地面气象测报学习10降水.ppt

地面气象测报学习手册,第10章 降水,第10章 降水,10.1 概述 降水是指从天空降落到地面上的液态或固态(经融化后)的水 降水观测包括降水量和降水强度 降水量是指某一时段内的未经蒸发、渗透、流失的降水，在水平面上积累的深度以毫米(mm)为单位，取一位小数 降水强度是指单位时间的降水量，通常测定5分钟、10分钟和1小时内的最大降水量 气象站观测每分钟、时、日降水量少于0.2mm的降水通常作为微量降水 常用测量降水的仪器有雨量器、翻斗式雨量计、虹吸式雨量计和双阀容栅式雨量传感器等10.2 雨量器,10.2.1 构造 雨量器是观测降水量的仪器，它由雨量筒与量杯组成雨量筒用来承接降水物，它包括承水器、贮水瓶和外筒我国采用直径为20cm正圆形承水器，其口缘镶有内直外斜刀刃形的铜圈，以防雨滴溅失和筒口变形承水器有两种：一是带漏斗的承雨器，另一种不带漏斗的承雪器外筒内放贮水瓶，以收集降水量量杯为一特制的有刻度的专用量杯，其口径和刻度与雨量筒口径成一定比例关系，量杯有100分度，每1分度等于雨量筒内水深0.1mm雨量杯的放大倍数是25倍 10.2.2 安装 气象站雨量器安装在观测场内固定架子上器口保持水平，距地面高70cm。

冬季积雪较深地区，应备有一个较高的备份架子当雪深超过30cm时，应把仪器移至备份架子上进行观测 单纯测量降水的站点不宜选择在斜坡或建筑物顶部，应尽量选在避风地方不要太靠近障碍物，最好将雨量仪器安在低矮灌木丛间的空旷地方10.2 雨量器,10.2 雨量器,10.2.3 观测和记录 ⑴ 每天08、20时分别量取前12小时降水量观测液体降水时要换取储水瓶，将水倒入量杯，要倒净将量杯保持垂直，使人的视线与水面齐平，以水凹面为准，读得刻度数即为降水量，记入相应栏内降水量大时，应分数次量取，求其总和 ⑵ 冬季降雪时，须将承雨器取下，换上承雪口，取走储水器，直接用承雪口和外筒接收降水 观测时，将已有固体降水的外筒，用备份的外筒换下，盖上筒盖后，取回室内，待固体降水融化后，用量杯量取也可将固体降水连同外筒用专用的台秤称量，称量后应把外筒的重量(或mm数)扣除10.2 雨量器,⑶20时降水量观测时和观测前无降水，而其后至20时正点之间(包括延续至次日)有降水；或20时观测时和观测前有降水，但降水恰在20时正点或正点之前终止遇有以上两种情况时，应于20时正点补测一次降水量，并记入当日20时降水量定时栏，使天气现象与降水量的纪录相配合。

⑷特殊情况处理 在炎热干燥的日子，为防止蒸发，降水停止后，要及时进行观测 在降水较大时，应视降水情况增加人工观测次数，以免降水溢出雨量筒，造成记录失真 无降水时，降水量栏空白不填不足0.05mm的降水量记0.0纯雾、露、霜、冰针、雾凇、吹雪的量按无降水处理(吹雪量必须量取，供计算蒸发量用)并在自记纸背后注明出现雪暴时，应观测其降水量10.2 雨量器,雨季期间，虹吸式雨量计每月必须进行一次自然排水，并把排水量记在自记纸背面 雪停后，发现有吹雪，应立即测定降水量，并在备注栏注明 用普通量杯量得的降水量计算方法为:降水量(毫米)=用普通量杯量得的水量cm3/314 cm2×10 雨量自记记录比降水实测值偏多，应按实有情况记录，但这是不正常现象，应及时检查雨量计与雨量器，并将故障原因在备注栏注明10.2 雨量器,10.2.4 维护 ⑴ 经常保持雨量器清洁，每次巡视仪器时，注意清除承水器、储水瓶内的昆虫、尘土、树叶等杂物 ⑵ 定期检查雨量器的高度、水平，发现不符合要求时应及时纠正；如外筒有漏水现象，应及时修理或撤换雨量器的安装必须水平，如承水器的口面侧向迎风面，会使测得的降水量偏高，如背向迎风面，则会使测得的降水量偏低。

