1.实验名称：

一般情况下云的观测

实验目的：

通过实际观测云，能够比较正确的判定云状，估计云量，测定云高，并能掌握云的记录和编码原则。

实验方法：

一、云状

1.云状分类

按云的外形特征、结构特点和云底高度，将云分为三族，十属，二十九类。

2.云状的判定与记录

云状的判定，主要根据天空中云的外形特征、结构、色泽、排列、高度以及伴见的天气现象，参照'云图'，经过认真细致的分析对比判定是那种云。判定云状要特别注意云的连续演变过程。

云状记录按'云状分类表'中二十九类云的简写字母记载。多种云状出现时，云量多的云状记在前面;云量相同时，记录先后次序自定;无云时，云状栏空白。

二、云量

云量观测包括总云量、低云量。总云量是指观测时天空被所有的云遮蔽的总成数，低云量是指天空被低云族的云所遮蔽的成数，均记整数。

1.总云量的观测

全天无云，总云量记0;天空完全为云所遮蔽，记10;天空完全为云所遮蔽，但只要从云隙中可见青天，则记10-;云占全天十分之一，总云量记1;云占全天十分之二，总云量记2，其余依次类推。

天空有少许云，其量不到天空的十分之零点五时，总云量记 0。

2.低云量的观测方法，与总云量同。

三.云高

云高指云底距测站的垂直距离，以米为单位，记录取整数。有条件的测站云高应尽量实测;无条件实测时，只在发报观测时进行估测，并在云高数值前加记云状。云状只记十个云属和Fc、Fs、Fn三个云类。实测云高在数值右上角记'S'，估测云高不记任何符号。

估测云高(各云属常见云底高度范围见表2)

(1) 目测云高：根据云状来估测云高，首先必须正确判定云状，同时可根据云体结构，云块大小、亮度、颜色、移动速度等情况，结合本地常见的云高范围(见表4.2)进行估测。

根据观测经验，目力估测云高有较大误差。所以有条件的气象站，应经常对比目测云高与实测结果，总结和积累经验，提高目测水平。

(2)利用已知目标物高度估测云高：当测站附近有山、高的建筑物、塔架等高大目标物时，可以利用这些物体的高度估测云高。首先应了解或测定目标物顶部和其它明显部位的高度，当云底接触目标物或掩蔽其一部分时，可根据已知高度估测云高。

实验类型：基础实验

2、实验名称：

特殊情况下云的观测和记录

实验目的：

通过对一般情况下云的实际观测，能够比较正确的在特殊情况下实现云的观侧和记录。

实验方法：

一.天空状况不明时云状、云量的记录

1.因雪暴、雾使天空的云量、云状无法辨明时，总、低云量记10，云状栏记该现象符号。因吹雪、雾、轻雾使天空的云量、云状不能完全辨明时，总、低云量记10，云状栏记该现象符号和可见的云状。虽有吹雪、雾的现象，但天空的云量、云状可完全辨明时，则按正常情况记录。

2. 因烟幕、霾、浮尘、沙尘暴、扬沙等视程障碍现象使天空云量、云状全部或部分不明时，总、低云量记'-'，云状栏记该现象符号或同时记录可辨明部分的云状;若透过这些天气现象能完全辨明云量、云状时，则按正常情况记录。

几种特殊情况下云量、云状的记法举例，见表1.

二.高山站云的观测和记录

1.当云底高度高于测站时，按正常情况观测记录。

2. 观测时遇有云顶低于测站的云，应在观测簿纪要栏尽可能记录其云状、云量及利用已知高度的物体确定其云顶距离测站水平线下高度。此时应对这些云的上部表面加以简单描述，如表面是平的还是波状的，有无耸立的积状云自云层上部表面凸起等。在估计云顶低于测站的云量时，成层的云层为山所刺穿的部分，也应当作为云所遮掩来考虑。在记录云顶低于测站的高度时，应在记录前加'-'号。

3.观测时遇到云底低于测站，而云顶高于测站的云，应在观测簿纪要栏记录其云状、云量，云底高度记<0。

云笼罩测站时，按雾记录，若云雾移出测站时，应按云记录。

实验类型：基础实验

3、实验名称：

夜间云的观测和记录

实验目的：

通过对一般情况下云的实际观测，能够比较正确的在夜间实现对云的观侧和记录。

实验内容：

傍晚时，应注意云的状况和演变趋势，为夜间观测打下基础。

观测前应先到黑暗处停留一段时间，待眼睛适应环境后再进行观测。

观测时，可根据视觉，结合星光的疏密、清晰程度，云体的颜色、移动速度以及伴见的天气现象和实测云高，参照傍晚时云的状况判别云状，估计云量。

实验类型：基础实验

4、实验名称：

白天能见度的观测

实验目的：

学会白天对能见度的观测和记录;

通过实验能够正确选择目标物。

实验方法：

1.目标物的选择

在气象站四周不同方向、不同距离上选择若干固定能见度目标物。

(1)目标物的颜色应当越深越好，而且亮度要一年四季不变或少变的。浅色、反光强的物体不适宜选为目标物。

(2)目标物应尽可能以天空为背景，若以其它物体(如山、森林等)为背景时，则要求目标物在背景的衬托下，轮廓清晰，且与背景的距离尽可能远一些。

(3) 目标物大小要适度。近的目标物可以小一些，远的目标物则应适当大一些。目标物的大小以视角表示，目标物的视角以0.5° -5.0°之间为宜。

(4) 由于气象站观测的是水平能见度，因此目标物的仰角不宜超过6°。

在沙漠、草原或其它地物稀少的地区，可采用人工设置目标物，并视其清晰程度来判定能见度。人工设置的目标物，一般多用来估计1km以内的能见度，物体大小要适度，材料因地制宜(木板、土墙、水泥预制件等)，向着观测点的一面应涂成黑色。

2. 目标物分布图的测绘

目标物选定后，要测定观测点与目标物的距离和目标物所在的方位。目标物的距离和方位可用仪器实测或从大比例尺的地图上量取。

目标物的距离、方位测定后，进行登记(作为气象站档案妥善保存)，并绘制能见度目标物分布图。

绘图方法：一般是先在纸上画九个同心圆。圆心代表观测点，自近而远地每圈分别代表0.1，0.2，0.5，1.0，2.0，5.0，10.0，20.0，50.0千米的距离。然后把所有的目标物(以其简略图形或编号)按其所在方位、距离，分别标在相应的位置上。近距离的目标可参考下述几点酌情判定：

(1) 目标物的颜色、细微部分(如村庄的单个树木、远处房屋的门窗等)清晰可辨时，能见度通常可定为该目标物距离的五倍以上;

(2)目标物的颜色、细微部分隐约可辨时，能见度可定为该目标物距离的二倍半到五倍;

(3)目标物的颜色、细微部分很难分辨时，能见度可定为大于该目标物的距离，但不应超过二倍半。

运用以上几点时，应考虑到目标物的大小，背景颜色，以及当时的光照等情况。

实验类型：基础实验

5、实验名称：

夜间能见度的观测记录

实验目的：

学会夜间对能见度的观测和记录;

通过实验能够正确选择目标物。

实验方法：

1.灯光目标物的选择

有条件地方，均应在各个方向选择一些固定的目标灯或专门设置的目标灯作为观测能见度的依据。但应注意：

(1) 应选择孤立的点光源作为目标灯，不宜选择成群、成带、重叠的灯光;

(2)目标灯的灯光强度应固定不变;

(3)应是不带颜色、没有灯罩的白色光源(除白炽灯外，碘钨灯、汞灯等均不适宜);

(4)应位于开阔地带，不受地方性烟雾的影响。

选择目标灯后，应测定目标灯至观测点的距离并了解其功率，以及专设的目标灯，均应按表查出其相当的白天能见距离，并绘制成灯光目标物图。

2 .观测

夜间观测能见度时，观测员应先在黑暗处停留5~15分钟，待眼睛适应环境后进行观测，根据最远目标灯能见与否确定能见距离。

在无条件利用目标灯进行观测的情况下，只能根据天黑前能见度的实况和变化趋势，结合观测时天气现象、湿度、风等气象要素的变化情况，以及实践经验加以判定。

月光较明亮时，可根据目标物的能见与否来判定能见度。由于光照条件差，不可能象白天那样清楚地看清目标物的形体、轮廓，因而只要能隐约地分辨出比较高大的目标物的轮廓，该目标物距离就可定为能见距离;如能清楚分辨时，能见距离可定为大于该目标物的距离。

实验类型：基础实验

6、实验名称：

天气现象的观测

实验目的：

学会天气现象的观测和记录，并初步了解天气现象对事件的指导作用。

实验方法：

天气现象是指发生在大气中、地面上的一些物理现象。它包括降水现象、地面凝结现象、视程障碍现象、雷电现象和其它现象等，这些现象都是在一定的天气条件下产生的。天气现象必须随时进行观测和记录。对某些天气现象所造成的灾害，还应及时进行调查记载。

天气现象的特征

1. 降水现象

(1) 雨 滴状的液态降水，下降时清楚可见，强度变化较缓慢，落在水面上会激起波纹和水花，落在干地上可留下湿斑。

(2) 阵雨 开始和停止都较突然、强度变化大的液态降水，有时伴有雷暴。

(3) 毛毛雨 稠密、细小而十分均匀的液态降水，下降情况不易分辨，看上去似乎随空气微弱的运动飘浮在空中，徐徐落下。迎面有潮湿感，落在水面无波纹，落在干地上只是均匀地润湿，地面无湿斑。

(4) 雪 固态降水，大多是白色不透明的六出分枝的星状、六角形片状结晶，常缓缓飘落，强度变化较缓慢。温度较高时多成团降落。

(5) 阵雪 开始和停止都较突然、强度变化大的降雪。

(6) 雨夹雪 半融化的雪(湿雪)，或雨和雪同时下降。

(7)阵性雨夹雪 开始和停止都较突然、强度变化大的雨夹雪。

(8) 霰 白色不透明的圆锥形或球形的颗粒固态降水，直径约2-5mm，下降时常呈阵性，着硬地常反跳，松脆易碎。

(9)米雪 白色不透明的比较扁、长的小颗粒固态降水，直径常小于1mm，着硬地不反跳。

(10) 冰粒 透明的丸状或不规则的固态降水，较硬，着硬地一般反跳。直径小于5mm。有时内部还有未冻结的水，如被碰碎，则仅剩下破碎的冰壳。

(11)冰雹 坚硬的球状、锥状或形状不规则的固态降水，雹核一般不透明，外面包有透明的冰层，或由透明的冰层与不透明的冰层相间组成。大小差异大，大的直径可达数10mm。常伴随雷暴出现。

