氣象與氣候?qū)W教學(xué)實習(xí)

氣溫觀察地溫觀察

濕度觀察氣壓觀察風(fēng)觀察

1/54一地面氣象觀察介紹

2/54國家級－地面基準(zhǔn)站省級臺站地方臺站自動臺站－加密氣象臺站網(wǎng)絡(luò)3/54（一）觀察場：（1）觀察場普通為25mX25m平整場地。（2）測定觀察場經(jīng)緯度和海拔高度，數(shù)據(jù)刻在廠內(nèi)固定標(biāo)志上；（3）觀察場四面普通建立1.2m高稀疏圍欄，場地平整，草高不超出20cm，門普通開在北面；（4）保持觀察場地自然狀態(tài)，人員只準(zhǔn)走小路；（5）觀察場防雷設(shè)施必須符合氣象行業(yè)要求防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。4/545/54（二）觀察場儀器設(shè)施布置（1）互不影響，便于操作；（2）高儀器安置在北面，低在南面；（3）各類儀器東西排列成行。南北成列，相互間東西間隔大于4m，南北大于3m；（4）儀器安置在緊靠東西向小路南面，觀察員從北面靠近儀器；6/547/54（三）場內(nèi)儀器安置（1）百葉箱內(nèi)溫度表安置高度為1.5m（貼地層小氣候與一般氣候分界高度）；（2）雨量器安置高度70cm；（3）測風(fēng)儀器距地面10m以上；（4）曲管地溫表（淺層地溫傳感器）深度5、10、15、20cm，傾斜角450；（5）直管地溫表（深層地溫傳感器）40、80、160、320cm（四）觀察種類、時間、次數(shù)和項目（1）觀察方式：人工觀察和自動觀察；（2）觀察時間：自動觀察天天進(jìn)行二十四小時定時觀察；人工觀察天天4次觀察，時間為：02、08、14、20；8/54（3）觀察項目：

表1定時自動觀察項目時間每小時（北京時）20時每小時（地平時）24時觀察項目氣壓、氣溫、濕度、日蒸發(fā)量輻射風(fēng)向、風(fēng)速、日照時數(shù)地溫及其極值和出現(xiàn)時間、時降水量、蒸發(fā)量

表2定時人工觀察項目時間02、08、14、2008時14時20時日落后觀察項目云、能見度、氣壓降水量80～320cm地溫降水量日日照時數(shù)氣溫、濕度、風(fēng)向凍土蒸發(fā)量風(fēng)速、0～40cm地溫雪深、雪壓最高、最低氣溫最高、最低地面溫度

9/54人工觀察系統(tǒng)

自記觀察系統(tǒng)

自動觀察系統(tǒng)觀察系統(tǒng)10/54人工觀察系統(tǒng)11/54自記觀察系統(tǒng)12/5413/54自動觀察系統(tǒng)14/5415/54二、空氣溫度觀察16/54

慣用溫度表：以水銀或酒精為感應(yīng)液玻璃液體溫度表水銀和酒精都含有比較顯著熱脹冷縮特征。水銀和酒精相比較，含有導(dǎo)熱快，比熱小，易提純，沸點高（356.9℃）蒸汽壓小，不與玻璃發(fā)生浸潤作用等優(yōu)點，所以用水銀用感應(yīng)液溫度表靈敏度和準(zhǔn)確度都較高。不過因為水銀冰點比酒精高（－38.9℃），測定低溫不宜，而酒精冰點低（－117.3℃），用來測定低溫比很好。

17/542幾個液體溫度表（1）普通溫度表（干濕球溫度表）：水銀溫度表。（2）最高溫度表：水銀溫度表（沸點高，冰點高：356.9~38.9℃。）（3）最低溫度表：酒精溫度表（冰點低：－117.3℃）18/5419/54（4）自動雙金屬溫度計：

1）感應(yīng)部分（雙金屬片），兩片膨脹系數(shù)不一樣金屬片焊接在一起組成，當(dāng)溫度改變時，金屬片膨脹不一樣而發(fā)生彎曲，因而表示溫度發(fā)生改變。

