气象学与气候学实验指导
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《气象学与气候学实习》课程教学大纲课程名称气象学与气候学实习课程性质非独立设课教材及实验指导书名称《气象学与气候学实习》学时学分:总学时13 总学分0.5 实验学时13 实验学分0.5应开实验学期一年级二学期或二年级一学期适用专业地理科学先修课程气象学与气候学一、课程简介及基本要求《气象学与气候学实习》是《气象学与气候学》这门课程的实践教学环节。
气象学与气候学”实际上包含三部分内容:气象学、天气学和气候学,对应这三个子学科分别有三部分实践性课程:气象观测、天气分析和气候分析与考察。
气象观测的基本要求是掌握温度、湿度、气压等基本气象要素的观测原理和方法;天气分析的基本要求是结合天气图等工具进行实时天气分析和天气预报;气候分析和考察则要求结合气候资料和实地考察判断各地的气候类型,掌握其基本气候特征。
气象学和相应的气象观测是整门课程的基础;气象和气候资料分析培养学生的统计分析能力,天气学、气候学以及相应的实践性内容则更加趋重于实际应用。
根据自然地理学的学科特点和专业属性以及相应的课程设置和课时安排,本大纲确定本实习课程的基本指导思想如下:以气象观测作为重点实习内容;天气分析结合课程教学学会简单的外推分析;学会简单的气候资料分析整理方法。
气象学与气候学实习课程的基本要求是:掌握各气象要素观测仪器的观测方法,通过实际观测巩固加深气象学基础理论知识,通过气象和气候资料分析培养学生的统计分析能力。
二、课程实验目的要求经过实习训练以后,学生应达到下列要求:1.切实掌握气象观测仪器的观测原理。
2.了解各种观测仪器的使用方法,能够利用仪器进行基本的气象观测。
3.学会简单的气象资料的分析整理方法4.巩固和加深气象学基础理论知识,加强对所学知识的综合运用。
三、适用的专业地理科学(师范)和自然地理与资源环境专业四、主要仪器设备干湿球温度表、最高温度表、最低温度表、地面最高温度表、地面最低温度表、曲管地温表、双金属温度计、毛发湿度表、通风干湿表、毛发湿度计、动槽式水银气压表、空盒气压表、海拔表、电接风向风速仪、便携式风向风速仪、暗筒式日照计、聚焦式日照计、雨量器、虹吸式雨量计、雨量器专用量杯、蒸发器、《气象常用表》、自动气象观测站等五、实验方式与基本要求实验方式主要为仪器操作、观看幻灯片和分析测试,对气象和气候资料进行分析统计。
前言《气象学实习指导》是为园林、资源与环境、水保等院系开设的课堂实验、综合教学实习课程教材。
气象学实验、实习是气象学教学过程中最重要的环节之一。
通过实验、实习,可以补充和巩固课堂教学讲授的内容,培养学生的实际动手能力,训练进行观测、分析、统计等基础科研能力,是学生以后从事专业工作的基础。
《气象学实习指导》共三章,第一章内容为地面气象观测场地的建设和要求、气象观测程序和观测基本守则。
第二章为辐射、温、湿、风、气压、降水、蒸发等气象要素测量仪器设备的原理、安装、观测方法及步骤。
第三章为教学实践环节,包括小气候的观测原则、仪器特点、观测程序、地点及时间安排等,并介绍了森林小气候和城市小气候的观测方法,常规自动气象站系统。
前言 (1)第一章地面气象观测场地建设 (1)一观测场地环境建设和仪器布置要求 (1)二地面气象观测与观测程序 (1)三观测基本守则 (2)第二章地面气象要素的测量 (3)实验一辐射的测量 (3)实验二空气温、湿度与土壤温度的观测 (9)实验三气压、风、降水和蒸发的观测 (19)第三章小气候观测 (34)第一节小气候综合实习 (34)第二节不同类型小气候观测 (41)第三节常规自动气象站观测系统 (45)第一章地面气象观测场地建设气象观测场地、周围环境、气象仪器、观测程序和时间等符合观测规范要求,是做到气象资料的代表性、准确性和比较性的基础,是取得科学观测数据的重要保证。
