手册 第九章 降水量和积雪深度

第九章降水量和积雪深度
降水量是指天空中降落到地面上的液体（或融化后的固体）降水未经蒸发、渗透、流失而积聚在水平面上的深度。

以毫米（mm）为单位，取一位小数。

纯系雾、露、霜、雾淞、吹雪、冰针不作降水量处理。

当其与降水伴见时，也不扣其量。

准确地测定降水量对积累资料，预报水情，修建机场和机场其它工程设施都有重要的作用。

因此，应当熟练地掌握其测定方法，保持测量仪器处于良好状态，以使降水量的观测准确无误。

积雪深度是指积雪表面至地面之间的厚度。

单位为厘米。

观测积雪深度对积累资料，掌握各地积雪期间的深度情况以及对机场跑道的使用，均有一定作用。

第一节降水量和积雪深度的观测
一、降水量的观测
（一）观测项目
降水量的观测项目包括：日降水量、最大冰雹的最大直径、直径大于10毫米的最大冰雹的重量。

（二）观测时间
24小时观测的机场气象服务机构最后一次观测在日界时；13小时观测的机场气象服务机构最后一次观测在12 时。

当遇有下列情况之一时，应及时测定降水量。

1、当日最后一次观测，降水仍未停止时；
2、值班期间降水停止时；
3、降水量很大雨量筒储水瓶内将容纳不下时；
4、有关部门临时需要了解降水量时。

（三）降水量的测定
1、人工观测时降水量的测定
（1）液态降水量的测定方法
降水已停，可在观测场或室内进行，如降水未停，应先用空储水瓶换出雨量筒中盛有雨水的储水瓶，拿回室内量取。

量取时，将雨水一滴不剩地倒入雨量杯中，再把雨量杯放平（或用姆指和食指夹持雨量杯上端），视线以水凹面最低处平行为准读数，精确到0.1毫米，如一次量不完，可分几次测量，最后求出其总和。

每次量过的雨水应倒入容器内，以备复查。

（2）固态降水的测定方法
先用空储水筒换下盛有降水物的储水筒，带回室内测定，常用方法是：
A 待降水物融化后，按测定液态降水量的方法进行。

B 为能较快的测定降水量并避免蒸发，可往筒内注入定量的温水，加速降水物的融化，最后再从量得的水量中减去注入的温水量。

C 如果有台称，也可先用台称称出降水物的重量（克）。

因为一立方厘米的水等于一克重，所以，水的重量在数值上等于水的体积。

即：重量=体积=降水量（深度）×雨量器的面积
降水量=重量÷雨量器的面积（厘米²）
=重量÷雨量器的面积×10（毫米）
例：称得内径为20cm的雨量器内的降水重是31.4克，求降水量？
降水量=31.4÷（10²×π）×10=1（毫米）
D 如有吹雪现象时,应将吹入雨量筒内的雪清除掉,不计算其降水量。

（3）无雨量器配套的量杯测定降水量的方法
可用上、下内径一致的量杯代替，先量出雨量筒和量杯的内径。

然后根据量杯的水深，按下列公式求出。

降水量=（量杯内半径）²/（雨量筒内半径）²×量杯中水的深度
例：量杯内直径为20毫米，雨量筒内直径为200毫米，量杯水深是20毫米，求降水量？
量杯和雨量筒的内半径是：20/2毫米 200/2毫米
降水量=10²/100²×20=0.2（毫米）
2、使用自动观测设备时降水量的测定
使用自动观测设备测量降水量时，应当从显示终端直接读取降水量数据。

二、积雪深度的观测
（一）观测时间
当视区内的地面被雪覆盖达到或超过一半的情况下，应观测积雪深度。

通常只观测一天内最大的积雪深度，而最大积雪深度观测的时间在一日内积雪深度最大的时候。

但如遇有下列情况时，应立即进行观测。

1、当日最后一次观测若降雪尚未停止时；
2、值班期间降雪停止后（应立即进行观测）；
3、有积雪而无降雪，仍应在每日00时定时观测；
4、有关部门临时需要了解积雪深度时。

（二）积雪深度的测定
观测积雪深度是用一木制的有厘米刻度的直尺或用普通的米尺，测量时，先将积雪尺（米尺）垂直插入雪中，到尺的下端刚刚接触地面为止，然后读取雪深值，精确到1厘米。