2）傳達(dá)放大部分，感應(yīng)部分改變是很小，所以必須利用杠桿傳達(dá)和放大；

3）自記部分，自記鐘，自己紙和自己筆。測量精度低于干球溫度表，誤差在0.5℃左右，所以需進(jìn)行訂正（參考干球溫度表）20/5421/544溫度表觀察：（1）觀察程序：先讀干球，后讀濕球。統(tǒng)計后復(fù)讀干濕球，然后讀最高、最低溫度表，復(fù)讀，統(tǒng)計后，調(diào)整最高、最低溫度表，放回最高溫度表時，先放球部，后放頭部。（2）觀察注意事項：

1）熟悉儀器刻度。溫度觀察要求統(tǒng)計到0.1℃；

2）防止視差。視線與水銀柱頂端在同一平面內(nèi)。

3）動作快速。溫度表感應(yīng)快，讀數(shù)要快速。先讀小數(shù)，后讀整數(shù)，不要對著溫度表呼吸。

4）復(fù)讀。為了預(yù)防產(chǎn)生5～10°誤差。22/54

三、地面溫度觀察

1觀察項目：不一樣土壤溫度觀察地面（0cm,最高和最低溫度），淺層溫度：5、10、15、20cm

深層溫度：40、80、160、320cm2觀察儀器：地面溫度表，地面最低溫度表和地面最高溫度表；淺層用曲管地溫表；深層用直管地溫表。23/54普通地溫表最高溫度表地面溫度表淺層地溫表5cm，10cm，15cm，20cm5－6cm20cm10cm24/54直管地溫表：40cm，80cm，160cm，320cm深層地溫觀察50cm間隔25/5426/54四、空氣濕度觀察空氣濕度通慣用水汽壓、絕對濕度、飽和差、露點溫度表示。濕度觀察方法有兩種：干、濕球溫度表測濕法和毛發(fā)濕度表測濕法。1干濕球溫度表27/54（1）測濕原理空氣中水汽未抵達(dá)飽和時，濕球紗布上水分不停蒸發(fā)，濕球溫度下降直到抵達(dá)平衡；當(dāng)濕球因蒸發(fā)所消耗熱量和從周圍空氣中取得熱量相平衡時，濕球溫度就不再繼續(xù)下降，結(jié)果干、濕球溫度示度出現(xiàn)了一個差值。干濕球溫度差值大小取決于空氣濕度，差值越大，濕度越小；濕球蒸發(fā)快慢與氣壓和風(fēng)速也相關(guān)系。氣壓越高，風(fēng)速越小，蒸發(fā)越慢，反之越快。28/5429/54（2）干濕球溫度測定。讀取干濕球溫度表示度。注意濕球紗布必須保持濕潤，用純凈水和脫脂紗布。（3）濕度查算利用第一號濕度查算表查算各種濕度。

t′表示濕球溫度，t表示干球溫度

e表示絕對濕度（空氣中水汽質(zhì)量），

r表示相對濕度（空氣中實際水汽壓與飽和水汽壓比值），

d表示飽和差（飽和水汽壓與實際水汽壓之差）；

n值代表當(dāng)本站氣壓不在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓1000hpa時用來訂正濕球溫度；30/542通風(fēng)式干濕表（1）測濕原理：可用于野外。球部由雙層金屬管保護(hù)，金屬套之間有空氣流通。起隔絕熱量作用。另外還有通風(fēng)裝置，使外部自由大氣不停流過球部。（2）觀察與濕度查算：先掛好儀器，用滴管濕潤球部紗布。上好風(fēng)扇發(fā)條通風(fēng)。4～5分鐘溫度穩(wěn)定后讀數(shù)。觀察讀數(shù)時從下風(fēng)向靠近儀器。當(dāng)風(fēng)速大于4m/s，用防風(fēng)罩套在風(fēng)扇向風(fēng)面縫隙上，罩開口部分順著風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)方向。查算方法與上述同。31/543毛發(fā)濕度表：毛發(fā)、指針、刻度等組成。依據(jù)毛發(fā)隨相對濕度改變而改變原理測定相對濕度。毛發(fā)濕度表讀數(shù)要與干濕球溫度表讀數(shù)對照，制成訂正表進(jìn)行訂正和統(tǒng)計。儀器精度較差，在氣溫－10℃才使用。4濕度計：結(jié)構(gòu)與溫度計相同，只是感應(yīng)部分是一束脫脂毛發(fā)。

