大氣探測(cè)第八章：積雪、凍土、電線積冰的觀測(cè)

1、1第八章第八章 積雪、凍土和電線積雪、凍土和電線積冰的觀測(cè)積冰的觀測(cè)8.1 8.1 積雪的觀測(cè)積雪的觀測(cè) 8.2 8.2 凍土凍土 8.3 8.3 電線積冰電線積冰28.1 8.1 積雪的觀測(cè)積雪的觀測(cè)1.1.概述概述2.2.雪深觀測(cè)雪深觀測(cè)3.3.雪壓觀測(cè)雪壓觀測(cè)31.1.概概 述述什么是積雪？什么是積雪？測(cè)站四周能見(jiàn)面積被測(cè)站四周能見(jiàn)面積被雪（包括米雪、霰、雪（包括米雪、霰、冰粒）覆蓋超過(guò)一半冰粒）覆蓋超過(guò)一半時(shí)稱為積雪。時(shí)稱為積雪。觀測(cè)項(xiàng)目？觀測(cè)項(xiàng)目？雪深雪深雪壓雪壓從積雪的表面到地從積雪的表面到地面的垂直深度，單面的垂直深度，單位為厘米，取整數(shù)。位為厘米，取整數(shù)。工具：量雪尺、工具：量

2、雪尺、普通米尺普通米尺單位面積上的積雪單位面積上的積雪重量，單位為：克重量，單位為：克/ /平方厘米，取一位平方厘米，取一位小數(shù)。小數(shù)。工具：體積量雪器、工具：體積量雪器、稱雪器稱雪器41.1.概概 述述觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)？觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)？觀測(cè)地點(diǎn)如何選擇？觀測(cè)地點(diǎn)如何選擇？出現(xiàn)積雪時(shí)就要觀測(cè)雪出現(xiàn)積雪時(shí)就要觀測(cè)雪深；且在規(guī)定的日子當(dāng)深；且在規(guī)定的日子當(dāng)雪深達(dá)到或超過(guò)雪深達(dá)到或超過(guò)5cm5cm時(shí)時(shí)要觀測(cè)雪壓。要觀測(cè)雪壓。應(yīng)選擇在觀測(cè)場(chǎng)附近平應(yīng)選擇在觀測(cè)場(chǎng)附近平坦、開(kāi)闊的地方。入冬坦、開(kāi)闊的地方。入冬前，應(yīng)將選定的地段平前，應(yīng)將選定的地段平整好，清除雜草，并作整好，清除雜草，并作上標(biāo)記。上標(biāo)記。52.2.雪深的

3、觀測(cè)雪深的觀測(cè) 觀測(cè)時(shí)間：每天觀測(cè)時(shí)間：每天0808時(shí)（或時(shí)（或1414或或2020時(shí)補(bǔ)測(cè)，時(shí)補(bǔ)測(cè)，并備注）；平均雪深不足并備注）；平均雪深不足0.5cm0.5cm記記0 0； 每次觀測(cè)須作三次測(cè)量，記入觀測(cè)簿相每次觀測(cè)須作三次測(cè)量，記入觀測(cè)簿相應(yīng)欄中，并求其平均值。三次測(cè)量的地點(diǎn)，應(yīng)欄中，并求其平均值。三次測(cè)量的地點(diǎn)，彼此相距應(yīng)在彼此相距應(yīng)在10m10m以上以上63.3.雪壓的觀測(cè)雪壓的觀測(cè)觀測(cè)和記錄：觀測(cè)和記錄： 每月每月5 5、1010、1515、2020、2525日和月末最后一日和月末最后一天，若雪深已達(dá)到天，若雪深已達(dá)到5cm5cm或以上時(shí)，在雪深觀或以上時(shí)，在雪深觀測(cè)測(cè)( (或補(bǔ)測(cè)