降水现象的特征和区别见表1。

2.地面凝结现象

(1) 露 水汽在地面及近地面物体上凝结而成的水珠(霜融化成的水珠，不记露)。

(2)霜 水汽在地面和近地面物体上凝华而成的白色松脆的冰晶;或由露冻结而成的冰珠。易在晴朗风小的夜间生成。

(3) 雨凇 过冷却液态降水碰到地面物体后直接冻结而成的坚硬冰层，呈透明或毛玻璃状，外表光滑或略有隆突。

(4) 雾凇 空气中水汽直接凝华，或过冷却雾滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶物，常呈毛茸茸的针状或表面起伏不平的粒状，多附在细长的物体或物体的迎风面上，有时结构较松脆，受震易塌落。

实验类型：基础实验

7、实验名称：

动槽式水银气压表的观测和记录

实验目的：

通过实验，熟练掌握动槽式水银气压表的性能，及用它测定气压的观测项目，操作方法和观测记录。

实验方法：

动槽式(又名福丁式)水银气压表由内管、外套管与水银槽三部分组成(如图所示)。在水银槽的上部有一象牙针，针尖位置即为度标尺的零点。每次观测必须按要求将槽内水银面调至象牙针尖的位置上。

1. 安装

气压表应安装在温度少变、光线充足、既通风又无太大空气流动的气压室内。气压表应牢固、垂直地悬挂在墙壁、水泥柱或坚固的木柱上，切勿安装在热源(暖气管、火炉)和门窗、空调器旁边，以及阳光直接照射的地方。气压室内不得堆放杂物。 安装前，应将挂板牢固地固定在准备悬挂气压表的地方。再小心地从木盒(皮套)中取出气压表，槽部向上，稍稍拧紧槽底调整螺旋约1~2圈，慢慢地将气压表倒转过来，使表直立，槽部在下。然后先将槽的下端插入挂板的固定环里，再把表顶悬环套入挂钩中，使气压表自然下垂后，慢慢旋紧固定环上的三个螺丝(注意不能改变气压表的自然垂直状态)，将气压表固定。最后旋转槽底调整螺旋，使槽内水银面下降到象牙针尖稍下的位置为止。安装后要稳定4个小时，方能观测使用。

2.移运

移运气压表的步骤与安装相反。先旋动槽底调整螺旋，使内管中水银柱恰达外套管窗孔的顶部为止，切勿旋转过度。然后松开固定环的螺丝，将表从挂钩上取下，两手分持表身的上部和下部，徐徐倾斜45°左右，就可以听到水银与管顶的轻击声音(如声音清脆，则表明内管真空良好;若声音混浊，则表明内管真空不良)，继续缓慢地倒转气压表，使之完全倒立，槽部在上。将气压表装入特制的木盒(皮套)内，旋松调整螺旋1?2圈(使水银有膨胀的余地)。在运输过程中，始终要按木盒(皮套)箭头所示的方向，使气压表槽部在上进行移运，并防止震动。

2. 观测和记录

① 观测附属温度表(简称“附温表”)，读数精确到0.1℃。当温度低于附温表最低刻度时，应在紧贴气压表外套管壁旁，另挂一支有更低刻度的温度表作为附温表，进行读数。② 调整水银槽内水银面，使之与象牙针尖恰恰相接。调整时，旋动槽底调整螺旋，使槽内内水银面自下而上地升高，动作要轻而慢，直到象牙针尖与水银面恰好相接(水银面上既无小涡，也无空隙)为止。如果出现了小涡，则须重新进行调整，直至达到要求为止。③ 调整游尺与读数。先使游尺稍高于水银柱顶，并使视线与游尺环的前后下缘在同一水平线上，再慢慢下降游尺，直到游尺环的前后下缘与水银柱凸面顶点刚刚相切。此时，通过游尺下缘零线所对标尺的刻度即可读出整数。再从游尺刻度线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。④ 读数复验后，降下水银面。旋转槽底调整螺旋，使水银面离开象牙针尖约2~3mm。

观测时如光线不足，可用手电筒或加遮光罩的电灯(15--40W)照明。采光时，灯光要从气压表侧后方照亮气压表挂板上的白磁板，而不能直接照在水银柱顶或象牙针上，以免影响调整的正确性。

实验仪器：

动槽式水银气压表

实验类型：基础实验

8、实验名称：

空盒气压表的观测和记录

实验目的：

通过实验，熟练掌握空盒气压表的性能，及用它测定气压的观测项目，操作方法和观测记录。

实验方法：

空盒气压表应水平放置，观测时先读附温，准确到0.1 ℃，然后轻敲盒面(克服机械摩擦)，待指针静止后再读数，读数时视线应垂直于刻度盘。

(注意：由于空盒气压表的温度补偿装置不能对温度效应达到完全补偿以及空盒的弹性后效，因此空盒气压表的读数只有经过刻度订正，温度订正以及补偿订正后才是本站气压。)

实验仪器：

空盒气压表

实验类型：基础实验

9、实验名称：

空盒气压计的观测和记录

实验目的：

通过实验，熟练掌握空盒气压计的性能，及用它测定气压的观测项目，操作方法和观测记录。

实验方法：

空盒气压计是自动、连续记录气压变化的仪器。它由感应部分(金属弹性膜盒组)、传递放大部分(两组杠杆)和自记部分(自记钟、笔、纸)组成。由于准确度所限，其记录必须与水银气压表测得的本站气压值比较，进行差值订正，方可使用。

1.安装

气压计应稳固地安放在水银气压表附近的台架上，仪器底座要求水平，距地高度以便于观测为宜。

2. 观测和记录

02、08、14、20时四次(一般站08、14、20时三次)定时观测时，在水银气压表观测完后，便读气压计，将读数记入观测簿相应栏中，并作时间记号。作时间记号的方法是：轻轻地按动一下仪器右壁外侧的记时按钮，使自记笔尖在自记纸上划一短垂线(无记时按钮的仪器须掀开仪器盒盖，轻抬自记笔杆使其作一记号)。

3. 更换自记纸

转仪器每天换纸，周转仪器每周换纸一次。换纸步骤如下：

(1)作记录终止的记号(方法同定时观测做时间记号)。

(2)掀开盒盖，拨开笔挡，取下自记钟筒(也可不取下)，在自记迹线终端上角记下记录终止时间。

(3) 松开压纸条，取下自记纸，上好钟机发条(视自记钟的具体情况每周二次或五天一次，切忌上得过紧)，换上填写好站名、日期的新纸。上纸时，要求自记纸卷紧在钟筒上，两端的刻度线要对齐，底边紧靠钟筒突出的下缘，并注意勿使压纸条挡住有效记录的起止时间线。

(4)在自记迹线开始记录一端的上角，写上记录开始时间，按反时针方向旋转自记钟筒(以消除大小齿轮间的空隙)，使笔尖对准记录开始的时间，拨回笔挡并作一时间记号。

(5) 盖好仪器的盒盖。

4.自记记录的订正

(1) 在换下的自记纸上，将定时观测的实测值和自记读数分别填在相应的时间线上。气压(温度、相对湿度相同)自记记录以时间记号作为正点。

(2)日最高、最低值的挑选和订正

① 从自记迹线中找出一日(20-20时)中最高(最低)处，标一箭头，读出自记数值并进行订正。订正方法：根据自记迹线最高(最低)点两边相邻的定时观测记录所计算的仪器差，用内插法求出各正点的器差值，然后取该最高(最低)点靠近的那个正点的器差值进行订正(如恰在两正点之间，则用后一正点的器差值)，即得该日最高(最低)值。

在基准站，极值应采用邻近正点(24次定时)的实测值进行器差订正，当极值出现在两正点中间时，采用后一正点的器差订正值。

② 按上述订正后的最高(最低)值如果比同日定时观测实测值还低(高)时，则直接挑选该次定时实测值作为最高(最低)值。

③ 仪器因摩擦等原因，自记迹线在作时间记号后，笔尖未能回到原来位置，当记号前后两处读数≥0.3hPa(温度≥0.3°C，相对湿度≥3%)时，称为跳跃式变化。在订正极值时，该时器差应按跳跃前后的读数分别计算。

实验仪器：

空盒气压计

实验类型：基础实验

10、实验名称：

海平面气压的计算

实验目的：

通过对实验数据的处理，划归为标准数据，从而可以代表本站气压和其他地区的同类数据进行对比，真正实现气象资料的代表性，准确性和比较性。

实验方法：

为了便于天气分析，需将气象站不同高度的本站气压值订正到同一高度。我国以黄海海面平均高度为海平面基准点，本站气压统一订正到此高度上，即为海平面气压。

一. 海平面气压的计算公式

Po=Ph*10

式中， Po为海平面气压(hPa);Ph为本站气压(hPa);h为气压传感器(水银槽)拔海高度(m);tm为气柱平均温度(℃)。

计算气柱平均温度tm公式：t=(t+t12)/2γh/2

=(t+t12)/+h/400

式中，t为观测时的气温(℃);t12为观测前12小时的气温(℃);γ为气温垂直梯度或称为气温直减率，规定采用0.5℃/100m;h为气压传感器(水银槽)拔海高度(m)，对于一个测站来说，h是一个定值，故h/400为一常数。

二.人工计算海平面气压

海平面气压(P0)=本站气压值(Ph)+高度差订正值(C)。当水银气压表拔海高度高于海平面时，高度差订正值为正;低于海平面时，订正值为负。

(1)水银气压表拔海高度低于15.0m的气象站(当低于海平面时为其绝对值，下同)，用下列公式计算高度差订正值：

C=34.68*h/(t+273)

式中，h为水银气压表拔海高度(m)，t 为年平均气温(℃)。

对于某一站而言，高度差订正值C是常数。如气象站新建，无年平均气温，可利用附近高度相近的地点的年平均气温代替。

(2)当水银气压表拔海高度达到或超过15.0m时，海平面气压的计算方法：

① 以公式(7.3)的tm与h查《气象常用表》(第三号)第四表，用内插法求算出M值。

② 用本站气压Ph和M值，由公式

C=M*P1/1000

计算出高度差订正值C。

③ 由公式

P=P1+C

计算出海平面气压。

④ 为了日常工作方便，由上级业务主管部门统一编制适合于各气象站所需的高度差订正值(C值)表和海平面气压订正简表。

实验类型：基础实验

11、实验名称：

双金属片温度计观测连续气温变化(基础实验)

实验目的：

了解温度计的基本构造和工作原理，掌握自记纸的读数方法

实验方法：

双金属片自动记录气温连续变化的仪器，它由感应部分(双金属片)、传递放大部分(杠杆)、自记部分(自记钟、纸、笔)组成。

1.安装

温度计应稳固地安装在百叶箱内，底座保持水平，感应部分中部离地1.5m。

2.观测和记录

02、08、14、20时四次(一般站08、14、20时三次)定时观测时，根据笔尖在自记纸上的位置观测读数，记入观测簿相应栏，并作时间记号。

(1)做时间记号

轻轻地按动一下仪器右壁外侧的记时按钮，使自记笔尖在自记纸上划一短垂线

(2)更换自记纸

①作记录终止的记号(方法同定时观测做时间记号)

