水文實驗氣象觀測

1、氣象要素觀測  2010-01-13 16:47:03|  分類： 教學(xué)相長 |  標(biāo)簽： |字號大中小 訂閱  氣象要素能表明一定地點和特定時刻天氣狀況的大氣變量或現(xiàn)象, 如溫、壓、濕、風(fēng)、降水等。也能表明大氣物理狀態(tài)、物理現(xiàn)象以及某些對大氣物理過程和物理狀態(tài)有顯著影響的物理量。主要有：氣溫、氣壓、風(fēng)、濕度、云、降水、蒸發(fā)、能見度、輻射、日照以及各種天氣現(xiàn)象。通過實地觀測，對學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)氣候和天氣系統(tǒng)都有著重要意義。一、活動目的    1、了解氣象要素包括哪些內(nèi)容，并加深印象。&#

2、160;   2、讓學(xué)生明白一些數(shù)據(jù)來之不易，培養(yǎng)學(xué)生的耐性。    3、豐富學(xué)生的課余生活。二、活動內(nèi)容及要求    1、通過觀測初步學(xué)會氣象觀測的基本技能和方法。    2、熟悉氣象觀測儀器的使用，同時加深和驗證課堂上所學(xué)的內(nèi)容。    3、初步學(xué)會建立小型氣象園的步驟、要求等。三、參加人員    鈕書廣、王自力、康衛(wèi)衛(wèi)、朱同旗及地理興趣小組全體成員。四、活動地點及時間    1、活動時間：2

3、010年元月4日    2、活動地點：淮陽縣氣象站五、活動準(zhǔn)備    1、12月25日由鈕書廣帶隊，我們地理組的幾位老師前去淮陽縣氣象站實地考察，并征得氣象站領(lǐng)導(dǎo)的同意，定于元月4日下午4:30帶學(xué)生參觀學(xué)習(xí)。    2、12月28日，我把這一消息告知興趣小組成員，并要求他們查閱相關(guān)資料并做好準(zhǔn)備。六、活動內(nèi)容 （一）溫度的觀測    一、百葉箱中的溫度觀測      1、百葉箱   &

4、#160;  百葉箱的四邊是由兩排薄的木板及葉組成，木板向內(nèi)傾斜成45°角，箱底由三塊木板組成，中間一塊比邊上兩塊稍高些，箱蓋有兩層，其間空氣能自由流通。      百葉箱應(yīng)具有良好的反輻射能力，故內(nèi)外均涂以白色，以減少太陽輻射的影響。      百葉箱應(yīng)水平牢固地安裝在一個高出地面125mm的特別的架子上，箱門對正正北、以避免開箱讀數(shù)時太陽輻射的干擾。      2、百葉箱內(nèi)儀器安裝   

5、60;  百葉箱內(nèi)各儀器都安置在箱內(nèi)特別的鐵架上，干濕球溫度應(yīng)垂直固定在鐵架的兩端，干球在東，濕球在西，球面據(jù)地面1.5米，濕球的下方是一個帶蓋的水盂，水盂固定在鐵架下面的橫梁上，盂口離濕球約3cm，濕球紗布通過杯蓋的狹縫引入盂內(nèi)，侵入水中。      最高溫度表應(yīng)水平放置在鐵架下面橫梁上的鐵鉤上，最高溫度表放在較高的一對橫鉤上， 球部稍向下傾斜。 最低溫度表放在稍低的一對橫鉤上， 球部稍向上傾斜。      百葉箱內(nèi)外應(yīng)保持清潔，大雨、大雪后，要及時將箱內(nèi)的雨水擦干凈，以免影響記錄的

