农业气象学之温度观测实验报告
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篇一:气象学实验指导1,2
农业资源与环境专业《农业气象学》实验指导
实验一:太阳辐射与风、气压的观测
(4学时)
实验目的:1.学会用便携式辐射计观测太阳总辐射、太阳直接辐射和天空散射辐射;用暗筒式日照计观测日照时数;用照度计观测光照度的方法。
2.印证朗伯定律和可见光在太阳直接辐射、天空散射辐射和总辐射中比率的变化规律。
3.使学生了解并学会气压计,动槽式气压表的使用方法及目测风向风速的方法,了解三杯和电接风向风速计的原理与使用方法,掌握热球式微风仪的测风方法。
实验准备:便携式辐射计,暗筒式日照计,照度计,日照自记纸(一张是有纪录的),气压计,动槽式气压表,三
杯风向风速表,热球式微风仪,电接风向风速计,计算器,计算纸,直尺,铅笔,记录板。
实验内容:
1.介绍实验原理:①由于“朗伯定律”只适用于平行辐射线,又在总辐射中太阳直接辐射占主要地位,所以观测结果应该是:sm?sm?sinh;Q
??
?Q?sinh;D在各个方向上的
差异较小。
太阳高度角的计算方法:
sinh=sinφ?sinδ+cosφ?cosδ?cosω
φ=39°42′;δ由查表获得;ω=(t-12)×15°/h
②由于可见光在散射辐射中所占的比例较大,所以观测结果应该是:若设sd、s和sb分别为Rsd、Rs和Rsb的光照度,则:
sdssb
??。RsdRsRsb
③日照百分率=日照时数/可照时间×100%可照时间n=
2?0
;cosω0=-tgφ·tgδ0?1
15?h
2.介绍便携式辐射计,日照计,照度计、气压计,动槽
式气压表等仪器的构造原理和使用方法及目测风向风速的方法,简介三杯风向风速表、热球式微风仪、电接风向风速计的原理与使用方法。
3.学生熟悉各种仪器的构造和观测方法。
4.实地观测太阳辐射和日照,印证上述实验原理。地点选在励慧园草坪。实验步骤:室内---熟悉各种仪器的构造原理和观测方法室外---太阳辐射和日照的观测:在开阔地草坪上按下述顺序进行辐照度和光照度的往返平行观测,共往返两次,每个往返用9分钟,中间休息2分钟,共用20分钟。将数据填入表1.1。
Rs?s?h
?
?
RsdR
s?sd?sds
h
Rsd
作业:
1.用便携式辐射计和照度计,测出阳光垂直面上和水平面上的太阳总辐照度、太阳直接辐照度、天空散射辐照度以及它们各自所产生的光照度,数据填入表1.1。并分析其发生规律。
表1.1太阳辐照度及光照度观测记录表
2.比较0.5m和1.5m高处的风向风速异同点,试分析原因。
3.熟记风力等级表中的0~6级风的地面物体征象和对应的风速。
4.已知舟山的纬度为30°02′n,其某年12月实照实数为12
5.3h,试求该月日照百分率。实验报告上要求写明:实验目的、实验原理、实验步骤、实测数据及结论与分析。附:
一、便携式辐射计使用方法:
1.将测头罩好,接好仪器接插线并插入到“输入”孔。将测头调至水平,同时观察电表
机械零点是否在“0”上。
2.检验放大器工作电压。将转换开关旋至“校压”(+或-)的位置。正常工作电压“+”、
“-”均为4.1-4.9V,在本机表头上显示为1.6-2.0之间,若电压不符合标准,则需要更换电池。
3.将量程开关至高档,并将转换开关旋至“测量”的位置,旋动“调零”电位器使电表
指示为“0”,再拨量程开关至低档,调零。
4.打开测头罩,测头得到辐射能,电表即有指示。待电表指示稳定后(约2-3分钟),
其读数为瞬时太阳总辐照度。若需测天空散射辐照度,可用一白色圆挡板遮住测头,再沿光线方向将挡板抬高至虽
有挡板阴影完全遮住测头,但随挡板抬高辐照度不再加大时的辐照度为“天空散射辐照度”。太阳总辐照度与天空散射辐照度之差为“太阳直接辐照度”。
二、sT-92型照度计的观测与使用方法:
1.将电源开关拨至“on”。
2.将探头盖取下,将其光敏面(乳白面)放在待测处,再将量程开关拨至适宜位置,如“×1000”档,若此档太大,则相应地改为“×100”或“×10”档来测量(即先拨至高档,再依次拨至低档,以免超载损坏仪器),仪器显示数乘以量程因子(×1、×10、×100或×1000),即为测量结果(单位:lx)
3.测量完毕时将电源开关拨至“oFF”。
4.在使用中若显示窗出现(bATT)字符或箭头符号,表明电池接近失效,应更换新电池。三、风力的观测:有目测法和器测法
1.目测风力:没有仪器或对风速的精确度要求不高时,可以直接看地面物体被风吹动的征象,按下列“风力等级表”来判断风力。
2.器测风力:目前我国测风仪器种类繁多,气象台、站多用电接风向风速计;野外小气候观测常用轻便三杯风向风速表;农田测风常用热球式微风仪。
表1.2风力等级表
四、热球式微风仪测风步骤
1.在所测地点水平固定好仪器,打开盒盖,调整调零螺丝,使表针指向“0”。
2.将探头插头插入相应插座(探头盖应封牢),垂直向上放置。打开仪器开关,把旋钮拨至“满度”档,先粗调,后细调,使指针指于满刻度上,如果调不到满刻度,应更换电池。
3.把旋钮拨至“零位”(探头仍垂直向上放置),将仪表指针调至“0”(先粗调,后细调)。
4.小心拉关探头盖帽,使探头处于所处测高度,探头一侧的红点对准风向,即可读取仪表指示风速。每20秒读数一次,最好连续观测10分钟。
5.由仪表的“风速校正曲线”查出实际风速。
农业资源与环境专业《农业气象学》实验指导
实验二:温度与空气湿度的观测
(4学时)
实验目的:
1.了解常用温度表的构造原理,学会气温和土温的观测及对温度观测资料进行整理和分析。
2.使学生了解干湿球温度表、毛发湿度计、自记湿度计测湿的原理,掌握测湿方法与计算方法,包括熟练有关查算。
实验准备:
普通温度表(干湿球),最高温度表,最低温度表,百叶箱,地面温度表,曲管地温表,直管地温表及插入式地温