使用固定积雪尺测量时，可直接读取雪深值，精确到1厘米。

观测地段选择在观测场内，一般选择三个点，每点间距6米。

测定时，分别观测求其平均值。

雪日较多的地方，在入冬前应平整好地段，清除杂草，并作上标志，以备积雪期观测。

若机场气象服务机构四周积雪面积过半，观测地段因某种原因而无积雪时，则应在就近积雪的地段选择有代表性的测点测量雪深。

第二节降水量和积雪深度的记录
一、降水量的记录
（一）降水量测定后应立即记入例行观测簿纪要栏内,记整数和小数一位,第二位小数四舍五入,同时注明测定时间。

不足0.05毫米或有微量降水而因蒸发
过速，观测时无量，降水量记0.0，最后将当日各次降水量的总和记在日降水量栏内。

（二）最大冰雹的最大直径、最大重量用文字记在纪要栏内。

二、积雪深度的记录
（一）积雪深度记录整数（小数四舍五入），将其观测值记录在观测簿“最大积雪深度”栏，不足0.5厘米时，记“0”。

（二）临时量取的积雪深度，记录在纪要栏内，其最大深度记录在“最大积雪深度”栏内。

第三节测量降水的仪器
测量降水的仪器设备主要有雨量器、翻斗式雨量计和虹吸雨量计。

它们是用来测定一定时间内的液体和（或）固体降水量的仪器设备。

本节只对雨量器和翻斗式雨量计做简单介绍,其它仪器设备的构造、安装、使用等见有关产品说明书。

一、雨量器
（一）雨量器的构造
雨量器为一个金属圆筒，目前我国所用的是筒口直径为20厘米的雨量器。

它的构造如图9-1所示。

包括接水的承水器（漏斗）、储水筒（外筒）、收集雨量用的储水瓶，以及配置与其口径相对应的专用雨量杯，如图9-2所示。

图9－1 雨量器的构造图9－2 专用雨量杯承水器和储水筒是用镀锌铁皮或其它金属材料制成的，承水器口为正圆形，并镶有铜制金属圈，是内直外斜的刀刃形，其目的在于防止器口变形及雨水溅入。

承水器的漏斗是活动的，降雪时，可以将漏斗取走。

储水瓶是有一定容量并有倒水咀的玻璃瓶。

雨量杯是与承接口口径成比例的专用特制玻璃量杯，杯上的刻度一般从0.1至10.5毫米，每一小格代表0.1毫米降水量，每一大格代表1.0毫米降水量。

它们的关系为：
设雨量筒的截面积为S，筒内水深为H，则筒内水的体积为：
V=H×S
把筒内水倒入雨量杯内，设雨量杯的截面积为S′，水深为h，则
V=h×S′
因H×S=h×S′
所以h=S/S′H
以口径20厘米的雨量器为例，雨量杯的口径为4厘米，若雨量器内的水深为1毫米，则倒入雨量杯内表现的高度为：
h=S/S′H
=π×10²/（л×2²）×0.1厘米
=2.5厘米
=25毫米
即量杯上每隔25毫米刻成一大格，作为一毫米降水量。

所以量杯的放大倍数为S/S′
因此，一定口径的量杯适用于测定对应口径雨量器的降水量。

如专用杯打破，需用其它量杯代替时，应当进行换算。

（二）雨量器的安装
1、安置在观测场内，不受四周仪器及障碍物影响的地方。

器口距地面高度70厘米，并保持水平。

2、冬季积雪较深地区，应在其附近装一备份架子。

当雨量器安装在架子上时，器口距地面高度为1.0－1.2米。

当雪深超过30厘米时，应把仪器移至备份架子上进行观测。

3、降雪时，须将承雨口从储水筒上拧下（或换为承雪口），取出储水瓶和漏斗，直接用储水筒容纳降水。

（三）雨量器的维护
1、每次巡视仪器时，应注意清除仪器上的灰尘、杂物等，并使之随时处于清洁状态。

2、经常检查雨量筒有无漏水、渗水现象，发现问题应及时维修。

3、严防重压，避免碰撞，以免雨量筒承接口变形影响降水量或储水瓶、雨量杯破裂。

二、翻斗式雨量计
（一）单翻斗雨量传感器
1、构造和原理
该传感器也是用来自动测量降水量的仪器，主要由承水器（口径为159.6mm）、过滤漏斗、翻斗、干簧管和底座等组成（见图9-3）。

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/min。

2、安装与维护
单翻斗雨量传感器应安装在观侧场内预制水泥座上（见图9-3），保持筒口水平。

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。

其他参照设备维护手册。

图9－3 单翻斗雨量传感器
（二）自动气象观测系统中的雨量传感器
1、自动气象观测系统中的雨量传感器如图9-4所示，采用翻斗式结构，其分辨率为0.2mm。

2、雨量桶和标准尺寸的翻斗均由铝合金制成。

承雨口面积为400平方厘米，直径225毫米，在桶身底部安装有翻斗和计数装置，用三个螺丝和水平装置固定，以保证翻斗的水平。

为保证测量的准确，传感器采用了两个翻斗，并安装在一个轴上，当一个翻斗装满时发生翻转，另一个翻斗则翻上来承接降水。

3、在翻斗的底部安装有一个虹吸装置和磁吸式的微动开关，以控制流量和计数。

4、只要有降水，翻斗就会不断的翻转，并带动磁吸式的微动开关不断的开关。

5、此类传感器可以增加加热器。

其目的是为了融化固态降水，当温度低于4℃时加热器开启。

6、安装及维护请参考设备维护手册。

图9－4 自动气象观测系统中的雨量传感器
第四节测量积雪深度的仪器
测量积雪深度的仪器主要有固定式积雪尺和移动式积雪尺。

两者构造原理基本相同，通常使用木质材质，以厘米为单位，标有刻度，刻度范围为0-100。

两者区别在于固定式积雪尺底部较长，并刷有防腐漆，固定在常规观测场内（如图9-5）。

图9－5 量雪尺。