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1、精选优质文档-倾情为你奉上 2007级水文与水资源工程专业 气 象 学 与 气 候 学 实 验 指 导 书 水文与水资源工程专业 2007级用 理论课指导教师 高绣纺 实验课指导教师 高绣纺 熊勤学 气象学与气候学实验实验一 空气、地面温度, 最高最低温度和湿度的测定实验二 风速、风向的测定实验三 蒸发、大气压的测定实验四 降雨的测定实验五 认读卫星图实验六 气候资料的统计分析预备实验 气象观测场的建立实验目的: 1了解气象园的建立条件及各种仪器的布局； 2 掌握气象园建立的原则、面积大小等要求； 3 掌握气象园内的各种仪器安装位置和要求，园内各种仪器应该如 何布局的原因地面气象观测是用气象仪
2、器对近地面气层的物理现象及其变化过程，进行连续的观测、测定，是肉眼对大气的一些现象，如云、光、电等进行观测，为天气预报、气候分析和科学研究提供情报和积累基本资料，服务于生产实际。地面气象观测的项目有：气压、气温、湿度、风向、风速、降水、积雪、蒸发、云、天气现象、能见度、日照、地温、冻土等，这些项目称为气象要素。天气预报和气候分析往往需要广大地区乃至全球的气象资料。这些气象资料是从分散的各气象台站网取得的，使用时，又是集中起来进行比较分析，这就要求各站的记录不仅能够准确，而且基本上代表一个地区的气象情况，还要能够相互之间进行比较。因此，气象观测的特点是：观测记录必须具有代表性。同时，气象要素是随
3、时间不断变化的，它的变化只有通过对大气连续观测，并进行天气学分析才能得到。因此，气象观测必须保持连续性，不能中断和短缺。连续观测记录的年代愈长，对预报业务和科研工作价值愈大。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
4、，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：一般观测场地大小应为 2525m2；如果条件限制，可为16（东西向）20（南北向）m2。学校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 1620m2的面积，但不要小于 88m2，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。自动气象站的场地，根据气象要素的测定可为 4 8 m2以上。4、观测场内的
5、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0.30.5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米以上的稀疏围栏（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
6、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.
7、定时观测项目表时间02081420081420日落后观测时间云、能见度、天气现象、空气的温度、湿度、风、气压、040厘米地温降水、冻土、雪深、雪压、地面最低温度80320厘米地温、换温度、气压、湿度自记纸降水、蒸发、最高、最低气温和地面最高、最低气温，并调整观测表放回原位日照计换纸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. 学校气象园观测项目，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。 四 自动气象站 四要素以上的气象站
8、要求如图1所示。 图1 自动气象站场地及布置长江大学东校区水文与水资源工程专业用自动气象站已于2007年下学期建起如图2，图3和图4所示，采用太阳能采集供电的遥感传输方式，每天24小时自动测量并记录，可以直接在气象加密网上读取数据。网址为 http / ars. 五 参观荆州气象局和长江大学西校区气象观测站作为预备实验， 组织学生参观荆州气象局和长江大学西校区气象观测站。并且作为参观实习报告，要求同学们分别绘出荆州气象局观测场和长江大学西校区气象观测站的平面布置图，及建立气象观测场地的要求。 图2 水文与水资源专业用自动气象站 图3 自动气象站内的温度测定仪 图4 自动气象站内的风速风向观测仪
