气象实习

一、气象要素的观测与气象测量仪器的使用
1．气温的观测
气温是由太阳辐射、地表性质和大气环流等因素决定的，是一项重要的气象和气候要素，测量结果是研究气候特征的基本资料。通过气温观测实习，可使学生了解基本测温仪器的使用和测量方法。
气温观测的仪器有：普通温度表、最高温度表、最低温度表、自计温度计等。实习中需要学生掌握普通温度表的使用和基本原理。
普通温度表由感应部分和显示部分构成。感应球内装水银液体，显示部分由毛细管、刻度板、外套管等组成（见图5-1）。
普通温度表用途广泛,一般情况下使用时,垂直悬挂在蔽阴背风处即可使用。
2．气压的观测
气压是指单位面积上所承受的大气柱的重量，亦称大气压力。气象学中作为气压单位的是毫巴（mb）。世界气象组织决定，气压单位统一使用“百帕”（hPa），亦就是100个“帕”（Pa）正好与1毫巴相等，即lbPa＝ 1mb。
测量气压常用3种测量仪器：动槽式（福丁式）水银气压表、定槽式（寇乌式）水银气压表、空盒气压表。
普通
其中空盒气压表是一种轻便的测压仪器,携带方便,多用于野外观测。它是利用金属的弹性形变和大气压力相平衡的原理制成的。空盒气压表可分为三部分：（1）感应部分是一个富有弹性的圆形空盒,内部近似真空,其上下面有圆波皱纹,以增加空盒的弹性,用弹簧片和它平衡。（2）传递放大部分由传动杆、水平轴、长杠杆等组成.当外界气压变化时,金属空盒和弹簧片随之压缩或膨胀,通过传递放大,把伸缩运动通过传动杆传给指针。（3）指示部分由指针、刻度盘和附属温度表组成F外界气压变化通过传动杆带动指针,指针在有刻度的圆盘面上转动指示出气压读数。
用观测空盒气压表观测气压的方法：打开盒盖，先读附温,精确到0.l℃。然后轻敲盒面(克服机械摩擦),待指针静止后再读数。读数时视线垂直于刻度面,读取指针尖端所示的数值,精确到0.1百帕。复读无误后关好盒盖。
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空盒气压表
3．风的观测。
空气的水平运动称为风。空气水平运动时，既有方向也有速率。风向是指风的来向，地面风向用16方位表示。风速是单位时间内空气在水平方向上的移动距离。
测风方法主要有目测法和仪器法。
（1）目测风速通常是依据风力等级表进行算的。风力等级是依据风对地面（或海面）物体影响程度制定的。
风速和风级的数学关系，其计算式如下：
式中为N级风的平均速度；N为风的级数，可查表定级。
风力等级表
等级及名称
风速
陆上状况
海上状况
0无风
0~0.2
静，烟直上
海面平静 42
1软风
0.3~1.5
烟随风飘动
海面起微浪，渔船略觉摇动
2 轻风
1.6~3.3
人面感觉有风，树叶微响
小波，波峰平滑
3微风
3.4~5.4
树叶及微枝摇动不止，旌旗展开
小波加大，处处起白浪花，渔船渐觉簸动
4和风
5.5~7.9
尘土风起，小树枝摇动
小白浪颇多；渔船满帆时，可使船身倾向一侧
5清劲风
8.0~10.7
小树摇晃，内陆水面有小波
中浪，很多白浪；渔船缩帆（即收去帆的一部分）
6强风
10.8~13.8
大树枝摇动，举伞困难，电线呼呼有声
大波浪开始形成，水花飞溅；渔船加倍缩帆，捕鱼须注意风险
7疾风
139~17.1
全树摇动，顶风行走困难
轻度大浪，碎浪或白沫沿风向呈条状，渔船停泊港中，在海者下锚
8大风
17.2~20.7
小树枝折断，顶风不能行走
中度大浪，浪头破碎，形成水烟，所有近海淦都要靠港，停留不出
9 烈风
烈风
20.8~24.4
风掀开屋瓦，吹倒烟囱
狂浪，浪头崩溃坠落；汽船航行困难
10狂风
24.5~28.4
树木连根拔起，房屋损坏严重
