7.降水与蒸发的观测

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第七章 作业
2、5 、9、11
共4题
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降水强度是指单位时间 的降水量。 通常有5分钟、10分钟 和1小时内的最大降水 量。
降水强度分4类: •小雨(0.1~2.5mm/h) •中雨(2.6~8.0mm/h) •大雨(8.1~15.9mm/h) •暴雨(>16.0mm/h) 10
降水强度愈大,其持续 时间愈短,范围愈小。 降水的频率与云的频率 分布有一定的相关关系。 锋面连续性降水的时 间、雨量和面积较大。 夏季局地积状云的小阵 雨,其降水量和范围较 小。
A4 h ) A1 = ( A2 + A3 + cosθ H

h =n H
n即为虹吸雨量计的放大率
A1 A4 A2 + A3 + cos θ
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降水量的观测 ——测定降水量的主要仪器
虹吸式雨量计
2、观测时的注意事项
a.虹吸管应经常保持清洁,使发生虹吸的时间小 于14秒。因为虹吸过程中落入雨量计的降水将随 之排出仪器外,而不计入降水量,虹吸时间过长 将使仪器误差加大。 b.在记录时要注意雨量计的型号,因为对于每一 种型号的雨量计,其虹吸管的规格都是一定的, 不能乱用,任一参数的改变都将影响记录的准确 性。
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蒸发量的观测
测定蒸发量的主要仪器——E-601型蒸发器 溢水桶用金属或其它不吸水的材料制成。 它用来承接因暴雨从蒸发桶溢出的水量。用 量尺直接观测桶内水深的溢流桶,应做成口 面积为 300平方厘米的圆柱桶;不用量尺观 测的,所用的溢流桶的形式不拘,其大小以 能容得下溢出的水量为原则。放置溢流桶内 的箱要求耐久、干燥和有盖。须注意防止降 落在胶管上的雨水顺着胶管流入溢流桶内。 不出现暴雨的地方,可以不设置溢流桶。
测定蒸发量的主要仪器——小型蒸发器
一般情况下蒸发器安装在口缘距地面70cm高处,冬 季积雪较深地区的安置同雨量器。每天20时进行观测,测 量前一天20时注入的20mm清水(即今日原量)经24小 时蒸发剩余的水量,蒸发量计算公式如下: 蒸发量=原量+降水量-余量 蒸发器内的水量全部蒸发完时,记为﹥20.0,此种情 况应避免发生,平时要注意蒸发情况,增加原量。 结冰时用称量法测量,其它季节用杯量法或称量法均 可。 有降水时,应取下金属丝网圈;有强烈降水时,应随 时注意从器内取出一定的水量,以防止溢出。
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蒸发量的观测
测定蒸发量的主要仪器——小型蒸发器
小型蒸发器为一口径20、高约 10cm的金属圆盆,口缘镶有角度 为40-45°、内直外斜的刀刃形 铜圈,器旁有一倒水小咀 至底面 高度距离为6.8cm,俯角10- 15°。为了防止鸟兽饮水,器口 附有一个上端向外张开成喇叭状 的金属丝网圈。
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蒸发量的观测
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蒸发量的观测
测定蒸发量的主要仪器——E-601型蒸发器
E-601型蒸发器主要由蒸发桶、 水圈、溢水桶和测针四部分组成。 工作环境温度要求是0-±50℃。
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蒸发量的观测
测定蒸发量的主要仪器——E-601型蒸发器
蒸发桶 是一个器口面积为3000平方厘米、 有圆锥底的圆柱形桶,器口要求正圆,口缘为内 直外斜的刀刃形。 桶底中心装有一根直管,在直管的中部有三 根支撑与桶壁连接,以固定直管的位置并使之垂 直。直管的上端装有测针座,座上装有器内水面 指示针,用以指示蒸发桶中水面高度。 在桶壁上开有溢流孔,孔的外侧装有溢流 嘴,用胶管与溢流桶相连通,以承接因降水从蒸 发桶内溢出的水量。桶身的外露部分和桶内侧涂 上白漆,以减少太阳辐射的影响。
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蒸发量的观测
超声波测距原理,选用高精度超声 波探头,对标准蒸发皿内水面高度变化 进行检测,转换成电信号输出 。
测定蒸发量的主要仪器——超声蒸发传感器
技术指标
