气象学 温度和湿度的测量
实验二温度和湿度的测量
一、实验目的
1、气象常用温度计的测量原理和操作。
2、空气湿度的查表。
二、实验原理
测量湿度原理：
水分蒸发和温度有关。当空气中的水汽未饱和时，湿球纱布上的水分随时都在蒸发，蒸发过程中消耗的热量来自于湿球及其周围的空气层；所以，干球的温度值必然大于同时间的湿球温度。从而得到“干湿差”。“干湿差”越大，说明湿球部蒸发越多，空气越干燥；反之越潮湿。
干湿球温度表和通风干湿表：
测量空气温度和湿度的一对并列安置的温度表。干湿球温度表同时测定空气温度和湿度的一对规格相同、并列装置在同一环境中的温度表。一支用来测定气温，称“干球”；另一支球部缠上润湿的纱布，称“湿球”。当空气未饱和时，湿球温度表读数因为水分蒸发吸热而低于干球温度。根据干、湿球温度表的读数，用气象专用湿度查算表即可算出空气湿度.
曲管地温表
使用曲管地温表观测5、10、15、20cm处的地温。
曲管地温表一套4支，安置在地面最低温度表的西边约20厘米处，按5，10，15，20厘米度顺序由东向西排列，感应部分向北，表间相隔约10厘米；表身与地面成45度夹角，各表表身应沿东西向排齐，露出地面的表身须用叉形木（竹）架支住。
0cm地温表：普通、最低、最高温度表
顺序：0厘米、最低、最高的顺序自北向南平行排列，感应部分向东，并使其位于南北向的一条直线上，表间相隔约5厘米；感应部分及表身，一半埋入土中，一半露出地面。埋入土中部分的感应部分与土壤必须密贴，不可留有空隙；露出地面部分的感应部分和表身，要保持干净。
三、实验结果
时间1（10:40）时间2（15:00）时间3（18:00）气温（℃）12.0 13.4 11.2
湿球温度（℃）7.5 9.0 8.0
水汽压（hPa) 7.4 8.5 8.6
相对湿度53 56 65
地面（0㎝）16.5 12.5 7.0
地面（5㎝）11.8 13.5 11.5
地面（10㎝）10.5 13.0 11.5
地面（15㎝）10.5 13.0 11.8
地面（20㎝）10.5 12.0 11.2
照度(lux）58200 6900 0
云状云量0 0 0
土温最高：34℃
土温最低：-8.5℃
四、实验分析
1、浅层土壤温度一天内也呈连续性变化，由于采集点较少，看不出土壤温度白天的峰值点，但可以看出土壤温度的日变化大于气温。空气的热容量最小，水的热容量最大，土壤的热容量介于两者之间。热容量大的物质得到或失去相同的热量的条件下，升温和降温都比较缓和，因为空气的湿度比较大，所以空气的热容量大于土壤，所以空气的温度变化较为缓和。
2、相对湿度是由水汽压和饱和水汽压决定的，值是水汽压/ 饱和水汽压在此图中可以看出两图的变化趋势是相同的，但两条折线的斜率是不同的。因为水汽压
对相对湿度的影响不是绝对的，饱和水汽压也会影响相对湿度，而温度会影响饱和水汽压，温度增大，饱和水汽压增大。
1、5cm的日较差为1.7℃，10cm的日较差为2.5℃，15cm的日较差为2.5℃，20cm 的日较差为1.5℃。一般土表温度的日较差最大，越向深层日较差越小，这个实验的日较差不太准确，可能是由于实验设施本身的缺陷。
2、土壤温度的时间变化曲线与温度相同，太阳辐射越大，地面温度越高。
3、土壤温度的垂直分布类型为日射型，白天地面获得大量太阳辐射后，温度升高。温度分布的特点为地表温度最高，温度随深度的增加而减小。
湿度测量原理与公式
湿度测量原理与公式 1. 湿度的定义 湿度是指空气中水蒸气的含量，通常以相对湿度的形式表示。相对湿度是指在一定温度下，空气中所含水蒸气的实际含量与该温度下空气中水蒸气的最大可能含量之比。 2. 湿度测量原理 湿度的测量原理基于空气中水蒸气的物理性质和现象。常见的湿度测量原理主要有以下几种： 2.1 干湿球温度差法 干湿球温度差法是一种常用的湿度测量方法。该方法利用了水的蒸发过程中释放热量的特性，通过测量干湿球的温度差来计算相对湿度。 2.2 电阻式湿度传感器
电阻式湿度传感器利用了一种特殊的电阻材料，在不同湿度条件下电阻值发生变化的原理。通过测量电阻值的变化，可以计算出相对湿度的值。 2.3 电容式湿度传感器 电容式湿度传感器利用了空气中水分对电的影响来测量湿度。当水分增加时，电的电容值会发生变化，通过测量电容值的变化可以得到相对湿度的值。 2.4 光学湿度传感器 光学湿度传感器通过测量空气中湿度对光的折射率的影响来测量湿度。湿度越高，光的折射率越大，通过测量折射率的变化可以得到相对湿度的值。 3. 湿度测量公式
不同湿度测量方法对应的公式略有不同，以下是其中几种常见的湿度测量公式： 3.1 相对湿度公式 相对湿度的公式为： $$RH = \frac{PV}{P_{sat}} \times 100\%$$ 其中，$RH$代表相对湿度，$PV$代表实际水蒸气压力， $P_{sat}$代表该温度下水蒸气的饱和蒸汽压力。 3.2 白球温度公式 白球温度的公式为： $$WBGT = 0.7 \times T_n + 0.3 \times T_w$$ 其中，$WBGT$代表白球温度，$T_n$代表干球温度， $T_w$代表湿球温度。
温湿度计的测量原理和正确的使用方法
