3、空气湿度的观测

三、安装、观测和记录、维护
3、维护 ⑴ 禁止用手触摸毛发，以免手上的油脂覆盖毛发小孔，影 响其正常感应。 ⑵ 如果毛发及其部件上附有雾淞、冰或水滴，应轻敲金属 架，使它脱落；或从百叶箱拿回室内，使它慢慢地干燥。 但须注意不能使表接近炉子，也绝不能触及毛发，要等到 干燥后，再把它放回原处。 ⑶ 毛发湿度表不用时，应放在盒子里。如果没有盒子，应 把指针移向左边，使毛发放松，并用手指将指针贴紧刻度 尺，用线绳扎住，或将指针卡在刻度尺的后面，妥善包装 保存。 ⑷ 空气湿度很大时，如果毛发湿度表的指针常超出刻度范 围，应调整示度。调整示度应选在编制订正图前，相对湿 度在70%或以上时进行，方法是：旋动调整螺丝，将指针 往小的刻度方向调，调整的幅度按超出刻度的最大范围再 加上3%来定。在正式编制订正图和冬季正式使用时，则不 能进行调整。
一、工作原理 毛发湿度表是根据 脱脂人发能随空气湿 度大小而改变长度的 特性，用人发制成的 测定空气相对湿度的 仪器。
1、实验表明：相对湿度由0%变到100%时，毛发将伸 长其本身长度的2.5%，但在各不同的湿度上其伸 长量是不均等的。 2、相对湿度变化相同时 低湿时：毛发伸长量大，灵敏度大 高湿时：毛发伸长量小，灵敏度小 3、当空气湿度变化时，水汽便在细孔中凝结或蒸发， 使水的弯月面曲率随之发生变化，从而引起毛细 压力的变化。当空气相对湿度降低时，水的弯月 面变得更弯曲，毛细压力增大而细孔收缩，这就 引起毛发总长度的缩短。当相对湿度上升时，弯 月面逐渐变得平直起来，毛细压力减小而细孔的 宽度增大，使毛发伸长；空气饱和时，细孔水面 是平坦的，这时毛发最长。
三、安装、观测和记录、维护
1、安装 凡冬季使用毛发湿度表作正式记录的气象站，应 配备两个毛发湿度表，并妥为保管。在气温降到10.0℃的多年平均日期以前约一个半月内，用软 刷蘸蒸馏水对毛发湿度表的毛发进行预湿，并将 两个毛发湿度表都安装好。一个作为现用表垂直 地悬挂在温度表支架的上横梁上，表的上部用螺 钉固定；另一个固定在百叶箱南壁上或备份百叶 箱内。若现用毛发湿度表出现故障，可将备份毛 发湿度表安装到温度表支架上。
三、湿球温度表的使用
• 在小百叶箱的底板中心， 安装一个温度表支架， 干、湿球温度表垂直悬 挂在支架两侧的环内， 球部向下，干球在东， 湿球在西，球部中心距 地面1.5m高。湿球温度 表球部包扎一条纱布， 纱布的下部浸到一个带 盖的水杯内。杯口距湿 球球部约3cm，杯中盛 蒸馏水（只允许用医用 蒸馏水），供湿润湿球 纱布用。
测定湿度的仪器：
干球温度表 人工站： 湿球温度表 毛发湿度表 毛发湿度计 自动站： 湿敏电容湿度传感器
§3.1
干湿球温度表测湿原理
一、原理:利用两支球部大小、形状等配对的温度 表，放在同一环境中，其中一支用来测定空气温 度，称为干球；另一支球部包上润湿的纱布，称 为湿球。当空气中的水汽含量未达饱和时，湿球 表面的水分不断蒸发，消耗湿球的热量而降温； 同时又从流经湿球的空气中不断取得热量补给。 当湿球因蒸发而消耗的热量和从周围空气中获得 的热量相平衡时，湿球温度就不再继续下降，从 而维持了一相对稳定的干湿球温度差。干湿球温 度差值的大小，主要与当时的空气湿度有关。
(二)溶冰观测