⑶ 承水器的刀刃口要保持正圆，避免碰撞变形承水口的面积，其误差应不大于0.5%，正常使用条件下，结构上应保证受水口面积保持不变； ⑷集水器的设计应当防止水的溅入或溅出，对此可以通过足够深的垂直壁和倾斜角度足够大的漏斗（至少45°）来达到10.3 翻斗式雨量计,翻斗雨量计适用于降雨率和降雨累计总量的测定，降雨率的测定可达200mm.hr-1甚至更高由于翻斗的翻转需要短暂而有限的时间在其翻转的前半段时间，可能会有额外的雨水流入已经容纳规定雨量的斗内在大雨时（250mm.hr-1），这一误差十分显著 10.3.1 双翻斗雨量传感器 3.1.1工作过程 双翻斗雨量传感器装在室外，主要由承水器(直径为20cm)、上翻斗、汇集漏斗、计量翻斗、计数翻斗和干簧管等组成（见图10.2）采集器或记录器（见图10.3）在室内，二者用导线连接，用来遥测并连续采集液体降水量10.3.1 双翻斗雨量传感器,承雨器收集的降水通过漏斗进入上翻斗，当雨水积到一定量时，由于水本身重力作用使上翻斗翻转，水进入汇集漏斗降水从汇集漏斗的节流管注入计量翻斗时，就把不同强度的自然降水，调节为比较均匀的降水强度，以减少由于降水强度不同所造成的测量误差。

当计量翻斗承受的降水量为0.1mm时(也有的为0.5mm或1mm翻斗)，计量翻斗把降水倾倒到计数翻斗，使计数翻斗翻转一次计数翻斗在翻转时，与它相关的磁钢对干簧管扫描一次干簧管因磁化而瞬间闭合一次这样，降水量每次达到0.1mm时，就送出去一个开关信号，采集器就自动采集存储0.1mm降水量10.3.1 双翻斗雨量传感器,3.1.2安装与检查 先将承水器外筒安在观测场内，底盘用三个螺钉固定在混凝土底座或木桩上，要求安装牢固、器口水平感应器安在外筒内，注意当上翻斗处于水平位置时，漏斗进水口应对准其中间隔板最后将电缆线与室内仪器联接，电缆线不能架空，必须走 电缆沟（管） 安装完毕，将清水徐徐注入感应器漏斗，随时观察计数翻斗翻动过程，有无不发信号或多发信号现象检查室内仪器上是否采集到数据最后注入定量水(60～70mm)，如无不发信号或多发信号的现象，且室内仪器的数据与注入水量相符合，说明仪器正常，否则须检修调节 双翻斗雨量传感器与记录器连接作为连续测量降水量的仪器称为双翻斗雨量计10.3.1 双翻斗雨量传感器,3.1.3记录器 如图10.3所示，由计数器、记录笔、自记钟、控制线路板等构成记录器安在室内台架上。

检查记录器：插上控制线路板，将阻尼油（30号机油）注满阻尼管，接上电源（交流与直流12V），用短导线在信号输入端断续进行短接；此时记录、计数应能同时工作然后装上自记纸，用导线将传感器与记录器连接，把计量与计数翻斗倾于同一侧，将记数器复“0”，自记笔调到零位10.3.1 双翻斗雨量传感器,3.1.4观测和记录整理 从计数器上读取降水量，供编发气象报告和服务使用，读数后按回零按钮，将计数器复位复位后，计数器的五位0数必须在一条直线上 自记记录供整理各时降水量及挑选极值用遇固态降水，凡随降随化的，仍照常读数和记录否则，应将承水器口加盖，仪器停止使用（在观测簿备注栏注明），待有液体降水时再恢复记录 自记纸的更换： ① 一日内有降水（自记迹线上升≥0.1mm），必须换纸换纸时有降水，在记录迹线终止和开始的一端均用铅笔划一短垂线，作为时间记号；换纸时无降水，在新自记纸换上前拧动笔位调整旋钮，把笔尖调至“0”线上10.3.1 双翻斗雨量传感器,② 换纸时遇强降雨，若自记纸尚有一部分可继续记录，则可等雨停或雨势转小后再换纸如估计短时间内雨不会停也不会转小，则可拨开笔尖，转动钟筒，在原自记纸的开始端（此处须无降水记录，或有降水自记迹线不致重迭）对准时间，重新记录。