干湿球测湿法采用间接测量方法，通过测量干球、湿球的温度经过计算得到湿度值。 因此对使用温度没有严格限制，在高温环境下测湿不会对传感器造成损坏。 干湿球湿度计的特点： 早在18 世纪人类就发明了干湿球湿度计，干湿球湿度计的准确度还取决于干球、湿球两支温度计本身的精度；湿度计必须处于通风状态：只有纱布水套、水质、风速都满足一定要求时，才能达到规定的准确度。干湿球湿度计的准确度只有5％一7％RH。 附：湿度测量的基本概念 在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门，经常需要对环境湿度进行测量及控制。对环境温、湿度的控制以及对工业材料水份值的监测与分析都已成为比较普遍的技术条件之一,但在常规的环境参数中，湿度是最难准确测量的一个参数。这是因为测量湿度要比测量温度复杂得多，温度是个独立的被测量，而湿度却受其他因素（大气压强、温度）的影响。此外，湿度的校准也是一个难题。国外生产的湿度标定设备价格十分昂贵。 、湿度定义在计量法中规定,湿度定义为" 物象状态的量"。日常生活中所指的湿度为相对湿度，用RH%表示。总言之，即气体中（通常为空气
中）所含水蒸气量（水蒸气压）与其空气相同情况下饱和水蒸气量（饱和水蒸气压）的百分比。 湿度很久以前就与生活存在着密切的关系,但用数量来进行表示较为困难。 对湿度的表示方法有绝对湿度、相对湿度、露点、湿气与干气的比值（重量 或体积）等等。 二、湿度测量方法 湿度测量从原理上划分有二、三十种之多。但湿度测量始终是世界计量领 域中著名的难题之一。一个看似简单的量值，深究起来，涉及相当复杂的物 理-化学理论分析和计算，初涉者可能会忽略在湿度测量中必需注意的许多 因素，因而影响传感器的合理使用。 常见的湿度测量方法有：动态法（双压法、双温法、分流法），静态法 （饱和盐法、硫酸法），露点法，干湿球法和电子式传感器法。 ①双压法、双温法是基于热力学P、V、T 平衡原理，平衡时间较长，分 流法是基于绝对湿气和绝对干空气的精确混合。由于采用了现代测控手段， 这些设备可以做得相当精密，却因设备复杂，昂贵，运作费 时费工，主要作为标准计量之用，其测量精度可达±2%RH 以上 ②静态法中的饱和盐法，是湿度测量中最常见的方法，简单易行。但饱和
天气温度测量方法
天气温度测量方法 天气温度是指空气的热度或冷度程度，是气象学中的重要参数之一。准确地测量天气 温度对于预测天气变化、评估气候变化以及提供舒适的生活环境至关重要。以下是关于天 气温度测量方法的十条详细描述： 1. 气温计：气温计是测量空气温度最常用的设备之一。经典温度计基于液体的膨胀 和收缩原理，通过读取液体柱的高度来确定温度。常见的温度计有普通玻璃水银温度计和 酒精温度计。而现代的电子温度计则采用半导体元件，可以更加精确地测量温度。 2. 热电偶/热敏电阻：热电偶和热敏电阻是测量温度的另一种常见方法。热电偶是由 两种不同金属连接而成的电路，通过测量金属间的电压差来确定温度。而热敏电阻则是根 据电阻和温度之间的关系来测量温度的。 3. 红外线测温仪：红外线测温仪广泛应用于无接触温度测量领域。它通过测量物体 发出的红外辐射来确定温度。这种方法特别适用于高温、有害物体或不易接近的物体的温 度测量。 4. 热像仪：热像仪是利用红外线辐射测量物体温度的先进设备。它可以将物体的热 能转化为可见的热图像，使用户可以快速准确地测量温度分布。热像仪广泛应用于建筑、 电力、机械等领域。 5. 气温探空仪：气温探空仪是用于测量大气温度变化的仪器。它通过携带气压传感 器和温度传感器的气球升空，测量不同高度上的气温。探空仪数据对于气象预报和气候研 究非常重要。 6. 雷达测温：雷达测温是一种遥感技术，通过测量大气中微量物质的微弱辐射来确 定温度。雷达测温可以测量大范围的温度，并提供详细的温度分布图。 7. 光学测温：光学测温是一种利用光学特性来测量温度的方法。通过测量物体发出 或反射的光线的频谱和强度变化，可以确定物体的温度。光学测温广泛应用于工业、医学、环境等领域。 8. 声波测温：声波测温是一种利用声波传播速度和频率变化来测量温度的方法。声 波在不同温度下的传播速度和频率有所不同，通过测量声波的特性可以确定温度。 9. 卫星测温：卫星测温是一种遥感技术，借助卫星上携带的温度传感器测量地球表 面的温度。卫星测温数据对于气候变化研究和防灾减灾非常重要。 10. 微气象站：微气象站是用于监测小尺度地气交换过程的天气观测系统。它通常包 含温度传感器、湿度传感器、风速传感器等多个传感器，可以提供准确的局地气温数据。
湿度测量方法