②掀开盒盖，拔开笔挡，取下自记钟筒，在自记迹线终端上角记下记录终止时间。

③松开压纸条，取下自记纸，上好钟机发条，换上填好站名、日期的新纸。上纸时，要求自记纸卷紧在钟筒上，两端的刻度线要对齐，底端紧靠钟筒突出的下缘，并注意勿使压纸发条挡住有效记录的起止时间线。

④在自记迹线开始记录一端的上角，写下记录开始时间，按反时针方向转动自记钟筒，是笔尖对准记录开始时间，拨回笔挡并做时间记号

⑤盖好仪器的盒盖

实验仪器：

温度计

实验类型：基础实验

12、实验名称：

干湿球温度表测量空气温度和湿度

实验目的：

通过实验熟练掌握用干湿球温度表测量空气温度和湿度的方法、原理，以及仪器的性能、操作方法、观测记录和数据处理。

实验方法：

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。

温度表是根据水银热胀冷缩的特性制成的，分感应球部、毛细管、刻度磁板、外套管四个部分。

(1)安装

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3cm，杯中盛蒸馏水，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。

(2)观测和记录

两支温度表读数要准确到0.1℃。读数记入观测薄内，并按所附检定证进行器差订正

温度表读数时应注意：

① 观测时必须保持视线和水银柱顶端齐平，以避免视差。

② 读数动作要迅速，力求敏捷，不要对着温度表呼吸，尽量缩短停留时间，并且勿使头、手和灯接近球部，以避免影响温度示度。

③ 注意复读，以避免发生误读或颠倒零上、零下的差错。

(3) 水杯中的蒸馏水要时常添满，保持洁净，一般每周更换一次。

实验仪器：

干湿球温度表 、水杯 、纱布

实验类型：基础实验

13、实验名称：

用地温表测量地面温度(综合实验)

实验目的：

熟练掌握地面温度表的安装，以及温度表的读数方法

实验方法：

0cm 地面温度表、地面最高和最低温度表的构造和原理，与测定空气温度用的温度表相同。

1.观测地段与仪器安装

地面的观测地段，设在观测场内南面平整出的裸地上，地段面积为2×4m2。地表疏松、平整、无草，并与观测场整个地面相平。

地面三支温度表须水平地安放在地段中央偏东的地面，按0cm、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5cm;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。

为便于正确安装地温表和日后检查深度变化，在安装前用米尺和量角器量准地温表埋置的深度部位，并在表身的相应处做一红漆记号，安装后的土面应与记号平齐。

为了避免观测时践踏土壤，应在地温表北面相距约40cm处，顺东西向设置一观测用的栅条式木制踏板。踏板宽约30cm，长约100cm。

2.观测和记录

0cm地温表于每日02、08、14、20时观测;地面最高、最低温度表于每日20时观测一次，并随即进行调整。编发天气报和加密天气报的气象站，当08时地面最低温度可能出现在±5℃之间时，应于08时观测一次地面最低温度。各种地温表观测读数要准确到0.1℃。

观测时，要踏在踏板上，按0cm、最低、最高地温的顺序读数。观测地面温度时，应俯视读数，不准把地温表取离地面。读数记入观测簿相应栏，并进行器差订正。

地面被水淹时，可照常观测，其中地面三支温度表应水平地取出水面，迅速进行读数。在拿取地温表时，须注意勿使水银柱、游标滑动，手也不能触及地温表感应部分。若遇地温表漂浮于水中，则记录从缺。

地面三支温度表被雪埋住时，在降雪或吹雪停止后，应小心将表从雪中取出(勿使水银柱、游标滑动)，水平地安装在未被破坏的雪面上，感应部分和表身埋入雪中一半。当发现表身下陷雪内，或在观测前巡视时表身又被雪埋住时，均应将表重新安装在雪面上。读数时若感应部分又被雪盖，可照常读数。

在积雪较浅或积雪时间较短的地区，当积雪掩没曲管地温表时，可以把雪拨开观测(沿地温表表身拨开一道缝，露出刻度线即可)。但积雪时间较长且积雪较深的地区，在积雪掩没曲管地温表后，即停止观测。

在观测中发现地面温度表损坏，可用地面最低温度表酒精柱读数代替。

当地面温度值降到-36.0℃以下时，只读地面最低温度表的酒精柱和游标示度，并以经器差订正后的酒精柱读数作为0cm记录，地面最高温度表停止观测，记录从缺。

上述情况均应在备注栏注明。

实验仪器：

0cm 地面温度表、地面最高和地面最低温度表

实验类型：基础实验

14、实验名称：

用曲管地温表测量浅层地温

实验目的：

熟练掌握地面温度表的安装，以及温度表的读数方法

实验方法：

浅层地温的观测地段，设在观测场内南面平整出的裸地上，地段面积为2×4m2。地表疏松、平整、无草，并与观测场整个地面相平。

曲管地温表安装在地面最低温度表的西边约20cm处，按5、10、15、20cm深度顺序由东向西排列，感应部分向北，表间相隔约10cm;表身与地面成45°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。安装时，须按上述要求，先在地面划出安装位置，然后挖沟。表身露出地面的沟壁(称南壁)呈东西向，长约40cm，沟壁往下向北倾斜，与沟沿成45°坡;沟的北壁呈垂直面，北沿距南沿宽约20cm;沟底为阶梯形，由东至西逐渐加深，每阶距地面垂直深度分别约为5、10、15、20cm，长约10cm。沟坡与沟底的土层要压紧。然后安放地温表，使表身背部和感应部分的底部与土层紧贴，各表的深度、角度和距离均符合安装要求，再用土将沟填平。填土时，土层也须适度培紧，使表身与土壤间不留空隙。整个安装过程，运作应轻巧，以免损坏仪器。

5、10、15、20cm地温表于每日02、08、14、20时观测;地面最高、最低温度表于每日20时观测一次，并随即进行调整。编发天气报和加密天气报的气象站，当08时地面最低温度可能出现在±5℃之间时，应于08时观测一次地面最低温度。各种地温表观测读数要准确到0.1℃。

观测时，要踏在踏板上，按5、10、15、20cm地温的顺序读数。观测地面温度时，应俯视读数，不准把地温表取离地面。读数记入观测簿相应栏，并进行器差订正。

曲管地温表被水淹时，可照常观测，其中地面三支温度表应水平地取出水面，迅速进行读数。在拿取地温表时，须注意勿使水银柱、游标滑动，手也不能触及地温表感应部分。若遇地温表漂浮于水中，则记录从缺。

在积雪较浅或积雪时间较短的地区，当积雪掩没曲管地温表时，可以把雪拨开观测(沿地温表表身拨开一道缝，露出刻度线即可)。但积雪时间较长且积雪较深的地区，在积雪掩没曲管地温表后，即停止观测。

冬季易发生冻折曲管地温表的地区，在土壤临近冻结时，应将曲管地温表全部收回，待次年解冻后再重新安装观测。若服务需要，可不收回，但须将支撑表身的叉形架拆除。

在观测中发现地面温度表损坏，可用地面最低温度表酒精柱读数代替。

上述情况均应在备注栏注明。

实验仪器：

曲管地温表(5cm,10cm,15cm,20cm)

实验类型：基础实验

15、实验名称：

直管地温表测量不同深度的地温

实验目的：

熟练掌握地面温度表的安装，以及温度表的读数方法

实验方法：

(1)观测地段与仪器安装

在观测场内南面，标出一块地面有自然覆盖物(草皮或浅草层，不长草的地区除外)，面积为3×4m2的范围，作为深层地温的观测地段。地段的地面要与观测场其它地面一样平坦，若有洼陷，应及时垫平和植上草层，草层应与观测场上草层同高。

直管地温表安装应自东向西，由浅而深，表间相隔约50cm，在地段中部排列成一行。应尽量采用砧孔法将直管地温表的套管垂直埋入土中。套管埋放后，要使各表感应部分中心距离地面的深度符合要求，并把管壁四周与土层之间的空隙用细土充填、捣紧。

为了保护地段的草层和有积雪时的积雪层，在地温表北边约30cm处，应设置一个木制观测台架。架宽约30cm，长度按观测方便而定，高度与地温表外管露出地面的高度相同(无积雪或积雪不深的地方，台架高度可适当放低)。

(2)观测和记录

40cm地温表于每日02、08、14、20时观测;80、160、320cm地温表于每日14时观测一次。观测和记录要求，同地面、曲管地温表。

观测深层地温时，应在台架上按由浅至深的顺序，把直管地温表从套管中迅速取出读数;观测后将表轻轻插回套管，盖好顶盖。

观测时，若正降大雨，为了不使雨水落入直管地温表的套管中，可适当延迟直管地温表的观测。

在积雪时，直管地温表照常观测。在积雪较深的地区，为避免积雪掩没直管露出地面部分，应事先在管外再附加一个套筒(直径比原套管稍大，长度以积雪不会掩没筒顶为宜，用塑胶或金属管自制)，并加顶盖。套筒顶盖须系一根绳子，绳的下端系在直管表顶盖的环上，用以观测时提取地温表。

实验仪器：

一套直管地温表(40、80、160、320cm)

实验类型：基础实验

16、实验名称：

最低温度表测量空气最低温度

实验目的：

最了解最低温度表的基本构造和工作原理，掌握仪器的操作方法和观测记录

实验方法：

1.安装

最低温度表水平地安装在温度表支架下横梁下面一对弧形钩上，感应部分向东，低于最高温度表1cm。

2.观测

每天在20时观测一次，读数记入观测簿相应栏中，观测后调整温度表。拍发天气报告或加密天气报告的气象站，按电码规定进行补充观测，观测后也必须进行调整。

观测最低温度示度时，眼睛应平直地对准游标离感应部分的远端位置;观测酒精柱示度时，眼睛应平直地对准酒精顶端凹面中点(即最低点)的位置。

当在观测读数发现最低温度表(包括地面最低温度表)酒精柱中断时，最低温度记录作缺测处理，并在观测簿的备注栏注明;该表须及时修复或更换。

3.调整

抬高温度表的感应部分，表身倾斜，使游标回到酒精柱的顶端。

4.读数的补充订正

在每月的1?5日20时应读取最低温度表酒精柱的示度与干球温度表的示度，用经器差订正后的干球温度值减去经器差订正后的最低温度表酒精柱值，并计算该5日的平均差值。如果平均差值≤0.5℃时，该最低温度表可以使用，以后的读数也不进行补充订正;若平均差值>0.5℃，应撤换最低温度表，并将平均差值订正到该5天的逐日最低温度值上。

