现代大气探测学第九讲1降水与蒸发的观测

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
观测与记录
• 每天08、20时分别量取前12h降水量 • 降雪时，取下承水器，换上承雪口。将雪融化
25mm
• 将量杯上每2.5mm刻制一条线，那么 代表降水量为0.1mm
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
d.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
雨量器缺点
• 完全人工操作 • 必须在降水后才能进行测量
------无法实现气象观测的自动化与遥测化
（2）虹吸式雨量计 （已淘汰）
a、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。
1、概述
（1）降水 （2）蒸发 （3）降水和蒸发观测的意义
1、概 述
降水
从云中降落或从大气沉降到地面的 液态或固态的水汽凝结物，包括：雨、 雹、雪、露、雾凇、白霜和雾降水
1、概 述
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
（3）翻斗式遥测雨量计
基本组成
翻斗式遥测雨量计是 由感应器、记录器和电源 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 簧管等组成。记录器由计 数器、记录笔率
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
n即为虹吸雨量计 的放大率
A 1H(A 2A 3A 4)h
令 h n
H
A1 A2 A3 A4
1.降水观测
2.降水量
3.降水强度
4.降水量观测的误差来源
5.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
（3）雨量传感器
1、降水观测？
降水量 降水强度
2、降水量的定义？
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、汇聚和 流失而在水平面上积聚的深度。以mm为单位，取 一位小数。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
误差占总降水量的10%以上
5、测定降水量的主要仪器？
（1）雨量器
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。
h=R2/r2
• R-承水器半径 我国10cm
• r-雨量杯半径
2cm
• h-雨量杯中降水高度
• 若承水器水深1mm时，则量杯水深
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 5.1×1017kg，由此可见，自然界所发生的水分 循环是非常强烈的
1、概 述
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
2、降 水 观 测
雨量器观测时的注意事项
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
c.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
虹吸式雨量计观测时的注意事项
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。
现代大气探测学
南京信息工程大学 夏俊荣 xiajunr03126
2019年11月8日
致谢
本课程多媒体教材是在兰州大学 张文煜教授的同类教材基础之上修 改完成，此外还得到了其他诸位老 师的帮助，在此谨表示衷心感谢。
第九讲（1） 降水与蒸发 的观测
1、概述 2、降水观测 3、蒸发量的观测 4、气象应用
后再量取。或直接将固体降水连外筒用专用台 秤称量（扣除外筒重量） • 在炎热干燥的日子，为防止蒸发，降水停止后， 要及时观测 • 降水大时，增加人工观测次数 • 无降水时，降水量栏空白不填。不足0.05 mm， 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）。出现雪暴时，应观测其降水量
3、降水强度？
降水强度：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
降水强度分类：降水根据强度大小可分为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）
4、引起降水量观测的误差有哪些？
• 雨水溅失 • 大到暴雨时，1-2% • 蒸发损失 • 单次观测误差0.3-0.5mm • 风造成的误差 • 风是造成降水测量误差的主要原因，