湿度测量方法 湿度测量是一种常见的物理量测定方法，它可以用来测量环境中气体和液体中的水分 含量。通常，湿度用“相对湿度”来表示，它是空气中的水分质量与其最大潜热量的比值。如果在恒定的温度下，空气的水分质量越大，相对湿度也越大。不同的相对湿度范围对人 体来说是不同的，一般来说，30%~70%的相对湿度最为适宜。 湿度的测量主要有以下几种方法: 1、湿度表法：湿度表法将探测物体表面上水分蒸发成蒸气形成的水分液成固定比例 罐中，用蒸发湿度表来测量湿度。 2、激光测湿仪：激光测湿仪采用克朗森分析原理，将激光束发射在待测物体表面上，由激光束反射后，探测其穿透物体大气层中水分含量，测量湿度。 3、水滴冷却法：水滴冷却法会将湿度反映出来，它利用水滴在一定的温度、干预压 力下冷却的温度降低速率来测量湿度的大小。 4、电容式湿度传感器：改变湿度时，会使得吸入电容器可以形成一直变化的湿数值，这里利用电容反复改变其电容大小来检测湿度大小，根据定律求出其对应的湿度。 5、吸湿电位计：该装置利用吸湿性材料（一般为橡胶）接触到不同的湿度气体时， 有一定的电位变化，利用橡胶的吸湿性，可以测量其相应的湿度。 湿度的测量是衡量空气条件的必要工作，可以为物理化学实验、农业生产、气象研究 等提供参考依据，对决策、危险性控制、工作人员呼吸健康、有害蒸气测量等领域有着十 分重要的意义。另外，从房屋建筑工程和农业畜牧科学环境保护两个方面，都考虑到了湿 度的测量。 因此，湿度的测量对环境的健康非常重要，它不仅是一项重要的科学研究项目，而且 也是预测灾害事件发生的关键环节。要想知道相对湿度，需要采用适当的仪器测量。同时，也要特别注意湿度测量时温度的影响，以免受到影响得出错误的结果。
空气温度的测量方法
空气温度的测量方法 1. 引言 空气温度是大气科学中的一个重要参数，对气候预测、气象服务、环境监测等领域具有重要意义。准确测量空气温度可以提供关于天气状况、室内外环境温度等信息，帮助人们进行合理的生活和工作安排。 本文将介绍空气温度的测量方法，包括常用的温度计和无线传感器等技术。我们将从传统的温度计讲述起，逐步介绍新颖的无线传感器技术，并探讨其在温度测量中的应用。 2. 传统温度计 2.1 气压温度计 气压温度计是最早被广泛应用的一种温度测量方法之一。它使用气压变化与温度的关系来推断空气温度。常见的气压温度计有水银气压计和无汞气压计。 水银气压计是一种通过测量压力来估计温度的传统仪器。它利用了水银的热膨胀性质，通过测量水银柱的高度变化来推断温度的变化。虽然水银气压计测量精度高，但使用过程中由于水银的有毒性，对健康和环境造成潜在危害。 无汞气压计是一种使用替代液体（如酒精）替代水银的温度计。由于无汞气压计没有水银气压计的环境问题，因此在某些场合中得到广泛应用。 2.2 湿度温度计 湿度温度计通过测量空气中的湿度来推断温度。常见的湿度温度计有湿度计和露点计。 湿度计是一种测量相对湿度的仪器，它利用了湿度与温度的关系来推断空气温度。通过将湿度计置于空气中的水蒸汽中，通过测量水分与湿度计之间的热交换来推断温度。 露点计是一种通过测量空气中的露点温度来推断温度的仪器。露点温度是空气中的水蒸汽饱和时的温度，通过测量露点温度可以推断空气中的湿度和温度。露点计主要应用于气象预测和空调等领域。
3. 无线传感器技术 随着科技的进步和无线通信技术的发展，无线传感器技术在空气温度测量中得到了广泛的应用。无线传感器技术具有实时性高、安装方便、数据准确性高等优点。 3.1 ZigBee技术 ZigBee是一种低功耗、短距离无线通信技术，适用于构建大规模无线传感器网络（WSN）。ZigBee传感器节点可以通过无线方式将温度数据传输到基站，然后通过网络将数据传输到远程服务器进行处理和分析。ZigBee技术在室内温度测量和智能家居领域有广泛应用。 3.2 蓝牙技术 蓝牙技术是一种短距离无线通信技术，具有低功耗和较高的数据传输速率。通过手机、平板电脑等设备上的蓝牙模块，可以将温度传感器节点采集的温度数据传输到移动设备上进行实时监测和分析。蓝牙技术在体温测量和环境监测等领域得到了广泛应用。 3.3 NB-IoT技术 NB-IoT（Narrow Band Internet of Things）是一种低功耗、宽覆盖的物联网通信技术。通过NB-IoT模块，可以将温度传感器节点采集的温度数据传输到基站，然后通过云平台进行存储和分析。NB-IoT技术在智慧农业和环境监测等领域具有巨大潜力。 4. 应用案例 4.1 气象站 气象站是天气观测和气象研究的重要设施，其中空气温度的测量是最基础的观测项目之一。传统的气象站使用气压温度计等传感器来测量空气温度，但现代气象站如今已广泛采用无线传感器技术，实现了实时、自动化的空气温度测量。
气象学实验报告
气象学实验报告 实验名称：测量大气温度与相对湿度的实验 实验目的：通过测量大气温度与相对湿度，了解大气状况，并分析其对气象变化的影响。 实验原理： 1. 温度测量：使用温度计或气温传感器测量空气中的温度。温度计可有多种类型，如水银温度计、温湿度计等，根据实验需要选择合适的温度计。 2. 相对湿度测量：使用湿度计或湿度传感器测量空气中的相对湿度。湿度计可有多种类型，如干湿球温度计、电子湿度计等，根据实验需要选择合适的湿度计。 实验材料和设备： 1. 温度计或气温传感器 2. 湿度计或湿度传感器 3. 记录表格或电脑软件 实验步骤： 1. 将温度计或气温传感器放置在室外或室内空气中，等待一段时间，使温度计或传感器的温度稳定下来。 2. 记录温度计或传感器的读数，并记录所测温度的时间。 3. 将湿度计或湿度传感器放置在相同的空气中，等待一段时间，使湿度计或传感器的湿度稳定下来。 4. 记录湿度计或传感器的读数，并记录所测湿度的时间。
