便風(fēng)向風(fēng)速計(jì)一、氣壓一、氣壓 氣壓的觀測(cè)，通常包括測(cè)定本站氣壓，以及根據(jù)本站氣壓計(jì)算出海平面氣壓。本站氣壓是指氣象臺(tái)站所安置的氣壓表的海拔高度上的大氣壓力。測(cè)定本站氣壓通常用水銀氣壓表和氣壓計(jì)，野外觀測(cè)時(shí)常用空盒氣壓表。水銀氣壓表 動(dòng)漕式水銀氣壓表動(dòng)槽式水銀氣壓表其構(gòu)造可分為內(nèi)管、套管和水銀槽三部分。內(nèi)管：是一根直徑為8毫米，長(zhǎng)約1米左右的玻璃管。玻

2、璃管經(jīng)洗凈并抽成真空后，用純凈和干燥的水銀灌滿，就成為水銀氣壓表的內(nèi)管。內(nèi)管裝在氣壓表外部的套管中，用數(shù)個(gè)軟木圈支柱，開(kāi)口的一端插在盛滿水銀的槽里。 套管：是用黃銅制成，管的上半部前后都開(kāi)有長(zhǎng)方形窗孔，用來(lái)觀測(cè)內(nèi)管中水銀 柱的高低。窗孔邊上有刻度尺和游尺是用來(lái)測(cè)定氣壓整數(shù)和小數(shù)的。套管下部裝有一 支附屬溫度表，其球部在內(nèi)管與套管之間，用來(lái)測(cè)定水銀及銅管的溫度。套管的下端與水銀槽連接。 水銀槽：分為上下兩部分，中間有一玻璃圈可以看見(jiàn)槽內(nèi)水銀面。槽的上部為一由很軟的羊皮制成的皮囊，其特性是能通空氣而不漏水銀。皮囊的一頭牢固緊扎在玻璃內(nèi)管上，木杯中央凸出成圓筒形，內(nèi)管即通此木杯而伸入槽內(nèi)。用來(lái)指示刻

3、度零點(diǎn)的象牙針固定在木杯的平面上，尖端向下。槽的下部有一皮囊，呈圓袋狀，袋口扎在一硬木制的木杯下部，此木杯分成上下二截，以螺旋緊連著，上下木杯的外面有一用以調(diào)節(jié)水銀面的調(diào)整螺旋，螺旋的頂部有一小木托頂住下皮囊以免皮囊摩損。動(dòng)槽式氣壓表觀測(cè)步驟和方法動(dòng)槽式氣壓表觀測(cè)步驟和方法 1、首先觀測(cè)附屬溫度表，精確到0.1。2、調(diào)整水銀槽內(nèi)的水銀面與象牙針尖恰好相接，直到象牙針尖相接完全無(wú)空隙為止。3、調(diào)整游尺，使其底邊與水銀柱頂相切，調(diào)整過(guò)程中視線和游尺的底邊必須始終保持在同一平面上，從上往下調(diào)，在水銀柱頂與游尺底邊相切兩旁還應(yīng)露出三角形空隙時(shí)為止。4、讀數(shù)并記錄。先在標(biāo)尺上讀整數(shù)，從游尺上讀取小數(shù)，精

4、確到0.1毫米（毫巴）。讀整數(shù)時(shí)，應(yīng)以稍低于游尺零線或與游尺零線相齊的標(biāo)尺刻度為準(zhǔn)；讀小數(shù)時(shí)，應(yīng)以標(biāo)尺上某一刻度線相齊的標(biāo)尺刻度為準(zhǔn)。5、降低水銀面。讀數(shù)后旋底部螺旋使水銀面離開(kāi)象牙針尖約23毫米，目的是使象牙針尖不致被水銀磨禿，使刻度零點(diǎn)位置升高。水銀氣壓表讀數(shù)訂正 水銀氣壓表讀數(shù)只是表示測(cè)得的水銀柱高度。由于各氣壓表精確度不同，所測(cè)出的數(shù)值往往是不同的，即使用同一支氣壓表進(jìn)行測(cè)量，由于溫度不同、地理位置不同、測(cè)量的數(shù)值也會(huì)各有差異。這說(shuō)明水銀氣壓表的示度，不僅隨氣壓的變化而改變，而且還隨儀器的改變、溫度、重力的改變而變化。因此，直接從水銀氣壓表測(cè)得的氣壓數(shù)值，并不能代表真正的本站氣壓值。