凡中途换用了最低温度表，在换用后的前5天内，也应参照上述规定进行最低温度表的对比观测。

实验仪器：

最低温度表

实验类型：基础实验

17、实验名称：

最高温度表测量空气最高温度

实验目的：

了解最高温度表的基本构造和工作原理，掌握仪器的操作方法和观测记录

实验内容：

(1)安装

最高温度安装在温度表支架下横梁的一对弧形钩上，感应部分向东稍向下倾斜。高出干湿球温度表球部3cm。

(2)观测

最高温度表每天20时观测一次，读数记入观测簿相应栏中，观测后进行调整。

观测最高温度表时，应注意温度表的水银柱有无上滑脱离窄道的现象。若有上滑现象，应稍稍抬起温度表的顶端，使水银柱回到正常的位置，然后再读数。

在观测中发现最高温度表水银柱在窄道处断开时，应稍稍抬起温度表的顶端使其连接在一起。若不能恢复，则减去断柱的数值作为读数，并及时进行修复或更换。有关情况要在观测簿的备注栏注明。

气温在-36.0℃以下时，停止最高温度表的观测，记录从缺，并在观测簿的备注栏注明。

(3) 调整

用手握住表身，感应部分向下，臂向外伸出约30°，用大臂将表前后甩动，甩动方向与刻度磁板面平行，毛细管内水银就可以下落到感应部分，使示度接近于当时的干球温度。

调整时，动作应迅速，尽量避免阳光照射，也不能用手接触感应部分。不要甩动到使感应部分向上的程度，以免水银柱滑上又甩下，撞坏窄道。调整后，把表放回到原来的位置上时，先放感应部分，后放表身。

实验仪器：

最高温度表

实验类型：基础实验

18、实验名称：

草面(或雪面)温度传感器的安装与维护(基础实验)

实验目的：

了解草面温度传感器的工作原理和操作方法

实验方法：

(1)安装

草温/雪温的观测区域位于裸地地温观测区西侧，草地面积约1m2。传感器安装在距地6cm高度处，并与地面大致平行。连接电缆大部分埋设在土壤中，但在传感器一端有0.5m左右的电缆露出地面，可方便移动。

在冬季，当有降雪但未掩没草层时，继续进行草温观测。当积雪掩没草温传达室感受器时，将传感器置于原来位置的雪面上，这时测量雪面温度，并在观测簿备注栏内注明起止日期。积雪融化后，继续观测草温。草温和雪温观测的切换应在20时进行。

观测场无草层的台站，仍按上述方法观测。

(2)维护

当草株高度超过10cm时，应修剪草层高度。观测雪温期间，应经常巡视雪温传感器，使其置于积雪表面上。其操作方法与人工观测地面温度表有积雪时的操作方法相同。

实验仪器：

草面温度传感器

实验类型：基础实验

19、实验名称：

毛发湿度表的观测和记录

实验目的：

熟练掌握毛发湿度表的性能，以及用它测定湿度的操作方法，观测步骤和记录。

实验方法：

一.安装

凡冬季使用毛发湿度表作正式记录的气象站，应配备两个毛发湿度表，并妥为保管。

在气温降到-10.0℃的多年平均日期以前约一个半月内，用软刷蘸蒸馏水对毛发湿度表的毛发进行预湿，并将两个毛发湿度表都安装好。一个作为现用表垂直地悬挂在温度表支架的上横梁上，表的上部用螺钉固定;另一个固定在百叶箱南壁上或备份百叶箱内。若现用毛发湿度表出现故障，可将备份毛发湿度表安装到温度表支架上。

二. 观测和记录

按毛发表指针指示的位置观测读数，记入观测簿相应栏。观测读数取百分数的整数。观测时，如果怀疑指针由于轴的摩擦或针端碰到刻度尺而被卡住，可以在读数后轻轻地敲一下毛发湿度表架，或小心地把指针向左边(刻度小的一端)轻拨一下，如发现它停在新的置上，说明有摩擦现象，应重新读数，更改记录，并将仪器情况记入观测簿备注栏。

如果读数时发现指针超出刻度的范围，应当用外延法读数，若为上超，按90到100的刻度尺距离外延到110;若为下超，按10到0的刻度距离外延到-10。估计指针相当在延伸刻度那一个分划线上，得出读数记入观测簿相应栏。

实验仪器：

毛发湿度表一只(仪器构造原理：毛发湿度表是根据脱脂人发能随空气湿度大小而改变长度的特性，用人发制成的测定空气相对湿度的仪器。)

实验类型：基础实验

20、实验名称：

毛发湿度计的观测和记录

实验目的：

通过实验，熟练掌握毛发湿度计的性能，以及用它测定湿度的操作方法，观测步骤和记录。

实验方法：

一.安装

湿度计应稳固地安装在大百叶箱内上面的架子上，底座保持水平。

二.观测和记录

02、08、14、20时四次(一般站08、14、20时三次)定时观测时，根据笔尖在自记纸上的位置观测读数，记入观测簿相应栏，并作时间记号，方法同气压计。换自记纸的方法同气压计。

读数时，若湿度计笔尖超出自记纸下沿(0%)，但未靠着钟筒的底沿;或笔尖超出自记纸上沿(100%)，但未超出自记纸，则按外延法读数，并进行订正;若笔尖已抵靠钟筒底沿或超出自记纸上沿，除按处延法读数并进行订正外，还需在备注栏中注明。订正后的值>100时，记为100;<0时，记为0。

实验仪器：

毛发湿度计

实验类型：基础实验

21、实验名称：

用氯化锂露点湿度计测湿度

实验目的：

通过对氯化锂露点湿度计原理和湿度的学习，学会用氯化锂露点湿度计测湿度;掌握氯化锂露点湿度计的构造原理。

实验方法：

湿度的表示方法：绝对湿度、相对湿度、含湿量。

绝对湿度：每m3湿空气在标况下(0℃，1大气压)所含湿空气的重量，即水蒸气密度。单位为g/m3。

相对湿度：空气中水蒸气分压力Pn与同温度下饱和水蒸气分压力Pb的比值

氯化锂的饱和水气压力：氯化锂水溶液的固、液、汽三相共存时，溶液表面上的水汽压力氯化锂的饱和水汽压力是同温度纯水饱和压力的10~12%;一般来说，氯化锂的饱和水汽压力小于同温度空气中水蒸气的分压力;平衡温度：在恒压电源恒温作用下，氯化锂的饱和水汽压力等于空气中水蒸气的分压力时氯化锂水溶液的固、液、汽三相共存温度，空气中水蒸气的分压力与氯化锂水溶液的浓度有关;氯化锂水溶液的浓度与溶液的电阻有关;电桥将电阻转换成电压;标准信号：0~10mA;4~20mA;0~10V

实验仪器：

氯化锂露点湿度计

实验类型：基础实验

22、实验名称：

用通风干湿表测空气湿度(基础实验)

实验目的：

通过实验，熟练掌握用通风干湿表测量空气湿度，以及使用的主要仪器的性能、操作方法和观测记录。

实验方法：

观测前，先把仪器悬挂在百叶箱或观测场内，感应部分高度1.50m。在读数前4-5分钟用滴管湿润湿球纱布，然后上好风扇发条(或接通电源)。上发条切忌过紧。观测时应注意不要让风把观测者自身热量带到通风管中去。当气温低于0℃时，为使温度表充分感应外界情况，应于观测前半小时，湿润纱布并上好发条。然后在观测前4分钟再通风一次，但不再润湿纱布。观测时应注意湿球是否结冰，示度是否稳定。

当风速大于4m/s时，应将防风罩套在风扇迎风面的缝隙上，使罩的开口部分与风扇旋转方向一致，这样就不会影响风扇的正常旋转。

记录处理方法同干湿球温度表。

实验仪器：

通风干湿表、滴管。

实验类型：基础实验

23、实验名称：

用遥测通风干湿球传感器测湿度

实验目的：

通过实验掌握遥测通风干湿球传感器的使用方法

实验方法：

遥测通风干湿球传感器安装在百叶箱内，干球的中心线离地面1.50m。每天要定时巡视一次贮水箱的水位，当水位影响到润湿湿球纱布时，要及时加水。每周要给湿球换纱布。在污染较重的地方，要缩短更换纱布的期限。每天要定时检查一次通风电机,看它是否能定时启动。

实验仪器：

遥测通风干湿球传感器

实验类型：基础实验

24、实验名称：

用翻斗式雨量计测降水

实验目的：

通过实验掌握翻斗式雨量计的使用方法及雨量的测量方法。

实验方法：

先将承水器外筒安在观测场内，底盘用三个螺钉固定在混凝土底座或木桩上，要求安装牢固、器口水平。感应器安r在外筒内，注意当上翻斗处于水平位置时，漏斗进水口应对准其中间隔板。最后将电缆线与室内仪器联接，电缆线不能架空，必须走电缆沟(管)。

安装完毕，将清水徐徐注入感应器漏斗，随时观察计数翻斗翻动过程，有无不发信号或多发信号现象。检查室内仪器上是否采集到数据。最后注入定量水(60-70mm)，如无不发信号或多发信号的现象，且室内仪器的数据与注入水量相符合，说明仪器正常，否则须检修调节。

双翻斗雨量传感器与记录器连接作为连续测量降水量的仪器称为双翻斗雨量计。

观测和记录整理

从计数器上读取降水量，供编发气象报告和服务使用，读数后按回零按钮，将计数器复位。复位后，计数器的五位0数必须在一条直线上。

自记记录供整理各时降水量及挑选极值用。

遇固态降水，凡随降随化的，仍照常读数和记录。否则，应将承水器口加盖，仪器停止使用(在观测簿备注栏注明)，待有液体降水时再恢复记录。

实验仪器：

翻斗式雨量计

实验类型：基础实验

25、实验名称：

用虹吸式雨量计测降水

实验目的：

通过实验掌握虹吸式雨量计的使用方法及雨量的测量方法。

实验方法：

开始使用前必须按顺序进行调整检查：

1.调整零点，往承水器里倒水，直到虹吸管排水为止。待排水完毕，自记笔若不停在自记纸零线上，就要拧松笔杆固定螺钉，把笔尖调至零线再固定好。

2.用10mm清水，缓缓注入承水器，注意自记笔尖移动是否灵活;如摩擦太大，要检查浮子顶端的直杆能否自由移动，自记笔右端的导轮或导向卡口是否能顺着支柱自由滑动。

3.继续将水注入承水器，检查虹吸管位置是否正确。一般可先将虹吸管位置调高些，待10mm水加完，自记笔尖停留在自记纸10mm刻度线时，拧松固定虹吸管的连接螺帽，将虹吸管轻轻往下插，直到虹吸作用恰好开始为止，再固定好连接螺帽。此后，重复注水和调节几次，务必使虹吸作用开始时自记笔尖指在10mm处，排水完毕时笔尖指在零线上。

观测和记录

自记记录供自动站雨量缺测时，整理各时降水量及挑选极值用。遇固体降水时，处理方法同翻斗式遥测雨量计。

实验仪器：

虹吸式雨量计

实验类型：基础实验

26、实验名称：

用小型蒸发器测蒸发

实验目的：

通过实验，熟练掌握用小型蒸发器测蒸发的方法和步骤

实验方法：

安装

在观测场内的安装地点竖一圆柱，柱顶安一圈架，将蒸发器安放其中。蒸发器口缘保持水平，距地面高度为70cm。冬季积雪较深地区的安装同雨量器。

观测和记录

每天20时进行观测，测量前一天20时注入的20mm清水(即今日原量)经24小时蒸发剩余的水量，记入观测簿余量栏。然后倒掉余量，重新量取20mm(干燥地区和干燥季节须量取30mm)清水注入蒸发器内，并记入次日原量栏。蒸发量计算式如下：