为此,观测场建设和观测仪器要符合规范标准,观测员要严格遵守观测守则,按观测程序进行观测。
一观测场地环境建设和仪器布置要求气象观测场应选择在四周平坦空旷,无任何障碍物且能够反应本地较大范围气象要素特点和区域土壤特性的地方。
在城市或工矿区设立观测场应选择在最经常出现风向的上风方。
观测场边缘与四周孤立障碍物的距离应至少是该障碍物高度的三倍以上,距成排障碍物高度10倍以上。
为保证气流通畅,观测场四周10m范围内不能种植高秆作物。
《气象学与气候学》实验技能培训实验一气温和湿度的观测一、目的与要求熟悉各种观测温湿度的仪器,掌握观测的方法。
二、主要内容空气温度的观测、空气湿度的观测三、仪器用品干湿球温度表、最高温度表、最低温度表、温度计及自记纸、通风式干湿温度表、毛发湿度表、湿度计及自记纸。
四、原理方法1.温度表:观测温度的仪器通常都为各种类型的液体温度表。
温度表的感应部分呈球形或圆柱形,其中充满酒精或水银。
与感应球相连的是一根一端封闭,粗细均匀的毛细管。
这种温度表就是利用感应液体随温度改变而引起体积膨胀,有毛细管中液柱的位置变化来测定温度的。
最低温度表:使用来测定某段时间的最低温度,,它以酒精为测温液。
其构造特点是:在毛细管内的酒精柱中放一枚蓝色能滑动的哑铃型指标,当温度下降时,球部酒精收缩,酒精柱下降,并借助酒精柱表面张力而是小指标也随之下降;当温度上升时,酒精膨胀,酒精柱上升,而小指标本身因为重力缘故,原封不动,这是小指标离球部远端的示度,即某一时间间隔内的最低温度。
最高温度表:是用来测定一定时间间隔内最高温度的一种特殊构造的水银温度表。
这种温度表接近内管镶有一根玻璃针,当温度上升时,水银球部水银膨胀,压力增大,迫使水银挤过狭管上升;但当温度下降时,因无足够的压力使水银挤过狭管回到球部,因而水银柱就在狭管处断裂,于是狭管以上这段水银柱的顶端,就保持住过去一段时间内温度表所感受的最高温度示度。
2干湿球温度表:干球温度表用来测定任意时刻的瞬时温度。
湿球温度表用来测定水气达到饱和时的温度。
湿球温度表的读数小于干球温度表的读数,从干湿球温度表的差值就可以测出湿度的大小。
3通风式干湿温度表:他测定湿度的原理与干湿球测试的原理一样。
区别在于它有个通风器,通风器的主要作用是使空气不断地流过温度表的球部,使温度表准确的感应外界空气的冷热和干湿的变化。
4毛发湿度表:当相对湿度增大或减小时,毛发也相对的伸长或缩短,指针随刻度盘向右或向左转动,指示出相对湿度数值。
气象学与气候学实习报告I. 引言在本次实习中,我有幸与一支专业的气象学与气候学团队一同工作。
通过实习的经历,我深入了解了气象学与气候学的基本原理和应用方法。
本报告将重点介绍我在实习期间参与的具体项目及所获得的经验和成果。
II. 实习项目一:气象观测及数据分析1. 实习背景在该项目中,我负责参与气象观测流程并分析相关数据。
2. 实习过程在实习期间,我与同事们一起出发到现场进行实地观测。
我们使用了气象仪器和设备进行温度、湿度、风速等气象要素的测量,并记录数据。
后续,我通过数据处理软件对观测数据进行整理和分析,以获得更深入的洞察和结论。
3. 实习成果通过这一实习项目,我对气象观测流程和数据分析有了更深入的了解。
我也学会了如何使用专业软件对观测数据进行处理和分析,从而获得更准确的结果。
同时,通过与同事的合作,我提高了团队合作与沟通能力。
