实验一、太阳辐射、光照强度和日照百分率的测定1

气象学实验报告

班级：植保检11-1 姓名：李舒学号：20116340

实验一、太阳辐射、光照强度和日照时数测定

一、实验目的

1.掌握太阳天空辐射表的使用，正确观测太阳直接辐射辐射、散射辐射、净辐射

2.掌握日照计的使用方法，正确光测光照强度

3.掌握日照时数、日照百分率的计算

二、实验器材

天空辐射表、净辐射表、照度计、紫外线照度计、日照记录纸

三、实验原理

1.辐射表示通过感应部位黑白相间的感应器产生热效应，转化为电动势

): 单位时间内以平行光形式投射到地表单位水平面积上的2.太阳直接辐射(S´

m

太阳辐射能。

3.散射辐射(Ｄ):太阳光线经大气散射后，单位时间内以散射光形式到达地表单位水平面积上的太阳辐射能（散射辐射）。

+Ｄ) : 太阳直接辐射和散射辐射之和，称为太阳总辐射。

4.太阳总辐射(Q= S´

m

5.地面净辐射(B)：单位时间内，单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差（也称为地

面辐射差额）。

四、实验步骤与结果

1.天空辐射表、净辐射表的观测、照度计的观测、紫外照度计的观测

从表1可以看出，

图1 天空辐射、直接辐射、净辐射和散射辐射的时间变化规律

图2 光照强度的时间变化规律

图3 紫外线强度的时间变化规律

2. 日照时数及光照百分率的计算（以雅安为例）

（1）1993年9月23日的实照时数= 7.6 h 。

（2）1993年9月23日的可照时数= 12h

δ = 23.5 sinＮº

因1993年9月23日的Ｎ＝０，所以δ = 23.5 sin0º＝0

则这天的可照时数为12h

日照百分率＝（7.6／12）×100﹪＝63.33﹪

五、讨论

1.天空辐射、直接辐射、散射辐射、净辐射的日变化

由图1可知，天空辐射、直接辐射、净辐射从9点到15点大体上都呈先升高后降低的趋势，且在13点左右达到最大值。由于早上9点太阳未完全升起、大气透明度低等因素，辐射比较弱；随着太阳的升起、大气透明度增加，辐射逐渐增强直至太阳高度角最大时，辐射最强；再随时间推移，辐射减弱。总辐射、直接辐射与太阳高度角呈正相关，而太阳直接辐射越强，散射辐射越弱。

２光照强度和紫外线光照强度的日变化

由图2、3可知，光照强度和紫外线强度随时间的变化，先升高后降低。因为光照强度和紫外线强度也和太阳高度角呈正相关，而太阳高度角在9点到15点是先增加后降低。

３(特定时间)日照时数及日照百分率

秋分日和春风日昼夜平分，各为12小时，通过计算得知1993年9月23日雅安的日照时数和日照百分率。实照时数说明太阳直接辐射的时数多少，日照百分率说明晴阴状况。所以这天雅安晴朗，天气比较好。

实验二、土壤温度、空气温度及空气湿度的测定

一、实验目的

1.熟悉测定气温和低温的几种仪器的构造和原理

2.掌握气温和土壤温度的观测方法

3.了解测定空气温度仪器的构造原理

4.掌握差算空气湿度的方法

二、实验器材

通风干湿表、百叶箱、地面温度计、最高温度计、最低温度计。

三、实验步骤

1.百叶箱空气温度的观测

2.通风干湿表空气温度的观测

3.地面温度，地面最高温度和最低温度的观测

4.空气相对湿度，水汽压，饱和差，露点温度的查算（湿度查算表）

表1百叶箱空气温度、通风干湿表空气温度、地面温度、地面最高温度和

由表1可知,

，

图3 地面温度的时间变化规律

图2 干湿球温度的时间变化规律

表3 湿度差算表

四、讨论

1.由图1可知，随时间变化地面温度先升高后降低，在13点左右温度最高；而地面最高温度变化不明显但也随时间升高，最低温度保持不变。温度的变化与太阳辐射有关，辐射越强，温度越高。太阳辐射是地面温度的直接来源。

2.由图2可知，干湿球温度随时间变化而升高，但在11点以后变化不明显，上升速率缓慢。由于空气的水汽未达到饱和，湿球棉花上的水分就不断蒸发，从而带走热量，同时从流经温度计表面的空气吸收热量。当耗散的热量和吸收的热量达到平衡时，温度计就不在变化。空气湿度越小，蒸发越快，湿球温度计下降得越快，与干球温度计的差值越大。

3.由表3可知，空气湿度较大。因为四川地形是盆地，海拔较低，水域多（冬水田），蒸发较多，所以空气湿度大。（水汽压：空气中由于水汽重力产生的压力称为水汽压。饱和水汽压：空气中水汽含量达到一定程度后达到某一特定值称为饱和水汽压，用E表示。饱和差：一定温度条件下，空气实际水汽压与饱和水汽压的差值叫饱和差。露点温度：在空气中，水汽含量不变气压一定的条件下，当空气降低到水汽达到饱和水汽压时称为露点温度。）

实验三、降水及蒸发的测定

一、实验目的

1.了解蒸发器，雨量器的构造和观测方法

二、实验器材

雨量器，雨量杯，虹吸式雨量计，蒸发器

三、实验原理：

虹吸式雨量计是一种自动记录，适用于长时间将于观测的雨量计。当雨水进入铜质容器后，附表在浮力的作用下随水面上升而升高。随水量的记录纸自动划线记录。当雨量积满后通过虹吸作用吸出雨水再重复集水，直至降雨结束。通过记录纸观测降雨时间及降雨量。

四、实验步骤及结果

1.降雨的观测：0㎜

2.蒸发的观测

蒸发量=原液-剩余量=20㎜ -（9.2+9.6）㎜ =1.2 ㎜

蒸发量=原液+降雨量-剩余量=20㎜ + 0㎜– 18.8㎜=1.2㎜

3.降雨纸的读解（虹吸式雨量计）

由于条件限制，降雨量只有通过观察以前测好的记录纸进行试验

记录纸观测：20.7㎜

五、讨论

1. 因为冬季气温比较低，光照不强，水的蒸发率较低，进而蒸发量较少。

2. 雅安位于四川盆地西部边缘，是青藏高原向成都平原的过渡地带，属于亚热带湿润季风气候区。总的气候特点是：冬无严寒、夏无酷热、四季分明、雨量充沛、雨热同步、无霜期长、热量充足。春季回暖早、夏季气温较高、秋季多绵雨、冬季霜雪少，全年夜雨多、终年雾日少。

实验四、气压、风速、风向的观测

一、实验目的

1.了解测定气压仪器的构造原理和使用方法

2.了解测定风速风向的仪器构造原理和使用

二、实验器材

杯风速风向仪，空盒式气压表

三、实验步骤

1.风向的界定