4、或補(bǔ)測(cè)) )后，應(yīng)在觀測(cè)雪深的地點(diǎn)附近進(jìn)后，應(yīng)在觀測(cè)雪深的地點(diǎn)附近進(jìn)行雪壓觀測(cè)。行雪壓觀測(cè)。 測(cè)雪壓取三個(gè)樣本，并取其平均值，測(cè)雪壓取三個(gè)樣本，并取其平均值，作作為該次雪壓值。為避免下次在原地重復(fù)取樣，為該次雪壓值。為避免下次在原地重復(fù)取樣，應(yīng)在取過(guò)樣本的地點(diǎn)作出標(biāo)記。應(yīng)在取過(guò)樣本的地點(diǎn)作出標(biāo)記。73.3.雪壓的觀測(cè)雪壓的觀測(cè)體積量雪器：體積量雪器：是測(cè)量雪壓用的一是測(cè)量雪壓用的一種儀器。由一內(nèi)截種儀器。由一內(nèi)截面積為面積為100cm100cm2 2的金的金屬筒、小鏟、帶蓋屬筒、小鏟、帶蓋的金屬容器和量杯的金屬容器和量杯組成。組成。83.3.雪壓的觀測(cè)雪壓的觀測(cè)體積量雪器對(duì)雪壓的測(cè)定和計(jì)算：體

5、積量雪器對(duì)雪壓的測(cè)定和計(jì)算：雪壓計(jì)算公式為：雪壓計(jì)算公式為： P PM/100M/100 P P為雪壓（為雪壓（g/cmg/cm2 2）；）；M M為樣本重量為樣本重量(g)(g)，分母，分母100100為量雪器內(nèi)截面積為量雪器內(nèi)截面積(cm(cm2 2) )。 93.3.雪壓的觀測(cè)雪壓的觀測(cè)稱雪器：稱雪器：稱雪器是由帶蓋的圓筒、秤和小鏟稱雪器是由帶蓋的圓筒、秤和小鏟等組成的一種測(cè)量雪壓的儀器。等組成的一種測(cè)量雪壓的儀器。 103.3.雪壓的觀測(cè)雪壓的觀測(cè)稱雪器對(duì)雪壓的測(cè)定和計(jì)算：稱雪器對(duì)雪壓的測(cè)定和計(jì)算：取樣時(shí)，將圓筒取樣時(shí)，將圓筒( (鋸齒形的一端鋸齒形的一端) )向下垂直插入雪中，直到向

6、下垂直插入雪中，直到地面。然后撥開(kāi)圓筒一邊的雪，把小鏟插到圓筒底沿下面，地面。然后撥開(kāi)圓筒一邊的雪，把小鏟插到圓筒底沿下面，連同圓筒一起拿起，再將筒翻轉(zhuǎn)，擦凈粘在筒外的雪，把筒連同圓筒一起拿起，再將筒翻轉(zhuǎn)，擦凈粘在筒外的雪，把筒掛在秤鉤上，移動(dòng)秤錘，直到秤桿水平為止，讀出秤錘準(zhǔn)線掛在秤鉤上，移動(dòng)秤錘，直到秤桿水平為止，讀出秤錘準(zhǔn)線對(duì)應(yīng)于秤桿上的刻度數(shù)，取一位小數(shù)。對(duì)應(yīng)于秤桿上的刻度數(shù)，取一位小數(shù)。雪壓計(jì)算公式：雪壓計(jì)算公式： P PM/SM/S5050m/50m/50m m P P為雪壓（為雪壓（g/cmg/cm2 2）；）；S S為圓筒內(nèi)截面積為圓筒內(nèi)截面積(50 cm(50 cm2 2)

7、)；m m為秤桿為秤桿刻度數(shù)；刻度數(shù)；M M為樣本重量為樣本重量(g)(g)。因秤桿上每一刻度單位。因秤桿上每一刻度單位( (即十個(gè)即十個(gè)小格小格) )等于等于50g50g，故，故M M值用秤桿刻度度數(shù)值用秤桿刻度度數(shù)m m乘乘5050而得。而得。 118.2 8.2 凍凍 土土1.1.概述概述2.2.凍土器凍土器3.3.凍土觀測(cè)凍土觀測(cè)121.1.概概 述述凍土：凍土：是指含有水分的土壤因溫度下是指含有水分的土壤因溫度下降到降到00或以下而呈凍結(jié)的狀態(tài)?；蛞韵露蕛鼋Y(jié)的狀態(tài)。承擔(dān)凍土觀測(cè)的氣象站，應(yīng)根承擔(dān)凍土觀測(cè)的氣象站，應(yīng)根據(jù)埋入土中的凍土器內(nèi)水結(jié)冰據(jù)埋入土中的凍土器內(nèi)水結(jié)冰的部位和長(zhǎng)度，