9、 实验一 空气、地面温度, 最高最低温度和湿度的测定一 实验目的 1了解空气温度和湿度的测定原理和方法； 2 了解地温的测定原理和方法； 3 了解最高温和最低温测定原理和方法； 4 学会温度和湿度仪器的场地安装和正确使用； 5 了解自动气象站的温度测量原理和遥感传输方式； 5 掌握温度表的换算和使用方法； 6 掌握温度和湿度数据的处理。二 实验原理 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。
10、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
11、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。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。气象学的观测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
12、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。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
13、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。4 地温测量地温是地表面和以下不同深度处土壤温度的统称。地面在白天和夏季温度高，夜间和冬季温度低，日、年变化明显。这些变化一般随深度增加而减小。气象站一般观测地面以及地面以下5厘米，10厘米，15厘米，20厘米，40厘米，80厘米，160厘米和320厘米深度的地温，以及地面每天的最高、最低温度。三 实验仪器及工具 温度计 6支 湿度计 3支 最高温度计 3支 最低温度计 3支 温度 湿度换算手册四 实验内容与步骤 1 按规定时间(20分钟一次)首先
14、读空气干球，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。2 按规定时间(20分钟一次)首先读空地面0cm处干球，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。再读 5cm,10cm, 15cm, 20cm ，40cm，80cm，160cm，320cm处温度。3 根据干球温度和湿球温度查温度换算手册得到该条件下的水汽压, 相对湿度, 露点温度.五 实验数据结果 现象记录时 间14:50空气温湿观测干球(T
15、)时 间14:50地温观测0cm5cm10cm15cm20cm40cm80cm160cm320cm六 实验结果及分析 1 干球温度和湿球温度随时间变化曲线3221干湿球温度时间2 相对湿度随时间变化曲线72%60%相对湿度时间七 实验结论 通过实验得到的结论，与理论学习是否一致。不一致时，为什么的探讨八 实验注意事项1 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30角，在水平面45范围内剧烈甩动几次，待其示度与干球温度相差不到0.2时为止，最后，将调整好的最
16、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。2 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3 观测温度表须注意下列事项： 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。 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。 观测后应复读一次读数，避免发生读错，特别是5、10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。4 湿球温度观测注意事项 测定空气湿度的准确度与湿球温度示度是否准确有很大关系，要
