气象实验

二 实验思考题
设计一个气象园的观测记录表。
第二章
温度和湿度的观测
一、实验目的要求： 1、了解玻璃液体温度表的测温原理。 2、掌握最高、最低温度表的观测及调整方法。 3、理解固定式干湿球表测湿原理，能正确地 掌握包扎湿球纱布及融冰操作。
二、实验器材 1、百叶箱、铁架、水盂、纱布。 2、固定式干湿球表一对、最高、最低温度表 各一支。
二、绘制等压线的主要技术规定
1.等压线用黑色实线绘制，一般每隔2.5百帕 画一线，在同一张地面图上，等压线间隔应 当一致。 2.等压线应画到图边，否则应当闭合。 3.气压系统的中心位置，根据中心附近气压 值和风的环流状况确定。同时在低压中心用 红色标注“低”或“D”字，在高压中心用蓝 色标注“高”或“G”字，在台风中心用红色 标注“台”字，并在标字的下方标出中心的 数值。
用经器差、温度差订正后的气压值，与气压 表的海拔高度从常用表第三号第二表中直接 查取Ch。因订正值变化很小，故均采用靠近 法。 重力差包括纬度重力差与高度重力差两者的 代数和，即Cg= Cφ + Ch

水银气压表的读数，经过器差订正、温 度差订正，重力差订正后，其数值即可表示 当时本站的气压值，故称作本站气压。
fm fm
dd TT WW
CH CM PPP PPa
VV
Td Td
CL Nh
h
W
RR
第二节 地面天气图分析
一、等压线分析规则
1、同一条等值线上，要素值处处相等。
2、等值线一侧的数值必须高于另一侧数值。
3、等值线不能相交，不能分支，不能在图中中断。
4、在两高值区或两低值区之间，必须有两条 相邻的等值线，其数值相等，并且这两条等值 线的数值在两个高值区之间是最低值，在两个 低值区之间是最高值。
查表方法：
（气象常用表第三号第一表）用经器差、温 度差订正后的气压值和台站纬度进行查表。 表上气压每隔5毫米一行,查表时可采用靠近 法；纬度每隔30`一行，查表时需进行内插。
（2）高度重力差订正：海平面以上h为正， 订正值为负，反之为正。 Ch=-0.000000196hBh
查表方法：
查表方法：
从横行查取气压值，表上气压值是每隔 2mm一行。查时采用靠近法。若气压恰在两 个气压中间应取偏大的一行。再从纵行找出 附温的整数，由纵横行相交处查出之值，即 为温度差订正值。若附温有小数，则从表的 下部查出相应的订正值，加上整数查出的订 正值。
4.重力差订正：
重力差订正分两种：一种是纬度重力差 订正；一种是高度重力差订正。 （1）纬度重力差订正：当φ>45度时，则订 正值Cφ为正，反之，订正值为负。 Cφ=-0.00265BφCOS2φ
二、 实验器材
地面天气图底图。
第一节 天气图的一般知识
一、天气图底图
标有区号、站号和站圈的空白地图就是 天气图底图。
二、天气图种类
1.地面天气图：是填有各地同一时刻观 测的地面气象要素值（气温、露点、风向、 风速、能见度、海平面气压）和部分空中气 象要素（云状、云量、降水和各种天气现象） 以及反映最近短时间内气象要素的变化趋势 （三小时变压，最近六小时内出现的天气现 象）的一种天气图。
（二）水银气压表的构造
1、动槽式（福丁式）： 可分为内管、套管、水 银槽三部分。
2、定槽式水银气压表：构造上大致与动槽式 相同，也可以分为内管、套管和水银槽三部 分。所不同的有以下两点： 1）水银槽部分：定槽式水银气压表没有 调整水银面的大螺旋，而且水银槽的大小与 水银量的多少都是固定的，不能任意改变。 2）刻度尺部分：它不是普通的米尺，而 是补偿标尺。
五、实验思考题
水银气压表读数为何要进行温度订正？ 订正值如何求得？为什么附温大于0oc订正值 为负，反之为正？
六、实验结论
第五章
天气图分析
一、实验目的要求：
1、掌握天气图的填写方法、了解各气象要素 的符号表示。 2、掌握等压线分析规则和主要技术规定，能 根据地面天气图底图绘制等压线，并能分析 高、低压的位置、锋的位置及类型。 3、熟悉地面天气图分析步骤。
第二节 观测场内仪器的安置及测定方位
一. 实验内容与步骤
1.观测场内仪器的安置 高的仪器安在北面，低的仪器安在南面，东西 成行，大体对称。为了能迅速接近仪器，仪器均应 安在小路的南面，观测次数多的仪器，尽量接近中 间小路。百叶箱内温度表安置的高度规定为1.5米。 雨量器的安置高度规定为70cm。测风仪器要安置在 距地面10米以上处。安置日射、日照仪器的地方基 本要求就是开阔，使这些仪器终年在日出到日没之 间都能受到太阳照射。
气象观测的特点是：
1. 既高度集中，又高度分散； 2. 观测记录必须具有代表性、准确性、 比较性。 3. 气象观测必须保持连续性 。
一、实验目的要求： 1、了解气象站、哨的选址要求及场地 规格。 2、熟悉观测场内仪器的安置及要求。 3、熟悉气象观测的程序。
二、实验器材 百叶箱、雨量器、干湿球温度表、 直管温度表、曲管温度表、最高温度表、 最低温度表。
5.将单位毫米化为毫巴
气压计算过程，一律取二位小数，最后本站 气压要求精确到一位小数，并把毫米换算成 毫巴（查常用表第二号第二表），作为本站 气压。
6、海平面气压订正:
由t0、t12与海拔高度h代入tm=(to+t12)/2+h/400, 求tm。 由tm与h查常用表第三号第四表，求出M值。 据C =PhM/1000算出气压高度差。 海平面气压P0=Ph+C。
2. 测定方位 （1）罗盘法 （2）太阳高度法
3. 地面气象观测的时间、次数和程序
（1）定时观测 目前我国确定每日以北京时02、08、14、 20时进行四次气候观测，观测的时间和项 目见下表。一部分站、哨仅负担08、14、 20时三次观测任务。
观测的时间和项目
北京时 间 观测项 目 02、08、14、20 08 14 20 日落后 日照计换 纸（13 时换风 速自记 纸）

