氣象觀測(cè)綜合實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)(2015版)(共19頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上氣象觀測(cè)綜合實(shí)驗(yàn)（2015版）大氣科學(xué)學(xué)院教研室編寫(xiě)2015年1月實(shí)驗(yàn)一 地面氣象觀測(cè)場(chǎng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆諝庀笥^測(cè)場(chǎng)選擇的基本原則和觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)儀器布置原則二、觀測(cè)場(chǎng)對(duì)周?chē)h(huán)境條件的要求 氣象站站址的選擇必須符合觀測(cè)技術(shù)上的要求，同時(shí)也應(yīng)考慮服務(wù)和生活的方便。 (1) 觀測(cè)場(chǎng)是取得地面氣象資料的主要場(chǎng)所，地點(diǎn)應(yīng)設(shè)在能較好地反映本地較大范圍的氣象要素特點(diǎn)的地方，避免局部地形的影響。觀測(cè)場(chǎng)四周必須空曠平坦，避免建在陡坡、洼地或鄰近有叢林、鐵路、公路、工礦、煙囪、高大建筑物的地方。避開(kāi)地方性霧、煙等大氣污染嚴(yán)重的地方。 觀測(cè)場(chǎng)四周障礙物的影子應(yīng)不會(huì)投射到日照和輻射觀測(cè)儀

2、器的受光面上，在日出日落方向障礙物的高度角不超過(guò)5°，附近沒(méi)有反射陽(yáng)光強(qiáng)的物體。 (2) 在城市或工礦區(qū)，觀測(cè)場(chǎng)應(yīng)選擇在城市或工礦區(qū)最多風(fēng)向的上風(fēng)方。 (3) 觀測(cè)場(chǎng)的周?chē)h(huán)境應(yīng)符合中華人民共和國(guó)氣象法和國(guó)務(wù)院頒布的有關(guān)氣象觀測(cè)環(huán)境保護(hù)法規(guī)、規(guī)定的要求。 (4) 各級(jí)氣象部門(mén)應(yīng)注意保護(hù)氣象站的觀測(cè)環(huán)境。 (5) 氣象站周?chē)^測(cè)環(huán)境發(fā)生變化后要進(jìn)行詳細(xì)記錄。新建、遷移觀測(cè)場(chǎng)或觀測(cè)場(chǎng)四周的障礙物發(fā)生明顯變化時(shí)，應(yīng)以觀測(cè)場(chǎng)中心為準(zhǔn)測(cè)定四周各障礙物的方位角和高度角，繪制地平圈障礙物遮蔽圖。 (6) 無(wú)人值守氣象站和機(jī)動(dòng)氣象觀測(cè)站的環(huán)境條件可根

3、據(jù)設(shè)站的目的自行掌握。 二、觀測(cè)場(chǎng) (1) 觀測(cè)場(chǎng)一般為與周?chē)蟛糠值貐^(qū)的自然地理?xiàng)l件相同的25米×25米的平整場(chǎng)地；確因條件限制，也可取16米（東西向）×20米（南北向），高山站、海島站、無(wú)人站不受此限；需要安裝輻射儀器的臺(tái)站，可將觀測(cè)場(chǎng)南邊緣向南擴(kuò)展10米。 (2) 要測(cè)定觀測(cè)場(chǎng)的經(jīng)緯度（精確到分）和拔海高度（精確到0.1米），其數(shù)據(jù)刻在石樁上，埋設(shè)在觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)的適當(dāng)位置。 (3) 觀測(cè)場(chǎng)四周一般設(shè)置約1.2米高的稀疏圍欄，圍欄所用材料不宜反光太強(qiáng)。場(chǎng)地應(yīng)平整，保持有均勻草層（不長(zhǎng)草的地區(qū)例外），草高不能超過(guò)20厘米。對(duì)草層的養(yǎng)護(hù)，

4、不能對(duì)觀測(cè)記錄造成影響。場(chǎng)內(nèi)不準(zhǔn)種植作物。 (4) 為保持觀測(cè)場(chǎng)地自然狀態(tài)，場(chǎng)內(nèi)鋪設(shè)0.3-0.5米寬的小路（不用瀝青鋪面），只準(zhǔn)在小路上行走。有積雪時(shí)，除小路上的積雪可以清除外，應(yīng)保護(hù)場(chǎng)地積雪的自然狀態(tài)。 (5) 根據(jù)場(chǎng)內(nèi)儀器布設(shè)位置和線纜鋪設(shè)需要，在小路下修建電纜溝或埋設(shè)電纜管，用以鋪設(shè)儀器設(shè)備線纜和電源電纜。電纜溝（管）應(yīng)做到防水、防鼠，并便于鋪設(shè)和維護(hù)。 (6) 觀測(cè)場(chǎng)的防雷必須符合氣象臺(tái)（站）防雷技術(shù)規(guī)范（QX4-2000）的要求。 三、觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)儀器設(shè)施的布置 觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)儀器設(shè)施的布置要注意互不影響，便于觀測(cè)操作。具體要求： 

5、(1) 高的儀器設(shè)施安置在北邊，低的儀器設(shè)施安置在南邊； (2) 各儀器設(shè)施東西排列成行，南北布設(shè)成列，相互間東西間隔不小于4米，南北間隔不小于3米，儀器距觀測(cè)場(chǎng)邊緣護(hù)欄不小于3米； (3) 觀測(cè)場(chǎng)圍欄的門(mén)一般開(kāi)在北邊，儀器設(shè)備緊靠東西向小路南側(cè)安設(shè)，觀測(cè)員應(yīng)從北面接近觀測(cè)儀器； (4) 輻射觀測(cè)儀器一般安裝在觀測(cè)場(chǎng)南邊，觀測(cè)儀器感應(yīng)面不能受任何障礙物影響。因條件 限制不能安裝在觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)時(shí)，總輻射、直接輻射、散射輻射、以及日照觀測(cè)儀器可安裝在天空條件符合要求的屋頂平臺(tái)上，反射輻射和凈全輻射觀測(cè)儀器安裝在符合條件的有代表性下墊面的地方。 觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)儀器設(shè)施的布置可參考

6、圖2-1，儀器設(shè)備安裝和維護(hù)、檢查按表2-1的要求進(jìn)行。 北回歸線以南的地面氣象觀測(cè)站觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)設(shè)施的布置要考慮太陽(yáng)位置的變化進(jìn)行靈活掌握，使觀測(cè)員的觀測(cè)活動(dòng)盡量觀測(cè)記錄的代表性和準(zhǔn)確性。四、站址遷移及對(duì)比觀測(cè)要求 (1) 基準(zhǔn)站、基本站和輻射站站址的遷移必須報(bào)國(guó)務(wù)院氣象主管機(jī)構(gòu)審批；一般站站址的遷移必須報(bào)省級(jí)氣象主管機(jī)構(gòu)審批，并報(bào)國(guó)務(wù)院氣象主管機(jī)構(gòu)備案。(2) 為取得全年完整的觀測(cè)資料，在舊站址的觀測(cè)記錄應(yīng)持續(xù)到12月31日，新站址的正式觀測(cè)記錄應(yīng)從1月1日開(kāi)始。 (3) 為了解站址遷移前后觀測(cè)資料序列的非均一性程度，提供正確使用遷站前后觀測(cè)資料的依據(jù)，凡新舊兩地水平距離超過(guò)2000米、或海拔

7、高度差在100米以上、或地形環(huán)境有明顯差異者，遷站時(shí)須在新舊站址同時(shí)進(jìn)行對(duì)比觀測(cè)。對(duì)比觀測(cè)可在遷站前進(jìn)行，也可在遷站后進(jìn)行。 (4) 對(duì)比觀測(cè)項(xiàng)目為氣溫（包括最高、最低）、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、深層地溫（無(wú)深層地溫觀測(cè)任務(wù)的站不需進(jìn)行）。 對(duì)比觀測(cè)的時(shí)間，基準(zhǔn)站為1年12個(gè)月；其他氣象站為1、4、7三個(gè)月，也可安排為7、10、1三個(gè)月。每天進(jìn)行對(duì)比觀測(cè)的時(shí)次為02、08、14、20時(shí)（80cm、160cm、320cm等層的地溫僅在14時(shí)）四個(gè)時(shí)次，02時(shí)可用自記記錄代替。 (5) 對(duì)比觀測(cè)資料應(yīng)統(tǒng)計(jì)整理成月報(bào)表，并上報(bào)存檔。 五、觀測(cè)記錄的注意事項(xiàng)：觀測(cè)記錄的內(nèi)容要認(rèn)真、仔細(xì)、清晰地填寫(xiě)。在觀測(cè)進(jìn)

