2010z7XD第七章 降水与蒸发的观测解析
多媒体之降水和蒸发的观测
多媒体之降水和蒸发的观测降水和蒸发是地球水循环中非常重要的环节。
对于了解气候变化、水资源管理以及环境监测等方面都起着重要的作用。
而多媒体技术的运用，使得降水和蒸发的观测更加精确、全面，并且可以方便地进行数据分析和展示。
传统的降水观测主要依赖于雨量计的使用。
但是雨量计只能记录一个站点的降水量，并且需要人工收集数据，往往无法覆盖大范围的区域。
而多媒体技术可以通过卫星遥感、雷达观测、浮标等多种手段实时获取大气中的云和降水信息。
通过多媒体技术，我们可以获得不同时间和空间尺度下的降水分布情况，进而对降水的时空分布规律进行深入研究。
蒸发是水循环过程中水从地表向大气中转移的过程，也是地球水循环中的重要组成部分。
传统的蒸发观测主要通过蒸发皿、憎水纸等实验仪器测量。
这种观测方式需要人工参与，耗费时间和人力资源，并且只能测量特定地点的蒸发速率。
多媒体技术的应用使得蒸发观测更加方便和智能化。
通过使用多媒体技术，我们可以利用遥感、气象站点等传感器获取地表水分蒸发的数据，并进行实时监测和分析。
多媒体技术还能将降水和蒸发观测数据与其他气象和环境参数进行综合分析。
通过建立大气环境模型，我们可以通过多媒体技术将观测数据与模型进行集成，从而更好地了解降水和蒸发对气候变化、地表水资源管理等方面的影响。
同时，多媒体技术还可以帮助研究人员进行数据可视化展示，使得复杂的数据变得直观易懂。
总结来说，多媒体技术的运用极大地提升了降水和蒸发的观测能力。
通过多种传感器的配合以及数据分析和可视化技术的应用，我们可以更好地了解降水和蒸发的特征和规律，并为气候变化研究、水资源管理等领域提供更准确的数据支持。
多媒体技术在降水和蒸发观测领域具有广泛的应用。
它通过结合遥感技术、气象雷达、数字图像处理和气象模型等手段，实现对降水和蒸发过程的全面监测和分析。
下面我们将重点讨论多媒体技术在降水和蒸发观测中的应用以及其带来的益处。
首先，利用多媒体技术进行降水观测，可以提供更准确、全面的降水数据。
气象蒸发观测实验报告
气象蒸发观测实验报告1. 引言蒸发是指液体在常温下从液态转变为气态的过程。
蒸发过程中，液体表面的分子受到外界热量的激发，逐渐获得足够的动能，从而克服液体内部分子间的相互作用力，使得液体分子逸出形成气态。
蒸发是自然界中很常见的现象，它对地球水循环、气候变化等有着重要的影响。
因此，了解和研究蒸发过程对于气象科学具有重要意义。
本实验旨在通过观测液体蒸发的过程，探究蒸发与外界环境因素之间的关系，进一步了解蒸发的规律。
2. 实验方法2.1 实验器材- 蒸发皿- 温度计- 秤- 平衡杆和挂钩- 不同液体（如水、酒精、盐水等）2.2 实验步骤1. 将蒸发皿清洗干净并擦干。
2. 在蒸发皿中注入一定的液体（如水）。
3. 将蒸发皿置于室内，避免直接日光照射。
4. 在蒸发皿旁边的环境中设置温度计，并记录环境温度。
5. 将蒸发皿挂到平衡杆上。
6. 通过调整平衡杆和挂钩的位置，使蒸发皿完全悬空，并记录此时的重量。
7. 以一定时间间隔（如每小时）测量蒸发皿的重量，并记录下来。
8. 持续观察蒸发的过程，直至蒸发皿的质量变化趋于平稳。
9. 在实验过程中，记录环境温度的变化。
3. 实验结果经过实验观测和记录，得到如下结果：时间（小时）蒸发皿质量（克）环境温度（摄氏度）0 100 201 98.5 212 96.8 22.53 95.1 23.24 93.7 245 92.3 246 90.9 23.57 89.5 22.94. 实验分析4.1 蒸发速率与时间的关系根据蒸发皿质量的变化趋势，可以发现蒸发速率是随时间的增加而逐渐减小的。
最初蒸发速率较大，但随着蒸发的进行，蒸发皿中的液体减少，分子间的距离增大，因此蒸发速率逐渐减小。
4.2 蒸发速率与环境温度的关系根据实验结果，可以观察到随着环境温度的升高，蒸发速率有所增加。
这是因为温度的升高会增加液体分子的活动能力，使分子能够克服液体内部的相互作用力而蒸发为气态。