①定义：湿球结冰，不能再用水杯供水时，在每次观测前均 须润湿湿球纱布，这一步骤称作溶冰。 ②目的：使湿球上的纱布能有足够的水分(或冰衣)，保持湿 球表面有良好的蒸发，以获得正确的湿球示度。 ③方法：将湿球球部浸入水杯中(水温不可过高，相当室内 温度，能将湿球冰层溶化即可)，使纱布充分浸透，冰层 完全溶化。判断冰层是否完全溶化，可从湿球示度变化情 况看出。如果示度很快上升到0℃，稍停一会再上升，就 表示冰已全部溶化。然后，把水杯移开，用杯沿将聚集在 纱布头上的水滴除去。 风速中常、湿度中常时，在观测前30分钟 ④时间： 湿度很小、风速很大时，在观测前20分钟 湿度很大、风速很小时，在观测前50分钟
三、湿球温度表的使用
㈠湿球纱布包扎 • 用统一配发的吸水性能良好的纱布包扎湿球球部。包扎时， 要把湿球温度表从百叶箱中拿出，手洗干净后，再用清洁 的水将球部洗净，然后将长约10厘米的新纱布在蒸馏水中 浸湿，平贴无绉折地包卷在感应部分上，纱布的绝大部分 留在下边，纱布的重叠部分不要超过球部圆周的l/4；包 好后，用纱线把高出球部上面的纱布扎紧，再将纱布弄平， 用纱线把球部下面的纱布紧靠着球部扎好(不宜过紧)并剪 掉多余的纱线。纱布放入水杯中时，要折叠平整。当湿球 纱布开始冻结后，应及时从室内带一杯蒸馏水对湿球纱布 进行溶冰，待纱布变软后，在球部下部2—3毫米处剪断， 然后把湿球温度表下的水杯取走，以防水杯冻裂。 • 湿球纱布应保持清洁、柔软和湿润，一般应每周换纱布一 次。遇有沙尘暴等现象，湿球纱布上明显沾有灰尘时，应 立即更换。 水杯中蒸馏水要时常添满，保持洁净，一般每周更一次。
三、维护与检查
1、仪器的金属部分，特别是下端保护管的镀镍面应 细心保护，使其不要受到任何损伤。每次观测后， 应用纱布擦净外壳，并放回盒中。从盒中取出仪 器时，应拿着风扇帽盖下的颈部，不要捏在金属 护板处，也不能用手触摸防护管。 2、注意定期检查风扇旋转是否正常。可以用风扇中 央的发条盒旋转速度来判断，在发条盒上绘有短 划或箭头，从圆顶上小窗孔可以看到。上发条后， 发条盒每转一周的时间，如果与检定证上所给的 时间相差不到5秒钟，则可认为风扇转速正常。如 果转速显著降低则应进行修理。 3、湿球纱布应经常保持清洁。
三、安装、观测和记录、维护
2、观测记录 ⑴ 按毛发表指针指示的位臵观测读数，记入观测簿相应栏。观测 读数取百分数的整数。 注意： ① 观测时，如果怀疑指针由于轴的摩擦或针端碰到刻度尺而被卡 住，可以在读数后轻轻地敲一下毛发湿度表架，或小心地把指 针向左边（刻度小的一端）轻拨一下，如发现它停在新的臵上， 说明有摩擦现象，应重新读数，更改记录，并将仪器情况记入 观测簿备注栏。 ②如果读数时发现指针超出刻度的范围，应当用外延法读数， 若为上超，按90到100的刻度尺距离外延到110； 若为下超，按10到0的刻度距离外延到-10。 ⑵ 毛发湿度表读数的订正：冬季用毛发湿度表（湿度计同）测湿 时，为了获得较正确的湿度记录，毛发湿度表（计）的读数须 用订正图法加以订正。经订正后记入观测簿相对湿度栏。定时 观测记录应待当月订正图作出后，用其进行订正；在编发天气 报告或加密天气报告时，为了及时发报，可临时使用上月订正 图查出编报所需湿度。
§3.3湿敏电容湿度传感器
1、结构:湿敏电容湿度传感器 是用有机高分子膜作介质的 一种小型电容器。湿敏电容 器上电极是一层多孔金膜， 能透过水汽；下电极为一对 刀状或梳状电极,引线由下电 极引出。基板是玻璃。整个 感应器是由两个小电容器串 联组成。 2、原理:传感器臵于大气中， 当大气中水汽透过上电极进 入介电层，介电层吸收水汽 后，介电系数发生变化，导 致电容器电容量发生变化。 电容量的变化正比于相对湿 度。