蒸发量=原量+降水量-余量

有降水时，应取下金属丝网圈;有强降水时，应注意从器内取出一定的水量，以防水溢出。取出的水量及时记入观测簿备注栏，并加在该日的“余量”中。

因降水或其它原因，致使蒸发量为负值时，记0.0。蒸发器中的水量全部蒸发完时，按加入的原量值记录，并加“>”,如>20.0。

如在观测当时正遇降水，在取走蒸发器时，应同时取走专用雨量筒中储水瓶;放回蒸发器时，也同时放回储水瓶。量取的降水量，记入观测簿蒸发量栏中的“降水量”栏内。

实验仪器：

小型蒸发器、胶头滴管、专用量杯。

实验类型：基础实验

27、实验名称：

用E-601B大型蒸发器测蒸发

实验目的：

通过实验，熟练掌握用小型蒸发器测蒸发的方法和步骤

实验方法：

安装

E601B型蒸发器安装在观测场内。

观测和记录

每日20时进行观测。观测时先调整测针针尖与水面恰好相接，然后从游标尺上读出水面高度。读数方法：通过游尺零线所对标尺的刻度，即可读出整数;再从游尺刻度线上找出一根与标尺上某一刻度线相吻合的刻度线，游尺上这根刻度线的数字，就是小数读数。

如果由于调整过度，使针尖伸入到水面之下，此时必须将针尖退出水面，重新调好后始能读数。

蒸发量=前一日水面高度+降水量(以雨量器观测值为准)-测量时水面高度。

观测后检查蒸发桶内的水面高度，如水面过低或过高，应加水或汲水，使水面高度合适。每次水面调整后，应测量水面高度值，记入观测簿次日蒸发量的“原量”栏，作为次日观测器内水面高度的起算点。如因降水，蒸发器内有水流入溢流桶时，应测出其量(使用量尺或3000cm2口面积的专用量怀;如使用其它量杯或台秤，则须换算成相当于3000 cm2口面积的量值)，并从蒸发量中减去此值。

实验仪器：

E-601B大型蒸发器

实验类型：基础实验

28、实验名称：

用雨量器测降水

实验目的：

通过实验掌握雨量器的使用方法及雨量的测量方法。

实验方法：

安装

气象站雨量器安装在观测场内固定架子上。器口保持水平，距地面高70cm。冬季积雪较深地区，应备有一个较高的备份架子。当雪深超过30cm时，应把仪器移至备份架子上进行观测。

单纯测量降水的站点不宜选择在斜坡或建筑物顶部，应尽量选在避风地方。不要太靠近障碍物，最好将雨量仪器安在低矮灌木丛间的空旷地方。

观测和记录

1. 每天08、20时分别量取前12小时降水量。观测液体降水时要换取储水瓶，将水倒入量杯，要倒净。将量杯保持垂直，使人的视线与水面齐平，以水凹面为准，读得刻度数即为降水量，记入相应栏内。降水量大时，应分数次量取，求其总和。

2. 冬季降雪时，须将承雨器取下，换上承雪口，取走储水器，直接用承雪口和外筒接收降水。?? 观测时，将已有固体降水的外筒，用备份的外筒换下，盖上筒盖后，取回室内，待固体降水融化后，用量杯量取。也可将固体降水连同外筒用专用的台秤称量，称量后应把外筒的重量(或mm数)扣除。

3. 特殊情况处理

在炎热干燥的日子，为防止蒸发，降水停止后，要及时进行观测。

在降水较大时，应视降水情况增加人工观测次数，以免降水溢出雨量筒，造成记录失真。

无降水时，降水量栏空白不填。不足0.05mm的降水量记0.0。纯雾、露、霜、冰针、雾凇、吹雪的量? 按无降水处理(吹雪量必须量取，供计算蒸发量用)。出现雪暴时，应观测其降水量。

实验仪器：

雨量器.专用量杯。

实验类型：基础实验

29、实验名称：

地面风的观测

实验目的:

1.掌握便携式三杯风向风速计的使用;

2.学会对风的运动规律分析总结

实验方法：

风向是指风的来向，最多风向是指在规定时间段内出现频数最多的风向。人工观测，风向用十六方位法;自动观测，风向以度(°)为单位。

风速是指单位时间内空气移动的水平距离。风速以米/秒(m/s)为单位，取一位小数。

观测和记录

1. 观测时应将仪器带至空旷处，由观测者手持仪器，高出头部并保持垂直，风速表刻度盘与当时风向平行;然后，将方位盘的制动小套向右转一角度，使方位盘按地磁子午线的方向稳定下来，注视风向标约二分钟，记录其摆动范围的中间位置。

2在观测风向时，待风杯转动约半分钟后，按下风速按钮，启动仪器，又待指针自动停转后，读出风速示值(m/s);将此值从该仪器订正曲线上查出实际风速，取一位小数。

3 观测完毕，将方位盘制动小套向左转一角度，固定好方位盘。

实验仪器:

便携式三杯风向风速表

实验类型：基础实验

30、实验名称：

地面测风仪器的维护

实验目的：

了解主要仪器的基本构造，进行一起的基本维护和维修。

实验方法：

1.EL电接风风向风速计

(1)因感应器与指示器是配套检定的，所以在撤换仪器时二者应同时成套撤换。

(2) 电源(串联的干电池)电压如已低于8.5伏(测量电压时，要切断交流电源，打开风向扳键开关)，就不能保证仪器正常工作，应全部调换新电池。干电池与整流电源并联使用时，要经常检查干电池。如锌壳发软或者有微量糊状物冒出，应立即更换以免腐蚀仪器。如经常发生这种情况，可能是电源电压太高或短路造成，应检查原因。如由于电源电压太高造成的，应改换电源变压器的输出抽头。如仍不见效，就不宜将干电池和整流电源并联使用。

(3) 如风向划线后笔尖复位超越基线过多，可能造成判断错误，应向里调节笔杆上的压力调整螺钉，以加大笔尖压力。如划线后回不到基线上，有起伏，就应调节螺钉减小笔尖压力。

(4) 风向方位块应每年清洁一次。如发现风向指示灯泡严重闪烁，或时明时暗时灭，应及时检查感应器内风向接触簧片的压力和清洁方位块表面。

(5)更换风向灯泡时，应从八灯盘后面拧下正中的一个大螺钉，再把装灯泡的底板连同后半个胶木壳一起拔出来。换好灯泡后，重新放回时，应注意使前后两胶木壳的色点对准，否则灯泡相应的方位就会错乱。

调换风向指示灯泡时，要用同样规格(6-8V，0.15A)的，切不可使用超过0.15A的灯泡。

(6) 五个笔尖不在同一时间线上时，应首先调好风速笔尖在笔杆上的位置，然后将风向笔尖沿笔杆移动与风速笔尖对齐。移动、清洗或调换笔尖时，均应注意勿使笔杆变形;感到难于拨动时，可先将笔杆拆下来，再细心处理。

(7)自记钟的走时有较大误差，应调整快慢针。若偏慢较多，应检查套在钟轴上的双片大齿轮上下齿轮有无相对转动一个角度，钟机内的2分半钟自动开关对双凸轮的压力是否过大，并加以调节。若无效，应进行检修。

2.便携式三杯风向风速表

(1)经常观察风杯和风向标转动是否灵活、平稳。发现异常时，换用备份传感器。

(2)每年定期维护清洗风传感器轴承;检查、校准风向标指北方位。

实验仪器:

1.便携式三杯风向风速表 .

2. EL电接风风向风速计

实验类型：基础实验

31、实验名称：

经纬仪的使用

实验目的：

1.通过对经纬仪原理的认识，学会经纬仪的使用，从而掌握高空测风的基本技术。

2.了解经纬仪的构造原理。

实验方法：

经纬仪是望远镜的机械部分，使望远镜能指向不同方向。经纬仪具有两条互相垂直的转轴，以调校望远镜的方位角及水平高度。架台主要配合地面望远镜使用，若用来观察天体，由于天体的日周运动方向通常不与地平线垂直或平行，因此需要同时转动两轴并随时间变换转速才能追踪天体。测风经纬仪主要用于跟踪器秋来侧风向风速。

1.初步对中整平

(1)用锤球对中，其操作方法如下。

将三脚架调整到合适高度，张开三脚架安置在测站点上方，在脚架的连接螺旋上挂上锤球，如果锤球尖离标志中心太远，可固定一脚移动另外两脚，或将三脚架整体平移，使锤球尖大致对准测站点标志中心，并注意使架头大致水平，然后将三脚架的脚尖踩入土中。将经纬仪从箱中取出，用连接螺旋将经纬仪安装在三脚架上。调整脚螺旋，使圆水准器气泡居中。此时，如果锤球尖偏离测站点标志中心，可旋松连接螺旋，在架头上移动经纬仪，使锤球尖精确对中测站点标志中心，然后旋紧连接螺旋。

(2)用光学对中器对中时，其操作方法如下。

使架头大致对中和水平，连接经纬仪;调节光学对中器的目镜和物镜对光螺旋，使光学对中器的分划板小圆圈和测站点标志的影像清晰。转动脚螺旋，使光学对中器对准测站标志中心，此时圆水准器气泡偏离，伸缩三脚架架腿，使圆水准器气泡居中，注意脚架尖位置不得移动。

2.精确对中和整平

(1)整平 先转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，如图a所示，两手同时向内或向外转动这两个脚螺旋，使气泡居中，注意气泡移动方向始终与左手大拇指移动方向一致;然后将照准部转动90°，如图b所示，转动第三个脚螺旋，使水准管气泡居中。再将照准部转回原位置，检查气泡是否居中，若不居中，按上述步骤反复进行，直到水准管在任何位置，气泡偏离零点不超过一格为止。

(2)对中 先旋松连接螺旋，在架头上轻轻移动经纬仪，使锤球尖精确对中测站点标志中心，或使对中器分划板的刻划中心与测站点标志影像重合;然后旋紧连接螺旋。锤球对中误差一般可控制在3mm以内，光学对中器对中误差一般可控制在1mm以内。

