校园气象站场地的选择综述

校园气象站场地的选择

一、观测场

地面气象观测大多数项目都要在专门建立的气象观测场所内进行，建设校园气象站，首先要进行观测场地的选择、规划和设计。

1.观测场是取得地面气象资料的主要场所，应当选在能较好反映本地较大范围的主要气象要素特点的地方。因为复杂的外在因素会影响气象要素的变化，造成观测不准确，观测结果不能真实地反映该地自由大气的实际变化情况，影响观测资料的代表性。同时会影响视界的广阔。一般学校特别是城市内学校基本上没有能够满足上述要求的条件。我们可以把观测场地的地址选在教学楼的楼顶，这样就可以最大幅度地排除观测场地四周200米以内的障碍物的影响。教学楼的出入与疏散通道都比较宽敞，不妨碍多人出入，而且观测场内的仪器容易得到保护，可以避免外界人为的破坏。至于场地的面积，我们可以采取分块的方法，在不同的楼顶安装不同的仪器。教学楼一般都是连体工程，在不违背所安装的仪器之间规定的间距、高低仪器排列方向和次序的原则基础上进行规划设计就可以了。观测大地温度的仪器仍须安装在地面，这些仪器既占不了多大面积，又可以不避开障碍物。

2.在观测场动建之前，首先要对本站子午线进行界定。因为整个观测场内室外仪器的定位、排列、安装以及气象工作室位置的确定都与方位有关。界定子午线常采用罗盘测定法、太阳高度测定法和北极星测定法等。

接着，要测定本站经纬度。因为经纬度是影响天气变化的因素，是计算制作气象产品的重要依据。测定本站经纬度可以采用地图查算法、经纬仪测定法等。

海拔高度是影响天气要素数值的因素之一。在气象观测上，很多数据都要进行海平面数值换算，如气压等；一些现代化的仪器在安装时就要输入本站海拔高度，如自动气象仪等。所以要进行本站海拔高度的测定。本站经纬度（精确到分）和本站海拔高度（精确到0.1米）的数据要刻在观测场内固定的标志上。

二、工作室

气象工作室（专业气象站称观测值班室）是气象站的心脏部位，是整个气象站组织工作的基础，是气象数据处理和气象产品制作的中心。

.1.工作室应建在观测场的北边，与观测场的距离不能太远，也不能靠得太近，大约相距30米左右为佳。如果观测场是规划在教学楼楼顶的，工作室的位置尽可能安排在同一楼层，不过，安排在下一个楼层也可以。

2.工作室的面积一般在10平方米左右，如果条件允许或考虑到学生多人参与活动，尽量安排大些的房子，为学生提供自由宽敞的活动空间。工作室的墙壁四周及顶部都要求刷上白色涂料漆。

3.气象工作室内要安放室内观测仪器，在工作室的一角要隔一小间暗室，大小视安装仪器的数量而定，一般不得小于两个平方米，装推拉门，暗室内装气压表，置放气压计，配上一盏15--40W的红色

电灯。工作室内还要置放工作台、文件柜、绘图桌等工作设施。工作台上置放电接风向风速仪的显示器、自动记录器、上位计算机等；文件柜内置放附属品、备品、耗材、气象观测资料等；绘图桌供绘制天气图和制作天气预报等气象产品的制作之用。工作室内还要安装集中控制和分配供电电源的配电箱。

观测仪器

百叶箱

作用:（安装温、湿度仪器用的防护设备）防止太阳对仪器的直接辐射和地面对仪器的反射辐射，保护仪器免受强风、雨、雪等的影响，并使仪器感应部分有适当的通风，能真实地感应外界空气温度和湿度的变化。

原理：白天，空气对太阳辐射的吸收能力弱于任一种温度感应元件；夜晚，空气的红外辐射能力又弱于任一种温度感应元件的表面。百叶箱为木质结构，四壁做成双层百叶窗式，箱底和箱顶由数块高低不同的木板做成，然后再在顶上覆盖防雨顶板。整个箱体涂成白色，以利于对太阳辐射的反射。百叶箱四壁和顶层、底层的结构完全可以保障箱内外空气的自由流通，还可避免降水和强风的影响。这样的结构，使得百叶箱内具有很好的通风性能，同时又使箱内仪器不受太阳直接照射和雨雪的影响，从而保障了空气温度的湿度观测数据的代表性。放置方式：整个百叶箱用支架安置在观测场内，箱底略低于1.5米，箱门朝北安装，是为了防止观测时阳光直接照射箱内的仪器。

百叶箱应能满足下列条件：

（1）内部之温度分布均匀。（2）内部之温度与箱外气温相同。（3）能容纳放置之仪器。（4）使用辐射热影响最小之材质。

最低温度计

作用：测定某一时段间隔内(通常为一天)最低温度的仪器。

原理：最低温度计为酒精温度计，在最低温度计酒精柱内，置一黑色指标，为一长约2厘米之两端呈球状之玻璃棒，当温度下降时，酒精收缩，因酒精柱顶之表面张力作用，指标随之移动，即向酒精球部后退，当温度上升时，酒精柱上升，而指标因无外力推动仍留原处，故指标离酒精球较远之一端为表示在某一时段间隔内的最低温度。

放置方式：最低温度计置於百叶箱内木架上，水平横置，球部在左，顶端在右

毛发湿度计

作用：测量大气中湿度

原理：毛发有很多细孔，当大气中湿度增加时，细孔吸湿而伸长，湿度减小时，细孔放出水汽而收缩，其变量带动指针，即可知湿度。

放置方式：以一束脱脂处理后之毛发，上端固定在金属架上，下端连接槓杆和指针，杆上有可伸缩之小铜锤，使毛发伸直，顶端有一小螺丝，为调整指针之位置用，为使指针轴减少摆动，可装置游丝一个予以控制。

蒸发皿

作用：量测蒸发量

原理：自土壤表面或自由水面因蒸发而失去之水量，称为蒸发量。20公分口径蒸发皿多为铜或不锈钢材料作成，直径20公分，深约10公分，开口处尖锐如刃，形同雨量器。器外套一向外弯曲同材质之栅网，以防鸟类窃饮器内之水。观测时先以雨量量杯量入定量软水，至一定时间（通常为一天），将水倒入量杯量之，二者差额即为蒸发量。

干湿计

作用：量测大气中之湿度

原理：大气中湿度大时，球部之湿气与大气之湿气平衡，温度保持恒定，若大气湿度降低时，湿球之水气蒸散而吸热，使温度下降。

放置方式：使用 2 支温度计，其中一支感温球部包上白色脱脂之纱布，系一棉线至水盂中，水盂盛入蒸馏水，使水盂之蒸馏水经棉线至纱布处，浸湿感温球部，是为湿球。另一支温度计则未浸湿，是为乾球。

土壤温度计

作用：测量土壤温度

原理：是由一個陶土管和一個真空表組成。陶土管是儀器的感應部件，具有許多細小的孔隙，陶土管被水浸潤后，在孔隙中形成一层水膜。當充滿水而且密封的土壤濕度計插入水份不饱和土壤時，水膜便與土壤水連結起來，使儀器內部的水產生負壓。這樣，真空表指示的負壓，就是土壤水吸力。