32/54五、氣壓觀察1氣壓表結(jié)構(gòu)和原理（1）水銀氣壓表：基本原理：依據(jù)水銀柱重量和大氣壓力相平衡原理來測定氣壓。（2）空盒氣壓表：輕便野外觀察儀器；感應(yīng)部分是一個富有彈性圓形空盒，空盒近似真空；機(jī)械部分杠桿盒簧片含有放大作用，當(dāng)氣壓增大時，盒面受壓下凹，壓力減小時，盒面彈起，氣壓改變引發(fā)空盒起伏運(yùn)動，經(jīng)過杠桿至指針，指示氣壓高低。33/54六、風(fēng)觀察34/54

空氣運(yùn)動產(chǎn)生氣流稱為風(fēng)。風(fēng)向和風(fēng)速表示。風(fēng)向指風(fēng)來向，用16方位法。風(fēng)速是單位時間空氣移動水平距離，以m/s單位。35/54（1）電接風(fēng)向風(fēng)速計：由感應(yīng)器、指示器和統(tǒng)計器三部組成；感應(yīng)器安裝在室外10－12m高桿子上；指示器和統(tǒng)計器置于室內(nèi)，用電纜連接；感應(yīng)器分風(fēng)速表和風(fēng)向標(biāo)兩部分；風(fēng)速表由風(fēng)杯和小發(fā)電機(jī)組成，風(fēng)杯在風(fēng)力作用下旋轉(zhuǎn)時，帶動小發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電流。風(fēng)向標(biāo)測定風(fēng)向，頭部為平衡錘，尾部為風(fēng)向尾葉。當(dāng)風(fēng)標(biāo)頭部正指風(fēng)來向時，風(fēng)尾兩側(cè)受風(fēng)力相等，因而停頓轉(zhuǎn)動，風(fēng)標(biāo)頭部平衡錘指方向就是風(fēng)來向。36/54（2）觀察方法：

1)風(fēng)速觀察，是把風(fēng)速電表下面扳鍵開關(guān)向下扳，讀0－20m/s標(biāo)尺為小風(fēng)速情況下，開關(guān)向上扳，讀0－40m/s標(biāo)尺。普通觀察兩分鐘，取指針擺動平均位置讀數(shù)。

2)風(fēng)向觀察，將八燈盤下面扳鍵開關(guān)向上扳，會有一個或兩個燈泡亮，可讀取這一瞬時風(fēng)向，觀察2分鐘燈泡經(jīng)常發(fā)亮風(fēng)向即為最多風(fēng)向。（3）目測風(fēng)力風(fēng)向：氣象中慣用風(fēng)力等級表示風(fēng)速大小。風(fēng)力分為13級，最小0級，最大12級。目測風(fēng)向普通依據(jù)炊煙方向。旗子方向及其人體感覺等方法，按八個方位預(yù)計。先預(yù)計風(fēng)力等級再換算成相當(dāng)風(fēng)速。37/54風(fēng)向38/54風(fēng)力等級地面征象相當(dāng)風(fēng)速米/秒千米/小時0級無風(fēng)煙往上沖，水面無波，樹枝不動0－0.211級軟風(fēng)若而無力，煙隨風(fēng)倒，風(fēng)標(biāo)不動0.3-1.51-52級輕風(fēng)人有感覺，樹葉微響，風(fēng)標(biāo)轉(zhuǎn)動1.6-3.36-113級微風(fēng)樹葉搖擺，旌旗招展，水面波動3.4-5.412-194級和風(fēng)樹枝搖動，灰塵四起，紙張高飛5.5-7.920-285級清風(fēng)小樹搖擺，水面波紋蕩漾8.0-10.729-386級強(qiáng)風(fēng)大樹搖動，吹響電線，撐傘困難10.8-13.839-497級勁風(fēng)全樹搖蕩，迎風(fēng)難行，水起波浪13.9-17.150-618級大風(fēng)折斷微枝，波濤洶涌17.2-20.761-749級烈風(fēng)小屋受損，房瓦移動20.8-24.475-8810