III. 实习项目二:气候模拟与预测1. 实习背景该项目旨在研究气候变化并进行模拟与预测,以指导相关政策和决策。
2. 实习过程在实习期间,我参与了气候模拟与预测模型的建立和参数调整工作。
我学习了不同的模型和算法,并运用计算机编程技巧进行模型的设计和实现。
通过对历史气象数据的分析和模型的验证,我获得了对气候变化趋势的初步认知。
3. 实习成果通过这一实习项目,我深入了解了气候模拟与预测的基本原理与方法。
我也学会了使用相关软件和编程技巧进行模型的建立与调整。
最重要的是,我意识到了气候变化对社会发展和自然生态的重要影响,并明白了制定应对措施的紧迫性。
IV. 实习总结与思考1. 实习收获通过这次实习,我对气象学与气候学的理论和应用有了更全面的认知。
我不仅学会了观测气象要素和处理观测数据的方法,还熟悉了气候模拟与预测的流程和技术。
同时,我提高了自己的团队合作和沟通能力,也更深刻地意识到气候变化对我们生活的重要性。
2. 实习感悟与展望通过实习,我发现气象学与气候学是一门充满挑战和机遇的学科。
气象与气候学实验指导书(适用于林学、生态学和环境科学等本科专业)森林资源与环境学院生态环境科学系教研室2007年6月目录实验一光照强度的测定 (3)实验二温度的观测 (5)实验三空气湿度的测定 (8)实验四贴地层风速的测定 (12)实验五小气候观测 (16)实验六气象资料的整理和使用 (18)实验七自动气象观测 (21)实验一 光照强度的测定一、器具照度计、钢卷尺、500瓦灯泡、镀锌铁皮制聚光筒、透明玻璃片二、测定内容1、 测距光源不同距离的照度以装在聚光灯筒内的500瓦灯泡作为光源,接通电交流电,用照度计测定与光源部10、20、50、100cm 距离处的光照强度。
每测点连续读取三次读数,以其平均值代表该点的光照强度,单位勒克司。
观测记录见附表1-1。
2、 测定玻璃片的平均透明度P测定通过玻璃后的照度,找出透过玻璃后的光照强度I 与玻璃片数的(m )的实验表达式。
玻璃片数m 为正整数。
⎺p 的求解(1)设通过玻璃前和玻璃后的光照迁都分别是0I 、I ,玻璃透明程度P ,玻璃片数m 之间遵循公式:mPI I 0=则 lgI=lg 0I +(lgP)m似 Y=a+bx 的直线方程,式中a,b 可通过测定的数据用统计相关的方法求得。
因为 a=lg 0I ,b=lgP, 所以0I 、P 即可求得。
(2)按投射率公式求P m=1,011/I I p =m=2,1122/....../-==n n n I I P I I p∑==ni i P nP 11观测记录见附表1-2三、注意事项1.测试时感应元件的接收板应正对发光源的中心。
2.各玻璃片应重叠,且与筒口面平行,第一块玻璃片以贴近筒口面为宜。
四、思考题1.验收接收点照度(用实测值)与光源的距离的平方成反比。
2.如将本实习测定内容“2”中的透明玻璃换成毛玻璃结果会怎样?3.用实测值做I-d 曲线,用实验方程做I-m曲线4.在室外,全光照下测到的照度是否就是太阳直接光照强度?为什么?实验二温度的观测空气的温度(简称气温,下同)是表示空气冷热程度的物理量。
一、实验目的1. 了解气象气候学的基本知识,掌握气象气候观测的基本方法。
2. 通过实验,熟悉常用气象仪器的使用方法,提高观测数据的准确性。
3. 分析气象气候要素之间的关系,加深对气象气候规律的认识。
二、实验内容1. 气象气候要素观测(1)气温观测实验目的:了解气温观测的方法,掌握普通温度表的使用。
实验仪器:普通温度表、支架。
实验步骤:① 将温度表放置在支架上,确保温度表垂直悬挂。