实验结果分析： 根据所测的温度和湿度数据，可以计算出相对湿度，并进一步分析其对气象变化的影响。例如，高温高湿度的天气条件容易导致热带风暴或台风的形成，低温低湿度的天气条件则适合于冷干空气的形成。 实验注意事项： 1. 温度计或湿度计的读数应准确无误，避免误差。 2. 实验过程中应注意安全，避免触摸或损坏实验设备。 3. 实验环境应尽量保持稳定，避免其他因素对实验结果的干扰。 4. 实验结束后，及时清洁和归还实验设备。 结论： 通过本实验，我们成功测量了空气中的温度和相对湿度，并分析了其对气象变化的影响。这有助于我们更好地理解和预测天气变化，从而提高气象预报的准确性。
有温度计湿度计的气象观测
有温度计湿度计的气象观测 气象观测是研究天气和气候变化的重要手段之一，而温度和湿 度是气象观测中最常用的两个参数。温度计和湿度计作为测量温度 和湿度的仪器，在气象观测中起着关键的作用。 温度计的作用 温度计用于测量空气或其他物体的温度。它通常由一个长而细 的闭管和一根玻璃管组成，内部充满了一种可以随温度变化而膨胀 或收缩的液体，如水银或酒精。当温度上升时，液体膨胀并上升到 管的一端，显示出较高的温度值。而当温度下降时，液体收缩并下 降到管的另一端，显示出较低的温度值。 温度计的作用是帮助气象学家和气象工作者了解和预测天气变化。温度是天气变化的重要指标之一，它影响着大气中的空气流动、水分蒸发和降水等过程。通过监测和记录温度的变化，我们可以对 天气的演变和气候的变化有更准确的认识。 湿度计的作用
湿度计用于测量空气中水分的含量。湿度是指空气中水分的含量，它通常用相对湿度（以百分比表示）来表示。相对湿度是空气中水蒸气的含量与该温度下最大可能含量的比值。 湿度计有多种类型，包括湿度导电传感器、毛发湿度计和湿度硅传感器等。这些湿度计通过测量空气中的水分分子与它们之间的相互作用来确定湿度的值。 湿度计的作用是帮助我们了解和预测空气中的水分含量，从而影响着气象现象的发生和发展。湿度可以影响气温的感觉、降水的形式和强度以及云的形成。通过对湿度的观测和记录，我们可以更好地理解和解释气候和天气现象。 气象观测的重要性 温度和湿度是气象观测的基本参数，它们对了解天气和气候的变化至关重要。通过准确测量和记录温度和湿度的数据，科学家们能够进行天气预报、气候建模和气候变化研究等工作。
同步练习题(含答案)
同步练习题(含答案) 问题1: 什么是温度和湿度的测量？为什么需要对温度和湿度进行测量？ 答案1: 温度和湿度的测量是通过使用相应的仪器和传感器来确定环境 的温度和湿度水平。温度是指物体内部的热量程度，而湿度是指空 气中水蒸气含量的多少。对温度和湿度进行测量可以帮助我们了解 和控制环境条件，并对某些过程或产品的质量和效果有所了解。例如，在气象学中，温度和湿度的测量对于预测天气和了解气候变化 非常重要。在工业和农业领域，对温度和湿度的测量可以帮助控制 生产环境和优化产品质量。 问题2: 常见的温度测量方法有哪些？请简要介绍每种方法的原理或特点。 答案2: 常见的温度测量方法有以下几种：
1. 接触式温度测量：这种方法需要将温度传感器直接接触到物体表面来获取温度信息。常见的接触式温度传感器有热电偶和热敏电阻。热电偶通过测量两个不同金属的接触处产生的电压来计算温度，而热敏电阻则通过电阻与温度之间的关系来测量温度。 2. 非接触式温度测量：这种方法通过使用红外线或激光来测量物体表面的辐射热量来获取温度信息。非接触式温度传感器常用于需要远距离或在特殊环境下进行温度测量的场合，例如工业生产中的高温区域或医学领域中的体温测量。 问题3: 常见的湿度测量方法有哪些？请简要介绍每种方法的原理或特点。 答案3: 常见的湿度测量方法有以下几种： 1. 电容式湿度测量：这种方法使用电容传感器来测量湿度。电容传感器由两个电极组成，其中一个电极带有吸湿材料，当周围环
境的湿度变化时，吸湿材料会发生体积变化，从而改变电容值。通过测量电容值的变化来反映湿度水平。 2. 电阻式湿度测量：这种方法使用电阻传感器来测量湿度。电阻传感器通常使用一种特殊的材料，当材料吸湿时，电阻值发生变化。通过测量电阻值的变化来反映湿度水平。 问题4: 温度和湿度的测量在哪些领域得到广泛应用？ 答案4: 温度和湿度的测量在多个领域得到广泛应用，包括但不限于以下方面： - 气象学：用于预测天气和了解气候变化。 - 工业生产：用于控制生产环境和监测产品质量。 - 农业：用于控制温室环境和农作物生长。 - 医学：用于体温测量和控制手术室环境。 - 空调和供暖系统：用于调节室内温度和湿度。
绝对湿度测量方法
绝对湿度测量方法 一、前言 绝对湿度是指单位体积空气中所含水蒸气的质量，是空气中水分含量 的重要指标。在工业生产、气象预报、环境监测等领域都有广泛应用。本文将介绍几种常见的绝对湿度测量方法及其原理。 二、理论基础 1. 水蒸气压力定律：在一定温度下，水蒸气与液态水达到动态平衡时，液态水表面上的水蒸气压力与空气中的绝对湿度成正比。 2. 热力学状态方程：描述了热力学系统状态之间的关系，其中包括理 想气体状态方程和实际气体状态方程。 三、方法介绍 1. 干湿球法 干湿球法是一种比较常见的测量绝对湿度的方法。它利用了空气中水 分蒸发所需要消耗的热量与空气中相对湿度之间的关系来计算出绝对 湿度值。具体步骤如下： （1）将一个干燥的温度计放置在一个通风良好且温度稳定的房间内，记录室内的温度。 （2）将一个湿度计放置在一个湿度稳定的水槽中，记录水槽中水的温度。