17、使湿球示度准确，主要在干湿球表面有良好蒸发和热量交换，这就要求选择吸水性好的纱布及用纯净的蒸馏水来润湿纱布等。 选择吸水性能良好的纱布，一般要求15分钟内至少吸水78厘米。纱布应保持清洁、柔软、无灰尘。一般一周更换一次纱布。如遇大风、沙暴天气，应随时更换纱布，换布时把手洗干净，用清水将表的球部洗净，再把长10厘米左右的纱布在蒸馏水中浸湿，然后把它缠在水银球部，纱布在球部上重叠的部分，不得超过球部表面积的四分之一，再用纱线将球的上部和下部做好活扣扎紧。 湿球纱布要用蒸馏水浸湿，不得用河水、泉水。因含有杂质的水湿润纱布会使蒸发量减少，湿球示度偏高，所以规定用蒸馏水。纱布下的水盂，应经常装满水。如因
18、空气过于干燥，纱布吸水不及时，则应在观测前巡视仪器时用水盂将纱布浸湿，以保证观测正常进行。5 地温观测注意事项 测定地温用的仪器有：地面温度表、地面最低温度表、地面最高温度表。 这三支温度表与测定气温的干球温度、最高和最低温度表相同，只是由于地面温度变化范围较宽，它们的测量范围也较大。并被安装在观测场的南边的地表面，球部一半埋于土中，一半露于外面，三支地温表并排放在地段中央偏东的地面上；由北向南为地面温度表（1）、地面最低温度表（2）、地面最高温度表（3）、它们相互的距离为56厘米。 在观测地面温度表时，不得将表取离地面读数（被水淹时例外）。 九 实验报告 按实验报告要求，实验时间，地点，天气
19、，气象要素等的要求撰写。实验二 风速、风向的测定一 实验目的 1了解风速的测定原理和方法； 2 了解自动气象站的风速风向观测原理和传输方法； 3 掌握目测风的技能； 4 掌握电接风速仪的测量技能； 5 掌握三杯风速仪的测定技能； 6 掌握风测定数据的处理方法.二 风的观测 风的观测包括风向和风速的观测。风向是指风吹来的方向，一般分为16方位也可用角度表示。例如北（N）、东（E）、西（W）、南（S）四个方位，分别以360（0）、90、180、270表示。风速是指单位时间内空气流动的水平距离，以米/秒为单位。目前用来测定风的仪器有EL型电接风向风速仪，轻便测风器等。在没有仪器或仪器失灵的情况下可根
20、据某些物体被风吹动的情况用目力来判定。三 自动气象站风速和风向的测定在水文与水资源工程实验室的野外观测自动气象站内有自动测风速和风向的仪器（如图4）并自动传输和记录，同学们可以在实验完后在网上查阅数据。四 EL型电接风向风速仪测风速和风向EL型电接风向风速仪是由电感应器、指示器和记录器三部分组成。感应器：感应器安装在室外1012米高的杆子上。感应器的上部为风速部分，由风杯、交流发电机、蜗轮等组成；感应器的下部为风向部分，是由风标、风向方位块、导电环、接触簧片等组成。指示器：指示器放在室内桌上用来观测瞬时风向和瞬时风速的。它由电源瞬时风向指标盘、瞬时风速指示盘等组成。记录器：记录器也置于室内，用
21、来记录风向风速连续变化。它是由八个风向电磁铁，一个风速电磁铁、自记钟、自记笔、笔档、充放电线路等部分组成。感应器用一长电线和指示器相连，指示器与记录器之间用短电线相椄。观测方法：1打开指示器的风向风速开关，观测两分钟风速指针摆动的平均位置，读取整数，记在观测簿相应栏中。风速小的时候，把风速开关拨到“20”挡，读020米/秒标尺刻度；风速大时，应把风速开关拨到“40”挡，读040米/秒标尺刻度。观测风向指示灯，读取2分钟的最多风向，用十六方位的缩写记录。静风时，风速记0，风向记c；平均风速40超过米/秒，则记为40。2 自记纸更换方法、步骤与温度计基本相同，只是更换时间为13时。五 兼用风速仪的
22、的测定 风向风速表如图2-1可以手持使用，也可安置在固定地点使用。仪器安在四周开阔无高大障碍物的地方。安装高度以便于观测为限，并保持仪器垂直，机壳侧面向风。观测时将方向下小套管拉下再右转一角度，此时方向盘就可以按地磁子午线的方向稳定下来。风向与方向盘所对的读数就是风向。如果指针摆动，可读摆动的中间值。用手指压下风速按钮，风速指针就回到零位。放开风速按钮后，红色时间小指针就随风速指针开始走动，经一分钟后铜指针停止转动。 图2-1 风速仪 接着时间指针转到最初位置也停止下来，结束了风速的测量。风速指针所示数值称为指示风速。以这个风速值从风速检定曲线图中查出实际风速值即为所测之平均风速。如欲进行下一
23、次观测时，只要再压一下风速按钮就可以了。 六 便携式三杯风向风速仪 轻便三杯风向风速表如图用于测量风向和一分钟时间内的平均风速。轻便三杯风向风速表由风向仪，风速、手柄三部分组成。风向仪：包括风向指针、方位盘、制动小套管部件。如图2-2所示。风速表：由十字护架，感应组件旋杯，和风速表主机体组成。旋杯是风速表的感应元件，它的转速与风速有一个固定的关系。风速表主要就是根据这个基本原理制成的。以上三部分可以通过螺纹连接在一起。 图2-2 便携式风速仪表1风力等级风力等级陆地上面物体征象相当风速米/秒范围中数0123456789101112静烟直上烟能表示风向，树叶略有摇动人面感觉有风，树叶有微响树叶及
