气象观测综合实验指导书(2015版)(共19页).docx

精选优质文档-----倾情为你奉上气象观测综合实验（2015版）大气科学学院教研室编写2015年1月实验一 地面气象观测场一、实验目的掌握气象观测场选择的基本原则和观测场内仪器布置原则二、观测场对周围环境条件的要求 气象站站址的选择必须符合观测技术上的要求，同时也应考虑服务和生活的方便1) 观测场是取得地面气象资料的主要场所，地点应设在能较好地反映本地较大范围的气象要素特点的地方，避免局部地形的影响观测场四周必须空旷平坦，避免建在陡坡、洼地或邻近有丛林、铁路、公路、工矿、烟囱、高大建筑物的地方避开地方性雾、烟等大气污染严重的地方 观测场四周障碍物的影子应不会投射到日照和辐射观测仪器的受光面上，在日出日落方向障碍物的高度角不超过5，附近没有反射阳光强的物体2) 在城市或工矿区，观测场应选择在城市或工矿区最多风向的上风方3) 观测场的周围环境应符合中华人民共和国《气象法》和国务院颁布的有关气象观测环境保护法规、规定的要求4) 各级气象部门应注意保护气象站的观测环境5) 气象站周围观测环境发生变化后要进行详细记录新建、迁移观测场或观测场四周的障碍物发生明显变化时，应以观测场中心为准测定四周各障碍物的方位角和高度角，绘制地平圈障碍物遮蔽图。

6) 无人值守气象站和机动气象观测站的环境条件可根据设站的目的自行掌握二、观测场(1) 观测场一般为与周围大部分地区的自然地理条件相同的25米25米的平整场地；确因条件限制，也可取16米（东西向）20米（南北向），高山站、海岛站、无人站不受此限；需要安装辐射仪器的台站，可将观测场南边缘向南扩展10米2) 要测定观测场的经纬度（精确到分）和拔海高度（精确到0.1米），其数据刻在石桩上，埋设在观测场内的适当位置3) 观测场四周一般设置约1.2米高的稀疏围栏，围栏所用材料不宜反光太强场地应平整，保持有均匀草层（不长草的地区例外），草高不能超过20厘米对草层的养护，不能对观测记录造成影响场内不准种植作物4) 为保持观测场地自然状态，场内铺设0.3-0.5米宽的小路（不用沥青铺面），只准在小路上行走有积雪时，除小路上的积雪可以清除外，应保护场地积雪的自然状态5) 根据场内仪器布设位置和线缆铺设需要，在小路下修建电缆沟或埋设电缆管，用以铺设仪器设备线缆和电源电缆电缆沟（管）应做到防水、防鼠，并便于铺设和维护6) 观测场的防雷必须符合《气象台（站）防雷技术规范》（QX4-2000）的要求三、观测场内仪器设施的布置观测场内仪器设施的布置要注意互不影响，便于观测操作。

具体要求：(1) 高的仪器设施安置在北边，低的仪器设施安置在南边；(2) 各仪器设施东西排列成行，南北布设成列，相互间东西间隔不小于4米，南北间隔不小于3米，仪器距观测场边缘护栏不小于3米；(3) 观测场围栏的门一般开在北边，仪器设备紧靠东西向小路南侧安设，观测员应从北面接近观测仪器；(4) 辐射观测仪器一般安装在观测场南边，观测仪器感应面不能受任何障碍物影响因条件 限制不能安装在观测场内时，总辐射、直接辐射、散射辐射、以及日照观测仪器可安装在天空条件符合要求的屋顶平台上，反射辐射和净全辐射观测仪器安装在符合条件的有代表性下垫面的地方 ⑸观测场内仪器设施的布置可参考图2-1，仪器设备安装和维护、检查按表2-1的要求进行 ⑹北回归线以南的地面气象观测站观测场内设施的布置要考虑太阳位置的变化进行灵活掌握，使观测员的观测活动尽量观测记录的代表性和准确性四、站址迁移及对比观测要求 (1) 基准站、基本站和辐射站站址的迁移必须报国务院气象主管机构审批；一般站站址的迁移必须报省级气象主管机构审批，并报国务院气象主管机构备案2) 为取得全年完整的观测资料，在旧站址的观测记录应持续到12月31日，新站址的正式观测记录应从1月1日开始。