（3）用一块干布包裹一个湿度计，将其吊放在水槽中，并保证布面始终湿润。 （4）等待一段时间后，记录下干球温度和湿球温度，并计算出相对湿度。 （5）利用相对湿度和干球温度，通过查表或计算得出绝对湿度值。 2. 饱和蒸汽法 饱和蒸汽法是一种利用饱和蒸汽压力与温度之间的关系来测量绝对湿度的方法。具体步骤如下： （1）将一定量的水加热至沸点，并保持恒定的沸点温度。 （2）将一个密闭容器放置在加热器上方，容器内壁涂有涂层以防止热量传递。容器内部装有一个传感器来测量容器内部的压力。 （3）等待一段时间后，记录下容器内部的压力和温度，并利用饱和蒸汽表查找出相应的饱和蒸汽压力值。 （4）根据饱和蒸汽压力和温度，通过查表或计算得出绝对湿度值。 3. 湿度传感器法 湿度传感器法是一种利用电子设备来测量绝对湿度的方法。具体步骤如下： （1）将一个湿度传感器放置在被测空气中，传感器会自动检测空气中的湿度。 （2）将传感器连接到一个电路板上，并将电路板连接到计算机或显示屏上。
湿度的表达方式
湿度的表达方式 湿度是指空气中水蒸气的含量，是气象学中的一个重要参数。湿度的表达方式有很多种，如相对湿度、绝对湿度、露点温度等。不同的表达方式适用于不同的场合，下面我们来详细了解一下。 相对湿度是指空气中水蒸气的含量与该温度下最大可能含量的比值，通常用百分数表示。例如，当相对湿度为50%时，表示空气中的水蒸气含量为该温度下最大可能含量的一半。相对湿度越高，空气中的水蒸气含量就越大，空气就越潮湿。相对湿度的测量方法有很多种，常用的有干湿球法、电子湿度计等。 绝对湿度是指单位体积空气中所含的水蒸气质量，通常用克/立方米表示。绝对湿度越大，空气中的水蒸气含量就越多，空气就越潮湿。绝对湿度的测量方法有很多种，常用的有干燥法、冷凝法等。 露点温度是指在一定的气压下，空气中的水蒸气开始凝结成露的温度。当空气中的温度降到露点温度以下时，水蒸气就会凝结成露。露点温度越低，空气中的水蒸气含量就越小，空气就越干燥。露点温度的测量方法有很多种，常用的有冷凝法、电子露点计等。 在日常生活中，我们经常会感受到湿度对我们的影响。当湿度较高时，人们会感到闷热、不透气，容易出汗，衣物不易干燥，容易滋生细菌，对人体健康有一定的影响。而当湿度较低时，人们会感到干燥、口干舌燥，皮肤容易干裂，容易引起呼吸道疾病等。因此，
了解湿度的表达方式，对我们的生活和健康都有很大的帮助。 在工业生产中，湿度的控制也非常重要。例如，在纺织、造纸、印刷等行业中，湿度的控制对产品的质量和生产效率都有很大的影响。在医疗、食品加工等行业中，湿度的控制也是必不可少的。因此，湿度的测量和控制技术也得到了广泛的应用。 湿度是气象学中的一个重要参数，对人们的生活和工业生产都有很大的影响。了解湿度的表达方式，可以帮助我们更好地掌握湿度的变化规律，从而更好地保护我们的健康和生产安全。
空气湿度的测定方法
空气湿度的测定方法 《空气湿度的测定方法》 在气象学、生物学和工程领域，空气湿度被认为是一个重要的气象参数。它描述了空气中所含的水蒸气量，对于创造舒适的室内环境、了解气象变化以及预测天气变化都具有重要意义。因此，准确测定空气湿度的方法非常重要。 目前，有多种方法可以测定空气湿度，其中一些是传统且经典的方法，而其他一些则是基于当代科学和技术的先进方法。 1. 湿度计法：湿度计法是测定空气湿度最传统且常用的方法之一。常见的湿度计包括干湿球温度计和毛发湿度计。干湿球温度计通过对比湿球上的水蒸气蒸发速率与干球上的蒸发速率之间的差异来确定湿度。而毛发湿度计则根据毛发对湿度的吸湿和膨胀来反映空气湿度。 2. 电子湿度传感器法：随着电子技术的发展，电子湿度传感器被广泛应用于空气湿度测量中。这些传感器利用各种技术，如电容、电阻、电解质和石英晶体等，来测量空气中水分分子的浓度。电子湿度传感器具有响应速度快、准确度高和可靠性强的特点，因此成为了许多行业和领域的首选方法。 3. 激光技术法：激光技术在测量空气湿度方面也发挥着重要作用。利用激光在水分子上的散射特性，可以测量空气中水分子的浓度从而确定湿度。这种方法通常使用激光干涉或激光光谱分析等技术，具有高灵敏度和非接触式测量的优势。 4. 微波技术法：微波技术法也是一种先进且广泛使用的测量空气湿度的方法。该方法利用微波在水分子和空气中的传播速度差异，通过测量微波的相位变化或衰减来计算湿度。微波技术法具有测量范围广、适用于不同环境的特点。 总之，测量空气湿度的方法有多种选择，每种方法都有其特点和适用范围。根据实际需求和应用场景的不同，选择合适的方法来测量空气湿度是十分重要的。这些测量方法的研究不断进步和完善，将进一步提高湿度测量的精确性和可靠性，为我们提供更准确的湿度信息。
气象学 温度和湿度的测量
