气象学与气候学实习指导书

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气 象 学 池州师与 气 候 学 野 外 实 习 指 导 书

范专科 学校

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气象学与气候学实习说明

气象学与气候学实习指导书是根据1984年高教出版社出版，周淑贞主编《气象学与气候学》教材和二年制师范专科学校地理教育专业教学大纲（3）《气象学与气候学》教学大纲，并结合我校教学实际和利用池州气象台设备等情况编写的，实验分成5个部分。

1. 气象站、哨的建立工作 2. 温度测量

3. 湿度测量------固定式干湿表法 4. 风的观测------目测风力风向法 5. 简易天气图的绘制和分析

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观测场地的选择要求

地面气象观测是用气象仪器对近地面气层的物理现象及其变化过程，进行连续的观测、测定，是肉眼对打气的一些现象，如云、光、电等进行观测，为天气预报、气候分析和科学研究提供情报和积累基本资料，服务于生产和国防。

地面气象观测的项目有：气压、气温、湿度、风向、风速、降水、积雪、蒸发、云、天气现象、能见度、日照、地温、冻土等，这些项目称为气象要素。 天气预报和气候分析往往需要广大地区乃至全球的气象资料。这些气象资料是从分散的气象台站网取得的，使用时，又是集中起来进行比较分析，这就要求各站的记录不仅能够准确，而且基本上代表一个地区的气象情况，还要能够相互之间进行比较。因此，气象观测的特点是：观测记录必须具有代表性。同时，气象要素是随时间不断变化的，它的变化只有通过对大气连续观测，并进行天气学分析才能得到。因此，气象观测必须保持连续性，不能中断和短缺。连续观测记录的年代愈长，对预报业务和科研工作价值愈大。

气象站是气象网的基层单位。气象站的布局必须分设在各地，从平原到山区，从高山到沿海，从沙漠到海岛，有些人烟稀少的、极其偏僻地区，为了取得气象资料，也要建立气象站。建立气象站的工作，除规划气象站网的布局外，还包括观测场的选择，观测场内仪器的布置，规定观测时间和观测次数，以及观测、发报、记录表报等。

地面气象观测的主要项目都是在观测场内通过各种仪器进行的，观测场地的选择是否适宜，对观测资料的代表性、准确性和比较性影响很大。观测场地的选择关键在于站址的选择。站址应选择在能代表大范围的天气、气候特点的地区，除某些根据特殊需要而建立的专业台站外，一般要求建在平坦空旷，四周没有高大建筑物、树林和大水库的地方。这是因为：在复杂地形影响下，风、云、温度、湿度等要素均有显著差异，不能真实反映这个地区自由大气的实际变化情况；树林对辐射、温度、降水，特别是风（椐实验，空旷地带 的风在越过20米高的树林时，风速可减小二成。）都有显著影响；建筑物密集的城市，由于建筑物吸热和散热都较快，人类活动频繁，使得城镇温度比农村偏高，湿度较农村偏低，同

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时建筑群会影响空气的运行，既减小风速，也能改变风向。此外，城镇空气固体悬浮物多，能削弱太阳辐射，使能见度下降，这对日辐射和日照观测均会造成影响；如果台站设在工业城市最多风向的下风方，经常受吹来烟尘的影响，肯定将影响关键资料的代表性。

如果有些地区很难找到完全符合上述要求的地点，应尽可能的建立在对当地地形、地貌最有代表性的地方。例如，在相对高度相差不大的浅山区和丘陵区，站址选在较平坦的山顶，就比在山谷、山坡上要好一些；再如，戈壁沙漠、草原、森林等地形、地貌单一的地区，就应选择在能反映该地下垫面自然状况的地方，否则反而没有代表性了。

如前所述，观测场地距障碍物过近显然是不合适的。如果观测场地距障碍物的距离是高度的三倍，将有板有3/10的天气被遮蔽，即使观测场周围这样的障碍物只占1/3，也将有1/10的天空被遮蔽，这显然不合乎视野开阔的要求了。据实验，在障碍物距观测站距离是其高度的4—5倍时风向、风速都有明显的影响。