因此，环境温度越高，液体分子蒸发的速度越快，蒸发速率越大。
降水蒸发数据分析报告(3篇)
第1篇一、引言降水蒸发是地球上水分循环的重要组成部分，对于维持地球生态平衡、水资源分布和气候变化等方面具有重要意义。
本报告通过对某地区多年的降水蒸发数据进行统计分析，旨在揭示该地区降水蒸发规律，为水资源管理和生态环境建设提供科学依据。
二、数据来源及处理1. 数据来源本报告所采用的数据来源于某气象站，包括该地区1950年至2020年的月降水量、月蒸发量、气温、相对湿度等气象要素。
数据时间跨度较长，能够较好地反映该地区降水蒸发变化趋势。
2. 数据处理（1）数据清洗：对原始数据进行筛选，剔除异常值和缺失值，确保数据质量。
（2）数据转换：将月降水量、月蒸发量转换为年降水量、年蒸发量，便于后续分析。
（3）数据标准化：对气温、相对湿度等数据进行标准化处理，消除量纲影响。
三、降水蒸发特征分析1. 降水特征（1）年降水量变化趋势：从1950年至2020年，该地区年降水量呈现波动上升的趋势。
其中，20世纪50年代和70年代降水量相对较少，而20世纪80年代、90年代和21世纪初降水量相对较多。
（2）季节分布：该地区降水主要集中在夏季，夏季降水量占全年降水量的60%以上。
冬季降水量较少，仅占全年降水量的10%左右。
（3）年降水量变异系数：年降水量变异系数在0.15至0.25之间，表明该地区降水量的年际变化较小。
2. 蒸发特征（1）年蒸发量变化趋势：从1950年至2020年，该地区年蒸发量呈现波动下降的趋势。
其中，20世纪50年代和70年代蒸发量相对较高，而20世纪80年代、90年代和21世纪初蒸发量相对较低。
（2）季节分布：该地区蒸发量主要集中在夏季，夏季蒸发量占全年蒸发量的60%以上。
冬季蒸发量较少，仅占全年蒸发量的10%左右。
（3）年蒸发量变异系数：年蒸发量变异系数在0.15至0.25之间，表明该地区蒸发量的年际变化较小。
3. 降水蒸发比（1）年降水蒸发比：该地区年降水蒸发比在0.5至0.7之间，表明该地区水分循环处于相对稳定状态。
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
2.降水与蒸发[课堂课资]
![2.降水与蒸发[课堂课资]](https://img.taocdn.com/s3/m/33e45442f8c75fbfc67db2a1.png)
➢ 大气水的更新周期约为8.1d。
学习材料
4
二、大气水分输送计算器
➢ 大气水：以水汽、水滴和冰晶形式存在于大气中 的水称为大气水。
➢ 全球大气中水汽总量为12.9km3，相当于25mm的 平均水深。
➢ 大气中的水汽随纬度而变化，纬度越高，大气中 的水汽含量越低。
如果资料失去了一致性，要进行还原计算。 资料的一致性审查主要是指径流资料的一致性及 径流还原计算。
学习材料
32
▪ 径流还原计算是为了求得天然情况下的河川径流 量，以保持河川径流量资料的一致性。
▪ 天然河川径流量是实测河川径流量与还原水量之 和。
▪ 还原水量包括：
➢ 测站以上农业灌溉耗水量
➢ 城镇工业用水及生活用水耗水量
学习材料
10
一、地球上的水量平衡
3.全球水量平衡
多年平均的水量平衡公式：
Ec Em Pc Pm 或 P E
上式表明，长期而言，地球上的总降水量等于蒸发量。
学习材料
Hale Waihona Puke 11三、地表水资源的构成
1.地表水资源的构成
➢ 地表水资源的收支变化主要是：降水、蒸发、径流。 ➢ 三者之间的数量变化关系制约着区域水资源数量的多
学习材料
15
学习材料
16
➢ 陆地蒸发E，mm。
指特定区域天然情况正反实际总蒸散发量，又称流 域蒸发。等于地表水体蒸发、土壤蒸发、植物散发 量的总和。
估算方法
➢ 流域水量平衡方程间接估算法 ➢ 计算公式：Penman-Monteith公式。
多年平均年蒸发量等值线图的绘制
➢ 资料的选用 ➢ 分析多年平均蒸发量地区分布规律 ➢ 勾绘等值线图