待雨停或转小后，立即换纸换下的自记纸应注明情况，分别在两天的迹线上标明日期，以免混淆 ③ 一日内无降水时，可不换纸每天在规定的换纸时间，先作时间记号，再拨开自记笔，旋转钟筒，重新对准时间；放回自记笔，拧动笔位调整旋钮（或按微调按钮），使自记笔上升约1mm的格数，以免每日迹线重叠无降水时，一张自记纸可连续使用8～10天 仅因有雾、露、霜量使自记迹线上升≥0.1mm时，则不必换纸但应在自记纸背面备注换纸其它要求同气压计10.3.1 双翻斗雨量传感器,自记纸的整理： ① 时间差订正：凡24小时内自记钟计时误差达1分钟或以上时，自记纸均须作时间差订正订正方法同风的自记纸整理 ② 按上升迹线计算出两个正点记号间水平分格线实际上升的格数，即为该时降水量如换纸时有降水，致使换纸时间内的降水量未记录上，这一部分量应作为换纸所在时段里的降水量没有上升迹线的各时段空白 ③ 降雹时按自记迹线读取各时降水量，但应在自记纸背面注明降雹起止时间（夜间不守班的站，夜间降雹可只注明情况） ⑸ 调整与维护 调整：新仪器(包括冬季停用后重新使用或调换新翻斗)工作一个月后的第一次大雨，应作精度对比，即将自身排水量与计数、记录值相比。

如发现差值超过±4%时，应首先检查记录器工作是否正常，计数与记录值是否相符，干簧管有无漏发或多发信号现象如确是由于仪器的基点位置不正确所造成时，应作基点调整10.3 翻斗式雨量计,调整方法：旋动计量翻斗的两个定位螺钉将一个定位螺钉旋动一圈，其差值改变量为3%左右；如两个定位螺钉都往外或往里旋动一圈，其差值改变量为6%左右 如差值( ×100% )是负2%时，可将其中的一个定位螺钉往外旋动2/3圈 如差值是正6%时，可将两个定位螺钉都往里旋动一圈10.3 翻斗式雨量计,为使调节位置准确，在松开定位螺帽前，需在定位螺钉上作位置记号调节好后，需拧紧定位螺帽 每一次降水过程将计数值与自身排水总量比较，如多次发现10mm以上降水量的差值超过±4%，则应及时进行检查必要时应调节基点位置 仪器每月至少定期检查一次，清除过滤网上的尘沙、小虫等以免堵塞管道，特别要注意保持节流管的畅通无雨或少雨的季节，可将承水器口加盖，但注意在降水前及时打开翻斗内壁禁止用手或其它物体抹试，以免沾上油污 如用干电池供电，必须定期检查电压如电压低于10V，应更换全部电池，以保证仪器正常工作 结冰期长的地区，在初冰前将感应器的承水器口加盖，不必收回室内，并拔掉电源。

其他同雨量器10.3 翻斗式雨量计,10.3.2单翻斗雨量传感器 （1） 构造原理 该传感器也是用来自动测量降水量的仪器，主要由承水器(口面积为200cm2)、过滤漏斗、翻斗、干簧管、底座和专用量杯等组成降水通过承水器，再通过一个过滤斗流入翻斗里，当翻斗流入一定量的雨水后，翻斗翻转，倒空斗里的水，翻斗的另一个斗又开始接水，翻斗的每次翻转动作通过干簧管转成脉冲信号（1脉冲为0.1mm）传输到采集系统仪器测量范围0-4mm/min10.3.2 单翻斗雨量传感器,（2）安装与调整 单翻斗雨量传感器应安装在观侧场内预制水泥座上,筒口离地70cm高，保持筒口水平 10.3.3翻斗式雨量传感器测量准确性 翻斗式雨量传感器测量准确度受诸多因素影响，主要包括： （1）计量翻斗的起动倾角很难调到理想位置，在低雨强时，受翻斗本身惯性的影响比较大，测量误差增大； （2）翻斗转轴的摩擦力，斗上的沾水或泥沙的影响都会造成测定雨量的误差； （3）大雨时，由于翻斗的惯性来不及翻转，造成雨量的流失； （4）风沙大时，受附加力矩影响，测量误差增大； （5）筒口滤网堵塞，造成有降水无信号或无降水有信号现象；,10.3.2 单翻斗雨量传感器,（6）由雨量传感器结构可看出，翻斗式雨量传感器的分辩率为0.1mm，当降雨量小于0.1mm时，传感器不能感应；雨停时若计量翻斗内水量不足0.1mm，哪怕只差一滴，它也不翻转，使测量雨量偏小；同时，翻斗内残留雨水容易在雨停后受震动或风的影响翻转，产生野值。

10.3.4自动气象站不正常降水记录处理 ① 若无降水现象，因其它原因（蚂蚁、风、人工调试等）或自动站故障而多记录时，应删除该时段内的全部分钟和小时降水量该情况在值班日记中说明方法：在每日20时观测后，使用自动站地面测报软件的“逐日数据维护”功能，对B文件进行人工修改但是，Z文件以及由Z文件生成的J文件不得修改。