8、行中，觀測(cè)人員要注意觀測(cè)值得相互比較，判斷其合理性。如發(fā)現(xiàn)可疑的數(shù)據(jù)，須認(rèn)真核對(duì)和尋找原因，加以注明。但應(yīng)注意，只要觀測(cè)到的是實(shí)際情況，儀器和環(huán)境沒(méi)有發(fā)生異常變動(dòng)，絕對(duì)不可以任意改變觀測(cè)值。如有改動(dòng)，原觀測(cè)值亦必須保留，并在備注欄中加以說(shuō)明。當(dāng)一次觀測(cè)結(jié)束時(shí)，要認(rèn)真及時(shí)自審記錄是否有漏測(cè)或不合理處，以便進(jìn)行補(bǔ)救。并及時(shí)整理完成觀測(cè)記錄表格中初步統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目。六、實(shí)驗(yàn)作業(yè)觀測(cè)記錄時(shí)應(yīng)該注意哪些問(wèn)題？比較感興趣哪種氣象要素的觀測(cè)，為什么？表1 氣象觀測(cè)場(chǎng)儀器安裝要求表儀 器 要 求 與 允 許 誤 差 范 圍 基 準(zhǔn) 部 位 干濕球溫度表 高度1.5m ±5 cm 感應(yīng)部分中心 最高溫度表

9、高度1.53m ±5 cm 感應(yīng)部分中心 最低溫度表 高度1.52m ±5 cm 感應(yīng)部分中心 溫度計(jì) 高度1.5m ±5 cm 感應(yīng)部分中部 濕度計(jì) 在溫度計(jì)上層橫隔板上 毛發(fā)濕度表 上部固定在溫度表支架上橫梁上 溫濕度傳感器 高度1.5m ±5 cm 感應(yīng)部分中部 雨量器 高度70厘cm ±3 cm 口緣 虹吸雨量計(jì) 儀器自身高度 翻斗式遙測(cè)雨量計(jì) 儀器自身高度 雨量傳感器 高度不得低于70cm 口緣 小型蒸發(fā)器 高度70cm  ±3 cm 口緣 E-601B型蒸發(fā)器（傳感器） 高度30cm ±1 cm 口緣

10、地面溫度表（傳感器） 感應(yīng)部分和表身埋入土中一半 感應(yīng)部分中心 草面溫度傳感器 草內(nèi)離地面6cm ±1 cm 感應(yīng)部分中心 地面最高、最低溫度表 感應(yīng)部分和表身埋入土中一半 感應(yīng)部分中心 曲管地溫表（淺層地溫傳感器） 深度5、10、15、20 cm ±1 cm 傾斜角45° ±5° 感應(yīng)部分中心 直管地溫表（深層地溫傳感器） 深度40、80 cm ±3 cm 深度160 cm ±5 cm 深度320 cm ±10 cm 感應(yīng)部分中心表身與地面 凍土器 深度50-350 cm ±3 cm 內(nèi)管零線 日照計(jì)（

11、傳感器） 高度以便于操作為準(zhǔn) 緯度以本站緯度為準(zhǔn) ±0.5° 方位正北 ±5° 底座南北線 輻射表（傳感器） 高度1.5 m 直射、散射輻射表（傳感器）： 方位正北 ±0.25° 直射輻射表（傳感器）： 緯度以本站緯度為準(zhǔn) ±0.1° 支架安裝面底座南北線 風(fēng)速器（傳感器） 安裝在觀測(cè)場(chǎng)高10-12 m 風(fēng)杯中心 風(fēng)向器（傳感器） 安裝在觀測(cè)場(chǎng)高10-12 m 方位正南（北） ±5° 風(fēng)標(biāo)中心方位指南（北）桿 電線積冰架 上導(dǎo)線高度220 cm ±5 cm 導(dǎo)線水平面 定槽水銀氣壓表

12、高度以便于操作為準(zhǔn) 水銀槽盒中線 動(dòng)槽水銀氣壓表 高度以便于操作為準(zhǔn) 象牙針尖 氣壓計(jì)（傳感器） 高度以便于操作為準(zhǔn) 盒體垂直中線 采集器箱 高度以便于操作為準(zhǔn) 實(shí)驗(yàn)二 溫度的觀測(cè)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解溫度表的構(gòu)造原理和儀器安裝的原則 2. 掌握空氣溫度的觀測(cè)原則和方法二、實(shí)驗(yàn)儀器地面溫度表、最高/最低溫度表、曲管溫度表、雙金屬片溫度表 三、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明空氣溫度（簡(jiǎn)稱(chēng)氣溫）是表示空氣冷熱程度的物理量。地面氣象觀測(cè)中測(cè)定的是離地面1.5M高度處的氣溫。在大氣環(huán)境中，測(cè)溫范圍：-80+60。溫度的測(cè)量對(duì)暴露狀況特別敏感。尤其是對(duì)于氣候研究來(lái)說(shuō)，溫度測(cè)量受到諸如環(huán)境狀態(tài)、植被、建筑物和其他物體的形態(tài)、地表

13、覆蓋物、防輻射罩或百葉箱的設(shè)計(jì)及其變化、以及設(shè)備中其他改變等的影響。因此，不但保存溫度數(shù)據(jù)的記錄是重要的，而且保存測(cè)量環(huán)境的記錄也是重要的。常規(guī)測(cè)溫儀器有溫度表和溫度計(jì)兩類(lèi)，都是將儀器的感溫元件和被測(cè)物體接觸，待兩者達(dá)到熱平衡時(shí)，測(cè)得感溫元件的形體和特性變化，從而可知被測(cè)物體的溫度。玻璃液體溫度表：是利用裝在玻璃容器中的測(cè)溫液體隨溫度改變引起的體積膨脹，從液體位置的變化來(lái)測(cè)定溫度的。感應(yīng)部分是一個(gè)充滿液體的玻璃球或柱，一根一端封閉的玻璃毛細(xì)管與它相連，表柱是一個(gè)有極細(xì)管腔的管子與主球部相通。溫度表中液體的體積使球部完全充滿，而在要測(cè)量的所有溫度下只是部分地充滿表柱。液體的體積相對(duì)于其容器的變化

14、量是由表柱中液體長(zhǎng)度的變化來(lái)指示的；常用的測(cè)溫液體有水銀、酒精和甲苯等，水銀可用于在其凝固點(diǎn)（-38.3）以上的溫度；而酒精或其他的純有機(jī)液體用于較低溫度。玻璃應(yīng)當(dāng)是經(jīng)認(rèn)可適用于溫度表的一種“標(biāo)準(zhǔn)”玻璃或“硅酸硼”玻璃。玻璃球要制成既有適當(dāng)強(qiáng)度又薄到便于熱量傳入或傳出球部及其內(nèi)裝液體。對(duì)于一個(gè)給定的表柱長(zhǎng)度，細(xì)窄的管腔使表柱中的液體在給定的溫度變化中可以有較大的移動(dòng)，但卻減少了溫度表可使用的溫度范圍。溫度表在進(jìn)行刻度之前，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐嘶鹛幚硪詼p少玻璃老化引起的緩慢變化。水銀溫度表：優(yōu)點(diǎn)純水銀易得到比熱小導(dǎo)熱系數(shù)高對(duì)玻璃無(wú)濕潤(rùn)飽和蒸汽壓小 缺點(diǎn)溫度在-38.862以下不能用飽和蒸汽壓小有機(jī)液

15、體玻璃溫度表：常用的有機(jī)液體有酒精和二甲苯 優(yōu)點(diǎn)可用于低溫膨脹系數(shù)大 缺點(diǎn)濕潤(rùn)玻璃，易發(fā)生斷柱現(xiàn)象導(dǎo)熱系數(shù)小，球內(nèi)溫度分布不均勻飽和蒸汽壓高，溫度降低時(shí)會(huì)有液體小滴凝結(jié)在毛細(xì)管上部中空部分1、觀測(cè)項(xiàng)目包括空氣的溫度和地溫，單位，取一位小數(shù)。測(cè)定項(xiàng)目：定時(shí)氣溫、日最高氣溫、日最低氣溫。測(cè)量氣溫的儀器主要有干球溫度計(jì)、最高溫度表、最低溫度表、溫度計(jì)、雙金屬片溫度表。2、普通（氣象站用）溫度表這是在所有氣象溫度表中最準(zhǔn)確的儀器，通常采用玻璃水銀溫度表。其刻度間隔為0.2或0.5，量程要比其他氣象溫度表大。安置在百葉箱內(nèi)以避免輻射誤差。用支架使其保持直立，球部在最下湍，球部形狀為圓柱體狀（測(cè)濕）或洋蔥