民用航空气象探测07 降水和蒸发共51页文档
Hale Waihona Puke 谢谢11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
民用航空气象探测07 降水和 蒸发
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
大气探测第七章(2)：降水与蒸发的观测
32
2.测量蒸发量的主要仪器
E601B
水圈：
型 蒸
发
器
是安装在蒸发桶外围的环套，材料也 是玻璃钢。用以减少太阳辐射及溅 水对蒸发的影响。它由四个相同的 弧形水槽组成。
33
2.测量蒸发量的主要仪器
E601B
型 蒸
发
器
溢流桶： 是承接因降水较大时而由蒸 发桶溢出的水量的圆柱形盛 水器，可用镀锌铁皮或其它 不吸水的材料组成。桶的横 截面以300cm2为宜，溢流桶 应放置在带盖的套箱内。须 注意防止降落在胶管上的雨 水顺着胶管流入溢流桶内。
34
2.测量蒸发量的主要仪器
E601B
型 蒸
发
器
测针： 是专用于测量蒸发器内水面高 度的部件，应用螺旋测微器的 原理制成。读数精确到0.1mm。 测针插杆的杆径与蒸发器上测 针座插孔孔径相吻合。测量时 使针尖上下移动，对准水面。 测针针尖外围还设有静水器， 上下调节静水器位置，使底部 没入水中。
37
2.测量蒸发量的主要仪器
E601B
型 蒸
发
器
观测与记录： 每日20时进行观测。观测时先调整测针针尖与水 面恰好相接，然后从游标尺上读出水面高度。读 数方法：通过游尺零线所对标尺的刻度，即可读 出整数；再从游尺刻度线上找出一根与标尺上某 一刻度线相吻合的刻度线，游尺上这根刻度线的 数字，就是小数读数。 蒸发量=前一日水面高度+降水量(以雨量器观测 值为准)-测量时水面高度。
雨 量 器
雨量器的结构： 由雨量筒（包括承水器、储水瓶、 外筒）和量杯组成。
R=10cm
r=2cm
多媒体课件之降水和蒸发的观测
02
降水与蒸发观测技术
降水观测技术
雨量器
用于测量液态和固态降水，通常由一个收集容器和一个测量器组成。收集容器用于收集降 水和记录时间，测量器则用于计算降水量。
遥感技术
通过卫星或飞机等遥感设备，对云层和降水进行观测。这种技术可以提供大范围、连续的 降水信息，但需要一定的数据处理和分析能力。
雷达
利用雷达发射电磁波，然后接收从云层和降水反射回来的电磁波，根据反射回来的电磁波 的形状和大小，判断云层和降水的性质。雷达是短时、短距离的降水观测技术，但可以提 供非常详细的云层和降水信息。
会减少地表的水量，而蒸发则会增加地表的水量。
降水与蒸发观测的历史与发展
降水观测历史
降水观测最早可以追溯到古代，人们通过记录雨量、雪量等来预测天气和农 业收成。现代的降水观测则采用更为精确的仪器和方法，如雨量筒、遥感技 术等。
蒸发观测历史
蒸发观测的发展相对较晚，主要是在20世纪以后。随着科技的发展，人们开 始使用各种仪器和方法来测量水体的蒸发量，如蒸发皿、卫星遥感等。
案例三：基于遥感的城市降雨分布研究
总结词
基于遥感的城市降雨分布研究是一项具有挑战性的工作，它 通过遥感技术对城市降雨进行监测和分析，为城市规划和气 象服务提供了重要的技术支持。
详细描述
在城市规划和气象服务中，对城市降雨的监测和分析是一项 重要而具有挑战性的工作。基于遥感的城市降雨分布研究通 过遥感技术实现对城市降雨的实时监测和数据分析，为城市 规划和气象服务提供了重要的技术支持。
《多媒体课件之降水和蒸发 的观测》
2023-10-30
contents
目录
• 降水与蒸发观测简介 • 降水与蒸发观测技术 • 降水与蒸发观测数据及分析 • 降水与蒸发观测的挑战与前景 • 案例分析与实践操作
《中国天气》课件：第7章 大型降水天气过程
南京信息工程大学 大气科学系
南京信息工程大学 大气科学系
水分循环过程
南京信息工程大学 大气科学系
云滴增长取决于云层厚度，云 层厚度取决于水汽条件和垂直运动条 件，因此降水分析就是对水汽条件和 垂直运动条件进行分析。