观测场地不宜过小，否则场内安置的仪器难以保持一定的间隔，容易彼此遮挡，影响通风。对于安置仪器较少的站，场地也可适当小些，所以，观测场有25*25和20*16（平方米）这两种要求。我校没有建立气象园，池州气象台观测场是25*25。

观测场地要求平整，不应有洞穴、坑洼、突起的地方，否则仪器安置不易达到水平的要求。由于一般地区绿色植物分布的面积最广，所以观测场内应种植浅草（不长草的地区例外），以更好代表这一地区下垫面特征。为了保护场地和仪器设备，四周最好围有1.2米饿通风铁丝或木质围栏。围栏的北面正中开一小门，以便出入。场内还应铺设宽约0.4—0.5米的小路，以利于保护草层，保持场内整洁，方便行走，小路不宜过宽，也不宜过多，以免影响场内自然状况。

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实习二、温度的观测

一、 百叶箱中的温度观测 1．

百叶箱

百叶箱的四边是由两排薄的木板及叶组成，木板向内倾斜成450角，箱底由三块木板组成，每块宽101mm，中间一块比边上两块稍高些，箱盖有两层，其间空气能自由流通。

百叶箱应具有良好的反辐射能力，故内外均涂以白色，以减少辐射影响。 百叶箱有大、小两种，大百叶箱是安装温度、湿度自记仪器的，小百叶箱是安装干湿球和最高、最低温度表的。

百叶箱应水平牢固地安装在一个高出地面125cm的特别的架子上，箱门对正正北、门下放一个小台阶梯，以便观测。箱架四足要牢固地埋在地下，埋入地下部分，必须涂上防腐柏油，在有强风地区，百叶箱的四角应加上牵绳。 2．

百叶箱内仪器安装

小百叶箱内各仪器都安置在箱内特别的铁架上，干湿球温度有应垂直固定在铁架的两端，干球在东，湿球在西，球部地面1.5米，湿球的下方是一个带盖的水盂，水盂固定在铁架下面的横梁上，盂口离湿球约3cm，湿球纱布通过杯盖的狭缝引入盂内，浸入水中。

最高温度表应水平放置在铁架下面横梁上的铁钩上（头部略高），球部中心离地面1.5米，最低温度计放在较低的钩上，球部中心离地1.52米，二支表球部均向东。

大百叶箱内的温度计安置在前面的木架上，感应部分中心离地1.5米；温度计应放在后面稍高的木架上，其高度以便于观测为准。

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百叶箱内外应保持清洁，大雨、大雪后，要及时将箱内的雨水擦干净，以免影响记录的正确性。 3．

温度表的观测

观测程序，先读干球，后读湿球。记录后复读干球和湿球温度再读毛发湿度表，然后读最高、最低温度，复读记录后，调整最高、最低温度表，放回最高温度表时应先放球部后放头部。然后观测大百叶箱的温度计，湿度计并做时间记录。