8、來(lái)測(cè)定凍結(jié)層的部位和長(zhǎng)度，來(lái)測(cè)定凍結(jié)層次及其上限和下限深度。凍土次及其上限和下限深度。凍土深度以厘米（深度以厘米（cmcm）為單位，取）為單位，取整數(shù)，小數(shù)四舍五入。整數(shù)，小數(shù)四舍五入。131.1.概概 述述凍土：凍土：觀測(cè)項(xiàng)目：觀測(cè)項(xiàng)目：觀測(cè)儀器：觀測(cè)儀器：是指含有水分的是指含有水分的土壤因溫度下降土壤因溫度下降到到00或以下而呈或以下而呈凍結(jié)的狀態(tài)。凍結(jié)的狀態(tài)。凍土深度，單位：凍土深度，單位：厘米，取整數(shù)，厘米，取整數(shù)，小數(shù)四舍五入。小數(shù)四舍五入。凍土器凍土器142.2.凍土器凍土器凍土器：凍土器： 由外管和內(nèi)管組成。由外管和內(nèi)管組成。外管：外管：為一標(biāo)有為一標(biāo)有0cm0cm刻度刻度線的硬

9、橡膠管。線的硬橡膠管。內(nèi)管：內(nèi)管：為一根有為一根有cmcm刻度刻度的橡皮管的橡皮管( (管內(nèi)有固定冰用管內(nèi)有固定冰用的鏈子或銅絲、線繩的鏈子或銅絲、線繩) )，底，底端封閉，頂端與短金屬管、端封閉，頂端與短金屬管、木棒及鐵蓋相連。內(nèi)管中木棒及鐵蓋相連。內(nèi)管中灌注當(dāng)?shù)馗蓛舻乃嘧?dāng)?shù)馗蓛舻乃? (河水、河水、井水、自來(lái)水等井水、自來(lái)水等) )至刻度的至刻度的0 0線處。線處。152.2.凍土器凍土器凍土器的安裝：凍土器的安裝：安裝在觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)有自然覆安裝在觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)有自然覆蓋物的地段。有直管地溫蓋物的地段。有直管地溫表的氣象站，可安裝在直表的氣象站，可安裝在直管地溫場(chǎng)中管地溫場(chǎng)中320cm320cm

10、深層地深層地溫表的西邊，相距約溫表的西邊，相距約50cm50cm。外管和內(nèi)管的外管和內(nèi)管的0 0線刻度要線刻度要平齊，并與地表在同一水平齊，并與地表在同一水平面上，其它安裝要求和平面上，其它安裝要求和方法均同直管地溫表。方法均同直管地溫表。 163.3.凍土觀測(cè)凍土觀測(cè)觀測(cè)和記錄：觀測(cè)和記錄：當(dāng)?shù)孛鏈囟冉档疆?dāng)?shù)孛鏈囟冉档交蛞韵?，土壤開(kāi)始凍或以下，土壤開(kāi)始凍結(jié)時(shí)，應(yīng)在每日結(jié)時(shí)，應(yīng)在每日0 0時(shí)觀測(cè)凍土一次，直至?xí)r觀測(cè)凍土一次，直至次年土壤完全解凍為止。凍土深度不足次年土壤完全解凍為止。凍土深度不足0.5cm0.5cm時(shí)，上、下限均記時(shí)，上、下限均記“0”0”。觀測(cè)時(shí)，一手把凍土器的鐵蓋連同內(nèi)管提