南京信息工程大学 大气科学系
2 暴雨形成条件 充分的水汽供应 强烈的上升运动 较长的持续时间 因此要研究环流形势
d
div V
0
dt
则得水汽方程的另一形式 :
dq dt
c
Kq
2q z 2
南京信息工程大学 大气科学系
如果没有凝结或蒸发，且湍流扩散也 很小，可以忽略不计，则 dq 0
dt
这表示空气质块的比湿保持不变
讨论: a. 蒸发 c<0 dq 0 增加
dt
b. 凝结 c>0
dq 0 dt
减少
南京信息工程大学 大气科学系
➢ 降水的形成与诊断 ➢ 大范围降水的环流特征 ➢ 降水的天气尺度系统 ➢ 暴雨中尺度系统 ➢ 不同高度急流对暴雨生成的作用 ➢ 习题
南京信息工程大学 大气科学系
§7.1降水的形成与诊断
降水形成过程 水汽方程和降水率 水汽条件的诊断分析 垂直运动条件的诊断分析 地形和摩擦对降水的影响
南京信息工程大学 大气科学系
单位体积内水汽的 水平净流入或净流出
量
qVh
（2）表达式:
q Vh 0 qVh 0
辐散 辐合
（3）降水率：由7.1式可得：整层大气的水汽 水平通量散度
即为降水率。I=-D
南京信息工程大学 大气科学系
1
qV
1
V
q
1
q
V
g
怎样观察和分析降水现象？——教案教学方法分享
降水是指大气中水分经过一定的水文过程转化成雨、雪、雹等形式的自然现象。
在很多的自然灾害中，降水起到了至关重要的作用，如洪水、干旱、风灾等等。
了解降水现象并学会观察和分析这一现象，对于我们的生活和工作都有着非常重要的意义。
怎样观察和分析降水现象呢？本文将针对这一问题，进行教案教学方法的分享。
一、教学目标1.了解什么是降水、水形式有哪些；2.熟悉测量降水的仪器和方法；3.掌握观察分析降水现象的方法；4.运用所学知识解决实际问题。
二、教学步骤步骤一：介绍降水的概念和形式降水是指大气中水分转化成雨、雪、雹等形式降到地面上的自然现象，其主要有以下形式：1.雨水：是大气中水滴集合后形成的液态降水，一般包括毛毛雨、中雨、大雨、暴雨等不同形态。
2.雪花：是大气中水蒸气在低温条件下形成的冰晶体，一般在冬季出现。
3.冰雹：是大气中水滴和雪花在上升气流作用下形成的球形和不规则形状的冰粒，一般在雷雨天气中出现。
步骤二：了解测量降水的仪器和方法降雨量是指单位时间内落在单位面积上的降水量。
测量降水量的仪器主要有雨量计，主要有玻璃漏斗式雨量计、蒸发式雨量计、翻斗式雨量计等。
其测量步骤为：将雨量计底座安装水平稳固，置放在测量地点上，注意排水畅通，及时倾倒雨量计内积聚的降水量，记录雨量和测量时间。
步骤三：掌握观察分析降水现象的方法观察分析降水现象的方法主要包括以下几个方面：1.观察天空：云层的颜色、云高、云形状、云的运动等可以提供关于降水的重要信息。
2.测量气压：当气压降低时，是降水发生的前兆。
3.观察动植物现象：当动植物在天气变化前出现异常行为时，也可能是降雨的信号。
4.观察天气预报：观察天气预报可以了解到天气的变化，从而进一步判断是否会有降水。
步骤四：运用所学知识解决实际问题根据所学知识和观察分析的方式，可以解决很多涉及到降水的实际问题，例如：1.制定防汛预案和避险计划等，保障人民生命财产安全；2.进行农业生产管理和灾害减轻措施制定等，促进农业可持续发展；3.分析城市排水体系和道路排水条件的合理性，指导城市建设规划。
2.降水、蒸发、径流基本知识分析
降水大气中的液态或固态水，在重力作用下，克服空气阻力，从空中降落到地面的现象称为降水。
降水的主要形式是降雨和降雪，前者为液态降水，后者为固态降水，其他的降水形式还有露、霜、雹等。
凡日降水量达到和超过50mm的降水称为暴雨。
暴雨又分为暴雨、大暴雨和特大暴雨三个等级。
小雨：12小时内降水量为0.1-4.9mm或24小时内降水量为0.1-9.9mm降雨。
中雨：12小时内降水量5.0～14.9mm或24小时内降水量10.0～24.9mm的降雨过程。
大雨：12小时内降水量15.0～29.9mm或24小时内降水量25.0～49.9mm的降雨过程。