16、頭狀（測(cè)溫）。 一對(duì)普通溫度表可用作干濕表。3、最高溫度表水銀玻璃溫度表，感應(yīng)部分內(nèi)有一玻璃針，伸入毛細(xì)管，使感應(yīng)部分與毛細(xì)管之間形成一窄道。當(dāng)溫度升高時(shí)，感應(yīng)部分水銀體積膨脹，擠入毛細(xì)管；而溫度下降時(shí)，毛細(xì)管內(nèi)的水銀，由于通道窄，卻不能縮回感應(yīng)部分，因而能指示出上次調(diào)整后這段時(shí)間內(nèi)的最高溫度。 調(diào)整：取下，手握溫度表上部，球部朝下，手向外伸出30度角，前后甩動(dòng)，直到它的示度接近干球示度為止。放置：先放球部，后放頭部。注意：避免陽(yáng)光照射，手不要接觸水銀球，甩動(dòng)時(shí)勿使球部向上，以免水銀針撞壞窄道。 應(yīng)當(dāng)安置成與水平面成大約兩度的角度，球部在低的一頭，以保證水銀柱能停留在縮頸上而不會(huì)因重力穿過(guò)縮頸

17、。為了使分離開(kāi)的水銀柱易于合起來(lái)，最好將表柱頂部的內(nèi)腔管加粗。4、最低溫度表是在酒精中浸有一個(gè)長(zhǎng)約10mm的深色啞鈴形玻璃游標(biāo)，毛細(xì)管較粗，感溫球部多呈叉狀，用以增加散熱面積和減小球部?jī)?nèi)溫度分布不均勻。由于在酒精溫度表的內(nèi)腔管中殘留著一些空氣，因此其上端應(yīng)有一安全囊，此囊的容積應(yīng)能保證使儀器經(jīng)受住50的溫度而不損壞。與最高溫度表相似，最低溫度表應(yīng)當(dāng)安置在近乎水平的狀態(tài)。 觀測(cè)時(shí)，將游標(biāo)調(diào)整到酒精柱的頂端，游標(biāo)很輕，不會(huì)突破酒精柱的液面，然后將溫度表放平。溫度下降時(shí)，酒精柱便相應(yīng)下降，由于酒精柱頂端張力作用，帶動(dòng)游標(biāo)下降；當(dāng)溫度上升時(shí)，酒精膨脹，酒精柱經(jīng)過(guò)游標(biāo)周?chē)仙?，而游?biāo)仍停在原來(lái)位置上

18、，其指示的溫度只降不升，遠(yuǎn)離球部的一端將指示上次調(diào)整以來(lái)這段時(shí)間內(nèi)的最低溫度。 觀測(cè)最低溫度表時(shí)，眼睛應(yīng)平直地對(duì)準(zhǔn)游標(biāo)離感應(yīng)部分遠(yuǎn)的一端；觀測(cè)酒精柱時(shí)，對(duì)準(zhǔn)凹面中點(diǎn)（即最低點(diǎn)）的位置。 氣溫觀測(cè)中注意的問(wèn)題防輻射由于太陽(yáng)的直接輻射、地面的反射輻射等影響，使測(cè)溫元件的表示度與實(shí)際氣溫存在差異。白天強(qiáng)日射的情況，將使元件溫度高于氣溫，導(dǎo)致較大的輻射誤差。消除和減小輻射誤差，是氣溫測(cè)量中關(guān)鍵問(wèn)題。百葉箱是安置測(cè)定溫、濕儀器用的防護(hù)設(shè)備。它的作用是防止太陽(yáng)對(duì)儀器的直接輻射和地面對(duì)儀器的反射輻射，保護(hù)儀器免受強(qiáng)風(fēng)、雨、雪、太陽(yáng)輻射等的影響，并使儀器感應(yīng)部分有適當(dāng)?shù)耐L(fēng)，能真實(shí)地感應(yīng)外界空氣溫度和濕度的變

19、化。 我國(guó)氣象臺(tái)站常用的玻璃鋼百葉箱，包括百葉箱和支架，百葉箱由箱體和頂蓋組成，支架由立柱和連接架組成。箱體內(nèi)是玻璃鋼組成，其葉片為倒V形，上蓋有一漏斗狀通風(fēng)口；頂蓋內(nèi)部為蜂窩結(jié)構(gòu)，箱門(mén)朝正北，箱底保持水平。立柱為獨(dú)柱式支撐，聯(lián)結(jié)架由角鋼制成。高880、寬720、780，箱內(nèi)高615、寬470、深465mm ，安裝：支架應(yīng)牢固地埋入地下，頂端約高出地面125厘米；埋入地下的部分，要涂防腐油。， 維護(hù)：百葉箱要經(jīng)常保持潔白，視具體情況每一至三年要重新油漆一次；內(nèi)外箱壁每月至少定期擦洗一次。寒冷季節(jié)可用干毛刷刷拭干凈。清洗百葉箱的時(shí)間以晴天上午為宜。在進(jìn)行箱內(nèi)清潔工作和洗滌百葉箱之前，應(yīng)將儀器全部

20、放入備份百葉箱；清洗完畢，待百葉箱干燥之后，再將儀器放回。清洗百葉箱不能影響觀測(cè)和記錄。 4、地溫土壤溫度是下墊面溫度和不同深度的土壤溫度的統(tǒng)稱(chēng)。下墊面溫度包括裸露土壤表面的地面溫度、草面（或雪面）溫度及其最高、最低溫度。淺層低溫包括離地面5、10、15、20CM深度的地中溫度。 較深層低溫包括離地面40、80、160、320CM深度的地中溫度。測(cè)量地溫的儀器主要有玻璃液體地溫表和鉑電阻地溫傳感器。理想情況測(cè)量，地表溫度只能與土壤表層進(jìn)行熱交換，實(shí)際上卻復(fù)雜得多，原因：地表面及貼地層的溫度梯度往往很大，要使傳感器只與土壤表面進(jìn)行熱交換，而不受地表面以下土壤或貼地層空氣的影響是不可能；防輻射問(wèn)題

21、不能用遮蔽陽(yáng)光的方法，否則遮蔽處的熱交換狀況與周?chē)乇韺⒂兴煌?，而不加遮蔽則陽(yáng)光直射造成輻射誤差影響增大；即使同一塊地面（裸地），由于地表不同部位的物理、化學(xué)性能的差別以及平整度和土壤顆粒大小不同，測(cè)出來(lái)的溫度也會(huì)有較大差別。 （1）地面溫度表地面溫度表（又稱(chēng)厘米溫度表），地面最高和最低溫度表的構(gòu)造和原理，與測(cè)定氣溫用的溫度表基本相同。 地面和淺層地溫的觀測(cè)地段，設(shè)在設(shè)在觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)南面平整出的裸地上，地段面積為2M*4M。地表疏松、平整、無(wú)草、與觀測(cè)場(chǎng)整個(gè)地面齊平。 地面3支溫度表須水平的安放在地段中央偏東的地面，按0CM、最低、最高的順序自北向南平行排列，感應(yīng)部分向東，并使其位于南北向的一條

22、直線上，表間相隔5CM，感應(yīng)部分和表身，一半埋入土里，一半露出地面。（2）曲管地溫表 5、10、15、20cm曲管地溫表的構(gòu)造和原理亦基本同上，只是表身下部伸長(zhǎng)、長(zhǎng)度不一，并且在感應(yīng)部分上端彎折，與表身成 135°夾角。其安裝在地面最低溫度表的西邊約20CM處，按5、10、15、20CM深度順序由東向西排列，感應(yīng)部分向北，間隔約10CM，表身與地面成45°，須用叉形木/竹架支住。曲管地溫表安裝示意圖四、觀測(cè)注意事項(xiàng)1、各種溫度表讀數(shù)均要準(zhǔn)確到0.1.若讀數(shù)為整數(shù)，小數(shù)要補(bǔ)充“0”。溫度在0以下時(shí)，應(yīng)加負(fù)號(hào)。允許誤差為0.1。2、避免視差。觀測(cè)時(shí)保持視線與水銀（或酒精）彎月面