11、觀測(cè)時(shí)，一手把凍土器的鐵蓋連同內(nèi)管提起，用另一只手摸測(cè)內(nèi)管冰起，用另一只手摸測(cè)內(nèi)管冰( (包括凍結(jié)得不包括凍結(jié)得不夠堅(jiān)實(shí)的冰柱夠堅(jiān)實(shí)的冰柱) )所在位置，從管壁刻度線上所在位置，從管壁刻度線上讀出冰上下兩端的相應(yīng)刻度數(shù)，即分別為此讀出冰上下兩端的相應(yīng)刻度數(shù)，即分別為此一凍結(jié)層的上、下限深度值，記入觀測(cè)簿當(dāng)一凍結(jié)層的上、下限深度值，記入觀測(cè)簿當(dāng)天凍土深度欄。凍土深度觀測(cè)完畢即將內(nèi)管天凍土深度欄。凍土深度觀測(cè)完畢即將內(nèi)管重新插入，并蓋好蓋子。重新插入，并蓋好蓋子。173.3.凍土觀測(cè)凍土觀測(cè)觀測(cè)和記錄（續(xù)）：觀測(cè)和記錄（續(xù)）：如某次測(cè)到兩個(gè)凍結(jié)層，上面一段冰柱在如某次測(cè)到兩個(gè)凍結(jié)層，上面一段冰柱在

12、0cm0cm至至7cm7cm間，下面一段冰柱在間，下面一段冰柱在20cm20cm至至150cm150cm間，在中間段未凍結(jié)。則第一欄記下面一間，在中間段未凍結(jié)。則第一欄記下面一段冰柱的測(cè)定值，段冰柱的測(cè)定值，上限深度記上限深度記“20”20”，下，下限深度記限深度記“150”150”；第二欄記上面一段冰柱；第二欄記上面一段冰柱的測(cè)定值，上限深度記的測(cè)定值，上限深度記“0”0”，下限深度記，下限深度記“7”7”。 觀測(cè)操作力求迅速，盡量勿使內(nèi)管彎折。觀測(cè)操作力求迅速，盡量勿使內(nèi)管彎折。遇結(jié)冰不夠堅(jiān)實(shí)或氣溫較高時(shí)尤須小心，遇結(jié)冰不夠堅(jiān)實(shí)或氣溫較高時(shí)尤須小心，盡量避免冰柱滑動(dòng)或消融。盡量避免冰柱滑動(dòng)

13、或消融。188.3 8.3 電線積冰電線積冰1.1.概述概述2.2.電線積冰架及輔助工具電線積冰架及輔助工具3.3.電線積冰的觀測(cè)電線積冰的觀測(cè)4.4.影響積冰重量的因子影響積冰重量的因子191.1.概概 述述電線積冰：電線積冰：是指雨淞、霧淞凝附在導(dǎo)是指雨淞、霧淞凝附在導(dǎo)線上或濕雪凍結(jié)在導(dǎo)線上線上或濕雪凍結(jié)在導(dǎo)線上的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。附著在導(dǎo)線上的霜、干雪附著在導(dǎo)線上的霜、干雪花和沾附的雨滴。因氣溫花和沾附的雨滴。因氣溫下降至零下而凍結(jié)少量的下降至零下而凍結(jié)少量的冰，都不作為電線積冰。冰，都不作為電線積冰。201.1.概概 述述一次積冰過(guò)程：一次積冰過(guò)程：從積冰架上的導(dǎo)從積冰架上的導(dǎo)線開(kāi)始形成積

14、冰線開(kāi)始形成積冰起，至積冰消失起，至積冰消失止。止。觀測(cè)須測(cè)定每一次積冰過(guò)觀測(cè)須測(cè)定每一次積冰過(guò)程的程的最大直徑最大直徑和和厚度厚度，以，以毫米為單位，取整數(shù)。當(dāng)毫米為單位，取整數(shù)。當(dāng)所測(cè)單純的霧淞直徑達(dá)到所測(cè)單純的霧淞直徑達(dá)到15mm15mm或雨淞、濕雪凍結(jié)物或雨淞、濕雪凍結(jié)物或包括霧淞在內(nèi)的混合積或包括霧淞在內(nèi)的混合積冰直徑達(dá)到冰直徑達(dá)到8mm8mm時(shí)，尚須測(cè)時(shí)，尚須測(cè)定一次積冰最大定一次積冰最大重量重量，以，以克克/ /米（米（g/mg/m）為單位，?。閱挝?，取整數(shù)。整數(shù)。觀測(cè)項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)：觀測(cè)項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)：212.2.電線積冰架及輔助工具電線積冰架及輔助工具電線積冰架：電線積冰架：兩組：