5、（一）器差訂正每支水銀氣壓表都有一定誤差。這種儀器自身的誤差叫儀器差（簡(jiǎn)稱器差）。器差主要是由于內(nèi)管真空不良，水銀不純，刻度不均等原因所造成的。因此，每支氣壓表必須和標(biāo)準(zhǔn)氣壓表比較，得出誤差值，編成檢定證。器差可從檢定證上直接查取。訂正方法：1、根據(jù)測(cè)得氣壓讀數(shù)，從檢定證相應(yīng)的氣壓值范圍內(nèi)查出訂正值。2、把氣壓讀數(shù)與訂正值相加，取代數(shù)和，即為經(jīng)器差訂正后的氣壓值。例如：氣壓讀數(shù)為761.0毫米，檢訂證上查得訂正值為0.2，則訂正后的氣壓值為：761.0（0.2）760.8毫米（二）溫度訂正 水銀氣壓表在制作過(guò)程中，是以附溫0時(shí)的水銀柱長(zhǎng)度和黃銅標(biāo)尺的長(zhǎng)度作為標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度。當(dāng)附溫不等于0時(shí)，由于水銀

6、和黃銅刻度標(biāo)尺膨脹系數(shù)不同（水銀膨脹系數(shù)0.0001818，黃銅膨脹系數(shù)0.000184）也就引起了兩者相對(duì)位置發(fā)生改變。這種由于溫度影響而引起的氣壓示度的改變值，稱水銀氣壓表的溫度差。當(dāng)附溫在0以上時(shí)，由于水銀的膨脹比黃銅大得多，如果這時(shí)依照水銀柱高度讀數(shù)就會(huì)偏高，因此應(yīng)減去一段由于水銀柱與黃銅膨脹不同造成的氣壓差，如圖56。即溫度差應(yīng)為負(fù)值。如果附溫在0以下時(shí)，水銀收縮比黃銅多，水銀柱示度偏低，因此就加上一段水銀柱高度，即溫度差為正值。溫度差訂正值可從氣象常用表第二號(hào)第一表中直接查取。氣壓計(jì) 氣壓計(jì)是自動(dòng)記錄氣壓連續(xù)變化的儀器。分為感應(yīng)部分，傳遞放大部分和自記部分。感應(yīng)部分感應(yīng)部分：由幾個(gè)

7、空盒串聯(lián)而成的，最上的一個(gè)空盒與機(jī)械部分連接，最下一個(gè)空盒的軸固定在一塊雙金屬板上，雙金屬板上用以補(bǔ)償對(duì)空盒變形的影響。傳遞放大部分傳遞放大部分：由于感應(yīng)部分的變形很小，常采用兩次放大。空盒上的連接片與杠桿相連，此杠桿的支點(diǎn)為第一水平軸，杠桿借另一連接片與第二水平軸的轉(zhuǎn)臂連接。這一部分的作用是將空盒的變化以放大后傳到自記部分去。這樣以兩次放大能夠提高儀器的靈敏度。自記部分與其他自記儀器相同自記部分與其他自記儀器相同。氣壓計(jì)應(yīng)水平安放在水銀氣壓表附近，離地高度以便于觀測(cè)為宜。氣壓計(jì)讀數(shù)要精確到0.1毫巴，其換紙時(shí)間和方法與其他自記儀器相同。二、風(fēng)的觀測(cè)二、風(fēng)的觀測(cè)風(fēng)的觀測(cè)包括風(fēng)向和風(fēng)速的觀測(cè)風(fēng)的