暴雨：12小时内降水量30.0～69.9mm或24小时内降水量50.0～99.9mm的降雨过程。
大暴雨：12小时内降水量70.0～139.9mm或24小时内降水量100.0～249.9mm的降雨过程。
特大暴雨：12小时内降水量大于等于140.0mm或24小时内降水量大于等于250.0mm的降雨过程。
小雪：12小时内降雪量小于1.0mm(折合为融化后的雨水量，下同)或24小时内降雪量小于2.5mm的降雪过程。
中雪：12小时内降雪量1.0～3.0mm或24小时内降雪量2.5～5.0mm或积雪深度达3CM的降雪过程。
大雪：12小时内降雪量3.0～6.0mm或24小时内降雪量5.0～10.0mm或积雪深度达5CM的降雪过程。
暴雪：12小时内降雪量大于6.0mm或24小时内降雪量大于10.0mm或积雪深度达8CM的降雪过程。
一、降水要素降水是水文循环的重要环节。
在水文学中一般只讨论降水时空分布的表示方法和降水资料的整理及应用。
描述降水的基本物理量（即降水的基本要素）介绍如下：（1）降水量（深）。
降水量的概念是时段内（从某一时刻到其后的另一时刻）降落到地面上一定面积上的降水总量。
按此定义，降水量应由体积度量，基本单位为m3。
但传统上总是用单位面积的降水量即平均降水深（或降水深）度量降水量，单位多以mm计，量纲是长度。
实习五_降水和蒸发观测
实习三降水和蒸发观测一、降水的观测我国大部分地区的降水以降雨为主，北方地区冬季以降雪为主。
降水量以降落在地面上的雨或雪、雹等融化后的深度表示，以mm 为单位。
降水量可采用器测法、雷达探测和利用气象卫星云图估算。
器测法用来测量降水量，雷达探测和卫星云图一般用来预报降水量。
（一）器测法器测法是观测降水量最常用的方法，观测仪器通常有雨量器和自记雨量计。
1、雨量器雨量器是直接观测降水量的器具。
它是一个圆柱形金属筒，由承雨器、漏斗、储水瓶和雨量杯组成，如图2-1 所示。
承雨器口径为20cm，安装时器口一般距地面70cm，筒口保持水平。
雨量器下部放储水瓶收集雨水。
观测时将雨量器里的储水瓶迅速取出，换上空的储水瓶，然后用特制的雨量杯测定储水瓶中收集的雨水，分辨率为0.1mm。
当降雪时，仅用外筒作为承雪器具，待雪融化后计算降水量。
图2-1 雨量器示意图用雨量器观测降水量的方法一般是采用分段定时观测，即把一天分成几个等长度的时段，如分成4 段（每段6 小时）或分成8 段（每段3 小时）等，分段数目根据需要和可能而定。
一般采用2 段制进行观测，即每日8 时及20 时各观测一次，雨季增加观测段次，雨量大时还需加测。
日雨量是以每天上午8 时作为分界，将本日8 时至次日8 时的降水量作为本日的降水量。
2、虹吸式自记雨量计自记雨量计是观测降雨过程的自记仪器。
常用的自记雨量计有三种类型：称重式、虹吸式（浮子式）和翻斗式。
称重式能够测量各种类型的降水，其余两种基本上只限于观测降雨。
按记录周期分，有日记、周记、月记和年记。
在传递方式上，有线远传和无线远传（遥测）的雨量计。
（1）称重式：这种仪器可以连续记录接雨杯上的以及储积在其内的降水的重量。
记录方式可以用机械发条装置或平衡锤系统，降水时全部降水量的重量如数记录下来。
这种仪器的优点在于能够记录雪、冰雹及雨雪混合降水。
（2）虹吸式：虹吸式自记雨量计是常用的降水自记仪器，它能连续记录液体降水量和降水时数，从降水记录上还可以了解降水强度。
水文观测
i 1
式中，n——观测次数； Zi——第i次的水位观测值（m）。
日平均水位的计算方法
2、面积包围法 适用条件：一日内水位变幅大，观测时距又不 相等 计算公式：
1 Z 0 a Z1 (a b) Z 2 (b c) ...... Z n1 (m n) Z n n Z 48
称为降水历时，以分钟、小时或天计。单位时间的降 水量称为降水强度，以毫米/分钟或毫米/小时计。
一、基本概念
降水强度等级的划分：