2.高空天气图：又称空中等压面图，它 是填有各地同一时刻观测的空中某一等压面 气象资料（气温、风向、风速等）的一种天 气图。 3.辅助图：配合地面图和等压面图使用 的辅助图，种类很多，没有一定的规格，随 不同分析预报的需要而异。大体分为两大类， 一为地面辅助图，如天气实况演变图、变压 图等；一为高空辅助图，如变温图等。
四、实验内容与步骤
1、水银气压表的安置与观测 （1）水银气压表的安置：应垂直悬挂在气压 室的墙上或柱上。气压室内光线要充足，温 度变化要小，并尽量避免阳光直射。
（2）水银气压表的观 测： 动槽式水银气压表的观 测方法： 第一步，观测附属温度， 读数精确到一位小数。
第二步，调整水银槽内 水银面，使之与象牙针 恰恰相接。
气象学与气候学 实验课程
第一章
气象站的建立和工作

根据观测项目的不同，气象观测分为地 面气象观测、高空探测和专业气象观测三类。

地面气象观测是用气象仪器测定近地面 层（主要是离地1.5米范围内）的气象要素值， 以及用目力对自由大气中的一些现象进行观 察。地面观测的项目有：云、能见度、天气 现象、气压、空气的温度和湿度、风、降水、 雪深、日照、蒸发（小型）、地温（地面） 等。
三、实验原理 1、气象站址的选择应在能代表大范围 天气、气候的地点。 2、测场内仪器的安置应当保持一定距 离，互不影响；北高南低，东西成行； 靠近小路，便于工作。
第一节 观测场地的选择
一、站址的选择
站址应选择在能代表大范围天气、气候 的地点。
二、场地的大小
观测场有25╳25和20（南北向）╳16 （东西向）平方米的两种要求。学校气象园 则可以根据观测仪器和观测项目多少确定场 地大小。 观测场地要求平整，不应有洞穴、坑洼、 突起的地方；观测场内应种植浅草 ；四周最 好围有1.2米高的通风铁丝网或木、竹围栏， 在其北面正中开一小门，以便出入。场内还 应铺设宽约0.4-0.5米宽的小路 。
三、天气图采用的时间
按规定，天气图填写的资料是世界时00、 06、12、18时（即北京时08、14、20、02 时）。
四、地面天气图的填写
各地台站把收到的气象资料按规定填 入底图。
天气图的必填项目：
TT：气温 fmfm：平均风速 CL ：低云状 C M： 中云状 CH：高云状 TdTd:露点温度 PP:三小时气压变量 PPP：海平面气压 a：过去三小时气压倾向 h：云底低于2500米的云底高度 RR：过去六小时的降水量 VV：有效水平能见度 WW：现在天气现象 N：总云量 W：过去天气现象 Nh:云底低于2500米的低云或中 云的总量 dd:风向
第三步，调整游尺，使 其稍高于水银柱顶。然 后再慢慢降下，直到游 尺环的下缘与水银柱凸 面顶点相切。此时，在 游尺环下缘即可读出整 数，从游尺上找出一根 与标尺上某一刻度相吻 合的刻度线，则游尺上 这根刻度线的数字就是 小数读数。
第四步，读数后，降低 水银面，使其脱离象牙 针。