23、相切。觀測(cè)最低溫度表時(shí)，以游標(biāo)遠(yuǎn)離球部的一端的示度為最低溫度讀數(shù)。3、各種溫度表讀數(shù)要迅速、敏捷、準(zhǔn)確，先讀小數(shù)，后讀整數(shù)。為了防止誤讀或顛倒零上、零下的差錯(cuò)，讀完一遍后，再重復(fù)讀一遍（即注意復(fù)讀）。4、溫度表不要脫離被測(cè)介質(zhì)，更不能用手扶摸感應(yīng)球。5、讀數(shù)時(shí)人體（主要是面部和口）不要過(guò)分接近感應(yīng)球部，也不要對(duì)著溫度表深呼吸五、實(shí)驗(yàn)作業(yè)1、記錄觀測(cè)的數(shù)據(jù)及其時(shí)間2、最高溫度表構(gòu)造與性能是哪些？最低溫度表構(gòu)造與性能是哪些？如何調(diào)整和放置？3、觀測(cè)氣溫的順序是什么？實(shí)習(xí)三 氣壓的觀測(cè)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆諝鈮河^測(cè)儀器的構(gòu)造原理和氣壓讀數(shù)訂正的理論根據(jù)和方法二、實(shí)驗(yàn)儀器動(dòng)槽式水銀氣壓、定槽式水銀氣壓表、空

24、盒氣壓表、空盒氣壓記錄儀三、實(shí)驗(yàn)概述1、氣壓：指單位面積上向上延伸到大氣上界的垂直空氣柱的重量。單位是百帕（hPa） 統(tǒng)一規(guī)定：在標(biāo)準(zhǔn)溫度0、標(biāo)準(zhǔn)重力為9.806 65ms-2條件下，高度為760（mmHg）的水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于1013.250hPa，作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。測(cè)量范圍：920-1080hPa適合于工作在海平面或海平面附近的儀器；對(duì)于在海拔較高地方使用的儀器、在其氣壓較低部分可以擴(kuò)展相當(dāng)?shù)牧砍獭?、水銀氣壓表： 氣壓室要求：不能有大量通風(fēng)（主要測(cè)定大氣靜壓力）室內(nèi)不裝任何熱源和冷源，避免陽(yáng)光直射，使室內(nèi)溫度變化較小。（原因：若室內(nèi)溫度變化過(guò)大或過(guò)快，附屬溫度表所測(cè)溫度不能真正代表

25、氣壓表的變化，引起較大誤差）雙層門(mén)窗以減小風(fēng)及觀測(cè)人員進(jìn)入室內(nèi)引起的氣壓波動(dòng)安置在固定和不受震動(dòng)的地方氣壓表應(yīng)垂直懸掛讀數(shù)：當(dāng)用水銀氣壓表進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，必須先讀附屬溫度表，而且要讀得越快越好，因?yàn)闇囟缺淼臏囟葧?huì)由于觀測(cè)者的出現(xiàn)而上升。必須用手指在彎月面附近和靠近槽部?jī)商庉p叩幾下，目的是使水銀面保持穩(wěn)定狀態(tài)。觀測(cè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)使眼睛與游標(biāo)前部的下緣和后部的下緣都在同一條視線上。讀數(shù)必須取最靠近的0.1hPa。風(fēng)常引起氣壓室內(nèi)氣壓的動(dòng)力變化。這類(lèi)波動(dòng)總會(huì)迭加在靜壓上，強(qiáng)風(fēng)或陣風(fēng)能產(chǎn)生2-3hPa的波動(dòng)。訂正：是利用水銀的壓力（重力）與大氣壓力相平衡的原理測(cè)量大氣壓力的。由于儀器差的存在和氣壓表并不總是在標(biāo)

26、準(zhǔn)條件下使用，即使氣壓相同，也會(huì)因溫度和重力加速度的不同，水銀柱的高度不一樣。因此，水銀氣壓表讀數(shù)須順序經(jīng)過(guò)儀器差、溫度差、重力差三步訂正才是本站氣壓。維護(hù)：（1）水銀氣壓表應(yīng)經(jīng)常保持清潔。氣壓室內(nèi)不能堆放雜物。（2）水銀面產(chǎn)生氧化物時(shí)，應(yīng)及時(shí)清除。（3）氣壓表必須垂直懸掛，應(yīng)定期用錢(qián)垂線在相互成直角的方向上檢查校正。 （4）氣壓表水銀柱凸面突然變平并不再恢復(fù)，或者示值顯著不正常，應(yīng)更換。（5）定槽式水銀氣壓表的水銀是定量的，應(yīng)該特別注意防止漏失水銀。（6）水銀氣壓表在移運(yùn)時(shí)，應(yīng)把表身緩慢地倒過(guò)來(lái)，將水銀槽向上，以保護(hù)玻璃管內(nèi)真空不受破壞。（7）對(duì)水銀表的安置情況定期進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正

27、。 動(dòng)槽式水銀氣壓表3、動(dòng)槽式水銀氣壓表主要特點(diǎn)是有測(cè)定水銀柱高度的固定“零點(diǎn)”，故每次測(cè)定都需調(diào)整水銀面的高低，使其符合固定零點(diǎn)的位置，才能讀取水銀柱高度。 標(biāo)尺和游尺是用來(lái)讀取氣壓表氣壓讀數(shù)的整數(shù)部分和小數(shù)部分；附屬溫度表的球部在內(nèi)管和套管之間，用來(lái)測(cè)定水銀及銅套管的溫度。 測(cè)量范圍一般為810-1070hPa或600-800mmHg，并能在空氣溫度為-15-+45的條件下正常工作，其測(cè)量誤差不超過(guò) ±0.4hPa觀測(cè)步驟：（1）觀測(cè)附屬溫度表，準(zhǔn)確至 0.1 。（2）輕叩槽部，（3）從下向上調(diào)整槽部水銀面的位置，使之與象牙針尖恰好接觸。調(diào)整時(shí)，注意視線保持與水銀面同高，旋轉(zhuǎn)底部

28、螺旋時(shí)要慢，槽內(nèi)水銀面自下而上地上升，直到象牙針尖與水銀面恰好相接（既無(wú)小渦（偏高，降低重調(diào)），也無(wú)空隙）為止。（4）調(diào)整游標(biāo)尺恰好與水銀柱頂相切。調(diào)整時(shí)注意保持視線與水銀柱同高，把游標(biāo)尺底邊恰好與水銀柱頂相切，此時(shí)水銀柱頂兩旁能見(jiàn)到三角形的露光空隙。（5）讀數(shù)并記錄，準(zhǔn)確至 0.1 hPa。（6）降低水銀面，使它與象牙針尖脫離23毫米，其目的是使象牙針尖不被水銀磨禿和臟污（但注意不宜降低過(guò)多）。觀測(cè)時(shí)如光線不足可用電燈（2540瓦）或手電照明。4、定槽式水銀氣壓表：最大特點(diǎn)是槽部沒(méi)有調(diào)整水銀面的裝置，無(wú)固定零點(diǎn)需要測(cè)定。觀測(cè)步驟：（1）觀測(cè)附溫表。（2）輕擊管壁。輕擊處以玻璃套管下部附溫表上

29、部為宜。輕擊的目的在于使附在內(nèi)管壁的水銀滴下落，并使水銀柱頂保持正常的彎月面。（3）調(diào)整游尺與水銀柱相切。（4）讀數(shù)、記錄并復(fù)讀。四、實(shí)習(xí)作業(yè)1. 動(dòng)槽式與定槽式水銀氣壓表的構(gòu)造有何不同?2. 記錄觀測(cè)的時(shí)間和數(shù)據(jù)實(shí)習(xí)四：大氣濕度的觀測(cè)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握干濕球溫度表的構(gòu)造原理及使用方法；2. 掌握毛發(fā)濕度計(jì)、毛發(fā)濕度表的構(gòu)造原理及使用方法；二、實(shí)驗(yàn)儀器干濕球溫度表、毛發(fā)濕度計(jì)、毛發(fā)濕度表三、實(shí)驗(yàn)概述 空氣的濕度（簡(jiǎn)稱(chēng)濕度）是表示空氣中的水汽含量和潮濕程度的物理量。通常，氣象分析和預(yù)報(bào)、氣候研究、以及在水文學(xué)、農(nóng)業(yè)、航空服務(wù)和環(huán)境研究等許多的特定應(yīng)用中，都需要地球表面的濕度測(cè)量。大氣濕度的測(cè)