观测注意事项：

（1） 熟悉仪器的刻度，温度观测要求记录到0.1度，初次使用一支温度表，应

先了解其最小刻度单位。

（2） 避免视差，视线应于水银柱顶端附近刻度线是否直来较正。

（3） 动作迅速。因温度表感应较快所以读数时动作要迅速，先读小数后读整数，

同时注意勿使头、手和灯接近球部，并尽量不要对温度表呼吸。 （4） 复读，复读是为了防止产生5度和10度的误差（有时也可能读错1度或

2度）。

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实习三、湿度测定----固定式干湿表法

一、 固定式干表湿表测量湿度原理：

固定式干湿表是由两支相同形式的水银（或酒精）温度表组成。球部包有湿润纱布的叫湿球温度表，另一支叫干球温度表，干湿球温度表安置在百叶箱中。当空气中水汽未饱和时，湿球纱布上的水分就会不断蒸发，而蒸发要消耗热量，此热量是从湿球本身及周围的簿层空气中吸得的，当湿球因蒸发所消耗的热量和周围空气中获得热量相平衡时，湿球温度并不再下降，这时干湿球士度就有一个差值，这个差值的大小取决于空气的湿度，湿度越小，蒸发越快，湿球温度降得愈多，干湿球温度差就越大，相反，湿度越大，蒸发越慢，湿球温度降得愈少，干湿球温度差就越小。如果空气已经饱和状态，则蒸发停止，湿球温度就不会下降，于是，干湿球温度相等，此外，湿球蒸发的快慢还和气压、风速有关，气压愈高，风俗愈小，蒸发愈慢，反之，蒸发愈快。因此，根据干湿球温度差，计算空气湿度时，还要考虑当时的气压和风速。

计算空气湿度的基本公式是 e = Et’-AP(t-t’)

式中的E为绝对湿度；Et’为湿球饱和水汽压，A为干球表系数，它不是一个常数，其数值决定于湿球部附近空气的流速。在计算空气的湿度时，假定百叶箱内风速为0.8米/秒，由此而得干球A为0.0007947。

当e值求得后，利用相对湿度公式R= e/E *100%，即求得相对湿度，在实际工作中，湿度的计算是利用气象常用表第一号进行查算。 二、干湿球温度的测量

要测定湿度，必须测定干湿球温度。测定干湿球温度的步骤是读取干湿球温度表的示度值，（注意湿球沙布是否结冻）然后进行器差校正。

固定干湿表测定温度准确性与湿球示度准确性有密切关系。要使湿球示度准确，

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主要在于使湿球表面有良好的蒸发和同周围环境空气有良好的热交换，为此要求：

（1） 湿球表面纱布必须经常保持湿润，读数前要适时查看湿球表面纱布情况。

如果水分不足应及时加水或进行补充湿润。

（2） 使用纯净水：含有杂质的水会使蒸发量减少，使湿球温度示值升高，影响

结果的准确性。

（3） 使用吸湿性能良好的纱布，保持球部从水杯中源源不断的吸收水分而保持

湿润。纱布吸湿性能的测定：将纱布垂直浸入水中。以15分钟吸水7-8厘米为良好。如果没有脱脂纱布可用放在碱水中煮沸过的细白布或麻纱布。纱布脏污了要及时更换。

（4） 纱布结冻后，必须在每次观测前融冰。融冰方法是：用一杯和室温相同（水

温不可过高，能将湿球冰层融解即可）的蒸馏水，将湿球的球部全部浸入水杯中，使球部原有的冰全部溶解。从湿球的示度情况可以看出冰是否溶解完全，如果示度很快上升到0℃，然后停留一段时间再上升，即表明冰以全部融化，待冰壳融化后，用杯沿将聚集在纱布头上的水滴除去，通过溶冰，球部就有足够的水分或保持完整的冰衣，保证正常蒸发，并使球部同周围空气能充分进行热量交换，从而获得正确的湿球示度。

湿球温度一般比干球温度低或二者相等。但在降水浓雾天气情况下，可能发现湿球温度高于干球温度，这时应以干球温度为准，将湿球示度改为干球温度相等来查算温度。 三、计算

利用公式e=Et’－AP(t－t’)

同时相对温度r饱和差d及露点Td的公式为

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r=e/Eⅹ100% d=E－e

Td=f(e)在实际工作中往往查表得出 作业：温度观测记录 （百叶箱中）

实习日期： 年 月 日 成绩：

湿度

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实习四 风的观测

------------目测风力风向法

空气的水平运动叫风。空气作水平运动时即有风向和风速两项。 风向是指风的来向，用十六向表示，通常以符号表示，如：N，SSE等。 风速是指空气在单位时间内所移动的水平距离，通常以米/秒表示，有时也用公里/小时，日常用风力等级来表示。

测定风向风速的方法通常用电接风向标风速仪或轻便风速表，内容见仪器说明，这里从省。

目测风力、风向

气象服务中，常用风力等级表示风速大小。例如，台站向外发布天气预报时，就使用风力等级表示风力大小，在册风的仪器发生故障或没有测风仪器时，也可用目测风力、风向作为正式记录。