② 将温度表感应球部分置于蔽阴背风处。
③ 观察温度表读数,记录气温值。
(2)气压观测实验目的:了解气压观测的方法,掌握空盒气压表的使用。
实验仪器:空盒气压表、支架。
实验步骤:① 将气压表放置在支架上,确保气压表垂直悬挂。
② 将气压表感应部分置于蔽阴背风处。
③ 观察气压表读数,记录气压值。
(3)相对湿度观测实验目的:了解相对湿度观测的方法,掌握毛发湿度计的使用。
实验仪器:毛发湿度计、支架。
实验步骤:① 将湿度计放置在支架上,确保湿度计垂直悬挂。
② 将湿度计感应部分置于蔽阴背风处。
③ 观察湿度计读数,记录相对湿度值。
2. 气象气候要素分析(1)气温与气压的关系分析气温与气压之间的关系,了解气温对气压的影响。
(2)相对湿度与气温的关系分析相对湿度与气温之间的关系,了解气温对相对湿度的影响。
三、实验结果与分析1. 气温与气压的关系根据实验数据,我们可以看出气温与气压之间存在一定的关系。
当气温升高时,气压降低;当气温降低时,气压升高。
这是由于气温升高导致大气密度减小,气压降低;气温降低导致大气密度增大,气压升高。
2. 相对湿度与气温的关系根据实验数据,我们可以看出相对湿度与气温之间存在一定的关系。
当气温升高时,相对湿度降低;当气温降低时,相对湿度升高。
这是由于气温升高导致水汽蒸发加快,相对湿度降低;气温降低导致水汽蒸发减慢,相对湿度升高。
四、实验结论1. 通过本次实验,我们了解了气象气候学的基本知识,掌握了气象气候观测的基本方法。
气象学与气候学实验报告气象学与气候学实验报告一、实验目的及要求: 1. 了解丰富我们的气象知识。
2. 了解主要气象观测设备的使用。
3. 了解天气预报的制作与发布过程。
二、实验内容: 1. 气象知识讲座。
2. 参观气象观测场。
3. 参观气象台。
4. 气象信息发布中心。
三、实验过程:我们首先听取了气象知识的讲座,老师在讲座中阐述了许多气象的有关知识。
气象能为地方经济服务,从气象灾害、气象与气候变化及气象对黔南州的三个大的方面来描述气象对地方经济的服务作用。
首先老师通过毛泽东、邓小平、江泽民、胡锦涛、温家宝的“四个一流”、何良玉的话中表明气象的重要性,发展气象事业能为国家安全和社会进步起到重要基础性的作用,对经济发展也有很强的现实性作用,对可持续发展的深远前瞻性作用。
老师再就国家安全方面说了气象的重要性,以前国家安全主要靠军事力量来衡量,而现在气象探测、观测及预测也影响到国家安全,各国对于气象的作用的认识也逐步加强。
其次,讲座中谈到气象灾害,它主要包括:干旱高温、暴雨、沙尘暴、龙卷风、冰雹等气象灾害类型。
近年来,许多气象异常现象时有发生,这就使的气象气象灾害越来越危及人类的生存与安全,如全球气候变暖引起的各地区的干旱与洪涝,使得粮食产量下降,许多旱灾、涝灾的发生,今年北方的大旱很可能就与此有关,以及厄尔尼诺现象,也使太平洋两岸雨水分布出现异常。
总的来说,气候与气候变化已经是全球的重大课题,气候的变化严重威胁着国家的安全,特别是气象灾害的发生更加表现出人们在自然面前的脆弱性。
老师又引用了国家气象局局长郑国光的一句话,引出气象能为当地经济建设起很大的促进作用。
在气象灾害面前我们并不是无能为力,我们可以利用气象的监测预警机制来防灾减灾,例如各种防霜、防雷电、人工增雨、防风的措施。
如在降水较多的时候,在一小时以内降水达50mm可能更大时,就会发布蓝色暴雨信号,在三小时以内降水达100mm可能更大时,就会发布红色暴雨信号,就会产生滑坡、泥石流、洪涝灾害,提醒当地居民注意这几种气象灾害,还有我们对台风路径的观测和预报,会使沿海地区做好防灾减灾措施。