30、量，以及通常的大氣濕度的連續(xù)記錄，是大多數(shù)氣象活動(dòng)領(lǐng)域的重要需求。而其中與大氣中水的狀態(tài)有關(guān)的測(cè)量更為重要。地面觀測(cè)中測(cè)定的是離地面1.5m高度處的濕度。 1、測(cè)量?jī)x器：干濕球溫度表、毛發(fā)濕度計(jì)、毛發(fā)濕度表 2、干濕表法：干濕表主要由兩支型號(hào)完全一樣的溫度表并排安置，溫度表球部的直徑約為10mm。其中一支溫度表的感應(yīng)部份包扎著紗布，用蒸餾水濕潤(rùn)，稱(chēng)濕球溫度表，而另一支溫度表的感應(yīng)部份則簡(jiǎn)單地裸置于空氣中從而稱(chēng)為干球溫度表，這是最為廣泛采用的方法。濕球周?chē)諝馕催_(dá)到飽和時(shí)，表面的水分蒸發(fā)，不斷地消耗蒸發(fā)潛熱，使?jié)袂虻臏囟认陆?；同時(shí)，由于氣溫與濕球的溫差使四周空氣與濕球產(chǎn)生熱交換。在穩(wěn)定平衡的條件

31、下，濕球溫度表蒸發(fā)支出的熱量將等于由于與四周空氣熱交換得到的熱量。 濕球溫度表測(cè)得的溫度，由于濕球上的水的蒸發(fā)，總是比干球溫度表所測(cè)的溫度要低些。由這一對(duì)溫度表所測(cè)溫度的差異就可以作為空氣濕度的量度，環(huán)境濕度愈低，水的蒸發(fā)率就愈大，其結(jié)果就是濕球溫度低于干球溫度的程度（干濕差）就愈大。這種方法正廣泛用于觀測(cè)工作。利用干濕法構(gòu)成的儀器也經(jīng)常用作工作標(biāo)準(zhǔn)器 干濕表的技術(shù)規(guī)格：（a）干濕表安置在有強(qiáng)制通風(fēng)的百葉箱內(nèi)，則應(yīng)當(dāng)給兩支溫度表提供各自分開(kāi)的通風(fēng)通道。通風(fēng)通道的入口位置應(yīng)能保證測(cè)量到真正的環(huán)境溫度?？諝鈶?yīng)當(dāng)從百葉箱的頂部抽出，要避免在百葉箱內(nèi)形成空氣的循環(huán)流動(dòng)；（b）貯水器和紗布的安置應(yīng)當(dāng)使水

32、能到達(dá)感應(yīng)濕球溫度的濕球球部，并且不能影響干球溫度。濕球沙布套：濕球通常都采用一塊棉紗布或類(lèi)似的紡織品（均為專(zhuān)用）緊緊的貼在感應(yīng)元件的四周，使其保持著一層均勻的水套，水可以直接注入或者以毛細(xì)管方式從貯水器中引出。棉紗布通常制成布套狀，使之能很好地緊貼球部四周，紗布套上端延伸至溫度表球部上端表身至少2cm。裹住濕球的棉織品必須薄而緊貼。在使用之前，紗布套必須放在碳酸氫鈉（NaHCO3）溶液（每升中含5克）中清洗干凈，并在蒸餾水中漂洗幾次?；蛘撸部梢杂眉儍舻南礈靹┧芤呵逑?。 棉紗布或濕球布套上有任何污染均應(yīng)予以更換。在安裝紗布套或棉紗布時(shí)必須十分注意避免手的污染。濕球必須使用蒸餾水。 對(duì)濕球的

33、管理特別重要。應(yīng)當(dāng)定期更換濕球紗布或紗布套。對(duì)于所有連續(xù)使用的干濕表，每周至少更換一次。在近海地區(qū)以及在塵埃多的或工業(yè)地區(qū)，需要更多地更換紗布。應(yīng)當(dāng)經(jīng)常檢查水量并按需要予以更換或添加。在干熱條件下，潤(rùn)濕濕球紗布套的水最好是放在多孔性的盛水杯中，這樣由于水可從多孔水杯的表面蒸發(fā)而使水得到預(yù)冷。盛水杯要放在陰處，但不可太靠近干濕表。觀測(cè)步驟：規(guī)定的測(cè)量溫度的步驟都適用，并增加以下的步驟：（a）如果要更換濕球的紗布套、棉紗布或水，都應(yīng)當(dāng)在觀測(cè)之前提前足夠的時(shí)間進(jìn)行。取得正確的濕球溫度所需的時(shí)間與干濕表的型式有關(guān)；（b）溫度表的讀數(shù)要讀到一度的十分位數(shù)；（c）每次觀測(cè)時(shí)，對(duì)兩支溫度表的讀數(shù)必須盡可能地

34、同時(shí)進(jìn)行，且必須明確濕球確已獲得足夠的水量供應(yīng)。注意：在自然通風(fēng)的情況下，貯水器提供的水溫與氣溫相同，在換上新的紗布套之后，需等候約15分鐘才能獲得正確的濕球溫度；如果水溫明顯地不同于氣溫，則需要等候30分鐘。干濕表方法的誤差來(lái)源（a）溫度表的讀數(shù)誤差：溫度表讀數(shù)有誤差，將導(dǎo)致相對(duì)誤差的很大誤差，這種誤差是非線性的，特別在低溫時(shí)誤差是相當(dāng)大的。因此，在我國(guó)規(guī)定，在-10，即停止使用干濕表測(cè)濕；（b）風(fēng)速造成的誤差：一是風(fēng)速不穩(wěn)定造成的誤差、二是風(fēng)速達(dá)不到規(guī)定要求造成的誤差，三是通風(fēng)不合要求，引起的誤差就變得更為嚴(yán)重；（c）濕球結(jié)冰造成的誤差：濕球紗布結(jié)冰尤其是結(jié)冰時(shí)間很長(zhǎng)，將會(huì)增加溫度表滯后效

35、應(yīng)而造成的誤差。因此在觀測(cè)前應(yīng)先進(jìn)行濕球融冰，并在讀數(shù)前判明是否重新結(jié)冰；（d）濕球紗布套受污染或蒸餾水受到污染而引起的誤差：濕球紗布及蒸餾水受到污染時(shí)，能減少水分蒸發(fā)。濕球和紗布套必須定期放在蒸餾水中清洗，以除去可溶解的雜質(zhì)。在一些地區(qū)（如海洋或近海區(qū)，或者在空氣受到污染的地區(qū)）應(yīng)比其它地區(qū)進(jìn)行清洗的次數(shù)要更多些；（e）因溫度表表身對(duì)濕球球部的熱傳導(dǎo)而引起的誤差：溫度表表身傳向濕球球部的熱量會(huì)減少濕球溫度的下降量，從而導(dǎo)致測(cè)定的濕度值過(guò)高，在相對(duì)濕度較低時(shí)這種影響最為明顯，但是，這種影響可以通過(guò)將紗布套的上端加長(zhǎng)使之高出球部至少2cm而得到有效的消除。四、實(shí)驗(yàn)作業(yè)表4-1 空氣溫濕度觀測(cè)記錄

36、表時(shí)間項(xiàng)目讀數(shù)讀數(shù)讀數(shù)讀數(shù)讀數(shù)讀數(shù)讀數(shù)讀數(shù)讀數(shù)讀數(shù)讀數(shù)讀數(shù)合計(jì)平均干球溫度表濕球溫度表最低 酒精柱毛發(fā)濕度表通風(fēng)干濕表最高溫度表最低 游標(biāo)實(shí)習(xí)五 降水和蒸發(fā)的觀測(cè)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦斫饨邓驼舭l(fā)觀測(cè)儀器的構(gòu)造原理，掌握降水和蒸發(fā)的觀測(cè)記錄方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器人工雨量器、翻斗式雨量器、小型蒸發(fā)皿、E-601型蒸發(fā)皿三、實(shí)驗(yàn)概述降水是從云中降落或從大氣沉降到地面的液態(tài)或固態(tài)的水汽凝結(jié)物，包括：雨、雪、冰雹、露、霧凇、白霜和霧、吹雪。對(duì)液態(tài)降水通常以毫米為單位。日降水量應(yīng)當(dāng)讀到0.2mm，最好讀到0.1mm。周和月的降水總量，至少應(yīng)精確到1mm。日降水量的測(cè)量應(yīng)定時(shí)進(jìn)行。少于0.2mm的降水通常作為微量降水

37、。降雪測(cè)量以厘米及其十分位為單位，讀到0.2cm。少于0.2cm的降雪通常作為微量降雪。每日地面雪深的測(cè)量讀到厘米的整數(shù)位。就天氣和氣候應(yīng)用來(lái)說(shuō)，一般觀測(cè)時(shí)次是每小時(shí)、每3小時(shí)和每日。 降水強(qiáng)度是指單位時(shí)間的降水量，通常測(cè)定5分鐘、10分鐘、1小時(shí)內(nèi)的最大降水量。強(qiáng)度分7類(lèi)：微雨：總降雨量不超過(guò)毫米的雨。小雨：0.12.5mm/h、在小時(shí)內(nèi)總降雨量不超過(guò)毫米或小時(shí)內(nèi)降雨量不超過(guò)毫米。中雨：2.68.0 mm/h、在小時(shí)內(nèi)降雨量毫米，或小時(shí)內(nèi)降雨量在毫米之間。大雨：8.115.9 mm/h、小時(shí)內(nèi)降雨量超過(guò)毫米，或小時(shí)內(nèi)降雨量在毫米之間。暴雨：>16.0 mm/h。小時(shí)內(nèi)降雨量在毫米之間，