按降雨强度可分为小雨、中雨、大雨和暴雨。 中国气象部门规定，24小时降雨量小于10毫米的降雨 为小雨，10～24.9毫米为中雨，25～49.9毫米为大雨， 大于或等于50而小于100毫米的为暴雨，大于或等于100 而小于200毫米称为大暴雨，大于200毫米称为特大暴 雨。 蒸发量：在一定时段内，水分经蒸发而散布到空中的
2. 自计雨量计 （1）虹吸式 分辨率：0.1mm 降雨强度适用范围： 0.01～4.0mm/min
（2）翻斗式
分辨率：0.1mm
降雨强度适用范围：
4.0mm/min以内
雨量器
雨量器可观测降雪，将漏斗和储水瓶取出， 仅留外筒作为承雪器具。 自记雨量计不能直接用来测量降雪过程。
（二）降水资料的整编
式中，Z0 , Z1,……Zn——各次观测的水位，m； a, b……m, n——相邻两次水位间的时距，h。
面积包围法示意图
水 位 Z (m) Zn Z0
Z3 Z1
Z2 Zm Zn-1
a
b
c
m
n
时间（小时）
二、流量测验
流量：单位时间内通过江河某一横断面的水 量，以m3/s计。
水文观测的知识点总结
水文观测的知识点总结一、水文观测的基本概念1.水文观测是指通过对水文要素的测量和监测，进行水文数据的收集和分析，以了解水文变化规律，预测水文情势，评估水资源利用情况，保护水环境等目的。
2.水文观测是水文科学研究的基础，也是水资源管理和水环境保护的重要手段。
3.水文观测的对象包括大气、地表和地下水体系，需要对降水、蒸发、地表径流、地下水位、水质等水文要素进行监测和测量。
4.水文观测的数据应具有准确性、连续性、时空分辨率高等特点，可以为科学决策提供可靠的数据支持。
二、水文观测的重要水文要素1. 降水降水是指大气中水汽凝结成液态水或固态水晶体，落到地面或水面上的现象。
通过对降水量、降水强度、降水时空分布等进行监测，可以了解降水对地表径流和地下水的补给作用，为水资源管理和干旱监测提供数据支持。
2. 蒸发蒸发是指液态水表面变为水蒸气并向大气中释放的过程。
蒸发是地球水循环的重要环节，通过对蒸发量的监测，可以了解水体的蒸发散失情况，为农田灌溉和水资源评价提供数据支持。
3. 地表径流地表径流是指雨水在地表流动到河流、湖泊或海洋的过程。
地表径流是水文循环中的重要环节，通过对地表径流的监测，可以了解地表径流对水资源的供给情况，为防洪减灾和水资源管理提供数据支持。
4. 地下水位地下水位是指地下水位于地下岩石或土壤中的水平面高度。
地下水位的变化受降水、蒸发和人类活动等影响，通过对地下水位的监测，可以了解地下水资源的利用状况和地下水系统的变化规律，为地下水资源管理和保护提供数据支持。
5. 水质水质是指水体中溶解物质、悬浮物质、微生物及其他物质的种类、含量和结构特征。
水质对人类健康和生态环境具有重要影响，通过对水质的监测，可以了解水体污染状况和水环境质量，为保护水环境和维护生态平衡提供数据支持。
三、水文观测的方法与技术1. 降水观测降水观测常用的方法包括雨量计法、无线电波反射法、卫星遥感法等。
其中，雨量计法是最常见的降水观测方法，通过将降水量转化为液体积的方式来进行测量，具有简便、准确的特点。
大班科学活动研究水的蒸发与降雨过程
大班科学活动研究水的蒸发与降雨过程水是地球上最重要的资源之一，了解水的蒸发与降雨过程对于学生们理解自然界的水循环有着重要的意义。
为了加深孩子们对水循环的理解，我们进行了一次大班科学活动，让孩子们亲自观察和实践，感受水的蒸发和降雨过程。
以下是活动中的一些关键环节和结果。
一、介绍和背景知识在活动开始之前，我们首先向学生简要介绍了水的蒸发和降雨过程。
我们解释了太阳能使得水从地表蒸发成水蒸气，并在大气中形成云层，随后云层中的水蒸气凝结成水滴，最终以降雨的形式返回地面。
我们还提及了其他形式的降水，如雪和雾等。
二、观察蒸发现象为了观察蒸发现象，我们将一组小碗装满了水，然后分别放在室内和室外两个环境中。
我们鼓励学生观察并比较两个环境下水的蒸发速度。
我们将室内环境的小碗放在桌子上，并确保室内没有直接阳光照射，这样我们可以观察到水从小碗表面逐渐蒸发的情况。