测量范围 分辨率 供电 输出 0~100mm 0.1mm 10~15VDC 0~5V(电流最大5Ma) 4~20mA(负载电阻最大500Ω)
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降水量和蒸发量的资料对于我 们利用和改造自然,为国民经济 建设服务有着重要的作用
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降水量的观测
1.降水量 2.降水量观测时的注意事项 3.降水量观测的误差来源 4.测定降水量的主要仪器 a.基本组成及各部分的作用 (1)雨量器 b.观测时的注意事项 测量原理 a.虹吸式雨量计 观测时的注意事项 (2)雨量计 基本组成 b.翻斗式遥测雨量计 测量原理
第七章 降水与蒸发的观测
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第七章 降水与蒸发的观测
概述 降水量的观测 蒸发量的观测 气象应用
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1.降水 (1)第一类降水 (2)第二类降水 2.蒸发 3.降水和蒸发观测的意义
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概 述
降 水 第一类降水:从天空降落到地面上的液态或 固态 水,如雨、雪、冰雹等。 第二类降水:也是广义的降水,包括在地面 上、地面物体的表面上或植物覆盖层的表 面上着落而成的液体或固体状的水分,如 雾、露、霜、雾淞、吹雪等
a.雨量器安置在观测场内固定架子上,器口要保 持水平,口沿离地面高度为70cm,仪器四周不受 障碍物影响,以保证准确收集降水。 b.在冬季积雪较深地区,应在其附近装一备份架 子。当雨量器安在此架子上时,口沿距地面高度 为1.0-1.2m,在雪深超过30mm时,就应该把仪器 移至备份架子上进行观测。 c.冬季降雪时,须将漏斗从承水器内取下,并同 时取出储水瓶,直接用外筒接纳降水。
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降水量的观测 ——测定降水量的主要仪器
一、雨量器 1.基本组成及各部分作用
雨量器由承水器(漏斗)、储水桶(外 桶)、储水瓶组成,并配有与其口径成比例的 专用量杯。 目前我国所用的雨量器承水口为314cm2 。
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承水器和储水筒
承水器和储水筒是 用镀锌铁皮或其它金属 材料制成。承水器口为 正圆形并镶有铜制金属 圈,成内直外斜的刀刃 形,其目的在于防止器 口变形及雨水溅入。承 水器内的漏斗是活动 的。漏斗的作用是防止 雨量桶中收集到的降水 发生蒸发。
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降水量的观测 ——测定降水量的主要仪器
翻斗式遥测雨量计
1、基本组成 翻斗式遥测雨量计是由感 应器、记录器等组成的有线遥 测雨量仪器。感应器由承水 器、上翻斗、计量翻斗、计数 翻斗、干簧开关等组成。上翻 斗是使不同自然强度的降水调 节成近似大小的降水强度,以 减小由于翻斗翻转瞬间所接收 的雨水量,因不同降水强度所 带来的随机性;计量翻斗不直 接计数的原因是为了避免信号 输出系统的电磁场对雨量计量 的影响。记录器由计数器、记 录笔、自记钟、控制线路板等 构成。
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气象应用
适时适量的降水对农业生产提供有利条件
清明要明,谷雨要雨
反常降水带来灾害
长时间、大面积的暴雨,引起洪涝灾害
军事上
降水对舰艇舱面人员、武器装备的影响 降雪影响舰艇目力通讯
蒸发对农业、气象和水文气象研究有意义 降水量和蒸发量的观测资料对于我们利用和改造 自然,为国防和国民经济建设服务有着重要作用
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•降水观测的内容: 降水量 降水强度
降水量是指从天空降 落到地面上的液态或固态 (经融化后)降水,未经 蒸发、渗透和流失而在水 平面上积聚的深度
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1.降水量以mm为单位,取一位小数 2.配有自记仪器的,作降水量的连续记 录并进行整理 3.纯雾、露、霜、雾淞、吹雪、冰针的 量按无降水处理,当其与降水伴见时也 不扣除其量
如图
放大率?