38、或小時(shí)內(nèi)降雨量在毫米之間。大暴雨：小時(shí)內(nèi)降雨量在100.0250.0毫米之間特大暴雨：小時(shí)內(nèi)降雨量超過(guò)250.0毫米1、選址：最貼近場(chǎng)地周?chē)娘L(fēng)場(chǎng)的影響可引起當(dāng)?shù)亟邓康脑龆嗷驕p少。通常，雨量器離障礙物的距離應(yīng)大于障礙物與雨量器受水口高度差的兩倍以上。場(chǎng)地不宜選擇在斜坡或建筑物的頂部。測(cè)量降雪和積雪的地點(diǎn)應(yīng)當(dāng)盡量選在避風(fēng)的地方，最好的地點(diǎn)是在樹(shù)林或果園中的空曠地方，或在樹(shù)叢或灌木叢間的空曠地方，或者在有其它物體能對(duì)各個(gè)方向的來(lái)風(fēng)起到有效屏障的地方。2、翻斗式雨量傳感器主要是測(cè)量降水量的連續(xù)變化，用于天氣報(bào)告和挑取最大降水等。當(dāng)計(jì)量翻斗承受的降水量為0.1mm時(shí)（也有的計(jì)量翻斗為0.5mm或1m

39、m），計(jì)量翻斗把降水傾倒計(jì)數(shù)翻斗中，使計(jì)數(shù)翻斗翻轉(zhuǎn)一次，計(jì)量翻斗不直接計(jì)數(shù)的原因使為了避免信號(hào)輸出系統(tǒng)的電磁場(chǎng)對(duì)雨量計(jì)量的影響；計(jì)數(shù)翻斗在翻轉(zhuǎn)時(shí)，與它相關(guān)的磁鋼對(duì)干簧管掃描一次；干簧管因磁化而瞬間閉合一次；這樣，降水量每次達(dá)到0.1mm時(shí)，就送出去一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)，采集器就自動(dòng)采集存儲(chǔ)0.1mm的降水量。（1）原理：利用翻斗每翻轉(zhuǎn)一次的雨量是已知的，而翻斗翻轉(zhuǎn)的次數(shù)是可以記錄下來(lái)的，根據(jù)記錄下來(lái)的翻斗翻轉(zhuǎn)的次數(shù)，即可遙測(cè)出降水量的值以及得到降水量隨時(shí)間的變化曲線。（2）誤差與修正（a）雨水濺失誤差約0.10.2MM；（b）蒸發(fā)的損失-平均誤差約是年降水量的3%5%；（c）風(fēng)的影響-與雨滴的大小、風(fēng)

40、速及承水器扣的安裝高度有關(guān)，一般使降水量偏??；（d）在毛毛細(xì)雨或很小的雨的情形下，記錄的不連續(xù)性無(wú)法提供滿意的數(shù)據(jù)，特別是降雨起止時(shí)間無(wú)法準(zhǔn)確界定（3）維護(hù)：儀器每月至少定期檢查一次，清除過(guò)濾網(wǎng)上的沙塵、小蟲(chóng)等以免堵塞管道，特別要注意保持節(jié)流管道的暢通。日常設(shè)備維護(hù)應(yīng)包括清潔漏斗和翻斗內(nèi)積存的灰塵和雜物，并確保雨量計(jì)的水平狀態(tài)。應(yīng)大力提倡每年以新校準(zhǔn)的翻斗裝置更換舊的。測(cè)量范圍是雨強(qiáng)04mm/min，分辨率是0.1mm。蒸發(fā)率定義為單位時(shí)間內(nèi)從單位表面積蒸發(fā)的水量，可以表示為在單位時(shí)間內(nèi)單位面積所蒸發(fā)的液態(tài)水的質(zhì)量或容積，通常表示為單位時(shí)間內(nèi)從全部面積上所蒸發(fā)的液態(tài)水的相當(dāng)深度。時(shí)間單位一般為

41、一天，深度單位可用mm也可用cm表示。根據(jù)儀器的精密程度，通常測(cè)量的準(zhǔn)確度為0.10到0.01mm。1、E-601型蒸發(fā)器：主要由蒸發(fā)桶、水圈、溢水桶和測(cè)針?biāo)牟糠纸M成，工作環(huán)境溫度要求是0±50（1）蒸發(fā)桶是一個(gè)器口面積為3000平方厘米、口徑為61.8CM、高68.7CM，有圓錐底的圓柱形桶，器口要求正圓，口緣為內(nèi)直外斜的刀刃形。 桶底中心裝有一根直管，在直管的中部有三根支撐與桶壁連接，以固定直管的位置并使之垂直。直管的上端裝有測(cè)針座，座上裝有器內(nèi)水面指示針，用以指示蒸發(fā)桶中水面高度。在桶壁上開(kāi)有溢流孔，孔的外側(cè)裝有溢流嘴，用膠管與溢流桶相連通，以承接因降水從蒸發(fā)桶內(nèi)溢出的水量。桶

42、身的外露部分和桶內(nèi)側(cè)涂上白漆，以減少太陽(yáng)輻射的影響。（2）水圈是裝置在蒸發(fā)桶外圍的環(huán)套，用以減少太陽(yáng)輻射及濺水對(duì)蒸發(fā)的影響。 它由四個(gè)相同的、其周邊稍小于四分之一的圓周的弧形水槽組成。水槽用較厚的白鐵皮制成，寬20厘米，內(nèi)外壁高度分別為13.7厘米和15.0厘米。每個(gè)水槽的外壁上開(kāi)有排水孔，孔口下緣離水槽均應(yīng)按蒸發(fā)桶的同樣要求涂上白漆。水圈內(nèi)的水面應(yīng)與蒸發(fā)桶內(nèi)的水面接近。（3）溢水桶用金屬或其它不吸水的材料制成。它用來(lái)承接因暴雨從蒸發(fā)桶溢出的水量。用量尺直接觀測(cè)桶內(nèi)水深的溢流桶，應(yīng)做成口面積為 300平方厘米的圓柱桶；不用量尺觀測(cè)的，所用的溢流桶的形式不拘，其大小以能容得下溢出的水量為原則。放

43、置溢流桶內(nèi)的箱要求耐久、干燥和有蓋。須注意防止降落在膠管上的雨水順著膠管流入溢流桶內(nèi)。不出現(xiàn)暴雨的地方，可以不設(shè)置溢流桶。（4）測(cè)針 用于測(cè)量蒸發(fā)器內(nèi)水面高度。使用時(shí)將測(cè)針的插桿插在蒸發(fā)桶中的測(cè)針座上（見(jiàn)右圖），插桿下部的圓盤(pán)與座口相接。測(cè)針?biāo)鶎?duì)方向，全站應(yīng)統(tǒng)一。插桿上面用金屬支架把測(cè)桿平等地固定地插桿旁側(cè)。測(cè)桿上附有游標(biāo)尺，可使讀數(shù)精確到 0.1毫米。測(cè)桿下端有一針尖，用磨擦輪升降測(cè)桿，可使針尖上下移動(dòng)，對(duì)準(zhǔn)水面。針尖的外圍水面上套一杯形靜水器，器底有孔，使水內(nèi)外相通。靜水器用固定螺絲與插桿相連，可以上下調(diào)整其位置，恰使靜水器底沒(méi)入水中。（5）維護(hù)：每次觀測(cè)后應(yīng)檢查蒸發(fā)桶內(nèi)的水面高度，如水面

44、過(guò)低或過(guò)高，應(yīng)加水或汲水，使水面高度合適。每次水面調(diào)整后，應(yīng)測(cè)量水面高度值，作為次日觀測(cè)器內(nèi)水面高度的起算點(diǎn)。如因降水，蒸發(fā)器內(nèi)有水流入溢流桶時(shí)，應(yīng)測(cè)出其量（使用量尺或?qū)Ｓ昧勘?，并從蒸發(fā)量中減去此值。四、實(shí)驗(yàn)作業(yè)1.翻斗式雨量計(jì)的測(cè)量原理。2.翻斗式雨量計(jì)和E-601B型蒸發(fā)器在觀測(cè)后該如何維護(hù)？實(shí)習(xí)六 地面風(fēng)的觀測(cè)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鉁y(cè)風(fēng)儀器的原理，并掌握風(fēng)向，風(fēng)速的觀測(cè)方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器 風(fēng)杯風(fēng)速傳感器、便攜式風(fēng)速風(fēng)向表、EL型電接風(fēng)向風(fēng)速計(jì)三、實(shí)驗(yàn)概述空氣的運(yùn)動(dòng)分解成垂直的和水平的兩個(gè)分量，垂直分量稱(chēng)為空氣的垂直運(yùn)動(dòng)（如對(duì)流運(yùn)動(dòng)），水平分量即是風(fēng)，風(fēng)的運(yùn)動(dòng)既有速度又有方向，因此風(fēng)的觀測(cè)包括