气象学与气候学实习报告一、引言本实习报告旨在总结我在气象学与气候学实习中所获得的经验和成果。
在此次实习中,我深入学习了气候系统的运行原理、气象数据的收集和分析、气象预测模型的建立等方面的知识。
通过实地观测和数据处理,我对气象学和气候学的研究方法有了更深入的理解,下面将对我在实习过程中的学习和实践进行详细的描述和总结。
二、实习背景我所参加的实习项目是由某气象科研机构组织的,实习地点为气象台。
实习时间为一个月。
在实习期间,我与其他实习生一起参与了气象数据的观测和分析、气象预测模型的建立等工作。
在导师的指导下,我了解了气象学与气候学的研究内容和方法,并能够独立进行一些实验和数据处理的工作。
三、实习内容及成果3.1 气象数据的观测和分析在实习的第一周,我主要负责参与气象数据的观测和分析工作。
我们每天按照预定的时间和地点进行气象数据的收集,包括气温、湿度、风向风速等各项指标的测量。
通过这些数据的收集和分析,我深刻地认识到气象数据对于气候研究的重要性。
同时,在数据分析的过程中,我也学会了使用常见的数据处理软件,如Excel、SPSS等,熟悉了数据处理的基本方法。
3.2 气象预测模型的建立在实习的第二周,我开始参与气象预测模型的建立工作。
我们利用之前收集到的气象数据,结合地理环境的特点,建立了一个气象预测模型。
通过对历史气象数据的分析,我们选取了一些相关的指标作为输入变量,并利用机器学习的方法建立了预测模型。
通过模型的训练和测试,我们可以对未来的气象情况进行一定的预测,这对于气象学和气候学的研究具有一定的实际意义。
3.3 数据可视化与报告撰写在实习的最后两周,我们对实习过程中收集的大量数据进行了可视化处理,并完成了实习报告的撰写工作。
通过使用专业的数据可视化软件,我们将数据转化为图表和图像,使得数据的分析结果更加清晰和直观。
在报告撰写的过程中,我采用了科学论文的格式和规范,描述了实习的目的、方法、结果和结论,并附上了相关的数据和图表。
气象学与气候学实习报告2021年6月1日至6月30日,我在某地气象局进行为期一个月的气象学与气候学实习。
通过这次实习,我深入了解了气象学和气候学的基本知识,学会了运用气象仪器观测天气,同时也提高了自己的科研能力。
一、实习目的和背景本次实习的主要目的是为了让实习生更全面地了解气象学与气候学的基础理论知识,培养实习生对天气和气候变化的观察和判断能力,以及科学运用仪器进行气象观测和数据分析的能力。
同时,通过实际操作和参与气象预报等工作,提高实习生的实践能力和团队协作意识。
二、实习内容和步骤1. 气象学基础理论学习在实习的第一周,我系统地学习了气象学的基本概念、气象要素、天气现象的形成原因等知识。
我通过课堂学习和图书馆查阅相关文献进行学习,并与导师进行讨论和答疑,加深了对气象学知识的理解。
2. 气象观测与数据分析在第二周,我开始进行气象观测和数据收集。
通过导师的指导,我了解了常用的气象观测仪器和使用方法,如温度计、湿度计、气压计等。
在天气稳定的情况下,我根据预定的观测计划,每天定时进行观测,并记录下观测数据。
3. 天气预报与气候分析在实习的第三周,我参与了天气预报的工作。
我学会了通过观测数据、天气图、气候图等资源进行天气预报,并与气象预报员进行讨论和验证。
我还学习了使用气象软件进行气候分析,了解了气候变化的研究方法和技巧。
4. 科研项目参与在实习的最后一周,我有幸参与了一个气候变化相关的科研项目。
我与实验室的研究人员一起,收集和整理了大量的气象数据,并运用统计学方法进行了数据分析。
通过这个项目,我更加深入地了解了气候变化的影响因素和研究方法。