8、觀測(cè)包括風(fēng)向和風(fēng)速的觀測(cè)。風(fēng)向是指風(fēng)吹來(lái)的方向，一般分為16方位也可用角度表示。例如北（N）、東（E）、西（W）、南（S）四個(gè)方位，分別以360（0）、90、180、270表示。風(fēng)速是指單位時(shí)間內(nèi)空氣流動(dòng)的水平距離，以米/秒為單位。目前氣象臺(tái)站用來(lái)測(cè)定風(fēng)的儀器有EL型電接風(fēng)向風(fēng)速儀，輕便測(cè)風(fēng)器等。在沒(méi)有儀器或儀器失靈的情況下可根據(jù)某些物體被風(fēng)吹動(dòng)的情況用目力來(lái)判定。 EL型電接風(fēng)向風(fēng)速儀 EL型電接風(fēng)向風(fēng)速儀是電感應(yīng)器、指示器和記錄器三部分組成。感應(yīng)器：感應(yīng)器安裝在室外1012米高的桿子上。感應(yīng)器的上部為風(fēng)速部分，由風(fēng)杯、交流發(fā)電機(jī)、蝸輪等組成；感應(yīng)器的下部為風(fēng)向部分，是由風(fēng)標(biāo)、風(fēng)向方位塊、導(dǎo)

9、電環(huán)、接觸簧片等組成。指示器：指示器放在室內(nèi)桌上用來(lái)觀測(cè)瞬時(shí)風(fēng)向和瞬時(shí)風(fēng)速的。它由電源瞬時(shí)風(fēng)向指標(biāo)盤、瞬時(shí)風(fēng)速指示盤等組成。記錄器：記錄器也置于室內(nèi)，用來(lái)記錄風(fēng)向風(fēng)速連續(xù)變化。它是由八個(gè)風(fēng)向電磁鐵，一個(gè)風(fēng)速電磁鐵、自記鐘、自記筆、筆檔、充放電線路等部分組成。觀測(cè)方法：打開(kāi)指示器的風(fēng)向風(fēng)速開(kāi)關(guān)，觀測(cè)兩分鐘風(fēng)速指針擺動(dòng)的平均位置，讀取整數(shù)，記在觀測(cè)簿相應(yīng)欄中。風(fēng)速小的時(shí)候，把風(fēng)速開(kāi)關(guān)撥到“20”擋，讀020米/秒標(biāo)尺刻度；風(fēng)速大時(shí)，應(yīng)把風(fēng)速開(kāi)關(guān)撥到“40”擋，讀040米/秒標(biāo)尺刻度。觀測(cè)風(fēng)向指示燈，讀取2分鐘的最多風(fēng)向，用十六方位的縮寫記錄。靜風(fēng)時(shí)，風(fēng)速記0，風(fēng)向記c；平均風(fēng)速40超過(guò)米/秒，則記

10、為40。自記紙更換方法、步驟與溫度計(jì)基本相同，只是更換時(shí)間為13時(shí)。輕便三杯風(fēng)向風(fēng)速儀 輕便三杯風(fēng)向風(fēng)速表用于測(cè)量風(fēng)向和一分鐘時(shí)間內(nèi)的平均風(fēng)速。輕便三杯風(fēng)向風(fēng)速表由風(fēng)向儀、風(fēng)速、手柄三部分組成。風(fēng)向儀：包括風(fēng)向指針、方位盤、制動(dòng)小套管部件。 風(fēng)速表：由十字護(hù)架，感應(yīng)組件旋杯，和風(fēng)速表主機(jī)體組成。旋杯是風(fēng)速表的感應(yīng)元件，它的轉(zhuǎn)速與風(fēng)速有一個(gè)固定的關(guān)系。風(fēng)速表主要就是根據(jù)這個(gè)基本原理制成的。手柄：由一段空心管和一個(gè)帶螺紋的零件組成。以上三部分可以通過(guò)螺紋連接在一起。風(fēng)向風(fēng)速表可以手持使用，也可安置在固定地點(diǎn)使用。儀器安在四周開(kāi)闊無(wú)高大障礙物的地方。安裝高度以便于觀測(cè)為限，并保持儀器垂直，機(jī)殼側(cè)面向