定槽式水银气压表的观测： 先观测附属温度表，然后用手轻击表身， 其目的是为了避免水银附着管壁，使水银面 处于正常状态。再调整游尺，读数。
第一节 空气温度和土壤温度观测
百度文库
气象观测中，需要测定空气温度和土壤 表面及地下不同深度的温度，前者称为气温， 后者称为地温。
一、玻璃液体温度表
第三章
气压的观测
一、实验目的要求
1、了解水银气压表的原理。 2、掌握动槽式水银气压表的观测方法。 3、掌握水银气压表读数的订正方法。
二、实验器材
1、动槽式（福丁式）水银气压表一支。 2、空盒气压表一支。
三、水银气压表测压
（一）水银气压表测压原理 根据水银柱的重量和大气压力相平衡的 原理来测定气压的。

设大气的压强为P，由液体压强公式知： h=P/(ρg) 式中 h是水银柱高度，ρ是水银密度，g是重力加速度。 在标准情况下，即t=0℃，水银密度 ρ=13.596g/cm3,纬度ф=45的海平面上，重力加速度 g450=980.665cm/s。这时ρg是一定值。根据上式可直 接以水银高度h表示大气压力P。760毫米水银柱高 度，就叫做一个标准大气压。
4. 在地面，由于摩擦作用，风向和等压线有 交角，这个交角在海洋上一般为15度，陆地 平原地区为30度。 5.当等压线通过锋线时，应有明显的折角或 气旋性曲率的突然增加，而且折角尖端指向 高压的一侧。
气压、空气的温度 地面 0.8、1.6、 蒸发、最 和湿度、云、有 最 3.2m 高最低 效水平能见度、 低 深地 气温和 天气现象、降水、 温 温、 地面最 度 风、0、5、10、 换压、 高最低 15、20、40cm深 温、 温度， 并调整 地温。作自记时 湿、 间记号 降水 自记 纸
（2）不定时观测 （3）观测程序 基本原则是短时间变化不大的要素，如目测项 目可先观测。温、湿、压等要素尽可能接近正点观 测。发报台站对天气现象的观测必须固定在43-46分 进行，气压观测必须固定在56-58分进行。每次定时 观测，一般应在正点前30分钟左右巡视观测场及所 用仪器，尤其注意湿球温度表球部的湿润状态和冬 季湿球溶冰等准备工作。 气象要素均以北京时20时为日界，自记记录则 以北京时24时为日界。 中学气象园的观测项目，或根据具体情况自己 拟定。通常每天观测3次，即北京时7、13、19时。

2、水银气压表读数的订正 （1）器差订正 （2）温度差订正 （3）重力差订正 （4）海平面气压订正
1.将单位毫巴化为毫米
请查第二号第三表。
2.器差订正：
将气压表读数与订正值相加，其代数和 即为经器差订正后的气压值。
3.温度差订正：
当附属温度在0℃以上时，气压读数偏 高，应当减去由于水银柱膨胀而多出来的一 段水银柱高，故订正值Ct为负；当附属温度 在0℃以下时，则要加上Ct。根据气象常用表 第二号第一表，每次直接利用经器差订正后 的气压值及附温，查取温度差订正值。