气象学 温度和湿度的测量

目录实验一温度和湿度的观测实验二风速和风向的观测实验三气压的观测实验四云的观测实验五能见度的观测实验六天气现象的观测实验一温度和湿度的观测1 气温和湿度观测1．1概述空气温度（简称气温，下同）是表示空气冷热程度的物理量。

空气湿度（简称湿度，下同）是表示空气中的水汽含量和潮湿程度的物理量。

地面观测中测定的是离地面1.50米高度处的气温和湿度。

需要获取的项目及其单位：气温有：定时气温，日最高、日最低气温。

配有温度计的气象站应作气温的连续记录。

以摄氏度（℃）为单位，取一位小数。

湿度有：水汽压（e）——空气中水汽部分作用在单位面积上的压力。

以百帕（hPa）为单位，取一位小数。

相对湿度（U）——空气中实际水汽压与当时气温下的饱和水汽压之比。

以百分数（%）表示，取整数。

露点温度（Td）——空气在水汽含量和气压不变的条件下，降低气温达到饱和时的温度。

以摄氏度（℃）为单位，取一位小数。

配有湿度计的气象站应作相对湿度的连续记录，并挑选日最小值。

测量气温和湿度的仪器主要有干球温度表、湿球温度表、最高温度表、最低温度表、毛发湿度表、通风干湿表、温度计和湿度计、铂电阻温度传感器和湿敏电容湿度传感器。

1．2干湿球温度表干湿球温度表是用于测定空气的温度和湿度的仪器。

它由两支型号完全一样的温度表组成，气温由干球温度表测定，湿度是根据热力学原理由干球温度表与湿球温度表的温度差值计算得出。

在小百叶箱的底板中心，安装一个温度表支架，干、湿球温度表垂直悬挂在支架两侧的环内，球部向下，干球在东，湿球在西，球部中心距地面1.5m高。

湿球温度表球部包扎一条纱布，纱布的下部浸到一个带盖的水杯内。

杯口距湿球球部约3cm，杯中盛蒸馏水（只允许用医用蒸馏水），供湿润湿球纱布用。

湿球包扎纱布时，要把湿球温度表从百叶箱内拿出，先把手洗干净，再用清洁的水将温度表的感应部分洗净，然后将长约10cm的新纱布在蒸馏水中浸湿，使上端服贴无绉折地包卷在感应部分上（包卷纱布的重叠部分不要超过球部圆周的1/4）；包好后，用纱线把高出感应部分上面的纱布扎紧，再把感应部分下面的纱布紧靠着球部扎好，但不要扎得过紧，并剪掉多余的纱线。

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，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。
测温原理
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。
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。
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。
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。

气象学研究的主要内容
气象学是研究大气现象的学科，主要包括以下几个方面的研究：
1. 气象要素的测量：气象学的研究首先从测量开始，包括对温度、湿度、气压、风速、降水等气象要素的测量。

这些测量数据可以帮助气象学家了解大气的状态和变化。

2. 气象过程的研究：气象学研究的内容还包括对气象过程的研究，如天气系统、气候系统、大气环流等。

这些过程涉及到大气中的许多物理和化学过程，是气象预报的重要基础。

3. 气象预报：气象学的一个重要目标是进行天气预报，包括短期、中期和长期预报。

气象预报对人类的生产和生活有着重要的影响，如农业、航空、航海等领域。

4. 气候变化研究：气候变化是当前全球关注的热点问题，气象学研究的一个重要方向是对气候变化的研究，包括气候变化的观测、模拟和预测等。

5. 灾害气象研究：气象学还涉及到灾害气象的研究，如暴雨、台风、雷电等灾害性天气的形成机制和预测方法，以及如何减轻这些灾害的影响。

总的来说，气象学的研究内容非常广泛，涉及到大气科学、地球科学、物理学和化学等多个领域。

这些研究不仅有助于我们更好地了解大气的奥秘，还可以为人类的生产和生活提供重要的支持和指导。

湿度测量原理一、引言湿度是指空气中水蒸气的含量，它是衡量空气中水分含量的重要指标。

湿度的测量对于许多领域都具有重要意义，例如农业、气象学、环境监测等。

本文将介绍湿度测量的原理和常用的测量方法。

二、原理湿度的测量原理主要基于水分与空气之间的物理性质和化学性质。

主要有以下几种原理：1. 电容原理：电容式湿度传感器是一种常见的湿度测量设备。

它利用空气中的水分改变电容的原理来测量湿度。

当空气中的水分含量增加时，电容器中的水分吸附在电介质上，导致电容值的变化，从而得到湿度的测量值。

2. 电阻原理：电阻式湿度传感器利用了水分对电阻的影响来测量湿度。

它通常采用一种特殊的材料，当材料吸收水分时，电阻值发生变化，通过测量电阻值的变化即可得到湿度的值。

3. 光学原理：光学式湿度传感器利用了水分对光的折射率的影响来测量湿度。

它通常使用红外线或可见光波长的光源照射样品，通过测量光的折射角度或光的透射率的变化来确定湿度的值。

4. 热导原理：热导式湿度传感器利用了水分对热传导的影响来测量湿度。

它通过加热元件，测量加热元件与环境的温度差，从而得到湿度的测量值。

5. 湿度表原理：湿度表是一种机械式湿度测量设备。

它利用一根人造头发或合成纤维材料，当空气中的湿度变化时，头发或纤维材料会因吸湿而伸长或缩短，通过测量其长度的变化来得到湿度的值。

三、常用测量方法根据测量原理，湿度的测量方法有多种，常见的有以下几种：1. 干湿球法：干湿球法是一种经典的湿度测量方法，它利用了水的蒸发对温度的影响来测量湿度。

通过湿球温度和干球温度的差值，可以利用查表或计算公式得到湿度的值。

2. 电容法：电容式湿度传感器是一种常用的湿度测量设备。

它可以通过测量电容值的变化来得到湿度的值。

这种方法具有测量范围广、响应速度快等优点。

3. 电阻法：电阻式湿度传感器也是一种常用的湿度测量设备。

它通过测量电阻值的变化来得到湿度的值。

这种方法具有精度高、稳定性好等优点。

4. 光学法：光学式湿度传感器是一种精密的湿度测量设备。