根据风对地面或海面物体的影响而引起的各种的征象，将风分为13级，最小为0级，最大为12级。如以目测风力作为正式记录，则应估计风力等级并换算成相当的风速。

目测风向一般是根据炊烟的方向，旌旗、布条展开的方向以人体的感觉等方法，按八个方向进行估计。

目测估计方向、风力时，观测者应站在空旷地方，多选几个物体，认真地观测，尽量减少主观估计误差。观测时，应连续观看两分钟，以平均情况来记录。（风力等级附后）

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等 级 0 1 2 -0.1 0.2 -0.1 0.3 平 静 有微风 有小波动,渔船 摇动 有浪渔船渐觉 簸动 浪顶有白色泡 沫 , 渔船 满帆时 可使船倾于一 側 浪顶白色泡沫 浪顶白色泡沫 被 吹离 浪尖 ,渔 船缩帆大部分 浪顶白色泡沫 被吹成明显条 纹 壮 ,进 港渔船 停留不出 被风吹起的浪 花使水平能见 度减小 机帆船航行困 难被风吹起的 浪花使水平能 见度明显减小 被风吹起的浪 花使水平能见 度显著减小, 机 帆 船航 行极 险, 海浪滔天. 静,烟直上 烟能表示风向树叶略有摇 动 人面感觉有风,树叶微响旗 帜开始飘动,高草庄稼开始 摇动 树叶小树枝摇动不息,旗子 展开高草庄稼摇动不息 能吹起地面灰尘和纸张, 树枝摇动,高草庄稼显波浪 壮 有叶小树摇动,内陆水面有 波 大树枝摇动,电线呼呼作响, 撑伞苦难,高草庄稼不时倾 于地面 全树摇动,大树枝弯下,迎风 步行感到不便可折断小树 枝, 迎风步行感到困难 草房遭受破坏,屋瓦被掀起, 大树枝可折断 0.0-0.2 0.3-1.5 1.6-3.3 0.1 0.9 2.5

3 4

0.6 1.0

1.0 1.5

3.4-5.4 5.5-7.9

4.4 6.7

5 6

2.0 3.0

2.5 4.0

8.0-10.7 10.8-13.8

9.4 12.3

7

4.0

5.5

13.9-17

.1

15.5

8

5.5

7.5

17.2-20.7

19.0

9

7.0

10.0

20.8-24.4 树木被吹倒,一般建筑物被 破坏 大树可被吹倒, 一般建筑 物严重破坏 24.5-28.4

22.6

10

9.0

12.5

26.5

11

11.5

16.5 --

28.5-32.6 陆地上少见,摧毁力极大

30.6

12

14.0

732.6

732.6

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实习五 简易天气图的绘制和分析

实习步骤: (略) 作业:

一、 根据下列天气形势资料（资料附后），绘制简易天气图（简易天气图纸另

发）。 二、 回答问题

1．根据绘制的简易图，分析池州地区在高空和地面受什么天气系统控制，天气如何？

2．分析我省南北风向有和不同？其界线在何处？

附：天气形势

8000米上空，317，318的高压中心，在锦州、库车附近，306，308，309的低压中心在卡鲁特、安康、亳县附近，312线在克拉玛依、冷湖、酒泉、峨眉山、宜昌、干榆、济南、延安、吉兰泰、乔巴山、克山、延吉、东京一线。切变线在广岛、干榆、安康、西昌一线，本省受它的影响。

5500米上空，东经120度副热带高压脊线位于24纬度。

14点钟地面图上，1015，1011的高压中心在大连、运城附近，922，1001和1004的低压中心分别在阿尔山、兰州和常德、淮阴附近，1007。5的等压线在河内、百色、衢县、日照、太原、承德、长岭、哈腊一线，准静止锋在淮阴、武汉、重庆一线，雨区在海阳、济州岛、高邮、金佛山、华山、阳城、海阳范围内，六小时的雨量中心在淮阴、蚌埠、南阳附近，本省继续受它影响。

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