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来自百度文库
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A1H = ( A2 + A3 + A4 ' )h
虹吸雨量计的放大率
设A1为承水器口的横 截面积,A2为进水管的横 截面积,A3为浮子室的横 截面积,A4为虹吸管的横 截面积,θ为虹吸管与 浮子室的夹角。当降水 量为H时,浮子上升的高 度为h
A4 因 A4 ' = cosθ
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降水量的观测 ——测定降水量的主要仪器
虹吸式雨量计
1、测量原理 当雨水通过承水器和漏斗进入浮子室后,水面即升 高,浮筒和笔杆也随着上升(由于笔杆总是做上下运动, 因此雨量自记纸的时间线是直线而不是弧线),下雨时随 着浮子室内水集聚的快慢,笔尖即在自记纸上记出相应的 曲线表示降水量及其强度。当笔尖到达自记纸上限时(一 般相当于10mm),室内的水就从浮子室旁的虹吸管排 出,流入管下的盛水器中,笔尖即落到0线上。若仍有降 水,则笔尖又重新开始随之上升,而自记纸的坡度就表示 出了降水强度的大小。由于浮子室的横截面积与承水口的 面积不等,因而自记笔所记出的降水量是经过放大了的。
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蒸发量的观测
测定蒸发量的主要仪器——E-601型蒸发器
水圈 是装置在蒸发桶外围的环套,用以减 少太阳辐射及溅水对蒸发的影响。 它由四个相同的、其周边稍小于四分之一的 圆周的弧形水槽组成。水槽用较厚的白铁皮制 成,宽20厘米,内外壁高度分别为13.7厘米和 15.0厘米。每个水槽的外壁上开有排水孔,孔口 下缘离水槽均应按蒸发桶的同样要求涂上白漆。 水圈内的水面应与蒸发桶内的水面接近。
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蒸发量的观测
测定蒸发量的主要仪器——E-601型蒸发器
测针 用于测量蒸发器内水面高 度。使用时将测针的插杆插在蒸发桶 中的测针座上(见右图),插杆下部 的圆盘与座口相接。测针所对方向, 全站应统一。插杆上面用金属支架把 测杆平等地固定在插杆旁侧。测杆上 附有游标尺,可使读数精确到 0.1毫 米。测杆下端有一针尖,用磨擦轮升 降测杆,可使针尖上下移动,对准水 面。针尖的外围水面上套一杯形静水 器,器底有孔,使水内外相通。静水 器用固定螺丝与插杆相连,可以上下 调整其位置,恰使静水器底没入水 中。
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蒸发量的观测
1.蒸发量 2.蒸发量观测存在的问题 3.测定蒸发量的主要仪器 (1)小型蒸发器 (2)E-601型蒸发器
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蒸发量的观测
蒸发量是指﹒﹒﹒﹒﹒
指一定口径的蒸发器中,在一 定时间间隔内因蒸发而失去的 水层深度。 以mm为单位,取一位小数。




降水的测定主要是代表性问题,基本上不 存在准确性问题,而蒸发的观测则不仅存 在代表性的问题,而且也存在测定的准确 性问题
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在此同时,地表和水面的水分,又通 过蒸发包括陆面蒸发、水面蒸发以及植物 蒸腾等,不断地进入大气,再通过降水落 到地面,由此形成地-气体系内水分的闭 合循环。由于自然界中水分的循环处于某 种稳定状态,则在这种情况下,降落到地 球表面的降水量应与蒸发量相等。全球的 降水总量估计为HAD×DCDJ~z,由此可见,自 然界所发生的水分循环是非常强烈的。
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储水瓶和雨量杯
储水瓶是有一定 容量并有倒水咀的玻 璃瓶 雨量杯为特制的 玻璃杯,杯上的刻度 一般从0.05mm到 10.5mm,每一小格代 表0.1mm降水量,每 一大格为1.0mm降水 量,量杯的刻度大小 直接表示了降水量, 不必要再进行换算
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降水量的观测 ——测定降水量的主要仪器
2.观测时的注意事项
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降水量的观测 ——测定降水量的主要仪器
光学雨量计
1、基本组成
由一个光源和接收检测装置组成。光源是一个红 外发光管。 2、测量原理 测量雨滴经过一束光线时,由于雨滴的衍射效 应引起光的闪烁,闪烁光被接收后进行谱分 析,其谱分布与单位时间通过光路的雨强有 关。
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(英国)体积小,重量轻且抗躁的
HSS VPF-700最初是由军事上对战 术现场天气传感器的要求而开发出 来的。在任何的天气条件下,传感 器均提供长期的稳定性及高精度测 量;无论是安装在极地,海上,或沿着 当地的高速公路。 VPF-730 测量能见度,雾浓度,降水类 型,降雨及降雪率。
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承水器
定位螺钉 上翻斗 定位螺钉 计量翻斗 计数翻斗 自记钟 履带 计 数 器
控制线路板
翻斗式遥测雨量计感应器
翻斗式遥测雨量计记录器
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降水量的观测 ——测定降水量的主要仪器
翻斗式遥测雨量计 2、测量原理 利用翻斗每翻转一次的雨量是已知的(可为 0.1mm、0.5mm或1mm),而翻斗翻转的次数 是可以记录下来的(翻斗每翻转一次就出发一个 电脉冲)。根据记录下来的翻斗翻转的次数,即 可遥测出降水量的值以及得到降水量随时间的变 化曲线。
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