24、小枝摇动不息，旗子展开能吹起地面灰尘和纸张，树的小枝摇动有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波大树枝摇动，电线呼呼有声，撑伞困难大树摇动，大树枝弯下来，迎风步行感觉不便可折毁树枝，人向前感到阻力甚大烟囱及平房屋顶受到损坏，小屋遭到破坏树木可被吹倒，一般建筑物遭破坏大树可被吹倒，一般建筑物遭到严重破坏陆上少见，摧毁力极大0. 00.20. 31.51. 63.32. 45.45.57.98.010.710.813.813.917.117.220.720.824.424.528.428.532.632.60. 10. 92.54.16.79.412.315.519.022.626.530.630.6当观
25、测完毕时，务必将小套管向左转一角度，使其恢复原来位置，这时方向盘就可以固定不动。小心地将风向仪和手柄退下，放入仪器盒内。七 目测风力风向 在测风仪器发生故障或没有测风仪器时，也可用目力来测风力，风向作为正式记录。根据风对地面物体的影响而引起的各种征象，将风力分为13级，最小为0级，最大为12级。如以目力来测风作为正式记录，则应估计风力等级并换算成相当的风速。目测风向一般是旌旗、布条、炊烟的方向以及人体感觉等方法，按八个方位进行估计。目测风向和风力时，观测者尽是站在空旷地方，多选几种物体，仔细观测。观测时，应连续看两分钟，以平均情况记录，风力等级如表1所示。八 风观测结果分析九 实验注意事项 因
26、感应器与指示器是配套检定的，所以在撤换仪器时二者应同时成套撤换。 对于便携式风速仪1 应防止风向风速表脏污、碰撞和震动。非观测时间一定要放在仪器盒内，取出仪器时，只能拿壳体部分，切勿用手摸旋杯、勿拿护架。2 钟表机构工作时不要再按压启动杆、平时也勿随便按压。3 各轴承和紧固螺母不得随意松动。4 若仪器被雨雪打湿，需用软布擦干后放入盒内。5 仪器使用l20小时后需重新检定。6 仪器应存放在空气温度-10+30C，相对湿度3080的室内，室内不得存放有腐蚀性的挥发物质。 实验三 蒸发、大气压的测定（蒸发和大气压的测定本来是两个不同的实验，由于蒸发的间隔时间较长，故兼大气压试验同时进行）一 实验目的
27、 1了解蒸发的测定原理和方法; 2掌握蒸发测定技能;3掌握蒸发随时间和温度(日照)的变化规律; 4了解气压的测定原理和方法；5掌握动槽式气压计的测定方法技能；6掌握气压计的测定技能；7掌握气压测定数据的处理方法。二 蒸发实验 （一） 蒸发原理 是指利用一定口径的蒸发器中的水因蒸发而降低的深度来观测其蒸发量. 蒸发量以毫米为单位，取小数一位。测定蒸发量用小型和E-601型蒸发器。如图3-1所示. 它是由一口径20厘米、高约10厘米的金属圆盆，口缘镶有内直外斜的刀刃形铜圈，器旁有一倒水小咀所组成。为了防止鸟兽饮水，器口附有一个上端向外张开成喇叭状的金属状的金属丝网圈。 图3-1 小型蒸发计（二）蒸
28、发器的安装 在观测场内的安置地点竖一圆柱，柱顶安一圈架，将蒸发器安放其中。蒸发器口缘保持水平，距地面高度为70厘米。冬季积雪较深地区的安置同雨量器。（三） 观测和记录 每天20时进行观测，测量前一天20时注入的20毫米清水（即今日原量）经24小时蒸发剩余的水量记入观测簿余量栏。然后倒掉余量，重新量取20毫米（干燥地区和干燥季节须量取30毫米）清水注入蒸发器内，并记入次日原量栏。蒸发量计算式如下： 蒸发量=原量+降水量-余量蒸发器内的水量全部蒸发完时，记为20.0（如原量为30.0毫米，记为30.0）。此种情况应避免发生，平时要注意蒸发状况，增加原量。一般情况下每30分钟记录一次. 气温很高时可
29、以20分钟记录一次.（四） 实验注意事项 1 如结冰后有风沙，在观测时，应先将器内冰面上积存的尘沙清扫出去，然后称量。称量后，须用水再将冻着在冰面上的尘沙洗去再补足20毫米的水量。 2 有降水时，应取下金属丝网圈；有强烈降水时，应随时注意从器内取出一定的水量，以防水溢出。取出的水量应及时记入观测簿备注栏，并加在该日的“余量”中。 因降水或其它原因，致使蒸发量测定值成负值时，记为0.0。 3 每天观测后均应清洗蒸发器（洗后要倒净余水），并换用干净水。冬季结冰 期间，可十天换水一次。 4 应定期检查蒸发器是否水平，有无漏水现象，并及时纠正.二 大气压测量 （一）气压测量原理气压测量是测定作用在单位