11、風(fēng)。觀測(cè)時(shí)將方向下小套管拉下再右轉(zhuǎn)一角度，此時(shí)方向盤就可以按地磁子午線的方向穩(wěn)定下來(lái)。風(fēng)向與方向盤所對(duì)的讀數(shù)就是風(fēng)向。安置和使用安置和使用如果指針擺動(dòng)，可讀擺動(dòng)的中間值。用手指壓下風(fēng)速按鈕，風(fēng)速指針就回到零位。放開(kāi)風(fēng)速按鈕后，紅色時(shí)間小指針就隨風(fēng)速指針開(kāi)始走動(dòng)，經(jīng)一分鐘后銅指針停止轉(zhuǎn)動(dòng)。接著時(shí)間指針轉(zhuǎn)到最初位置也停止下來(lái)，結(jié)束了風(fēng)速的測(cè)量。風(fēng)速指針?biāo)緮?shù)值稱為指示風(fēng)速。以這個(gè)風(fēng)速值從風(fēng)速檢定曲線圖中查出實(shí)際風(fēng)速值即為所測(cè)之平均風(fēng)速。如欲進(jìn)行下一次觀測(cè)時(shí)，只要再壓一下風(fēng)速按鈕就可以了。當(dāng)觀測(cè)完畢時(shí)，務(wù)必將小套管向左轉(zhuǎn)一角度，使其恢復(fù)原來(lái)位置，這時(shí)方向盤就可以固定不動(dòng)。小心地將風(fēng)向儀和手柄退下，放

12、入儀器盒內(nèi)。目測(cè)風(fēng)力風(fēng)向 在測(cè)風(fēng)儀器發(fā)生故障或沒(méi)有測(cè)風(fēng)儀器時(shí)，也可用目力來(lái)測(cè)風(fēng)力，風(fēng)向作為正式記錄。根據(jù)風(fēng)對(duì)地面物體的影響而引起的各種征象，將風(fēng)力分為13級(jí)，最小為0級(jí)，最大為12級(jí)。如以目力來(lái)測(cè)風(fēng)作為正式記錄，則應(yīng)估計(jì)風(fēng)力等級(jí)并換算成相當(dāng)?shù)娘L(fēng)速。目測(cè)風(fēng)向一般是旌旗、布條、炊煙的方向以及人體感覺(jué)等方法，按八個(gè)方位進(jìn)行估計(jì)。目測(cè)風(fēng)向和風(fēng)力時(shí)，觀測(cè)者盡是站在空曠地方，多選幾種物體，仔細(xì)觀測(cè)。觀測(cè)時(shí)，應(yīng)連續(xù)看兩分鐘，以平均情況記錄。風(fēng)力等級(jí) 風(fēng)力等級(jí) 陸地上面物體征象相當(dāng)風(fēng)速米/秒范圍中數(shù)0123456789101112靜煙直上煙能表示風(fēng)向，樹(shù)葉略有搖動(dòng)人面感覺(jué)有風(fēng)，樹(shù)葉有微響樹(shù)葉及小枝搖動(dòng)不息，旗子展開(kāi)能吹起地面灰塵和紙張，樹(shù)的小枝搖動(dòng)有葉的小樹(shù)搖擺，內(nèi)陸的水面有小波大樹(shù)枝搖動(dòng)，電線呼呼有聲，撐傘困難大樹(shù)搖動(dòng)，大樹(shù)枝彎下來(lái)，迎風(fēng)步行感覺(jué)不便可折毀樹(shù)枝，人向前感到阻力甚大煙囪及平房屋頂受到損壞，小屋遭到破壞樹(shù)木可被吹倒，一般建筑物遭破壞大樹(shù)可