三、实习收获和体会通过一个月的气象学与气候学实习,我获得了很多宝贵的经验和知识。
首先,我对气象学和气候学的基本理论有了更加深入和系统的了解,丰富了自己的学术素养。
其次,我掌握了运用气象仪器观测天气的方法和技巧,提高了自己的实践能力。
最后,我参与了气象预报和科研项目,锻炼了自己的团队合作和科研能力。
气象学与气候学实验指导前言:根据高等专科师范院校地理系教学大纲的要求,为了配合《气象学与气候学》的教学,帮助学生掌握气象观测、天气图分析的技能,了解天气预报的方法,并能进行气候资料的统计和气候调查,编写了《气象学与气候学实习》试用教材。
本教材包括三部分内容:一是气象观测:着重介绍地面气象要素(包括气温、湿度、气压、风、云、天气现象、能见度等)的观测;二是天气预报简介:如何看电视中的天气预报,天气预报中的符号,如何看天气预报图;三是气候资料整理和气候调查。
一·观测场地的要求:1、观测的目的:(1)通过大量的、系统的、连续的观测,掌握大气中不断发生的各种物理现象和物理过程的基本规律和特点,并将所观测的资料进行分析综合整理得出正确的结论。
(2)通过观测使学生熟悉气象观测仪器的使用,同时加深和验证课堂上所学的内容。
(3)通过观测初步学会气象观测的基本技能和方法。
(4)通过观测初步学会建立小型气象园的步骤、要求等。
2、环境要求:场地代表本地区较大范围气象要素特点和天气、气候特征的地方,避免局部地形的影响。
一般要求场地平坦空旷,四周没有高大建筑物、树林和大水池的地方。
观测场地的边缘与四周孤立障碍物的距离,至少是该障碍物高度的三倍以上,成排的障碍物,至少是该障碍物高度的10倍以上,四周不应种高秆作物,以保证气流的通畅。
3、场地大小的要求:观测场地大小应为25×25m2;如果条件限制,可为16(东西向)×20(南北向)m2。
中学气象园的大小可根据学校场地的条件而定,尽可能符合国家气象局的规定,可采用16×20m2的面积,但不要小于5×4m2,否则仪器相距太近,相互遮挡,影响观测质量,而且影响活动的进行。
4、观测场内的要求:观测场地要求平整,不应有洞穴、坑洼,突起的地方,否则仪器安置不易达到水平的要求。
由于一般地区下垫面绿色植物分布的面积最广,所以观测场内应种植浅草,土壤应保持当地的结构特征,同时在场内要铺设0.3-0.5米宽的小路(不能用沥青铺面),保持场内整洁,方便行走,以免踏平草层。
为了保护场内仪器设备,观测场四周应设高度为1.2米的稀疏围栏(铁丝网、铁栏杆、竹围栏等),保持气流通畅。
围栏的北面正中开一个小门,方便出入。
要保持场内整洁,当草高超过20厘米时,要剪短,将草及时运出场地。
在冬季降雪时,除小路和百叶箱顶壁的积雪可以清除外,场内积雪应保持原状,使其自然融化。
二·观测场内的仪器的安置观测场内仪器的安置应当保持一定距离,互不影响,具体要求如下:1.仪器高的安排在北面,低的安在南面,东西成行,大体对称。
2.仪器设备应安置在东西走向的小路的南侧,便于观测人员观测时能迅速从北面接近仪器。
观测次数多的仪器,尽量接近中间小路。
3.百叶箱内的温度表安置的高度规定为1.5米。
4.测量降雨量的雨量器的安置高度规定为70厘米。
5.测量风的仪器安置在距地面10米以上。
6.观测场内的日射、日照仪器应在开阔的地方,并放在平台上。
而且日射仪器事先需要测定反射率。
三·观测时间1.每日以北京时间02、08、14、20时进行四次气候观测,部分观测站、哨仅进行08、14、20三次气候观测。
2.定时观测项目表3.温度、湿度气压等要素尽可能接近正点观测,而目测项目如云、能见度等可在正点观测前进行观测。