对中和整平，一般都需要经过几次“整平--对中--整平”的循环过程，直至整平和对中均符合要求。

瞄准目标

(1)松开望远镜制动螺旋和照准部制动螺旋，将望远镜朝向明亮背景，调节目镜对光螺旋，使十字丝清晰。

(2)利用望远镜上的照门和准星粗略对准目标，拧紧照准部及望远镜制动螺旋;调节物镜对光螺旋，使目标影像清晰，并注意消除视差。

(3)转动照准部和望远镜微动螺旋，精确瞄准目标。测量水平角时，应用十字丝交点附近的竖丝瞄准目标底部，如图所示。

读数

(1)打开反光镜，调节反光镜镜面位置，使读数窗亮度适中。

(2)转动读数显微镜目镜对光螺旋，使度盘、测微尺及指标线的影像清晰。

(3)根据仪器的读数设备，按前述的经纬仪读数方法进行读数。

实验仪器：

测风经纬仪

实验类型：基础实验

32、实验名称 ：

经纬仪检验

实验目的：

1、了解除经纬仪各轴系之间的关系

2、掌握经纬仪的检验方法

实验方法：

1.视准轴垂直于横轴的检验

选定与仪器同高的一点A，以盘左、盘右照准A点，读取水平度盘分别为a左，a右两读数应相差180O，否则就产生视准轴误差C

2、横轴垂直纵轴检验

选一个高目标B，以盘左，盘右照准B点，读取水平度盘分别为b左，b右，设高目标B点的垂直角 ，横轴误差为i，则

△

式中C为视准轴误差，△为横轴误差导致水平角的误差。

3、视准轴误差与横轴误差可以盘左，盘右的平均值中消除，一般无需校正。只有在纠正柱子垂直度时，如误差大于20″，可送检测单位校正。

1将三脚架调整到合适高度，张开三脚架安置在测站点上方，在脚架的连接螺旋上挂上锤球，如果锤球尖离标志中心太远，可固定一脚移动另外两脚，或将三脚架整体平移，使锤球尖大致对准测站点标志中心，并注意使架头大致水平，然后将三脚架的脚尖踩入土中。

2将经纬仪从箱中取出，用连接螺旋将经纬仪安装在三脚架上。调整脚螺旋，使圆水准器气泡居中。

3此时，如果锤球尖偏离测站点标志中心，可旋松连接螺旋，在架头上移动经纬仪，使锤球尖精确对中测站点标志中心，然后旋紧连接螺旋。

4检验经纬仪。

安装调节测风经纬仪选定与仪器同高的一点A，以盘左、盘右照准A点，读取水平度盘分别为a左，求a左a右差值C .选一个高目标B，以盘左，盘右照准B点，读取水平度盘分别为b左，b右.

实验仪器：

经纬仪1台，校正针一支。

实验类型：基础实验

33、实验名称：

用EL电接风风向风速计观测记录风

实验目的：

熟练掌握地面风的观测项目及使用的主要仪器的观测记录，了解主要仪器的基本构造。

实验方法：

1.安装

(1) 安装前应进行运转试验，如运转正常，方可进行安装。

(2)感应器应安装在牢固的高杆或塔架上，并附设避雷装置。风速感应器(风杯中心)距地高度10-12m;若安装在平台上，风速感应器(风杯中心)距平台面(平台有围墙者，为距围墙顶)6-8m，且距地面高度不得低于10m。

(3) 感应器中轴应垂直，方位指南杆指向正南。为检查校正方位，应在高杆或塔架正南方向的地面上，固定一个小木桩作标志。

(4)指示器、记录器应平稳地安放在值班室内桌面上，用电缆与感应器相连接;电缆不能架空，必须走电缆沟(管)。

(5) 电源使用交流电(220V)或干电池(12V)。若使用干电池，应注意正负极不能接错。

2. 观测记录和换纸

(1)观测记录

打开指示器的风向、风速开关，观测两分钟风速指针摆动的平均位置，读取整数，小数位补零，记入观测簿相应栏中。风速小的时候，把风速开关拨在“20”档，读0?20m/s标尺刻度;风速大时，应把风速开关拨在“40”档，读0-40m/s标尺刻度。观测风向指示灯，读取两分钟的最多风向，用十六方位对应符号记录。

静风时，风速记0.0，风向记C;平均风速超过40.0m/s，则记为>40.0，作日合计、日平均时，按40.0统计

(2)自记纸的更换

方法步骤基本同气压计。不同点是：

① 笔尖在自记纸上作时间记号是采用下压风速自记笔杆的方法;

② 换纸后不必用逆时针法对时;

对准时间后必须将钟筒上的压紧螺帽拧紧。

实验仪器：

EL电接风风速风向计

实验类型：基础实验

34.实验名称：

用称雪器测雪压

实验目的：

通过实验掌握称雪器的使用方法及雪压的测量方法。

实验方法：

1.观测和记录

同体积量雪器。

2. 雪压的测定和计算

观测前半小时，把称雪器拿到室外。每次取样前应先清洁称雪器，检查秤的零点，把带盖的空圆筒挂在秤钩上，使秤锤上的刻线与秤杆上的零线吻合。这时的秤杆应当水平，平衡标志是秤杆上的指针，应与提手正中缺口相合。如果秤的零点不准时，须移动秤锤位置，使它平衡，并把秤锤的新位置作为零点。

取样时，将圆筒(锯齿形的一端)向下垂直插入雪中，直到地面。然后拨开圆筒一边的雪，把小铲插到圆筒底沿下面，连同圆筒一起拿起，再将筒翻转，擦净粘在筒外的雪，把筒挂在秤钩上，移动秤锤，直到秤杆水平为止，读出秤锤准线对应于秤杆上的刻度数，取一位小数。

记录时，可将m值(秤杆刻度数)直接填入观测簿雪压栏，并求其三次平均值填入平均栏，样本重量栏空白不填。

实验仪器：

称雪器

实验类型：基础实验

35、实验名称：

雪深的测量

实验目的：

掌握雪深的测量方法及量雪尺的使用方法.

实验方法：

1.符合观测雪深的日子，每天8时在观测地点将量雪尺垂直地插入雪中到地表为止(勿插入土中)，依据雪面所遮掩尺上的刻度线，读取雪深的厘米整数，小数四舍五入。使用普通米尺时，若尺的零线不在尺端，雪深值应注意加上零线至尺端距离的相当厘米数值。

2. 每次观测须作三次测量，记入观测簿相应栏中，并求其平均值。三次测量的地点，彼此相距应在10m以上(丘陵、山地气象站因地形所限，距离可适当缩短)，并作出标记，以免下次在原地重复测量。

3.平均雪深不足0.5cm记0;若8时未达到测定雪深的标准，之后因降雪而达到测定标准时，则应在14时或20时补测一次;记录记在当日雪深栏，并在观测簿备注栏注明。

4. 若气象站四周积雪面积过半，但观测地段因某种原因而无积雪，则应在就近有积雪的地方、选择较有代表性的地点测量雪深(雪压同)。如因吹雪或其它原因使观测地段的积雪高低不平时，应尽量选择比较平坦的雪面来测定。

丘陵、山地的气象站四周积雪达到记录积雪标准，但由于地形影响，测站附近已无积雪存在时，雪深不测量(雪压同)，但应在观测簿备注栏注明。

实验仪器：

量雪尺(气象站一般用量雪尺(或普通米尺)来测量雪深。量雪尺是一木制的有厘米刻度的直尺。)

实验类型：基础实验

36、实验名称：

电线积冰的观测

实验目的：

通过实验掌握电线积冰的观测方法

实验方法：

积冰过程的观测

1. 进入积冰季节，应注意积冰架导线上有无积冰形成。当积冰开始形成时，要在观测簿当日的电线积冰“记事”栏，分方向记载冻结现象符号和开始时间;积冰完全消失，应记下终止时间。冻结现象为雾凇者，记∨符号;为雨凇或湿雪冻结物者，均记?符号。前后两者同时形成时，则并记两者符号;两者先后相继形成时，其符号和起止时间的记录方法均同“天气现象”栏的规定。当积冰延续至次日时，当日终止时间记至20时止，并于次日“记事”栏再一次记上冻结现象符号(如前一段积冰是∨和 混合者，两种符号并记)，开始时间为20 时起。

2. 开始积冰后，应注意观察“第一对”导线上积冰的变化。为便于观察，可在这一对导线的一端随时清除掉一小段冰层，视这段光裸导线有否冰层形成，来判别它的变化状况。当积冰积聚相当数量，结合天气条件估计已达本次积冰的最大程度，如果再保持下去有可能发生大崩塌的情况时，即应在“第一对”导线上进行该次积冰最大直径、厚度的测量。当直径达到规定标准时，还应测量最大重量。记录分别填入相应栏。

积冰的形成和变化是复杂的，有时会出现一个方向导线上有积冰，另一个方向上没有;或两者起止时间早迟不一;或一个方向达到测重标准，另一个方向末达到测重标准等等。遇到这类情况，对两个方向的积冰应分别按测量规定照实记载。

在积冰严重，一次积冰过程持续日子较长的情况下，要做到一次测量即能获得本次过程的最大值是困难的。很可能在第一次测量后，积冰并未发生大崩塌，或在崩塌之后(未崩塌完)又开始了新的增长。此时，须在“第二对”导线上对冰层状况继续观察，方法同“第一对”导线。当“第二对”导线积冰直径、厚度已超过“第一对”的测量值时，须作出判断，选择适当时机再在“第二对”导线上进行测定。该次测量的各项数值，也应记入观测簿中有关栏。

若一天内进行了两次测量(不论是一次积冰过程还是两次积冰过程)，应将第二次记录按照电线积冰栏的格式记入该日备注栏。

若第二次测定仍未达到要求，则应继续对“第三对”导线上的冰层进行观察和测定，具体要求同“第二对”导线的使用。“第四对”导线的使用法同此。

3. 一次积冰过程，一般可以包括积冰的发展、保持、崩塌或消融几个阶段。这几个阶段可能顺次出现，也可能反复交错出现，时间长短不一。往往积冰在总的增长过程中，会夹杂出现一些较小的崩塌现象。只有当积冰增长至本次过程的最大程度时，在随之而来的崩塌之前，是进行积冰最大直径、厚度和重量测定的时机。这个时机可在观察的基础上，结合天气条件和实践经验来具体判断。某次若因估计不足等原因，造成在积冰发生较大崩塌前未能测定最大直径、厚度和重量时，可在发现崩塌时，立即进行测定。同时，在备注栏注明情况，及崩塌前的积冰直径、厚度的大概状况。

4. 每次测定积冰重量之后，随即还应观测气温和风向风速(2分钟平均)一次，记录在观测簿当天“南北”向的相应栏中。若遇上只测定积冰直径、厚度而不测定重量的情况时，此项观测应在测定厚度之后进行。若两个方向导线上的积冰不是一次相继测定的，则在每一个方向积冰测定后，都须观测气温和风向风速，并区别方向填入观测簿。

实验仪器：

电线积冰架和观测辅助工具(包括合页箱、量杯、台称、外卡钳、米尺、手锯、鱼尾钳、三棱刮刀、喷灯)

实验类型：基础实验

37、实验名称：

冻土实验

实验目的：

通过实验掌握冻土的观测方法

实验方法：

冻土器的安装

冻土器应安装在观测场内有自然覆盖物的地段。有直管地温表的气象站，可安装在直管地温场中320cm深层地温表的西边，相距约50cm。外管和内管的0线刻度要平齐，并与地表在同一水平面上，其它安装要求和方法均同直管地温表。