实验二温度和湿度的测量 一、实验目的 1、气象常用温度计的测量原理和操作。 2、空气湿度的查表。 二、实验原理 测量湿度原理： 水分蒸发和温度有关。当空气中的水汽未饱和时，湿球纱布上的水分随时都在蒸发，蒸发过程中消耗的热量来自于湿球及其周围的空气层；所以，干球的温度值必然大于同时间的湿球温度。从而得到“干湿差”。“干湿差”越大，说明湿球部蒸发越多，空气越干燥；反之越潮湿。 干湿球温度表和通风干湿表： 测量空气温度和湿度的一对并列安置的温度表。干湿球温度表同时测定空气温度和湿度的一对规格相同、并列装置在同一环境中的温度表。一支用来测定气温，称“干球”；另一支球部缠上润湿的纱布，称“湿球”。当空气未饱和时，湿球温度表读数因为水分蒸发吸热而低于干球温度。根据干、湿球温度表的读数，用气象专用湿度查算表即可算出空气湿度. 曲管地温表 使用曲管地温表观测5、10、15、20cm处的地温。 曲管地温表一套4支，安置在地面最低温度表的西边约20厘米处，按5，10，15，20厘米度顺序由东向西排列，感应部分向北，表间相隔约10厘米；表身与地面成45度夹角，各表表身应沿东西向排齐，露出地面的表身须用叉形木（竹）架支住。 0cm地温表：普通、最低、最高温度表 顺序：0厘米、最低、最高的顺序自北向南平行排列，感应部分向东，并使其位于南北向的一条直线上，表间相隔约5厘米；感应部分及表身，一半埋入土中，一半露出地面。埋入土中部分的感应部分与土壤必须密贴，不可留有空隙；露出地面部分的感应部分和表身，要保持干净。 三、实验结果 时间1（10:40）时间2（15:00）时间3（18:00）气温（℃）12.0 13.4 11.2 湿球温度（℃）7.5 9.0 8.0 水汽压（hPa) 7.4 8.5 8.6 相对湿度53 56 65
气象学实验报告
气象学实验报告 气象学实验报告 一、实验目的：了解气象学的基本概念和实验操作方法，学习气象学常用仪器设备的使用。 二、实验器材和材料： 1. 气象仪器：气温计、湿度计、气压计、风向风速计。 2. 材料：水。 三、实验操作及步骤： 1. 将气象仪器摆放在实验室的合适位置，并校准各个仪器，确保测量准确。 2. 首先使用气温计测量室内的温度，记录下来。然后将气温计放入冰水中，观察温度的变化，并记录下冰水温度的变化。 3. 使用湿度计测量室内的相对湿度，记录下来。然后将湿度计放入盛水的容器中，观察湿度的变化，并记录下来。 4. 使用气压计测量室内的气压，记录下来。然后将气压计带到实验室外，观察气压的变化，并记录下来。 5. 使用风向风速计测量室内的风向和风速，记录下来。然后将风向风速计带到实验室外，观察风向和风速的变化，并记录下来。 四、实验结果和数据处理： 1. 根据气温计的测量结果，得到室内的温度为25°C，冰水温度为0°C。 2. 根据湿度计的测量结果，得到室内的相对湿度为50%，盛
水容器中的湿度为100%。 3. 根据气压计的测量结果，得到室内的气压为1013 hPa，实验室外的气压为1005 hPa。 4. 根据风向风速计的测量结果，得到室内的风向为北风，风速为2 m/s，实验室外的风向为东北风，风速为5 m/s。 五、实验分析和讨论： 通过实验我们可以得到室内和实验室外的一些气象参数。室内的温度和湿度较为稳定，这是由于室内的环境控制设备的作用。而实验室外的温度、湿度、气压和风向风速都发生了一定的变化，这是由于外界的气候和天气变化所致。 六、实验总结： 通过本次实验，我们了解了气象学的基本概念和实验操作方法，学习了气象仪器的使用。同时，通过测量和观察，我们获得了一些气象参数的数值和变化情况，增加了我们对天气和气候的理解。这对我们日常生活和工作中的气象条件的把握都有一定的帮助。
气象要素及其测量
气象要素及其测量 气象是大自然中一种重要的自然现象，涉及到各种气象要素的变化。气象要素是指气象现象中的基本物理量，常用来描述大气状态和变化。了解和测量气象要素对于预测天气、研究气候变化以及环境保护等方 面至关重要。本文将介绍几种常见的气象要素及其测量方法。 一、温度 温度是气象要素中最常见的一个，用来描述空气的热力状态。温度 的测量通常使用温度计或温度传感器进行，常见的温度单位是摄氏度（℃）和华氏度（℉）。温度计的测量原理是根据物质的热胀冷缩特 性来确定温度，广泛应用于气象观测站、气象卫星等。 二、湿度 湿度是指空气中水蒸气的含量，也是气象中的重要要素之一。湿度 的测量常用湿度计进行，湿度通常用相对湿度百分比表示。相对湿度 是指单位空气中所含水蒸气的实际含量与饱和含量之比，测量湿度对 于预测降雨、确定天气条件非常重要。 三、气压 气压是指空气对单位面积的压力，是气象中的另一个重要要素。气 压的测量通常用普通气压计或数字气压计进行，单位通常使用帕斯卡（Pa）或百帕（hPa）。气压的变化对于推测天气情况有很大的参考价值，也是天气预报中的重要参考因素。