湿度小，湿球水分蒸发快，湿球温度降得越多，干湿球温度差就大； 湿度大，湿球水分蒸发慢，湿球温度降低得少，干湿球温度差就小。
二、测湿公式:
e etw AP(t tw )
式中: e:当时空气中的水汽压 etw:湿球温度下的饱和水汽压 t:干球温度 tw:湿球温度 P:当时的气压 A:干湿球表测湿系数,其主要与 流经湿球球部的风速有关。
取中间值对应的e、Td的平均值
等于或接近 根据相对湿度查取e、Td
t(℃) 1 2 3 -10.2 0.3 11.2
U(%) 77 87 34 2.1 76 -13.6
e(hpa) 2.1 5.5 4.6
Td(℃) -13.6 -1.7 -4.1
5.4 5.5
4.5 4.6 6.0 6.2 6.4
86 88
34 34 16 16 16
-1.8 -1.5
-4.3 -3.9 -0.2 0.2 0.6
4
28.4
16
6.2
0.2
利用计算机查算湿度:
1、工具→湿度计算 2、打开湿度计算窗口，输入数据 数据扩大10倍输入 湿球结冰加输“B” 用毛发反查加输“F” 用相对湿度反查加输“U” 3、计算得湿度值
§3.5毛发湿度表
第三章 空气湿度的观测
§3.1干湿球温度表测湿原理 §3.2通风干湿表 §3.3湿敏电容湿度传感器 §3.4湿度查算表 §3.5毛发湿度表 §3.6毛发湿度计
定义:空气湿度（简称湿度，下同）是表示空气中的 水汽含量和潮湿程度的物理量。 湿度量有： • 水汽压（e）——空气中水汽部分作用在单位面积 上的压力。以百帕（hPa）为单位，取一位小数。 • 相对湿度（U）——空气中实际水汽压与当时气温 下的饱和水汽压之比。以百分数（%）表示，取整 数。 • 露点温度（Td）——空气在水汽含量和气压不变 的条件下，降低气温达到饱和时的温度。以摄氏 度（℃）为单位，取一位小数。
二、毛发湿度表的构造
毛发表的感应部分是 脱脂的人发，装在金 属架内，毛发的上端 固定在金属片上，下 端则固定在弧钩上。 弧钩和指针固定在同 一轴上，指针尖端可 在刻度尺附近移动。 在刻度尺上自左至右 刻出相对湿度由0%到 l00%，其刻度间隔是 左疏右密的。
当空气中相对湿度增大时，毛发伸长，重锤因重力作用下 降，拉紧毛发并使指针右移；湿度减小时，毛发缩短，使 重锤与弧钩上抬指针向左移动。毛发下端固定点到轴心的 距离很小，而在同一轴上的指针却很长，所以弧钩等部件 除传递湿度变化外，还起放大作用，其放大涪率为指针长 度与毛发下端同定点距轴心长度之比，毛发湿度表的示度 可用调整螺丝来调整。方法是：先旋顶帽固定螺丝，然后 转动指针调整螺丝，使金属片位臵上下改变，将指针调到 预定位臵，最后再拧紧固定螺丝。
二、观测记录：
观测前，先把仪器悬挂在百叶箱或观测场内，感 应部分高度1.50m。在读数前4-5分钟用滴管湿润 湿球纱布，然后上好风扇发条（或接通电源）。 上发条切忌过紧。观测时应注意不要让风把观测 者自身热量带到通风管中去。当气温低于0℃时， 为使温度表充分感应外界情况，应于观测前半小 时，湿润纱布并上好发条。然后在观测前4分钟再 通风一次，但不再润湿纱布。观测时应注意湿球 是否结冰，示度是否稳定。当风速大于4m/s时， 应将防风罩套在风扇迎风面的缝隙上，使罩的开 口部分与风扇旋转方向一致，这样就不会影响风 扇的正常旋转。记录处理方法同干湿球温度表。