(3) 为了解站址迁移前后观测资料序列的非均一性程度，提供正确使用迁站前后观测资料的依据，凡新旧两地水平距离超过2000米、或海拔高度差在100米以上、或地形环境有明显差异者，迁站时须在新旧站址同时进行对比观测对比观测可在迁站前进行，也可在迁站后进行 (4) 对比观测项目为气温（包括最高、最低）、湿度、风向、风速、深层地温（无深层地温观测任务的站不需进行） 对比观测的时间，基准站为1年12个月；其他气象站为1、4、7三个月，也可安排为7、10、1三个月每天进行对比观测的时次为02、08、14、20时（80cm、160cm、320cm等层的地温仅在14时）四个时次，02时可用自记记录代替 (5) 对比观测资料应统计整理成月报表，并上报存档 五、观测记录的注意事项：观测记录的内容要认真、仔细、清晰地填写在观测进行中，观测人员要注意观测值得相互比较，判断其合理性如发现可疑的数据，须认真核对和寻找原因，加以注明但应注意，只要观测到的是实际情况，仪器和环境没有发生异常变动，绝对不可以任意改变观测值如有改动，原观测值亦必须保留，并在备注栏中加以说明当一次观测结束时，要认真及时自审记录是否有漏测或不合理处，以便进行补救。

并及时整理完成观测记录表格中初步统计项目六、实验作业观测记录时应该注意哪些问题？比较感兴趣哪种气象要素的观测，为什么？表1 气象观测场仪器安装要求表仪 器 要 求 与 允 许 误 差 范 围 基 准 部 位 干湿球温度表 高度1.5m 5 cm 感应部分中心 最高温度表 高度1.53m 5 cm 感应部分中心 最低温度表 高度1.52m 5 cm 感应部分中心 温度计 高度1.5m 5 cm 感应部分中部 湿度计 在温度计上层横隔板上 　 毛发湿度表 上部固定在温度表支架上横梁上 　 温湿度传感器 高度1.5m 5 cm 感应部分中部 雨量器 高度70厘cm 3 cm 口缘 虹吸雨量计 仪器自身高度 　 翻斗式遥测雨量计 仪器自身高度 　 雨量传感器 高度不得低于70cm 口缘 小型蒸发器 高度70cm 3 cm 口缘 E-601B型蒸发器（传感器） 高度30cm 1 cm 口缘 地面温度表（传感器） 感应部分和表身埋入土中一半 感应部分中心 草面温度传感器 草内离地面6cm 1 cm 感应部分中心 地面最高、最低温度表 感应部分和表身埋入土中一半 感应部分中心 曲管地温表（浅层地温传感器） 深度5、10、15、20 cm 1 cm 倾斜角45 5 感应部分中心 直管地温表（深层地温传感器） 深度40、80 cm 3 cm 深度160 cm 5 cm 深度320 cm 10 cm 感应部分中心表身与地面 冻土器 深度50-350 cm 3 cm 内管零线 日照计（传感器） 高度以便于操作为准 纬度以本站纬度为准 0.5 方位正北 5 底座南北线　 辐射表（传感器） 高度1.5 m 直射、散射辐射表（传感器）： 方位正北 0.25 直射辐射表（传感器）： 纬度以本站纬度为准 0.1 支架安装面底座南北线　 风速器（传感器） 安装在观测场高10-12 m 风杯中心 风向器（传感器） 安装在观测场高10-12 m 方位正南（北） 5 风标中心方位指南（北）杆　 电线积冰架 上导线高度220 cm 5 cm 导线水平面　 定槽水银气压表 高度以便于操作为准 水银槽盒中线 动槽水银气压表 高度以便于操作为准 象牙针尖 气压计（传感器） 高度以便于操作为准 盒体垂直中线 采集器箱 高度以便于操作为准 　 实验二 温度的观测一、实验目的1.了解温度表的构造原理和仪器安装的原则 2. 掌握空气温度的观测原则和方法二、实验仪器地面温度表、最高/最低温度表、曲管温度表、双金属片温度表 三、实验说明空气温度（简称气温）是表示空气冷热程度的物理量。