15、一組東西向、兩組：一組東西向、一組南北向一組南北向222.2.電線積冰架及輔助工具電線積冰架及輔助工具輔助工具輔助工具： 合頁(yè)箱：合頁(yè)箱：用以截取導(dǎo)線上的積用以截取導(dǎo)線上的積冰物。冰物。 量杯：量杯：通用毫升（通用毫升（mlml）量杯，）量杯，用以測(cè)定積冰重量。用以測(cè)定積冰重量。 臺(tái)稱：臺(tái)稱：?jiǎn)挝粸閱挝粸間 g，用以測(cè)定積，用以測(cè)定積冰重量。冰重量。 外卡鉗：外卡鉗：用以測(cè)定積冰直徑和用以測(cè)定積冰直徑和厚度。厚度。 米尺：米尺：用以測(cè)定積冰直徑和厚用以測(cè)定積冰直徑和厚度。度。 手鋸、魚(yú)尾鉗、三棱刮刀、噴手鋸、魚(yú)尾鉗、三棱刮刀、噴燈燈：用以切割和清除積冰。：用以切割和清除積冰。233.3.電線積

16、冰的觀測(cè)電線積冰的觀測(cè)測(cè)量方法測(cè)量方法： 積冰直徑、厚度的測(cè)量積冰直徑、厚度的測(cè)量243.3.電線積冰的觀測(cè)電線積冰的觀測(cè)測(cè)量方法測(cè)量方法： 積冰重量的測(cè)量：積冰重量的測(cè)量：積冰重量是指積冰重量是指1m1m長(zhǎng)導(dǎo)線長(zhǎng)導(dǎo)線上冰層的重量。上冰層的重量。方法一：取導(dǎo)線、融冰測(cè)重方法一：取導(dǎo)線、融冰測(cè)重用合頁(yè)箱取用合頁(yè)箱取25cm25cm長(zhǎng)的一段導(dǎo)線進(jìn)入箱內(nèi)，長(zhǎng)的一段導(dǎo)線進(jìn)入箱內(nèi)，待冰層融化后，取出導(dǎo)線，把水注入毫升量待冰層融化后，取出導(dǎo)線，把水注入毫升量杯，量得的數(shù)值就是杯，量得的數(shù)值就是25cm25cm長(zhǎng)的冰層重量值長(zhǎng)的冰層重量值(g)(g)。再將再將此值乘以此值乘以4 4，即得一米長(zhǎng)導(dǎo)線的冰層重量

17、，即得一米長(zhǎng)導(dǎo)線的冰層重量。亦可用臺(tái)秤直接稱量。亦可用臺(tái)秤直接稱量。253.3.電線積冰的觀測(cè)電線積冰的觀測(cè) 積冰重量的測(cè)量：積冰重量的測(cè)量：方法二：不取導(dǎo)線、僅取冰層方法二：不取導(dǎo)線、僅取冰層積冰嚴(yán)重的地區(qū)，取下導(dǎo)線十分困難，改積冰嚴(yán)重的地區(qū)，取下導(dǎo)線十分困難，改為只取冰層，不取走導(dǎo)線的做法。其方法是：為只取冰層，不取走導(dǎo)線的做法。其方法是：將合頁(yè)箱張開(kāi)置于選定的冰層下方，用鋸、將合頁(yè)箱張開(kāi)置于選定的冰層下方，用鋸、刮刀、鉗子仔細(xì)地直接取下刮刀、鉗子仔細(xì)地直接取下25cm25cm長(zhǎng)的冰層，長(zhǎng)的冰層，再將盛冰的合頁(yè)箱帶回進(jìn)行稱量。取冰時(shí)應(yīng)再將盛冰的合頁(yè)箱帶回進(jìn)行稱量。取冰時(shí)應(yīng)小心操作，不要散失應(yīng)取下的積冰。小心操作，不要散失應(yīng)取下的積冰。264.4.影響積冰重量的因子影響積冰重量的因子主要因子主要因子：積冰持續(xù)時(shí)間積冰持續(xù)時(shí)間風(fēng)向風(fēng)速風(fēng)向風(fēng)速27復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題1.1.何謂積雪何謂積雪, ,氣象站積雪的觀測(cè)項(xiàng)目有那些氣象站積雪的觀測(cè)項(xiàng)