6、正確性。見下圖：圖1：百葉箱圖2：百葉箱內(nèi)部  3、溫度表的觀測     觀測程序，先讀干球，后讀濕球。記錄后復(fù)讀干球和濕球溫度，然后讀最高、最低溫度，復(fù)讀記錄后，調(diào)整最高、最低溫度表，放回最高溫度表時應(yīng)先放球部后放頭部。（二）風(fēng)的觀測     空氣的水平運(yùn)動叫風(fēng)?？諝獾乃竭\(yùn)動既有風(fēng)向和風(fēng)速兩項。   風(fēng)向指風(fēng)的來向，用十六向來表示，通常以符號來表示，如：N、SSE等。風(fēng)速是指空氣在單位時間內(nèi)所移動的水平距離，通常以米/秒表示，有時也用公里/小時，日常用風(fēng)力等級來表示。測定風(fēng)向風(fēng)速的

7、方法通常用電接風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)速儀來測量。   電接風(fēng)向風(fēng)速計是目前地面氣象觀測站普遍使用的測量地面大環(huán)境風(fēng)場的有線遙測儀器，能夠?qū)︼L(fēng)向風(fēng)速進(jìn)行測量并自動記錄。電接風(fēng)向風(fēng)速計由感應(yīng)器、指示器、記錄器組成，感應(yīng)器安裝在室外的塔架上，距地面1012m，指示器和記錄器置于室內(nèi)，指示器與感應(yīng)器用長電纜相連，記錄器與指示器之間用短電纜連接。室外部分如下圖：圖3：電接風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)速儀（三）降水的觀測     降水是指從天空降落到地面上的液態(tài)或固態(tài)的水。降水的觀測包括降水量觀測和降水強(qiáng)度觀測，觀測時還要記錄降水的起止時間和種類，此外還有雪深和雪壓的觀測。降

8、水量是指某一時段內(nèi)的降水未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、流失而在水平面上積聚的深度，以mm為單位，精確到0.1mm。降水強(qiáng)度是指單位時間內(nèi)的降水量，通常測定5分鐘、10分鐘、1小時的最大降水量。雪深是指從積雪表面到地面的垂直深度，以cm為單位，取整數(shù)。測量降水的儀器最常用的有雨量器和虹吸式雨量計等。1、雨量器    雨量器是觀測降水量的儀器，由雨量筒和雨量杯組成，雨量筒由承水器、儲水筒、儲水瓶及筒蓋構(gòu)成，雨量杯為一特制的玻璃量杯，其口徑與雨量筒口徑成一定比例關(guān)系。圖4：縣氣象站雨量器  降水量在每天08時和20時觀測。觀測時，用空的儲水瓶將積有降水的儲水瓶換下

9、，然后把儲水瓶中的降水慢慢地倒入雨量杯內(nèi)，直到儲水瓶里的水倒凈為止。讀數(shù)時，把雨量杯放在水平桌面上，或用拇指與食指夾住雨量杯上端，使雨量杯自由下垂，視線要與水面平齊，以水凹面最低處為準(zhǔn)，讀得的刻度數(shù)即為降水量。降水量大時，可分?jǐn)?shù)次量取，求其總和。  2、虹吸式雨量計虹吸式雨量計是用來連續(xù)記錄液態(tài)降水的自記儀器，通過對自記紙上的降水自記跡線進(jìn)行分析，可以得到降水量、降水的起止時間、降水強(qiáng)度等。虹吸式雨量計，由承水器、漏斗、浮子室、自記鐘、自記筆、虹吸管、盛水器等部件組成。虹吸式雨量計應(yīng)牢固地安裝在水泥或木底座上，器口保持水平，距地高度以儀器自身高度為準(zhǔn)。如下圖：圖5：先氣象站虹吸式雨量

10、計及構(gòu)造圖有降雨時，雨水由承水器經(jīng)漏斗流入浮子室，使浮子室內(nèi)的水量增加水位上升，導(dǎo)致浮子升高，并通過浮子上固定的直桿帶動自記筆一起上升，配合卷有自記紙的自記鐘的轉(zhuǎn)動，使自記筆的筆尖在自記紙上畫出相應(yīng)的降水跡線。當(dāng)自記筆的筆尖到達(dá)自記紙的上限，即10mm的降水量時，浮子室內(nèi)的水位恰好達(dá)到虹吸管的頂端，此時浮子室內(nèi)的水會經(jīng)由虹吸管迅速排出，流入至盛水器內(nèi)，自記筆的筆尖也隨之下降到自記紙的零線位置上。若繼續(xù)有降雨，自記筆的筆尖又會重新開始隨之上升。由于浮子室的截面積比承水器的筒口面積小，因此自記筆畫出的降水跡線是經(jīng)過放大了的，能夠比較精確地反映出降水的變化。有降水時，自記筆上升，降水跡線上升，沒有降