4.气象要素均以北京时间20时日界,自记记录以24时为日界,日照计以日落为界。
5.中学气象园观测项目,每天观测三次,在不影响教学工作的前提下,可以提前一小时,在07、13、19时观测。
实验二空气温度的观测空气温度是表示冷热程度的物理量。
它是最基本的气象要素之一。
大气中所发生的热力过程和许多天气现象都与大气温度有密切关系。
同时,气温也是构成一地气候的重要因素,特别是农作物的生长、发育与气温、地温有着密切的关系。
为了能定量的表示温度,就必须选定一个衡定温度的标准尺度,简称温标,我国采用的是摄氏温标(℃),它是以标准大气压力下的纯水的冰点为0o,沸点定为100o,以冰点和沸点作为两个基点,其间划分成100等分,每等分称为1o。
一·测温原理任何物质温度变化都会引起它本身的物理特征与几何形状的改变。
利用物质这一特性,确定它与温度间的数量关系,就可以作为测温仪器的感应部分,制成各种各样的温度表。
常用的温度表有以水银或酒精为感应液的玻璃液体温度表。
水银和酒精都具有比较明显的热胀冷缩的特性。
水银和酒精相比较,具有导热快,比热小,易提纯,沸点高(356.9℃)蒸汽压小,不与玻璃发生浸润作用等优点,所以用水银用感应液的温度表灵敏度和精确度都较高。
但是由于水银冰点比酒精高(-38.9℃),测定低温不适宜,而酒精冰点低(-117.3℃),用来测定低温比较好。
但酒精本身具有膨胀系数不够稳定,纯度较差,容易蒸发,以及与玻璃起浸润作用等缺点,所以一般情况下,不使用酒精温度表,只有在气温低于-36℃时,才按照《地面气象观测规范》规定使用酒精温度表。
因此,除了最低温度表用酒精作为感应液外,一般温度表多用水银。
当温度表与空气接触时,球部与空气间便发生热量交换。
如果空气湿度升高,温度表球部便吸收空气中的热量,球部的玻璃和水银(酒精)都受热而膨胀,然而水银(酒精)膨胀量远比玻璃大,所以一部分水银(酒精)被迫进入毛细管中,于是毛细管内水银柱便随之升高,直到热量交换平衡时为止。
这时水银柱(酒精柱)随之下降。
反之,气温降低时,毛细管内的水银柱(酒精柱)随之下降,直到热量交换平衡为止。
因此,温度表水银柱(酒精柱)的示度也能表示气温的高低。
二·几种液体温度表1. 普通温度表(干湿球温度表)普通温度表是由球部、套管、白磁刻板及顶部所组成的水银温度表。
它的特点是:如前所述毛细管内水银柱的示度,随着被测物的温度变化而变化。
因而可以测出任意时刻被测物的温度。
气象站、哨是用一对规格相同的普通温度表测定空气的温度和湿度,因此又称为干湿球温度表。
2. 最高温度表最高温度表也是一种水银温度表。
用以测定一定时间内的最高温度。
它与普通温度不同的地方在于球部。
最高温度表的球部有一玻璃针,伸入毛细管,使球部与毛细管之间形成一窄道。
温度升高时,球部水银体积膨胀,压力增大,迫使水银挤过狭管回至球部,因而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所感受到的最高温度示度上。
最高温度表为了防止重力作用,应水平安放,为了防止水银柱滑向头部,也可将头部稍放高一点。
观测最高温度后,应按规定进行调整。
其方法是:用右手紧握表中上部,球部向下,把手伸出和身体约成30o角,在水平面45o范围内剧烈甩动几次,待其示度与干球温度相差不到0.2o时为止,最后,将调整好的最高温度表放回原来位置上时,注意手不能触及球部,先放球部,后放表身。
最高温度表的水银柱是只上升不下降的,如果发现最高温度表水银柱已经下降,则此表已失去了最高温度表的性能,不能继续使用,应予以撤换。
3. 最低温度表测定一定时间间隔内的最低温度,用最低温度表。