四、风速和风向 风速和风向是描述空气运动情况的重要要素，对于了解大气环流、 天气形成及风能利用等领域具有重要意义。风速的测量通常用风速计 进行，常用的风速单位是米每秒（m/s）或千米每小时（km/h）。风向 的测量通常使用风向标或风向传感器，常用的风向表示方法有方位角 度或方位名称。 五、降水量 降水量是指单位面积内某段时间内降落在地表的水的总量，也是气 象要素的重要指标之一。降水量的测量常用雨量计或降水量传感器进行，常用的降水量单位是毫米（mm）。降水量的测量对于了解降水的 分布规律、水文循环等具有重要意义。 六、辐射 辐射是指太阳光或地球辐射通过空气传送到地球表面的能量。辐射 的测量通常使用辐射计进行，常用的辐射单位有瓦特每平方米（W/m²）或千焦耳每平方厘米（kJ/cm²）。辐射的测量对于研究气候变化、太阳 能利用等具有重要意义。 总结： 气象要素的测量是实现对天气和气候变化准确预测的基础。温度、 湿度、气压、风速、风向、降水量以及辐射等都是描述大气状态和变 化的重要指标。通过使用各种仪器和传感器进行准确测量，可以获得 相关的数据，进而推测天气变化、研究气候变化、资源保护等。对于
温湿度观测的实验原理
温湿度观测的实验原理 温湿度观测是一种用于测量空气中温度和湿度的实验方法。温湿度观测的原理涉及到热力学和热传导、蒸发与冷凝、导电性等多个方面。 温湿度观测的核心原理是基于热力学中湿空气的性质以及由温度引起的物质热膨胀。在温湿度观测实验中，通常使用一种称为湿度传感器或湿度计的仪器来测量湿度。 湿度传感器是一种能够测量空气中水蒸汽含量的传感器。湿度传感器的工作原理可以是基于导电性、热导性、电容性等多种方式。其中，基于导电性的湿度传感器是最常用的一种。 基于导电性的湿度传感器利用导电性材料与空气中的水蒸汽之间的相互作用来测量湿度。湿度传感器通常由两个金属电极组成，中间夹着一层导电性材料。 当空气中的湿度增加，水蒸汽分子会与导电性材料上的电极发生反应，形成电荷。导电性材料上的电极之间的电阻随着湿度的增加而减小。通过测量电阻的变化，可以确定空气中的湿度。 温度的观测一般基于热传导、蒸发与冷凝的原理。温度是物质内部微观粒子运动的表现，通常用来衡量物体热能的高低。温度能够通过热传导的方式从高温区域传递到低温区域。
在温湿度观测实验中，通常使用温度计来测量温度。温度计的工作原理可以是基于压力、电阻、电压、热阻等多种方式。其中，基于热阻的温度计是最常用的一种。 基于热阻的温度计利用材料的电阻随温度变化的特性来测量温度。通常使用铂电阻作为温度计的感知元件，因为铂电阻具有较大的温度系数和很好的稳定性。 当温度变化时，铂电阻的电阻也会发生变化。通过测量电阻的变化，可以确定温度的变化。温度计通常配有一个电路，用于将电压转换成温度值。 温湿度观测实验中，还需要考虑到温度和湿度之间的相互影响。当空气中的湿度增加时，水分子会蒸发到空气中，导致空气中的水蒸汽含量增加。蒸发时需要吸收热量，而冷凝时则释放热量。 这意味着在相同温度下，相对湿度越高，空气中的热量也就越高。因此，温度的测量结果可能会受到湿度的影响。 为了更准确地测量温度和湿度，通常需要进行温湿度校正。校正过程通常涉及到用标准温度和湿度下的空气来校准温湿度传感器，并进行修正。 总之，温湿度观测的实验原理涉及到热力学和热传导、蒸发与冷凝、导电性等多
气象气候测量中常见的温湿度测量方法
气象气候测量中常见的温湿度测量方法 温湿度是气象气候测量中最基本、最重要的参数之一。准确地测量温湿度对于 气象预报、资源管理以及环境保护都有至关重要的意义。在气象气候测量中，常见的温湿度测量方法包括湿度计、温度计和现代化的自动观测仪器等。 湿度计是测量空气中水分含量的仪器。最常见的湿度计是湿度传感器。湿度传 感器利用湿度对电流、电阻或电容等电学特性的影响原理，将湿度转化为电信号输出。电阻湿度传感器是最常用的湿度测量装置之一。它通过改变湿度腔内的电解质浓度，来改变电阻的值，从而测量湿度。电容式湿度传感器则是通过改变电容器中的绝缘板两侧的介电常数来测量湿度。这些传感器具有体积小、重量轻和响应速度快等优点，被广泛应用于气象测量。 温度计用于测量空气或物体的温度。传统的温度计通常采用液体或者气体作为 感温元件。其中最常见的是水银温度计和酒精温度计。水银温度计利用水银的膨胀和收缩来测量温度变化。它的工作原理是将被测温度的物体与水银接触，然后根据水银的膨胀程度来确定温度大小。酒精温度计则是利用酒精的膨胀和收缩来测量温度。这些传统温度计使用简单，测量范围较广，但它们需要手动读取测量结果，并且容易受到外界环境影响。 随着科技的发展，现代化的自动观测仪器被广泛应用于气象气候测量中。这些 仪器能够实现自动记录和远程监测，大大提高了测量的准确性和效率。其中常见的自动观测仪器包括自动湿度计和自动温度计。自动湿度计采用湿度传感器，通过数字信号处理和内置的微处理器来测量和记录湿度数据。而自动温度计则是通过红外线、热电偶或热敏电阻等感温元件来实现温度测量。这些自动观测仪器不仅具有高精度和高稳定性，还能够实现实时监测和远程数据传输，大大方便了气象测量工作。 除了传统的温湿度测量方法外，一些新兴的技术也在气象气候测量中得到了应用。例如，无线传感器网络（WSN）被用于温湿度的实时监测。WSN是由多个分 布式的无线传感节点组成的网络，这些传感节点能够实时采集、处理和传输温湿度
《气象学》实验指导书
《气象学》实验指导书 刘洪生编 上海海洋大学海洋科学学院