狂涛，海面一片白；汽船航行颇危险
11暴风
28.5~32.6
陆上少见，有广泛损坏
异常狂涛，很少见水烟；汽船遇之极危险
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12飓风
32.7~
陆上绝少见，摧毁力极大
（2）用仪器测定风向和风速
轻便风向风速表体积小、轻便,适用于野外流动观测,是地理工作者进行野外小气候考察的必备仪器。
仪器构造由三部分组成（见图）：A风向部分(含风向标1、方位盘3、制动小套4)；B风速部分(含十字护架、风杯5、风速表6)；C手柄8
仪器使用方法：当压下风速按扭7，启动风速表后,风杯随风转动，带动风速表主体内的齿轮组，指针即在刻度盘上指示出风速。同时时间控制系统也开始工作，待一分钟后自动停止计时，风速指针也停止转动。指示风向的方位盘是一磁罗盘,当制动小套管4打开后，罗盘按磁子午线的方向稳定下来,风标随风摆动,其指针2即指出当时风向。
观测时应注意：
A．将仪器带至空旷处，由观测者手持仪器，高出头部并保持垂直，风速刻度盘平面与风向平行；
B．观测者应站在仪器的下风向。
C．测风向时首先将方位盘的制动小套管4向下拉并向右转一个角度松手，启动方位盘使方位盘自由旋转，在地磁场的作用下指针在磁子午线的方向上稳定下来，注视指针2两分钟，取其最多风向记录下来。
D．在观测风向的同时，待风杯旋转约半分钟，按下风速按钮7，启动测风速系统，待一分钟后指针自动停转，在表盘读其风速示值(m/s)，将此值在本仪器风速鉴定曲线图上查出对应的实际风速(取一位小数)记录。
E．观测完毕，将方位盘制动小套4向左转回，慢慢松手，借助弹簧弹力，小套管弹回上方，固定好方位盘。
F．维护方法：保持仪器清洁干燥，若被雨雪打湿，使用后要用软布擦拭干净；避免碰撞和震动。非观测时间仪器要放在盒内，切勿用手摸风杯；平时不要随便按风速按钮，计时机构开始工作后，也不得再按该按钮；各轴承和紧固螺母不得随意松动；仪器使用120小时后须重新鉴定。
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5 3 6 1 2 4 7 8
图4-3 轻便风向风速表
1. 风向标; 2.风向指针; 3. 方位盘; 4. 制动小套;
5. 风杯; 6. 风速表刻度盘; 7. 风速按钮; 8.手柄
4．空气湿度的观测。
空气湿度是表征空气中水汽含量的物理量。它与人类的生产、生活有着密切关系。空中的水分是成云致雨的物质www.qingsong8.com。因此空气湿度是重要的气象观测项目之一。通过实习，可使学生熟悉观测湿度的仪器，了解其构造原理，掌握观测湿度的方法学会湿度表的查算方法。
常用的测湿度的仪器有：固定式干湿表、通风干湿表、毛发湿度表、湿度计等。其中通风式（阿斯曼）干湿表（见图4-4）是在野外测定空气湿度的良好仪器，具有携带方便、精确度较高等优点。
通风式（阿斯曼）干湿表的工作原理：由两只相同型号的温度表组成。一支球部包有湿润脱水纱布的叫湿球温度表，另-支叫干球温度表。当空气中的水汽未饱和时，湿球上的水分就不断蒸发，蒸发消耗的热量从湿球周围的空气中得到，所以湿球温度就低于干球温度。这个差值的大小取决于空气的湿度。如果空气已经饱和，干湿球温度相等。因此根据干湿球温度可以查算出空气湿度。通风式干湿表上有一些特殊装置：一是通风装置。通过上紧发条带动风扇转动，使两支温度表球部有自由大气流过，可迅速测得湿度。二是具有防热辐射的双金属外壳，以便在阳光直射下使用。
通风式（阿斯曼）干湿表的使用方法：

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