它的构造特点是:毛细管较粗,内贮透明的酒精,在毛细管内酒精中有一个哑铃形的玻璃游标。
当温度下降时,酒精柱收缩,由于酒精柱顶端与游标接触时,其表面张力作用,带动游标下降;当温度上升时,酒精膨胀,酒精柱可以经过游标周围慢慢向前流动,而游标因顶端对管壁的摩擦力及本身的重力作用,仍停留在原位不动,因此它可以指示出一定时间间隔内曾经出现过的最低温度。
观测最低温度表之后,要进行调整,先将球部向上抬起,使游标到达酒精柱的顶端,与酒精面相接触,然后将最低温度表水平安装好。
三·空气温度表的安装测定空气温度的仪器,应放在防止太阳直接照射,又能防止强风、雨淋、雪盖,并能使空气自由流通的保护装置内。
目前观测台站用的保护装置就是百叶箱。
百叶箱,四周是由两排薄的木板百叶组成,木板向内向外倾斜与水平方向成45o角。
箱底由三块木板组成,中间木板比两侧的木板高出一些,箱盖有两层,其间空气能流通。
为了避免太阳直接照射仪器,百叶箱要漆成白色,以防吸热过多,影响箱内气温。
百叶箱分大小两种,大百叶箱是安装温度、湿度自记仪器的,小百叶箱是安装干湿球和最高、最低温度表的。
百叶箱应水平地牢固地安装在一个特制的架子上,支架应牢固地埋入地下,其顶端高出地面125厘米。
箱门朝正北。
箱内仪器的安装小百叶箱内的各种温度表都安置在箱内特制的铁架上,干湿球温度应垂直固定在铁架两侧,干球在东,湿球在西,球部离地面1.5米,湿球的下方是一个带盖的水盂,水盂口离湿球约3厘米,湿球温度表球部包扎一条纱布,纱布通过杯盖上的狭缝引入水盂内。
最高温度表平放在铁架下面横梁上的钩中,球部中心离地为1.5米;最低温度表放在最下面的钩上,二支表球部都向东。
大百叶箱内的温度计安装在前面的木架上,感应部分中心离地1.5米;湿度计放在后面稍高的木架上。
百叶箱内外要保持清洁,大雨、大雪后,要及时将箱内的雨水擦干净,以免影响记录的准确性。
四·温度表的观测按规定时间首先读干球,后读湿球,记录之后再复读一次,然后读最高温度,最低温度,复读记录后,调整最高、最低温度表,放置最高温度表时,要先放球部,后放头部以免水银上滑。
观测温度表须注意下列事项:①必须保持视线和水银柱顶端高度齐平,以避免由于视差而使读数偏高或偏低。
②温度表是很灵敏的仪器,所以读数时应迅速,勿使头部、手和灯接近表的球部,不要对着温度表呼吸。
③观测后应复读一次读数,避免发生读错,特别是5o、10o或零上零下看颠倒等大差错。
上述温度表观测后,然后观测大百叶箱内的自记温度计、湿度计。
五·自记温度计自记温度计是气象上常用的几种自记仪器中的一种。
自记仪器是自动记录气象要素在一天或一周内连续变化情况的一种仪器。
从仪器上还能知道气象要素在某段时间内的极值及其出现时间。
温度计由感应部分、传递放大部分、自记部分组成。
自记部分是将传递放大的结果自动记录下来的部分。
包括自记钟、自记纸和自记笔等。
一般自记钟分日转和周转两类。
自记钟上放有记录纸,其纸上与纵轴垂直的水平线表示温度,通常每格为1℃。
竖的弧线为时间线。
自记钟旋转一圈之后,就更换自记纸(每日一次或一周一次),规定在14时观测后换纸。
自记笔尖内装有特制的墨水,由于自记钟时刻在运转,温度不断在变化,这样笔尖在自记纸上就连续画出温度随时间变化的曲线。
具体操作步骤如下:①温度计的观测次数和温度表一样,每次读数后要用笔尖画短线做一记号。
②换纸时应注意写上年、月、日和上纸的时间及取下纸的时间。
③将纸裹在钟筒上卷紧,水平线对齐,底边紧贴筒底边缘并以压条固定。
④转动钟筒,使笔尖正对当时时间。
⑤推回笔档,使笔尖与钟筒接触,做记号,重新检查一遍后,关上合盖。