45、風(fēng)向和風(fēng)速。風(fēng)向是指風(fēng)的來(lái)向。自動(dòng)觀測(cè)：以度（°）為單位，以最靠近的整十度用0136為電碼作報(bào)告。風(fēng)速以米/秒（m/s）為單位，最大風(fēng)速：是指在某個(gè)時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)的最大10min平均風(fēng)速值。 極大風(fēng)速（陣風(fēng)）：是指某個(gè)時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)的最大瞬時(shí)風(fēng)速值。 瞬時(shí)風(fēng)速：是指3s的平均風(fēng)速。氣象臺(tái)站上用的最多的是觀測(cè)前后2分鐘的平均值。還有3秒、1分、10分鐘的平均值。陣風(fēng)是在規(guī)定時(shí)間間隔（10分）內(nèi)，風(fēng)速偏離其平均值的一個(gè)正的或負(fù)的偏距，其持續(xù)時(shí)間不超過(guò)2分鐘許多應(yīng)用方面需要風(fēng)的陣性的資料。這些應(yīng)用方面是：飛機(jī)的起飛與降落、風(fēng)載荷氣候?qū)W、空氣污染擴(kuò)散問(wèn)題等。風(fēng)的預(yù)報(bào)服務(wù)及日常應(yīng)用使用風(fēng)力等級(jí)來(lái)代表風(fēng)

46、速的大小，18個(gè)等級(jí)（017）。測(cè)量方法：地面風(fēng)用風(fēng)標(biāo)和風(fēng)杯（或螺旋槳）測(cè)風(fēng)表來(lái)測(cè)量。1、風(fēng)向標(biāo)：是用以指示風(fēng)向的最主要的部件。分為頭部（維持平衡也稱(chēng)平衡錘）、水平桿與尾翼三部分。整個(gè)風(fēng)向標(biāo)可繞垂直軸旋轉(zhuǎn)。它的重心正好在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸心上。原理：當(dāng)風(fēng)的來(lái)向與風(fēng)向標(biāo)成某一個(gè)交角時(shí)，風(fēng)對(duì)風(fēng)向標(biāo)產(chǎn)生壓力，這個(gè)力可分解成平行和垂直于風(fēng)向標(biāo)的兩個(gè)分力。由于風(fēng)向標(biāo)頭部受風(fēng)面積較小，尾翼受風(fēng)面積較大，因而感受的風(fēng)壓不相等，垂直于尾翼的風(fēng)壓產(chǎn)生風(fēng)壓力矩，使風(fēng)向標(biāo)繞垂直軸旋轉(zhuǎn)，直至風(fēng)向標(biāo)頭部正好對(duì)著風(fēng)的來(lái)向時(shí)，由于翼板兩邊受力平衡，風(fēng)向標(biāo)就穩(wěn)定在某一位置。風(fēng)向標(biāo)都應(yīng)滿足：（1）靈敏性：在小風(fēng)速或風(fēng)向改變不大的情況下

47、，能很快地反映出風(fēng)向變化來(lái)（可在重量一定的前提下，加大尾翼的面積，加大其壓力中心到垂直軸的距離，減小軸部摩擦等）；（2）穩(wěn)定性：當(dāng)風(fēng)向改變時(shí)，由風(fēng)向標(biāo)本身慣性作用引起的擺動(dòng)要?。ㄟm當(dāng)減小風(fēng)向標(biāo)的重量，減小轉(zhuǎn)動(dòng)半徑和增大受風(fēng)面積）。菱型風(fēng)向標(biāo)是比較理想的風(fēng)向標(biāo)，它的體積和重量都較??；另外尾翼透空，氣流從尾翼透空部分通過(guò)，形成一股強(qiáng)氣流，使得尾翼不易擺動(dòng)，并將尾部形成的渦流帶走，使得氣流穩(wěn)定。所以它的靈敏性、穩(wěn)定性都很好。2、風(fēng)杯式風(fēng)速傳感器：感應(yīng)部分是由三個(gè)或四個(gè)圓錐形或半球形固定在架子上的風(fēng)杯組成。整個(gè)架子連同風(fēng)杯裝在一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的軸上，所有的風(fēng)杯都順著一面。在風(fēng)壓的作用下，風(fēng)杯就順著圓錐

48、（球形）的凸面方向自由旋轉(zhuǎn)。一般三杯優(yōu)于四杯，錐形杯的性能比半球形的好。當(dāng)風(fēng)速增加時(shí)，轉(zhuǎn)杯能迅速增加轉(zhuǎn)速，但風(fēng)速減小時(shí)，由于慣性，轉(zhuǎn)速不能立即下降。因此，旋轉(zhuǎn)風(fēng)速在陣性風(fēng)里指示的風(fēng)速偏高，稱(chēng)過(guò)高效應(yīng)。（1）安裝對(duì)環(huán)境的要求：要求適當(dāng)?shù)馗?，避免地面突出障礙物的影響就可以。高度：1012m之間。地點(diǎn)：要求盡量開(kāi)闊空曠，遠(yuǎn)離障礙物，使之不受氣流渦旋的影響。因?yàn)榻ㄖ?、凹地、山谷等地形作用?huì)使氣流產(chǎn)生渦流、輻合、輻散，使風(fēng)的資料只有小氣候方面的意義，而缺少代表性。（2）安裝時(shí)注意的問(wèn)題：測(cè)風(fēng)儀器必須垂直安裝；安裝測(cè)風(fēng)儀器的桿不能太粗，否則會(huì)改變氣流的自然狀況；儀器應(yīng)安裝在桿的頂端，如果需要安裝在桿的中

49、間，則應(yīng)使用一定長(zhǎng)度的橫臂，以使風(fēng)速儀器遠(yuǎn)離桿柱。3、風(fēng)的估計(jì)。當(dāng)缺少測(cè)量風(fēng)的裝備時(shí)，風(fēng)的觀測(cè)就必須靠估計(jì)來(lái)做。用估計(jì)方法作觀測(cè)的誤差可能是大的，但是，只要按規(guī)定小心地進(jìn)行估計(jì)，可以證明估計(jì)方法如同所提供的數(shù)據(jù)一樣是合適的。風(fēng)速的估計(jì)可以根據(jù)風(fēng)對(duì)可活動(dòng)的物體的影響來(lái)作出。幾乎是任何物體都可以采用（這些物體有支承，所以在風(fēng)的作用下能自由活動(dòng)），不過(guò)，在蒲福風(fēng)力級(jí)數(shù)表（即上面列出的風(fēng)速當(dāng)量表）所提供的描述性征象是特別有用的。為了做出估計(jì)，觀測(cè)者必須站在開(kāi)闊平坦的地域上并盡可能遠(yuǎn)離障礙物。必須牢記：即使是小的障礙物，也能導(dǎo)致風(fēng)速的重大變化和風(fēng)向的偏差，尤其是在障礙物的背風(fēng)側(cè)。風(fēng)向就必須通過(guò)觀測(cè)高煙囪

50、的飄煙和樹(shù)葉的搖動(dòng)等來(lái)估計(jì)，而在開(kāi)闊的地域，就要觀測(cè)固定在高高旗桿上的飄帶或三角小旗。此外，機(jī)場(chǎng)上的風(fēng)向袋也可以用，只要當(dāng)時(shí)的風(fēng)速能夠吹動(dòng)這樣的裝置。不論采用上述輔助手段中任何一種，都很容易產(chǎn)生由于透視方法而產(chǎn)生誤差，除非觀測(cè)者就正好站在所觀測(cè)的目標(biāo)物的正下方。還必須注意不要把由于建筑物影響而產(chǎn)生的局地渦流誤認(rèn)為是風(fēng)的正常偏移。在開(kāi)闊的環(huán)境中，用面對(duì)著風(fēng)的方法可以相當(dāng)精確地估計(jì)出地面風(fēng)向。但是，云（無(wú)論多低）的移動(dòng)方向是不宜考慮的。4、便攜式風(fēng)向風(fēng)速表。便攜式風(fēng)向風(fēng)速表，是測(cè)量風(fēng)向和一分鐘內(nèi)平均風(fēng)速的儀器，適用于農(nóng)田流動(dòng)觀測(cè)，也可作為定時(shí)觀測(cè)風(fēng)向風(fēng)速的儀器。（1）儀器的構(gòu)造原理：由風(fēng)向儀（包括