24.5-28.4

11

28.5-32.6

12

>32.6

目測風(fēng)力等級表

樹木吹倒，普通建筑物損壞大樹被吹倒，普通建筑物嚴(yán)重破壞陸上少見，摧毀力極大39/54七、降水，蒸發(fā)觀察

1降水觀察：降水量是以降落到地面上雨、雪等融化后，未經(jīng)蒸發(fā)、滲透流失而積聚深度來確定，以毫米為單位取小數(shù)一位。降水量普通用雨量器測定，也可用自記儀器（雨量計）測定。（1）

雨量器安裝：雨量器金屬圓筒，筒口直徑20cm，包含接水漏斗口、儲水瓶和外套管和專用雨量杯。雨量器安裝在平坦空闊之地，器口離地面70cm高，周圍障礙物不得影響雨水搜集，器口安置水平。（2）

降水觀察與統(tǒng)計：每日8時和20時量取降水量。用雨量杯量測。雨量杯是特制玻璃杯，口徑20cm雨量器配置是口徑4cm特征玻璃杯。杯上每隔2.5mm刻成一格代表0.1mm降水量。40/5441/5442/5443/542蒸發(fā)觀察：因為蒸發(fā)而消耗水量稱蒸發(fā)量。測定一定口徑蒸發(fā)器中水，因蒸發(fā)而降低深度為蒸發(fā)量，用毫米為單位，取小數(shù)一位。（1）

小型蒸發(fā)器：高10cm，口徑20cm銅制園盆。安置在平坦空闊之地，終日受到陽光照射，器口離地面70cm，口緣水平。（2）

蒸發(fā)觀察與統(tǒng)計：每日20時用雨量杯盛清水20mm，倒入蒸發(fā)器經(jīng)二十四小時，用雨量杯量測所失掉水量為某日蒸發(fā)量。若有降水加上降水量，則蒸發(fā)量＝原量（20mm）＋降水量－余量44/5445/54

八、氣候資料統(tǒng)計

1基本氣候指標(biāo):1）平均值：算術(shù)平均值，月均氣溫、月均降水量、年均蒸發(fā)量

滑動平均值，研究氣候長久改變慣用十年滑動平均值顯示氣候要素演變規(guī)律。如計算某地降水平均值：將起始年1873年到第十年1882年降水取算術(shù)平均值，再計算第二年1874年到第十一年1883年平均值，依這類推，求出全部十年平均值，得出近百年來降水十年滑動平均值。改變規(guī)律表現(xiàn)出來。

2）

眾數(shù)：一系列數(shù)據(jù)中出現(xiàn)頻數(shù)最多數(shù)值，代表大多數(shù)情況，如風(fēng)向。中位數(shù)：數(shù)據(jù)大小排列后位于中間數(shù)。

46/542極值和較差:1)極值：分絕對極值和平均極值。如，月最高氣溫、最低氣溫實際觀察值即為決對極值；月中每日最高氣溫平均值為平均極值。

2）較差：表示變動范圍。同一時期內(nèi)最大值和最小值之差稱較差，如氣溫日較差，月較差；平均最大和平均最小值之差稱平均較差。

例：南京1997年每日最高氣溫：34.6,31.0,38,35.8,36,35.5,34.8,31,32.5,30,36,36.4,37.0,36.0,36.4,36.8,36.2,37.5,35.2,32.5,3