观测和记录

观测时，一手把冻土器的铁盖连同内管提起，用另一只手摸测内管冰(包括冻结得不够坚实的冰柱)所在位置，从管壁刻度线上读出冰上下两端的相应刻度数，即分别为此一冻结层的上、下限深度值，记入观测簿当天冻土深度栏。冻土深度观测完毕即将内管重新插入，并盖好盖子。

遇有两个或以上冻结层，应分别测定每个冻结层的上、下限深度，并按由下至上的层次，顺序记入观测簿冻土深度栏。冻土深度不足0.5cm时，上、下限均记“0”。

如某次测到两个冻结层，上面一段冰柱在0cm至7cm间，下面一段冰柱在20cm至150cm间，在中间段未冻结。则第一栏记下面一段冰柱的测定值，上限深度记“20”，下限深度记“150”;第二栏记上面一段冰柱的测定值，上限深度记“0”，下限深度记“7”。

当冻结层的下限深度超出最大刻度范围时，应记录最大刻度数字，并在数字前加记“>”符号，如>×××。待冻土期结束后，应换用更长规格的冻土器。

观测操作力求迅速，尽量勿使内管弯折。遇结冰不够坚实或气温较高时尤须小心，尽量避免冰柱滑动或消融。

实验仪器：

冻土器实验仪器

实验类型：基础实验

38、实验名称：

辐射自动观测仪的使用

实验目的：

通过实验，了解辐射自动观测仪的使用

实验方法：

采集器要求每分钟采样一次(实际为1分钟内均匀采6次加以平均)。仪器的型式较多。

辐射表电信号输入采集器，采集器的功能：

⑴ 自动采集各辐射表电压mv值。

⑵ 计算各辐射量E.H.D值挑取最大值及出现时间。

⑶ 存储3天以上数据。

计算机与采集器联接，它的功能：

⑴ 输入时间、仪器灵敏度，气象站各种参数等。

⑵ 形成各种文件，如日、月报表与R文件等。

⑶ 进行人工干预，如TG观测，辐射表加盖、去盖和输入作用层状况编码等。

灵敏度出错误时记录的处理方法

实际工作中，出现过输错灵敏度K或辐射表信号输入插头相互插错的现象，造成观测记录错误。只要知道出错的时间段及正确与错误的K值，可以把错误记录改正。

Eo(H.D)=E1 (H.D)×k1/ko

式中：Eo 、El，分别为正确与错误的辐射量;Ko、Kl分别为正确与错误的灵敏度。

实验仪器：

辐射自动观测仪，由辐射表(传感器)与采集器组成。

实验类型：基础实验

39、实验名称：

反射辐射的观测

实验目的：

通过实验，熟悉地面短波辐射的测量方法和实验仪器。

实验方法：

使总辐射表感应面朝下，即可测定短波反射辐射，此时该称为反射辐射表。

反射辐射表安装的条件与净全辐射表相同，一般安装在浅草平铺的观测场内。

安装反射辐射表的架子也是由台柱和伸出的长臂组成。长臂下端(靠近净全辐射表)固定一个比仪器底座稍大的金属板，把感应面朝下的反射辐射表底座用不锈螺栓固定在金属板上。仪器接线柱方向朝北。然后用调整螺旋把感应面调平，通常有上下两个水准器。安装反射辐射表时一定要把仪器上的白色挡板翻过来安装，否则降雨时，雨水将聚在白色挡板上，流入感应元件，损坏仪器。

反射辐射表使用、维护和一般性检查与总辐射表相同。

实验仪器：

总辐射表

实验类型：基础实验

40、实验名称：

净全辐射的观测

实验目的：

通过实验，熟练掌握净全辐射仪器的基本原理、使用方法，了解仪器的基本构造。

实验方法：

1、仪器的安装、使用和维护

⑴ 安装

安装净全辐射表的架子是由台柱和伸出的长臂所组成(见图13-12)，长臂的末端固定一块比净全辐射表底座稍大的金属板或木板。安装架子时，要求台柱离地面约1.5m，长臂基本水平，方向朝南。台柱埋入地下部分要很牢固，不要因长臂末端安装仪器长期承受重量而下垂。

安装时，把表的底板用不锈螺旋固定在金属板上，使感应件伸出长臂，接线柱方向朝北。用调整螺旋将感应面调平。最后用电缆线连接记录仪，接线时要注意正负极。

⑵ 使用与维护

净全辐射表观测的是全辐射差额，不仅白天观测夜间也要观测。记录仪显示的是瞬时值、时累计量和0-24小时日总量，一般白天显示正值，夜间为负值。

净全辐射表和总辐射表一样，除每日上下午至少各检查一次仪器状态外，夜间还应增加一次检查。每次检查和维护的内容如下：

① 感应面是否水平。

② 薄膜罩是否清洁和呈半球凸起。罩外部如有水滴，应用脱脂棉轻轻抹去，若有尘埃、积雪等，可用橡皮球打气，使罩凸起并排除湿气。

薄膜罩通常每月更换一次，风沙多、大气污染严重或紫外光强易使聚乙烯老化的地区，要增加更换次数。

更换薄膜罩时要用专用工具(金属环)把压圈旋下，取下橡皮密封圈与旧罩，然后换上新罩，放上密封圈，再用专用工具把压圈旋紧。换罩时如发现密封圈老化或损坏应同时更换，更换时注意不要弄脏或碰坏黑体。如果感应面有脏物，要用橡皮球清除，不要用刷子等硬物去清除。

④ 要注意观测结果的正负值。正常天气净全辐射夜间为负值，日出后1-2小时升为正值至中午为最大，日落前1-2小时又转为负值。如果出现相反情况，可能仪器的正负极接错。

⑤ 干燥剂失效要及时更换。

⑥ 注意保持下垫面的自然和完好状态。平时不要乱踩草面，降雪时要尽量保持积雪的自然状态。

实验仪器：

净全辐射的计算

实验类型：基础实验

41、实验名称：

散射辐射的观测(基础实验)

实验目的：

通过实验，熟练掌握散射辐射仪器的基本原理、使用方法，了解仪器的基本构造。

实验方法：

1、仪器的安装、使用和维护

散射辐射表安装的地方条件与台架安装的要求与总辐射表相同。由于遮光环很重并且底盘较大，因此，仪器台架的安装更应牢固。

① 先将遮光环架安装在观测台架上。安装必须使底盘边缘对准南北向，使仪器标尺指向正南北(遮光环丝杆调整螺旋柄朝北)。用水平尺和底板三个调节螺旋把底板调水平，然后，用螺栓将遮光环底板固定在观测台架上。

② 根据当地的地理纬度，固定标尺位置。

③ 把总辐射表水平地安装在遮光环中的平台上，使接线柱朝北，其位置应正好使辐射表涂黑感应面位于遮光环中心。调好总辐射表水平并固定。

④ 将遮光环按当日的太阳赤纬调到相当的位置上，使遮光环恰好全部遮住总辐射表的感应面和玻璃罩。

⑤ 将接线柱导线与记录仪连接。

散射辐射表的使用与维护基本同总辐射表。观测散射辐射时，日出前，转动丝杆调整螺旋，将遮光环按当日赤纬调在标尺相应的位置上(有时也可几天调整一次)，使遮光环全天遮住太阳直射辐射。每日上下午巡视一次，检查遮光环阴影是否完全遮住仪器的感应面与玻璃罩，否则应及时调整。

平时要经常保持遮光环部件的清洁和丝杆的转动灵活。发现丝杆有灰尘或转动不灵活时，尤其是风沙过后，要用汽油或酒精将丝杆擦净。较长时间不使用，应将遮光环取下或用罩盖好，以免丝杆和有关部件锈蚀。长时间使用遮光环，当圈环颜色(外白内黑)退色或脱落时，应重新上漆。

实验仪器：

散射辐射表

实验类型：基础实验

42、实验名称：

散射辐射的计算

实验目的：

通过实验，熟练掌握散射辐射的观测数据的初步计算。

实验方法：

1、计算出两次“0点”读数的平均值(“0点”读数要进行刻度订正)。

2、分别求出各组辐射观测的平均值n(散射辐射)和N(总辐射)。

3、将各组平均数n、N分别进行刻度订正及“0点”订正，得值n、N。

4、根据一下各组计算散射辐射D和总辐射Q的强度值。

D=n*a

S=N*a

Q=D+S’

实验仪器：

散射辐射表

实验类型：基础实验

43、实验名称：

散射辐射的遮光环订正系数(基础实验)

实验目的：

通过订正散射辐射的系数，得到准确的散射辐射。

实验方法：

⑴ 订正系数的理论值CQ

观测天空散射辐射，由于采用遮光环不仅遮住太阳直接辐射，同时还把遮光环带上的天空散射遮掉，这样使用遮光环测得的散射辐射比实际偏小。因此，必须乘以一个大于1的遮光环订正系数，才能得到准确的散射辐射。

⑵ 业务上使用的遮光环订正系数CQ2

我国使用的遮光环订正系数CQ2是参考理论值，以及遮光环与遮光板大量对比试验数据得出，它随季节、纬度和各地云量而异，最大订正值可达1.30左右。

CQ2=0.0538+0.1715Φ/90+0.0111△Y-0.0117N+CQ

式中，△Y=|月份-6|， N为总云量月平均值(0.1成)。

由于CQ2考虑到各地的气候状况(云量)，因此更接近于实际情况。

实验仪器：

散射辐射表。

实验类型：基础实验

44、实验名称：

直接辐射的观测与计算

实验目的：

通过实验，熟练掌握直接辐射仪器的基本原理、使用方法，了解仪器的基本构造。

实验方法：

测量垂直太阳表面(视角约0.5°)的辐射和太阳周围很窄的环形天空的散射辐射称为太阳直接辐射。太阳直接辐射是用太阳直接辐射表(简称直接辐射表或直射表)测量。

直接辐射表与其它辐射表相比，不仅感应件要灵敏，而且还要跟踪准确，才能获得准确的直接辐射。要保持在任何天气条件下常年不断地、准确可靠地跟踪太阳是不容易的，因此要严格遵守操作规程。

每天工作开始时，应检查进光筒石英玻璃窗是否清洁，如有灰尘、水汽凝结物应及时用软布擦净。跟踪架要精心使用，切勿碰动进光筒位置，每天上下午至少各检查一次仪器跟踪状况(对光点)，遇特殊天气要经常检查。如有较大的降水、雷暴等恶劣天气不能观测时，要及时加罩，并关上电源。转动进光筒对准太阳，一定按操作规程进行，绝不能用力太大，否则容易损坏电机。直接辐射表每月检查的内容和总辐射表基本相同，除检查感应面、进光筒内是否进水、接线柱和导线的连接状况外，重点应检查仪器安装与跟踪太阳是否正确。