而室外环境的小碗则放在太阳光下，使得水能够更快地蒸发。
通过观察，学生们发现室外环境下的小碗中的水比室内环境下的小碗蒸发得更快。
我们引导学生思考，他们认为这是因为太阳光的热量加快了室外小碗中水分子的蒸发速度。
三、模拟降雨过程为了模拟降雨过程，我们准备了一个大型透明容器，装满了温水。
然后，我们用剪刀在透明容器的顶部打了几个小孔，模拟云层中的水滴集聚。
接下来，我们让学生围绕容器，同时用嘴吹气，向容器中吹出热空气模拟太阳能的作用。
学生们观察到，从容器顶部的小孔中冒出了许多白色的水滴，就像云层中的云露水滴一样。
最后，我们让学生感受模拟的降雨过程。
他们用手接触容器顶部的水滴，并观察到水滴从容器中降落到地面的过程。
我们提醒学生，这样的降雨过程在自然界中也是以雨滴的形式发生。
四、总结和延伸通过这次活动，学生们深入了解了水的蒸发与降雨过程，并通过亲身实践感受到了水循环的奥妙。
我们总结了活动中观察到的现象，包括室内外环境下的蒸发速度差异和模拟降雨实验中的水滴形成与降落。
为了延伸学生们的学习，我们鼓励他们在日常生活中留意蒸发和降雨的现象，比如观察水槽中的水蒸发和雨天时的降雨情况。
蒸发和降水的观测
2.4 双阀容栅式雨量传感器
该传感器也是用来自动测量降水量的仪器，主要由承水器、贮水室、浮子与感应极板，以及信号处理电路等组成。
它是利用降水量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。
水导式雨量传感器 利用雨水的高阻值导电特性，在贮水容器里等间距地设置n个金属电极，降水使贮水器内水位升高，并使雨水依次与各个电极接触，测量电路根据接通电极数即可计算出降雨量。测量电路可以是多谐振荡器，雨水接通的电极数不同，则振荡器的频率不同，即可将降雨量转换为脉冲频率的变化。
01
02
2.5 光学雨量计
2.6降水量测量误差
由于地形和天气系统引起的降水分布不均匀造成降水量的测量代表性交差。 动态误差 溅水误差 边沿设计成刀刃形、周围地面种植草坪 蒸发误差 承水器接水面光滑，实时自动测量 风造成的误差 承水器口尽可能低，安装场地气流成水平流动，距离高大障碍物高度2-4倍距离。 静态误差 承水器口的公差 截面变形，截面积变小 沾水误差 采用憎水材料 安装和使用误差 承水器口与地面平行，防止昆虫、树叶堵塞。
雨量器的观测和记录
雨量计的测量原理：
01
能连续记录降水量、降水时间，表示降水随时间变化，并由此可计算降水强度。常用的有：虹吸式雨量计；翻斗式雨量计两种。
02
虹吸原理图：
包括：承接口、漏斗、自记系统（自计钟、自记纸、自记笔）、浮子、浮子室、虹吸管、盛水器等。
当有液体降水时，降水从承接口经漏斗进入浮子室。浮子室是一个圆桶容器，内装浮子，外接虹吸管，降水使浮子上升，带动自记笔在钟筒自记纸上画出记录曲线。
——如发现差值超过±4%时，应作基点调整。
调整方法：旋动计量翻斗的两个定位螺钉。将一个定位螺钉旋动一圈，其差值改变量为3%左右；如两个定位螺钉都往外或往里旋动一圈，其差值改变量为6%左右。 如差值(排水量-记数值 ×100% )是负2%时，可将其中的一个定位螺钉往外旋动2/3圈。
民用航空气象探测07 降水和蒸发PPT共51页
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
民用航空气Байду номын сангаас探测07 降水和蒸发
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
51
2.降水与蒸发[课堂课资]
➢ 泥沙资料：上下游沙量平衡，年径流量和年输 沙量关系。
一句话：分析资料的合理性！
学习材料
31
二、资料的一致性审查与径流还原计算
资料应该反映区域内的天然情况，具有同一基础。 比如径流，水文站的实测资料不能真实反映断面 以上径流的天然规律，是各种人类活动影响的综 合结果（如水库拦蓄、灌区取水等）。这样各年 的资料没有可比性，一致性受到破坏。
