气象学和气候实验报告

气象学和气候学实验报告1、 实验目的和实验要求： 1、了解气象学知识 2、了解气象观测的常用仪器的使用方法和使用2、 实验内容： 实验一：空气温度和土壤温度的测量 目的和要求：了解温度测量仪器、学会玻璃温度表的安装调整、正 确测定空气及土壤温度 1、常见温度测量仪器： 根据使用测温度物质的不同和测温范围的不同，有水银温度计、酒精温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计、干湿温度计等。 2、各种不同温度计的特点、构成及其使用： 水银、酒精温度计： 水银温度计是根据水银热胀冷缩原理制作的温度计，水银的特点是比热小，传递热性好，易于提取和得到、沸点高，不透明，水银温度计是由一个盛有水银的玻璃泡，毛细管，刻度和温标等组成，酒精温度计主要是测量范围与水银温度计不同。 温差电偶温度计： 利用温差电偶来测量温度的温度计。将两种不同金属导体的两端分别连接起来，构成一个闭合回路，一端加热，另一端冷却，则两个接触点之间由于温度不同，将产生电动势，导体中会有电流发生。因为这种温差电动势是两个接触点温度差的函数，所以利用这一特性制成温度计。这种温度计测温范围大，可用于测量高温度。 辐射温度计： 根据辐射测温法的原理，通过检测被测目标的辐射亮度，并直接转换成电信号，非接触地实现温度测量的温度计。 3、温度计的使用：（针对水银温度计） 首先要看清温度计的量程和最小分度值，根据实际温度选择适当的温度计测量被测物体的温度。测量时温度计的液泡应与被测物体充分接触，且玻璃泡不能碰到被测物体的侧壁或底部；读数时，温度计不要离开被测物体，且眼睛的视线应与温度计内的液面相平。 4、空气温度和土壤温度的测量 （1）空气温度的测量：气温是指距地面1.5米处的温度，观测气温的仪器安置在百叶箱中。百叶箱分为大小两种。小百叶箱内安置干球、湿球、最高、最低温度表和毛发湿度表（其中最高温度表的观测液为水银，最低温度表的观测液为酒精）。箱内有一固定的铁架，干湿球温度表球部向下垂直插在铁架横梁两端的环内，干球在东，湿球在西球部中心距地1.5m，最高、最低温度表安置在铁架下横梁的弧形钩上，最高在上，最低在下，球 部向东，球部中心离地面分别为1.53m和1.52m大百叶箱内水平安置温度计和湿度计。温度计在前，感应部分中心离地1.5m，湿度计在后位置稍高。 观测时按照干球、湿球温度表、毛发湿度表、最高、最低温度表、温度计（读数做时间记号）的顺序进行,最高、最低温度表每天20时观测一次（夏季最低温度表可在早上8：00进行观测）。同时最高温度表和最低温度表观测后要即时进行调整。最高温度表的调整方法是：用手握住表身，球部向下，臂外伸30前后甩动，直至水银柱示度 接近当时的气温，然后放回原处。先放球部后放表身，以免水银柱滑动；最低温度表的调整方法是：将球部抬起，使游标滑到酒精柱顶端。放回原处，先放顶部后放球部，以免游标发生移动。 （2）土壤温度的测量： 地温是指地面和地中不同深度的土壤温度。地面温度是指直接与土壤表面接触的温度表所指示的温度，包括地面温度、地面最高温度、地面最低温度。浅层地温包括离地面5、10、15、20cm深度的地中温度。 地温场测量在观测场内难面的裸地上，地域面积应该为24m2（南北长2m，东西长4米）。地表要求常年保持疏松、平整、无草，并与观测场整个地面相平，高出或低于观测场都缺乏代表性。地温场四角和中间可留作暗记；也可在地温场旁边向地下垂直插入一段粗细、长短适中的管子，在高温天气下将地面最低温度表插入管内，以防地面最低温度表失效。定时观测应按地面(0cm）温度表、地面最低、地面最高5、10、15、20cm曲管和40cm直管的顺序进行。测定较深层地温的80、160、320cm地温表因深层地温日变化小，每日仅在14时观测一次。地温的定时观测顺序按地面、地面最低、地面最高、5、10、15、20cm的地温顺序进行，最后实际的土壤温度由实际测量值加上调整测量仪器的订正值而得到。 实验二：空气湿度的测定 实验目的和要求：了解空气湿度的相关知识和测量原理、干湿球法测湿度、通风干湿表的使用和空气湿度的测量 1、空气湿度就是指空气干燥程度的物理量，通常空气的干湿程度称为“湿度”。湿度有三种形式：水汽压、相对湿度、露点温度。湿度测量原理：用干温度计的度数减去湿温度计的度数，在干湿对照表的上端找到这个数值，再在金属的温度表的左边找到此刻的干温度计的度数，横竖一对照，找到的那个数值就是此刻的空气湿度。温度测量的方法有干湿球测量法，露点湿度测量法，利用几何尺寸变化测量法。2、测量空气湿度常用仪器的介绍： 干湿温度计： 测定气温、气湿的一种仪器。结构是有两支普通温度计组成，一支用于测量气温，为干球温度计；另一支在球部用蒸馏水浸湿的纱布包住，纱布下端浸入蒸馏水中，为湿球温度计。用干温度计的度数减去湿温度计的度数，在干湿对照表的上端找到这个数值，再在金属的温度表的左边找到此刻的干温度计的度数，横竖一对照，找到的那个数值就是此刻的空气湿度。 通风干湿表： 通风干湿表是一种测量空气湿度的仪器。整套仪器由一对感应部分为柱状的温度表、支架、三通管及通风管组成，并附有专用直流稳压电源、双控开关和电缆。其作用原理和百叶箱中的干湿球温度表基本相同，所不同的是它采用电动通风装置，使流经湿球球部的空气速度恒定为（2.5m/s），以提高测定湿度的准确性。在使用通风干湿表测量湿度时候中风扇旋转不少于九分钟。3、空气湿度的测量： 1、光谱法：根据空气中水对于红外辐射的吸收原理确定空气湿度的方法。以波长为1.37微米对水汽的有很强的吸收，波长为1.24微米对水汽不吸收，将两束光线交替通过被测气层，比较两束光线的能量，确定大气的湿度。 2、几何变形法：（毛发湿度表）根据湿度从0100时，毛发伸长量与湿度变化成正比的原理来测量空气中湿度，制成毛发湿度表或湿度自记仪器，它的测湿精度较差，毛发湿度表通常在气温低于-1