目录 实验一温度和湿度的观测 实验二风速和风向的观测 实验三气压的观测 实验四云的观测 实验五能见度的观测 实验六天气现象的观测 实验一温度和湿度的观测 1 气温和湿度观测 1．1概述 空气温度（简称气温，下同）是表示空气冷热程度的物理量。 空气湿度（简称湿度，下同）是表示空气中的水汽含量和潮湿程度的物理量。 地面观测中测定的是离地面1.50米高度处的气温和湿度。 需要获取的项目及其单位： 气温有：定时气温，日最高、日最低气温。配有温度计的气象站应作气温的连续记录。以摄氏度（℃）为单位，取一位小数。 湿度有： 水汽压（e）——空气中水汽部分作用在单位面积上的压力。以百帕（hPa）为单位，取一位小数。 相对湿度（U）——空气中实际水汽压与当时气温下的饱和水汽压之比。以百分数（%）表示，取整数。 露点温度（Td）——空气在水汽含量和气压不变的条件下，降低气温达到饱和时的温度。以摄氏度（℃）为单位，取一位小数。 配有湿度计的气象站应作相对湿度的连续记录，并挑选日最小值。 测量气温和湿度的仪器主要有干球温度表、湿球温度表、最高温度表、最低温度表、毛发湿度表、通风干湿表、温度计和湿度计、铂电阻温度传感器和湿敏电容湿度传感器。 1．2干湿球温度表 干湿球温度表是用于测定空气的温度和湿度的仪器。它由两支型号完全一样的温度表组成，气温由干球温度表测定，湿度是根据热力学原理由干球温度表与湿球温度表的温度差值计算得出。 在小百叶箱的底板中心，安装一个温度表支架，干、湿球温度表垂直悬挂在支架两侧的环内，球部向下，干球在东，湿球在西，球部中心距地面1.5m高。湿球温度表球部包扎一条纱布，纱布的下部浸到一个带盖的水杯内。杯口距湿球球部约3cm，杯中盛蒸馏水（只允许用医用蒸馏水），供湿润湿球纱布用。 湿球包扎纱布时，要把湿球温度表从百叶箱内拿出，先把手洗干净，再用清洁的水将温度表的感应部分洗净，然后将长约10cm的新纱布在蒸馏水中浸湿，使上端服贴无绉折地包卷在感应部分上（包卷纱布的重叠部分不要超过球部圆周的1/4）；包好后，用纱线把高出感应部分上面的纱布扎紧，再把感应部分下面的纱布紧靠着球部扎好，但不要扎得过紧，并剪掉多余的纱线。 观测和记录
第12章 高空气压、温度和湿度测量
第12章高空气压、温度和湿度的测量 12.1概述 12.1.1定义 下列定义源自WMO（1981；1992），均与使用无线电探空仪进行高空测量有关。 无线电探空仪（Radio sonde）：由气球携带的仪器，装备有用于测量一个或几个气象变量（气压、温度、湿度等）的传感器穿过大气并借助无线电发射机将探测讯号传送给观测站。 无线电探空观测(Radio sonde observation)：通过无线电探空仪在上空大气中观测气象变量，这些变量通常是气压、温度和湿度。 注：无线电探空仪可系于一气球下升空或从飞机、火箭上下投（下投探空仪）。 无线电探空站(Radio sonde station)：采用电子学方法观测高空的气压、温度和湿度的测站。 高空观测(Upper air observation)：在自由大气中以直接或间接方式进行的气象观测。 高空站、高空天气站、探空站(Upper air station, upper air synoptic station, aerological station)：进行高空观测的地面站。 探空(Sounding)：通过由气球、飞机、风筝、滑翔机等携带的仪器测定一个或几个高空气象变量。 本章主要论述无线电探空仪系统。采用特殊的平台，特殊的设备进行探测，或通过遥感方法进行的间接探测，将在本指南第Ⅱ编有关章中讨论。无线电探空系统通常用于探测气压、温度和相对湿度。在大多数业务台站，无线电探空仪器系统也用于高空风探测（见第13章）。另外有些无线电探空随同大气成分，如臭氧浓度或放射性物质的感应系统一起飞升。这些附加的探测项目本章不涉及。 12.1.2高空探测中使用的单位 无线电探空仪观测使用的气象变量的测量单位分别是气压用百帕，气温用摄氏度以及相对湿度用百分数。相对湿度采用水面上的饱和水汽压的百分数，即使在温度低于0℃也是这样。 在高空观测中使用的位势高度单位是标准位势米，定义为0.980665动力米。在对流层中，位势高度近似等于以米表示的几何高度。 在无线电探空计算中必须采用WMO选定的物理函数和常数的值（WMO，1988b）。 12.1.3气象要求 12.1.3.1用于气象业务的无线电探空资料 温度和相对湿度的高空探测是作为业务天气预报的数值天气预报模式分析初始化中使用的两个基本测量值。陆地上施放的无线电探空仪提供几乎是实地的温度和相对湿度测量值，而从海洋中远处的岛屿或船舶上施放的无线电探空仪所提供的测值只能覆盖有限洋面。类似于无线电探空仪的温度垂直分辨率可以由飞机在爬升、下降或不同巡航高度飞行时观测获得，飞机观测通常作为无线电探空仪观测的补充，尤其是对海洋上空。温度和水汽分布的卫星观测结果的垂直分辨率低于无线电探空仪或飞机观测。卫星观测在海洋上空和全球那些探空仪和飞机观测结果稀少或缺乏的地区对数值天气预报分析具有重要作用。 温度和水汽场的垂直结构的准确测量，对各种类型的天气预报，特别是区域性和局地性天气预报是极端重要的。这些测量结果可以指示垂直方向存在的云或雾层的结构，进而温度和水汽场的垂直结