51、風(fēng)向標(biāo)、方向盤(pán)、制動(dòng)小套）、風(fēng)速儀（包括十字護(hù)架、風(fēng)杯、風(fēng)速表主機(jī)體）和手柄三部分組成。風(fēng)速部分風(fēng)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)固定關(guān)系。當(dāng)按下風(fēng)速按鈕后，風(fēng)速表上紅色計(jì)時(shí)指針開(kāi)始工作，同時(shí)，由于風(fēng)杯與風(fēng)速表主機(jī)相連接，風(fēng)杯的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)風(fēng)速表主機(jī)內(nèi)的齒輪開(kāi)始工作，使風(fēng)速指針也一起旋轉(zhuǎn)。風(fēng)速愈大，風(fēng)杯轉(zhuǎn)動(dòng)愈快，風(fēng)速指針偏轉(zhuǎn)的角度愈大。一分鐘后，計(jì)時(shí)裝置迫使傳動(dòng)裝置與風(fēng)杯脫離，風(fēng)速指針立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)。再經(jīng)10秒后計(jì)時(shí)指針回到零位。風(fēng)速指針?biāo)诳潭任恢眉礊橹甘撅L(fēng)速。風(fēng)向部分風(fēng)向標(biāo)是風(fēng)向部分的感應(yīng)元件。指示風(fēng)向的方位盤(pán)，是一磁羅盤(pán)，當(dāng)制動(dòng)小套管打開(kāi)后，羅盤(pán)按地磁子午線的方向穩(wěn)定下來(lái)，風(fēng)向杯的轉(zhuǎn)

52、動(dòng)，使風(fēng)向指針在磁性羅盤(pán)上指示出當(dāng)時(shí)風(fēng)向。（2）觀測(cè)方法便攜式風(fēng)向風(fēng)速表風(fēng)杯高度為觀測(cè)高度，儀器中軸線與地面垂直，風(fēng)速表刻度盤(pán)面向觀測(cè)者。觀測(cè)風(fēng)向時(shí)，將方位盤(pán)制動(dòng)小套向下拉，并向右轉(zhuǎn)動(dòng)一角度，待方位盤(pán)穩(wěn)定下來(lái)，注視風(fēng)向標(biāo)在兩分鐘內(nèi)的平均位置。以16個(gè)方位記錄下來(lái)。觀測(cè)風(fēng)速時(shí)，待風(fēng)杯旋轉(zhuǎn)約半分鐘后，按下風(fēng)速按鈕，風(fēng)速指針回到零位。放開(kāi)風(fēng)速按鈕后，紅色計(jì)時(shí)指針開(kāi)始工作，儀器啟動(dòng)。待風(fēng)速指針自動(dòng)停轉(zhuǎn)后，讀出風(fēng)速指針?biāo)緮?shù)值為指示風(fēng)速，將此值從該儀器訂正曲線上查出實(shí)際風(fēng)速，取小數(shù)一位。觀測(cè)完畢，將方位盤(pán)制動(dòng)小套向左轉(zhuǎn)一角度，固定好方位盤(pán)，將儀器放入盒內(nèi)。（3）維護(hù)1. 儀器應(yīng)避免碰撞和震動(dòng)，切勿用手觸

53、摸風(fēng)杯。2. 非觀測(cè)時(shí)間不要隨便按動(dòng)風(fēng)速按鈕，計(jì)時(shí)機(jī)構(gòu)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中亦不得再按該按鈕。3. 風(fēng)杯與風(fēng)速表主機(jī)連接處，不得隨意松動(dòng)。旋上及旋下手柄時(shí)，一手握住手柄，另一手握住風(fēng)速表刻度盤(pán)部位。4. 不得隨意用口吹動(dòng)風(fēng)杯，以延長(zhǎng)儀器壽命。（4）注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)：勿用手撥杯（翼），或強(qiáng)迫停止轉(zhuǎn)動(dòng)。避免在腐蝕性氣體或粉塵多的地方使用，并注意保持清潔。測(cè)定氣流時(shí)，注意勿使身體或其他物體阻擋氣流。四、實(shí)驗(yàn)作業(yè)1、填寫(xiě)下表中與風(fēng)力等級(jí)相應(yīng)的地物征象及相當(dāng)風(fēng)速。風(fēng)力等級(jí)地物征象相當(dāng)風(fēng)速(m/s)012382、記錄上課時(shí)觀測(cè)的時(shí)間和數(shù)據(jù) 實(shí)習(xí)七 輻射和日照時(shí)數(shù)的觀測(cè)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馓?yáng)輻射與日照數(shù)的觀測(cè)原理，掌握

54、日照時(shí)數(shù)觀測(cè)方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器輻射表、暗筒式日照計(jì)三、實(shí)驗(yàn)概述1、日照時(shí)數(shù)日照的長(zhǎng)短與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，所以日照時(shí)數(shù)是所有氣象臺(tái)站必須觀測(cè)的項(xiàng)目。太陽(yáng)中心從出現(xiàn)在一地的東方地平線到進(jìn)入西方地平線，其直射光線在無(wú)地物、云、霧等任何遮蔽的條件下，照射到地面所經(jīng)歷的時(shí)間，稱(chēng)為“可照時(shí)數(shù)”。太陽(yáng)在一個(gè)地方實(shí)際照射地面的時(shí)數(shù)，稱(chēng)為“日照時(shí)數(shù)”。日照時(shí)數(shù)以小時(shí)為單位，可用日照計(jì)測(cè)定。日照時(shí)數(shù)與可照時(shí)數(shù)之比為日照百分率，它可以衡量一個(gè)地區(qū)的光照條件。測(cè)定日照時(shí)數(shù)的儀器有：（1）暗筒式日照計(jì)：一個(gè)圓型暗筒上留有小孔，當(dāng)陽(yáng)光透過(guò)小孔射入筒內(nèi)時(shí)，裝在筒內(nèi)涂有感光藥劑的日照紙上便留下感光跡線，利用感光跡線可計(jì)算出日

55、照時(shí)數(shù)，這是氣象臺(tái)站常用的儀器。儀器構(gòu)造：由金屬圓筒、隔光板、緯度刻度盤(pán)和支架底座構(gòu)成。金屬圓筒底端密閉，筒口帶蓋，筒的兩側(cè)各有一個(gè)進(jìn)光小孔，兩孔前后位置錯(cuò)開(kāi)，與圓心的夾角為120，筒內(nèi)附有壓紙夾。圓筒固定在支架上，松開(kāi)固定螺釘可繞軸旋轉(zhuǎn)，使圓筒軸與地平角為當(dāng)?shù)鼐暥?，使太?yáng)一年四季在南北緯度23.5變化時(shí)，就相當(dāng)于在暗筒洞孔的垂直切面南北23.5范圍內(nèi)變化，故一年內(nèi)太陽(yáng)光照射時(shí)，光線都會(huì)落到暗筒內(nèi)。在春、秋分這兩天陽(yáng)光垂直筒身，感光線是一條垂直圓筒軸的直線，下半年陽(yáng)光偏于北半球，感光線位于直線的下方，冬半年陽(yáng)光偏于南半球，陽(yáng)光跡線偏于直線上方。工作原理：暗筒式日照計(jì)是利用太陽(yáng)光通過(guò)儀器上的小孔射入筒內(nèi)，使涂有感光藥劑的日照紙上留下感光跡線如圖1.23，通過(guò)計(jì)算跡線的長(zhǎng)度確定一日的日照時(shí)數(shù)，隔光板的邊緣與小孔在同一個(gè)垂直面上，它使太陽(yáng)光除了在正午有1-2min可以同時(shí)射入兩孔外，其余時(shí)間光線只能從一孔射入筒內(nèi)。儀器的安裝：日照計(jì)要安裝在開(kāi)闊的、終年從日出到日沒(méi)都能受到陽(yáng)光照射的地方。通常安裝在觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)或平臺(tái)上，如安裝在觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)，首先埋設(shè)鐵架(高度以便于觀測(cè)為宜)，鐵架頂部要安裝一塊水平而又牢固的臺(tái)座，座面上要精確標(biāo)出南北線，將日照計(jì)安裝在鐵架平臺(tái)上