M
Q
36586400 F
➢ 地下水运动
一般地下水运动比较缓慢，以层流为主；在特大孔 隙、大溶洞、人工开采的取水建筑物附近，才有可 能出现紊流。
➢ 地下水运动规律
达西定律（适用于层流）： v K J
哲才定律（适用于紊流）：
v K J1/2
斯姆莱公式（层流与紊流之间）： v K J1/m
学习材料
10
一、地球上的水量平衡
3.全球水量平衡
多年平均的水量平衡公式：
Ec Em Pc Pm 或 P E
上式表明，长期而言，地球上的总降水量等于蒸发量。
学习材料
11
三、地表水资源的构成
1.地表水资源的构成
➢ 地表水资源的收支变化主要是：降水、蒸发、径流。 ➢ 三者之间的数量变化关系制约着区域水资源数量的多
➢ 可靠性：原始资料的可靠程度。 ➢ 一致性：各类资料反映河流的天然规律，具有
同一基础。 ➢ 代表性：指标对总体的代表性，样本资料的统
计特征对总体统计特征的代表程度。
学习材料
30
一、资料的可靠性审查
➢ 降水资料：地区分布与局部暴雨关系。
➢ 径流资料：上下游或相邻流域径流过程对比、 水量平衡对比、降水径流关系。
- 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、"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、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)。
（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
• •
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？
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。
（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。
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。
（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。
（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。
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。
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。
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。
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。
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
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
（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。
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 （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。
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。
（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。
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。