空气温度和土壤温度的观测分析
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实验二、温度的观测温标: 气温是衡量空气冷热程度的物理量,表示空气分子运动的平均动能的大小。
我们通常用摄氏温标(t )来表示,也有用华氏温标(F ,欧美习惯用此温标)表示的,理论研究工作中常用绝对温度(T )表示,其换算关系为: t = 5×( F─32 ) /9 , t = T ─ 273.15一、 测量气温常用的仪器 (1)玻璃温度计:感应部分是一个充满液体的玻璃球或柱,与感应部分相连的示度部分是一端封闭、粗细均匀的玻璃毛细管,测温液体通常用水银、酒精或甲苯等。
由于玻璃球内液体的热胀系数远大于玻璃,毛细管中的液柱会随温度变化而升降。
常用的玻璃温度计有最高温度表,最低温度表和干湿球温度表。
a ) 最高温度表:是专门用来测定一定时间间隔的最高温度的,它的构造是在球部底处置一根玻璃针,直伸到毛细管口,使毛细管口变狭。
温度上升时,水银膨胀,压力增大,迫使水银挤过狭管上升。
温度下降时,因无足够压力使水银挤过狭管回到球部,水银柱就在狭管处断裂,于是狭管以上这段水银柱的顶端,就保持在过去一段时间内温度表曾感受到的最高温度示度上,因而可测得最高温度。
b ) 最低温度表:是专门用来测定一定时间间隔的最低温度的,它用酒精作测温液,在毛细管内放一枚游标,温度上升时,酒精膨胀可越过游标上升,而游标本身由于顶端对管壁有足够的摩擦力,能维持在原处不动。
温度下降时,酒精柱收缩到与游标顶端相接最高温度表最低温度表触时,由于酒精液面的表面张力比游标对管壁的摩擦力要大,使游标不致突破酒精柱顶而借液面的表面张力带动游标下滑。
也就是说,游标只能降低,不能升高。
所以,游标离球部较远一端的示度,就是一定时间间隔内曾经出现过的最低温度。
c ) 干湿球温度表:也就是普通的温度表,它的测温液体为水银,用普通的温度表可以测定任一时刻的气温变化。
d) 阿斯曼通风干湿球温度表是德国人R·阿斯曼1887年所创,两支棒状温度表放置在防辐射性能极好的通风管道内,机械或电动通风速度为2.5米/秒。
实验二农业环境温度的测定与分析一、实验目的:掌握常见温度观测仪器的构造、原理及操作使用方法和农业环境温度的观测内容,并按规范要求对观测资料进行简单分析。
二、实验准备:最高温度表、最低温度表、干湿球温度表、曲管地温表、温度自记仪、百叶箱、通风干湿表(阿斯曼)等。
三、实验内容:(一)农业环境温度的测定及分析内容1、近地气层气温(一般为1.5米高处的气温)的测定及日平均温度的计算。
2、土壤温度(地面以下20cm)的测定及土壤温度垂直分布分析。
3、温度随时间变化(主要是日变化)的测定及分析。
(二)主要测温仪器的类型、构造及应用原理1、玻璃液体温度表(最高温度表、最低温度表、干湿球温度表、曲管地温表、水温表等)。
①、测温原理:玻璃与水银和酒精的热胀冷缩系数的差异。
②、构造:球部:装水银或酒精(大部分是水银)。
水银具有几个优点:比热小,导热系数大,易于提纯,沸点高,蒸汽压小,内聚力大,不易与玻璃发生浸润作用,不透明等。
但水银的熔点较高(-38.9℃),不宜作测低温的温度表用。
酒精:因膨胀系数不稳定,纯度差,易蒸发,但具有熔点低的特点(-117.3℃)故可用来制作最低温度表。
③、常用温度表介绍:A、普通温度表(干湿球温度表):测定空气温度用。
由球部、毛细管、刻度板、套管等组成。
球部装水银,刻度板最小刻度0.2℃,观测时读数要精确到0.1℃。
B、最高温度表:测定某一时段内的最高温度用。
构造特点:在球部有一玻璃针,伸入毛细管。
使球部与毛细管之间形成一个窄道。
在某一时段内,温度升高时,球部水银体积膨胀,产生的压力大于狭管处的摩擦力,水银可以沿毛细管上升;温度下降时,被挤出的水银由于狭管处的摩擦力,回不到球部,因而毛细管内的水银柱顶端可表示出这一时段内的最高温度。
最高温度表为了防止重力作用的影响,表身应水平安放;为了防止水银柱滑向头部,也可将头部稍稍的放高一点。
观测最高温度后,应按规定进行调整,其方法是:用右手握紧表身中上部,球部向下,把手伸出和身体成30度角,在水平面45度范围内背阳光用力甩动几次,待其示数与干球温度示数相差不超过0.2℃时为止。
竭诚为您提供优质文档/双击可除农业气象学之温度观测实验报告篇一: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?cosωφ=39°42′;δ由查表获得;ω=(t-12)×15°/h②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??。
RsdRsRsb③日照百分率=日照时数/可照时间×100%可照时间n=2?0;cosω0=-tgφ·tgδ0?115?h2.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。
实验实训2 土壤温度的测定1、目的要求掌握土壤温度的观测方法2、材料和用具选取当地一园林植物用地,准备测定地温的工具和仪器,完成如下的操作。
地面温度表、地面最高温度表、地面最低温度表、曲管地温表、计时表、铁锹、记录纸和笔。
并熟悉测温仪器:一套地温表包含1支地面温度表、1支地面最高温度表、1支地面最低温度表和4支不同的曲管地温表。
3、操作步骤(一)熟悉各种温度表及安装1.地面温度表。
是一套管式玻璃水银温度表,温度刻度范围较大,为-20~80℃,每摄氏度间有一短格,表示半摄氏度。
在观测前30分钟,将温度表感应部分和表身的一半水平埋入土中;另一半露出地面,以便观测。
2.地面最高温度表。
是一套管式玻璃水银温度表。
外形和刻度与地面温度表相似。
安装方法与地面温度表相同。
3.地面最低温度表。
是一套管式酒精温度表。
它的构造特点是毛细管较粗,在透明的酒精柱中有一蓝色哑铃型游标。
安装方法与地面温度表相同。
4.曲管地温表。
共四支。
是套管式水银温度表,分别用于测定土深5、10、15、20cm的温度。
每度间有一短格,表示半度,因球部与表身弯曲成135°夹角,玻璃套管下部用石棉和灰填充,以防止套管内空气对流。
安装前先挖一条与东西方向成30°角、宽25~40cm、长40cm的直角三角形沟,北壁垂直,东西壁向斜边倾斜。
在斜边上垂直量出要测地温的深度,即可安装曲管温度表。
安装时,从东至西依次安好土深5、10、15、20cm曲管地温表,呈直线放置,相距10cm。
(2)地温的观测1.观测时间和顺序按照先地面后地中,由浅而深的顺序进行观测。
其中0、5、10、15、20、40cm地温表于每天北京时间2时、8时、14时、20时进行四次或8时、14时、20时3次观测。
最高、最低温度表只在8时、20时各观测1次。
夏季最低温度可在8时观测。
2.读数和记录。
先读小数,后读整数,并应复读,以免发生误读。
3.地面最低和最高温度表在每次读数后必须进行调整。