地面气象观测中测定的是离地面1.5M高度处的气温在大气环境中，测温范围：-80~+60℃温度的测量对暴露状况特别敏感尤其是对于气候研究来说，温度测量受到诸如环境状态、植被、建筑物和其他物体的形态、地表覆盖物、防辐射罩或百叶箱的设计及其变化、以及设备中其他改变等的影响因此，不但保存温度数据的记录是重要的，而且保存测量环境的记录也是重要的常规测温仪器有温度表和温度计两类，都是将仪器的感温元件和被测物体接触，待两者达到热平衡时，测得感温元件的形体和特性变化，从而可知被测物体的温度玻璃液体温度表：是利用装在玻璃容器中的测温液体随温度改变引起的体积膨胀，从液体位置的变化来测定温度的感应部分是一个充满液体的玻璃球或柱，一根一端封闭的玻璃毛细管与它相连，表柱是一个有极细管腔的管子与主球部相通温度表中液体的体积使球部完全充满，而在要测量的所有温度下只是部分地充满表柱液体的体积相对于其容器的变化量是由表柱中液体长度的变化来指示的；常用的测温液体有水银、酒精和甲苯等，水银可用于在其凝固点（-38.3℃）以上的温度；而酒精或其他的纯有机液体用于较低温度玻璃应当是经认可适用于温度表的一种“标准”玻璃或“硅酸硼”玻璃。

玻璃球要制成既有适当强度又薄到便于热量传入或传出球部及其内装液体对于一个给定的表柱长度，细窄的管腔使表柱中的液体在给定的温度变化中可以有较大的移动，但却减少了温度表可使用的温度范围温度表在进行刻度之前，应当进行适当的退火处理以减少玻璃老化引起的缓慢变化水银温度表：优点①纯水银易得到②比热小③导热系数高④对玻璃无湿润⑤饱和蒸汽压小 缺点①温度在-38.862℃以下不能用②饱和蒸汽压小有机液体玻璃温度表：常用的有机液体有酒精和二甲苯 优点①可用于低温②膨胀系数大 缺点①湿润玻璃，易发生断柱现象②导热系数小，球内温度分布不均匀③饱和蒸汽压高，温度降低时会有液体小滴凝结在毛细管上部中空部分1、观测项目包括空气的温度和地温，单位℃，取一位小数测定项目：定时气温、日最高气温、日最低气温测量气温的仪器主要有干球温度计、最高温度表、最低温度表、温度计、双金属片温度表2、普通（气象站用）温度表这是在所有气象温度表中最准确的仪器，通常采用玻璃水银温度表其刻度间隔为0.2℃或0.5℃，量程要比其他气象温度表大安置在百叶箱内以避免辐射误差用支架使其保持直立，球部在最下湍，球部形状为圆柱体状（测湿）或洋葱头状（测温）。

一对普通温度表可用作干湿表3、最高温度表水银玻璃温度表，感应部分内有一玻璃针，伸入毛细管，使感应部分与毛细管之间形成一窄道当温度升高时，感应部分水银体积膨胀，挤入毛细管；而温度下降时，毛细管内的水银，由于通道窄，却不能缩回感应部分，因而能指示出上次调整后这段时间内的最高温度 调整：取下，手握温度表上部，球部朝下，手向外伸出30度角，前后甩动，直到它的示度接近干球示度为止放置：先放球部，后放头部注意：避免阳光照射，手。