2010z7XD第七章 降水与蒸发的观测解析

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
h n 令 H
n即为虹吸雨量计的放大率
A1 A4 A2 A3 cos
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。
放大率?
A1H (A 2 A 3 A 4 )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 cos
A4 h A1 ( A2 A3 ) H cos
3、测定蒸发量的主要仪器 (2) 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℃。
(2) E-601型蒸发器
(2)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,座上装有器内水面批示针,用以指示针,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。 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。
3、测定蒸发量的主要仪器 (1)小型蒸发器
小型蒸发器为一口径 20±0.03cm、高11.5cm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。
• •
复习思考题
1.我国气象台站的降水观测包括哪些内容?什么是降水量和 降水强度? 2.雨量器、雨量计器口变形或器口不水平,对降水量测定的 准确度有何影响?为什么? 3.用雨量器测量降水量。仪器的放大率与什么因素有关? 4.20cm雨量器专用量杯损坏,又无备份件,用普通量杯量得 为219.8cm3,量杯直径2cm,其降水量是多少? 5.影响降水量测定的因素是什么? 6.虹吸式雨量计的作用原理如何?仪器的放大率与什么因素 有关?仪器的精确度主要与什么因素有关?
back
3、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
(3)超声蒸发传感器
蒸发量的观测
(1)蒸发量是指 ﹒﹒﹒﹒﹒
由于蒸发而消耗掉 的水层厚度
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
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
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。 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。
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,插杆下部的圆盘与座口相接。测 什所对方向,全站应统一。插杆上面用 金属支架把测杆平等地固定地插杆旁侧。 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,可使什尖上下移动,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。
(2)虹吸式雨量计
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。
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
(3)翻斗式遥测雨量计
测量原理 利用翻斗每翻转一次的雨量是已知的,而翻 斗翻转的次数是可以记录下来的。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。
(4)气象应用

农谚说:“清明要明,谷雨要雨”。这说明适时适量的 降水对农业生产能提供有利的条件,是人类生存发展和生态 系统得以维系的淡水资源供应源。而反常降水则会带来灾害。 我国大部分地区降水都集中在下半年,而这时正是农作物的 生长季节,大型降水的多少能造成大面积的涝旱。尤其是时 间长、面积大的暴雨,还能引起洪水泛滥,不仅对生产建设 造成极大的危害,而且对人民的生命财产也带来巨大的威胁。 因此,工农业生产、交通运输、水利建设、防涝抗旱等都需 要及时准确的降水观测资料。 降水在军事上也有很重要的影响,比如降水对舰艇舱面 人员的健康力和战斗力影响较大,对武器装备也会产生一定 的不良影响;降雪会迅速改变海岸目标的伪装条件,使舰艇 目力通信和利用天体及沿岸目标定位的工作受到限制。 蒸发在地球的水表面、土壤以及雪和冰表面不停的发生, 植被也总是以最大速度蒸腾水汽。蒸发也是地气间水分循环 的主要环节之一,它不仅以水汽的形式进入大气,而且还在 地面与大气间传递热量,蒸发对农业、气象和水文气象研究 都具有重要意义。
(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。
(3)雨量传感器
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。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
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)。
(2) E-601型蒸发器的测针
3、测定蒸发量的主要仪器 (3)超声蒸发传感器
超声蒸发传感器由超声波传感器 和不锈钢圆筒组成。根据超声波测距 原理,选用高精度超声波探头,对 E601B型蒸发器内水面高度变化进行 检测,H CW t / 2 ,CW水中声速、t 超声波脉冲往返于水面高度H经历的 时间,转换成电信号输出。并配置温 度校正部分,以保证在使用温度范围 内的测量精度。它的测量范围为0100mm,分辨率0.1mm ,测量准确度 ±1.5%,在气温0~+50℃范围使用。
(1)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。
课 程 教 学 参 考 书
专业基础课 电子版 (第四版)
第七章 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
1、概述
(1)降水 第一类降水 第二类降水 (2)蒸发 (3)降水和蒸发观测的意义
1、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
复习思考题
7.试述翻斗式遥测雨量计的构造原理。 8.正常情况下,雨量自记纸上的曲线形式如何?为什么? 9.比较20cm口径小型蒸发器与E-601型蒸发器的精度,并说 明理由。 10.积雪深度、雪压在什么条件下观测?某次用体积量雪器 观测得到容积等于440cm3的水,求雪压。 11.用称雪器称量得某样本秤杆刻度数m=5.9,求雪压。
(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。
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
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。 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
来自百度文库
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。
back
2、降 水 观 测
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
back
(4)雨量传感器
雨量传感器主要有: 翻斗式雨量传感器:用来连 续采集液体降水量的,分为双翻 斗与单翻斗两种,其结构和测量 原理与前述的感应器相同。 双阀容栅式雨量传感器:是 用来连续采集液体降水量的,由 承水器、贮水室、浮子与感应极 板,以及信号处理电路等组成。 测量原理是利用贮水室内浮子随 雨量上升带动感应极板,使容栅 移位传感器产生的电容量变化, 经转换为位移计量的原理测得降 水量。
相关文档
最新文档