30、面积上的大气压力。气压以毫巴(mb)为单位，取一位小数。 测定气压的仪器如图3-2所示，要用动槽式水银气压表，它们是根据水银柱的重量和大气压力相平衡的原理来测定气压的。 用长约1米的一根玻璃管，内装经蒸馏过的纯水银倒插在水银槽内，这时管内的水银柱就开始下降，当下降到一定高度后（通常水银柱顶离槽中水银面为760毫米左右）就不在下降了。这是因为水银槽面上的大气压力，支持住了管内水银柱的重量的缘故。随着大气压力升高或减小，水银柱亦随之升高或降低。所以根据水银柱高低就可以测出大气压力的大小。设玻璃横截面积为S，水银柱高度为h，水银密度为，重量为w，重力加速度为g。则压力：WmgP 其中m=v v=Sh
31、 S SMg gSh所以：P gh 图 3-2 动槽式气压计S S 公式中水银密度和重力g固定时，则p与h成正比，故气压P可用水银柱高度h来表示。图5-2 气压计（二） 气压观测和记录 1 观测附属温度表（简称“附温表”），读数精确到0.1。当温度低于附温表最低刻度时，应在紧贴气压表外套管壁上，另挂一支有更低刻度的温度表作为附温表，进行读数。 2 调整水银槽内水银面，使之与象牙针尖恰恰相接。调整时，旋动槽底调整螺旋，使槽内水银面自下而上地升高，动作要轻而慢，直到象牙针尖与水银面正好相接（水银面上既没有小涡，也无空隙）为止。如果出现小涡，则须重新进行调整，直至达到要求为止。 3 调整游尺与读数。
32、先使游尺稍高于水银柱顶，并使视线与游尺环的前后下降在同一水平线上，再慢慢下降游尺，直到游尺环的前后下缘与水银柱凸面顶点刚刚相切。此时，通过游尺下缘零线所对标尺的刻度即可读出整数。再从游尺刻度线上找出一根与标尺上某一刻度相吻合的刻度线，则游尺上这根刻度线的数字就是小数读数。如图5-2的气压表读数为1010.0毫巴，和993.5毫巴4 读数复验后，降下水银面。旋转槽底调整螺旋，使水银面离开象牙针尖约2-3毫米。观测时如光线不足，可用手电筒或加遮光罩的电灯（1540瓦）照明。采光时，灯光要从气压表侧后方照亮气压表挂板 的白磁板，而不能直接照在水银柱顶或象牙针上，以免影响调整的正确性。 。 （三） 气
33、压计法测定 气压计是自动记录气压连续变化的仪器。其准确度不如水银气压表。气压计在构造上与其他自记仪器相似，可分为感应部分，传递放大部分和自记部分。感应部分：由几个空盒串联而成的，最上的一个空盒与机械部分连接，最下一个空盒的轴固定在一块双金属板上，双金属板上用以补偿对空盒变形的影响。传递放大部分：由于感应部分的变形很小，常采用两次放大。空盒上的连接片与杠杆相连，此杠杆的支点为第一水平轴，杠杆借另一连接片与第二水平轴的转臂连接。这一部分的作用是将空盒的变化以放大后传到自记部分去。这样以两次放大能够提高仪器的灵敏度。自记部分与其他自记仪器相同。气压计应水平安放在水银气压表附近，离地高度以便于观测为宜
34、。气压计读数要精确到0.1毫巴，其换纸时间和方法与其他自记仪器相同。（四） 气压测定结果分析（五） 气压观测注意事项对于动槽式气压表测定法 1 应经常保持气压表的清洁。 2 动槽式气压表槽内水银面产生氧化物时，应及时清除。对有过滤板装置的气压表，可以慢慢旋松槽底调整螺旋，使水银面缓缓下降到之下（动作要轻缓，使水银面刚好流入板下为止，切忌再向下降，以免内管逸入空气），然后再逐渐旋紧槽底调整螺旋，使水银面升高至象牙针附近。用此方法重复几次，直到水银面洁净为止。 3 气压表必须垂直悬挂，应定期用铅垂线在相互成直角的两个位置校正。 4 气压表水银柱凸面突然变平并不再恢复，或其示值显著不正常时，应及时处
35、理。 对于气压计法测定1 气压计的观测次数和气压表一样，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。自记气压计要注意维护，经常保持清洁，对感应部分不要用手及其他物体碰撞。当感应有灰尘时可用细毛笔及时除掉。经常注意自记录是否清晰、有无中断现象，笔尖墨水是否足够，自记钟是否停摆等。实验四 降雨的测定一 实验目的 1了解降水测定原理和方法； 2了解虹吸式雨量计的降水测定原理和方法； 3 学