11、水時，自記筆不動，自記跡線為平直線，降水跡線的變化可以反映出降水的起止時間。降水強(qiáng)度大時，自記筆上升快，降水跡線陡，降水強(qiáng)度小時，自記筆上升慢，降水跡線平緩，降水跡線的坡度就反映了降水強(qiáng)度的大小。所觀測時間段內(nèi)降水跡線爬升的總高度即為該時間段內(nèi)的降水量。由于冬季寒冷，容易出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，虹吸式雨量計應(yīng)停止使用，并將浮子室內(nèi)的水排盡，以免結(jié)冰損壞儀器，直到次年結(jié)冰現(xiàn)象結(jié)束，再恢復(fù)虹吸式雨量計的使用。（四）、蒸發(fā)的觀測蒸發(fā)量是指一定時間內(nèi)由于蒸發(fā)而消耗的水量。氣象上測定的蒸發(fā)量是水面（含結(jié)冰時）的日蒸發(fā)量，是指一定口徑的蒸發(fā)器中的水在一天中因蒸發(fā)而失去的水層深度，以mm為單位，精確到0.1 mm?；?/p>

12、陽縣氣象站測定蒸發(fā)量的儀器為小型蒸發(fā)器1、小型蒸發(fā)器小型蒸發(fā)器又稱蒸發(fā)皿，為一口徑20cm，高約10cm的金屬圓盆,口緣鑲有內(nèi)直外斜的刀刃形銅圈，器旁有一倒水用的小嘴，為了防止鳥獸飲水，器口附有一個上端向外張開成喇叭狀的金屬絲網(wǎng)圈，稱為蒸發(fā)罩，如圖6所示。蒸發(fā)皿安置在一個架子上，蒸發(fā)皿的口緣保持水平，口緣距離地面的高度為70cm。圖6：蒸發(fā)皿 蒸發(fā)量在每天的20時進(jìn)行觀測，在前一天的20時用雨量杯往蒸發(fā)皿內(nèi)注入的20mm清水，稱為今日原量，經(jīng)24小時蒸發(fā)后，在當(dāng)日的20時用雨量杯量出蒸發(fā)皿內(nèi)剩余的水量，記為余量。然后倒掉余量，重新量取20mm清水注入蒸發(fā)皿內(nèi)，作為次日原量。在冬季結(jié)冰

13、時，測余量時用稱量法來進(jìn)行測量。（五）地溫的觀測淮陽縣氣象站對地溫的測量主要為淺層地位測量，見圖7和圖8 。圖7：人工讀數(shù)測量圖8：自記地溫測量（六）日照時數(shù)的觀測                           圖9：暗筒式日照計     日照時數(shù)是指太陽中心從出現(xiàn)在一地的東方地平線到進(jìn)入西方

14、地平線，其直射光線在無地物、云、霧等任何遮蔽的條件下，照射到地面所經(jīng)歷的小時?；搓柨h氣象站采用暗筒式日照計（見圖9）來測定日照時數(shù)。                   暗筒式日照計是最常用的一種測定日照時數(shù)的儀器，由記錄用的暗筒、調(diào)節(jié)筒軸傾角的支架和固定方位的底座組成，如圖1-9。暗筒兩側(cè)各有一個進(jìn)光孔，分別用于上午和下午進(jìn)光。筒內(nèi)放置日照記錄紙，日照紙上標(biāo)有時間刻度線，每小格為0.1小時。（七）其它觀測