36、会降水仪器的安装和正确使用方法； 4 了解自动气象站的降水测定和传输原理； 5 掌握降水数据的记录和处理方法.二 实验原理 利用虹吸原理进行降水实验。虹吸式雨量计能够连续记录液体降水的降水量，所以通过降水记录可以观测到降水量、降水的起止时间、降水强度。台站所用的虹吸式雨量计的承水器口径一般为20cm。 三 实验仪器及工具 虹吸式雨量计（演示用） 自动气象站和翻斗式雨量计及雨量传感器 四 仪器结构及安装 雨量器为一金属圆筒，目前我国所用的是筒口直径为20cm的雨量器，它的构造为，包括：承水器、漏斗、收集雨量的储水瓶和储水筒，并配有专用的量杯。承水器口做成内直外斜的刀刃形，防止多余的雨水溅入，提高
37、测量的精确性。冬季下大雪时，为了避免降雪堆积在漏斗中，被风吹出或倾出其外，可将漏斗取去或将漏斗换成同面积的承雪口使用。漏斗口为正圆形。 雨量杯是一个特制的玻璃杯，杯上的刻度一般从0到105mm，每一小格代表01mm，每一大格为lmm。 虹吸式雨量计，降雨时雨水通过承水器、漏斗进入浮子室后，其中水面即升高，浮子和笔杆也随着上升。随着容器内水集聚的快慢，笔尖即在自记纸上记出相应的曲线，表示降水量及其随时间的变化。当笔尖到达自记纸上限时(一般相当于lOmm或20mm降水量)，容器内的水就从浮子室旁的虹吸管排出，流入管下的标准容器中，笔尖即落到0线上。若仍有降水，则笔尖又重新开始随之上升。降水强度大时
38、，笔尖上升得快，曲线陡；反之，降水强度小时，笔尖上升慢，曲线平缓。因此，自记纸上曲线的斜率就表示出降水强度的大小。如图4-1所示。 图4-1 虹吸式雨量计五 降水强度的划分 降水量是指从天空降落到地面上的液态或固态(经融化后)降水，未经蒸发渗透、流失而积聚在水平面上的水层深度。以毫米(mm)为单位，保留一位小数。 表1 降水等级划分表雨量等级24hr降水量(mm)小雨0.1-10.0中雨10.1-25.0大雨25.1-100.0暴雨50.1-100.0大暴雨100.1-200.0特大暴雨200.0小雪2.4中雪2.5-5.0大雪5.0单位时间内的降水量，称为降水强度(mmd或mmh)。按降水量
39、强度的大小可将雨分为小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨等。降雪也分为小雪、中雪和大雪，如表1所示。六 实验内容与步骤 1 观测和记录每天08，14，20，02时进行观测。在炎热干燥的日子，降水停止后要及时进行补充观测，以免蒸发过速，影响记录。本次实验为2小时内的人工降水实验。时间自己调整和把握。2降水量的观测方法：把储水瓶内的水倒入量杯中，用食指和拇指夹住量杯上端，使其自由下垂，视线与凹月面最低处平齐，读取刻度数，精确到01mm记入观测簿。3 读取记录纸的分时间段的降水量。4 观测自动气象站内的降水装置（如图4-2所示），了解其测定原理和传输方式，并在课后查阅历史记录。 图4-2 翻斗式
40、雨量自动测量装置七 实验结果记录八 实验结果及分析九 实验注意事项 1如因专用量杯打破，需用其他的量杯代替时，就必须进行换算。例如当雨量器半径为r，用普通量杯测量储水瓶中降水的体积为V，则降水量R为： R = V/r2 (2-1) 例：某日用普通量杯测量由直径为20cm的雨量器收集的降雨量的体积为471cm3，则此日的降雨量R为： R=471/3.14102 =15cm=15.0 mm (2) 雨量器的安装 安置在观测场内，不受四周仪器及障碍物影响的地方。器口距地面高度70cm，并应保持水平。冬季积雪较深地区，应在其附近装一备份架子。当雨量器安装在此架子上时，器口距地高度为l012m。在雪深超
41、过30cm时，就应把仪器移至备份架子上进行观测。 (3) 观测站的记录每天08，14，20，02时进行观测。在炎热干燥的日子，降水停止后要及时进行补充观测，以免蒸发过速，影响记录。(4) 当没有降水时，降水量记录栏空白不填；当降水量不足005mm或观测前确有微量降水，但因蒸发过速，观测时已经没有了，降水量应记0.0。实验五 认读卫星图一 实验目的 1 了解天气图的制作原理和方法； 2 学会认读卫星天气图。二 卫星天气图的认读 中央电视台每晚播放天气预报节目时，最先播放的是一张卫星云图照片。卫星云图是由气象卫星摄取的地球大气的图像。卫星自动发射图像，地面即可接收并且显示出来。从卫星云图上可以真实地显示出云雨区域的位置、分布、尤其是能直观地显示预见台风 、暴雨、寒潮等自然灾害出现的位置和强度，直接为工农