实验仪器：

直接辐射表

实验类型：基础实验

45、实验名称：

直接辐射的计算

实验目的：

通过实验，熟练掌握散射辐射的观测数据的初步计算。

实验方法：

1、先计算出两次“0点”读数的平均值。即：N0=(N01+N02)/2。

2、计算各次直接辐射观测读数的平均值：N=(N1+N2+N3)/3。

3、由订正表上查出刻度订正值△N0;将N进行刻度订正和“0点”订正，即：N=N+△N-N0。

4、计算太阳直接辐射强度值S=N?a;a是转换因子。

5、最后据下式计算水平面上的太阳直接辐射强度S’,h是太阳高度角。S’=S*sinh。

实验仪器：

直接辐射表

实验类型：基础实验

46、实验名称：

总辐射的观测

实验目的：

通过实验，熟练掌握总辐射仪器的基本原理、使用方法，了解仪器的基本构造。

实验方法：

总辐射是辐射观测最基本的项目。总辐射用总辐射表(亦称天空辐射表)测量。

1、总辐射表

总辐射的观测，应在日出前把金属盖打开，辐射表就开始感应，记录仪自动显示总辐射的瞬时值和累计总量。日落后停止观测，并加盖。若夜间无降水或无其它可能损坏仪器的现象发生，总辐射表也可不加盖。

开启与盖上金属盖应特别小心，要旋转到上下标记点对齐，才能开启或盖上。由于石英玻璃罩贵重且易碎，启盖时动作要轻，不要碰玻璃罩。冬季玻璃罩及其周围如附有水滴或其它凝结物，应擦干后再盖上，以防结冻。金属盖一旦冻住，很难取下时，可用吹风机使冻结物溶化或采用其它方将盖取下，但都要仔细，以免损坏玻璃罩。

实验仪器：

总辐射表

实验类型：基础实验

47、实验名称：

长波辐射的观测(基础实验)

实验目的：

通过实验，熟练掌握长波辐射仪器的基本原理、使用方法，了解仪器的基本构造。

实验方法：

长波辐射用长波辐射表测量。

1、长波辐射表

如同总辐射表和反射辐射表一样，分别将感应面朝上和朝下的两台长波辐射表安装在一起。安装地方条件、要求、使用注意事项和维护方法与总辐射表基本相同。每台仪器有4根引出线，其中2根测热电堆电压，另2根测量热敏电阻器的阻值，然后换算为腔体温度Tb。

主要仪器：

长波辐射仪器

实验类型：基础实验

48、实验名称:

日照的观测与记录

实验目的:

通过实验，熟悉掌握日照观测使用的主要仪器的观测方法和记录，了解主要仪器的基本构造。

实验方法:

(1)安装

日照计要安装在开阔的，终年从日出到日没都能受到阳光照射的地方。如安装在观测场内，要先稳固地埋好一根柱子(高度以便于操作为宜)，柱顶要安装一块水平而又牢固的台座(比日照计底座稍大)，座面上要精确测定南北(子午)线，并标出标记。再把仪器安装在台座上，仪器底座要水平，筒口对准正北，并将日照计底座加以固定。然后，使支架上的纬度线对准当地纬度值。

如果观测场没有适宜地点，可安装在平台或附近较高的建筑物上。

日照纸的涂药

日照纸的涂药质量，直接关系到日照记录的准确性。因此，对药剂的存放、配制，日照纸的涂刷等都应特别留心。

① 药品及药液配制

药品：赤血盐(铁氰化钾K3[Fe(CN) 6]);枸橼酸铁铵[枸橼酸铁(FeG6H5O7)与枸橼酸铵(NH4) 3G6H5O7的复盐]，又名柠檬酸铁铵。

赤血盐是有毒药品。枸橼酸铁铵是感光吸水性较强的药品，故应防潮，在暗处收藏并妥善保管。

药液配制：赤血盐、枸橼酸铁铵分别与水的比例一般为1:10和3:10，实际操作时应根据药的质量与气象站实际经验灵活掌握配制。

用两个容器分别配好药液。每次配量不可过多，以能涂刷10张日照纸的用量为宜 (北方及冬季可以稍多些)，以免涂了药的日照纸久存失效。

② 涂药的方法和要求

混合涂药法：将已配制好的两种药液，等量混在一起，搅匀，然后按要求进行涂刷。

两步涂药法：先将已配制好的枸橼酸铁铵药液，按要求涂在日照纸上，阴干后供逐日使用。每天换下日照纸后，再在感光迹线处用脱脂棉涂上赤血盐，便可显出蓝色的迹线。

涂刷日照纸应在暗处或夜间弱灯光(最好是红灯光)下进行。涂药前，必须先用脱脂棉把需涂药的日照纸表面逐张擦净(去掉表面油脂，使纸吸药均匀)。

另用脱脂棉蘸药液涂在日照纸上，涂药应薄而均匀。涂好药的日照纸，应在暗处阴干后暗藏备用，严防感光。涂药后，用具应洗净，用过的脱脂棉也不能再使用。

暗筒式日照计日照纸所用药品质量好坏，以及涂药方法是否得当，是造成该仪器测量误差的主要原因。但只要严格按照操作规程，就能保证记录质量。

2、 换纸与记录整理

每日在日落后换纸，即使是全日阴雨，无日照记录，也应照常换纸，以备日后查考。上纸时，注意使纸上10时线对准筒口的白线，14时线对准筒底的白线;纸上两个圆孔对准两个进光孔，压纸夹交叉处向上，将纸压紧，盖好筒盖。

换下的日照纸，应依照感光迹线的长短，在其下描划铅笔线。然后，将日照纸放入足量的清水中浸漂3-5分钟拿出(全天无日照的纸，也应浸漂);待阴干后，再复验感光迹线与铅笔线是否一致。如感光迹线比铅笔线长则应补上这一段铅笔线，然后按铅笔线计算各时日照时数以及全天的日照时数。如果全天无日照，日照时数记0.0。

计算后的日照纸，应由 次日白天值班员进行复验，以弥补夜间对迹线辨别不清的缺陷。

主要仪器:

暗筒式日照计

实验类型:基础实验

49、实验名称：

CAWS600EB系列自动气象站数据观测(综合实验)

实验目的：

自动气象站是一种能自动地观测和存储气象观测数据的设备，从2005年观测至今，已积累榆中校区四年的气象基本数据，可为需要气象数据以作科学研究的各类人士，提供准确的气象基本要素值。如果需要，还可直接或在中心站编发气象报告，也可以按业务需求编制各类气象报表。

实验方法：

数据采集器是自动气象站的核心，其主要功能是数据采样、数据处理、数据存储及数据传输。

可读取瞬时的数据有：

风向、风速、气温、相对湿度、本站气压、海平面气压、降水量、各层地温、各种辐射的辐照度等。

可读取人工编报所需的定时数据有：

2分钟平均风向、2分钟平均风速、气温、露点温度、本站气压、海平面气压、3小时变压、24小时变温、24小时内最高气温、24小时内最低气温、12小时内最低气温、1小时内累计雨量、3小时内累计雨量、6小时内累计雨量、24小时内累计雨量、1小时内极大风速的风向、1小时内极大风速、6小时内极大风速的风向、6小时内极大风速

实验仪器：

自动气象站由硬件和系统软件组成，硬件包括传感器、采集器、通讯接口、系统电源、计算机等，系统软件有采集软件和地面测报业务软件。为了实现组网和远程监控，还须配置远程监控软件，将自动气象站与中心站联接形成自动气象观测系统。

实验类型：综合实验

50、实验名称：

黑白球辐射表的使用初探

实验目的：

通过实验，来确定系数K，从而得出另外一条测量辐射的方法。

实验方法：

温度升高有两种原因，一是热辐射，二是热传导，热传导只能从高传到低，是单向的，但是热辐射不同，任何物体只要是高于0℃，就不断的向外发射电磁波，这称为辐射。

黑白球是两个不同的温度表，一个的感应部位用白色膜套住，一个的感应部位用黑色膜套住，它们的感应部位外面都套有石英玻璃圈，我想这是防止长波透入，而使只是测量短波的效应。

测量时利用两者的温度之差来计算，因为白球的温度升高主要是热传导，而黑球的温度升高是热传导和热辐射的总和，所以黑球升高的温度减去白球升高的温度就是短波辐射传输的能量。

1、用△T表示黑白球温度之差，能量用E表示，假设两者存在系数K,使得

E=K△T

2、通过测量多组数据，给予它们线性拟合，得出K的结果。

实验仪器：

黑白球辐射表

实验类型：创新实验

51、实验名称：

平流感热与蒸发皿蒸发量、地表自然蒸发量的关系初探

实验目的：

蒸发是自然界水循环中的一个重要环节。蒸发量的计算对研究一定地区的水量平衡、热量平衡以及水资源估算等课题都有十分重要的作用。因此研究蒸发器蒸发量与地面自然蒸发量的关系对地面非均匀情况的考虑具有一定的参考意义。

实验方法：

蒸发皿与所代表的地表所处的大环境相同，只是将下垫面人为地设定成了特殊的、统一的、有限的水面.由于环境尺度远远大于蒸发皿的尺度，而且环境是开放的，所以蒸发皿对环境的影响甚微，可以忽略不计。由能量守恒，蒸发皿蒸发量可表示为[1]：

E×Tconst=Rlocal+Hturb+Hadv (1)

其中， Tconst=ρL/(365×24×60×60)是蒸发皿蒸发量不同量纲(mm/a和W/m2)之间的转化常数，Rlocal是地表净辐射，Hturb是蒸发皿依靠湍流过程从环境中得到的感热，Hadv是蒸发皿依靠平流过程从环境中得到的感热。

对地表，在忽略土壤热通量的情况下，同样可有(1)式成立，只是对象换成地表。

由(1)式可知，如果知道和，就可以正确评价平流感热在蒸发皿蒸发潜热中所占的份额，就可以估计蒸发皿蒸发潜热与平流感热的关系。结合地表的情况，就可以初步分析平流感热与蒸发皿蒸发量、地表自然蒸发量的关系。

①蒸发皿日蒸发潜热的计算

QE=Epan×S×*Lv

其中，QE为蒸发皿日蒸发潜热，Epan为蒸发皿蒸发量，S为蒸发皿面积，Lv为汽化参数，可表示为Lv=[2.501-0.00237×T]×103J/g。

② 地表日蒸发潜热的计算

QEl=LE_wpl×t

其中，QEl为地表日蒸发潜热，LE_wpl为经过WPL变换的潜热通量，t为时间。

③ 日平流感热的计算

日平流感热蒸发量可由彭曼公式[3,4]计算得到

Ea =Qh/[L×(1+a/b)]

其中，Ea为日平流感热蒸发量，为感热方量，其计算式为

Qh=2.63Lv×a/b(esa-ea)(1+0.54V),(esa-ea)为观察高度上的饱和差; V 为观察高度上的风速; Lv为汽化参数; a, b 为与气压、观察高度汽温及饱和水汽压有关的参数,a=0.380P/Lv,p为气压;b=(6463/t-3.927)P。

实验仪器：

蒸发皿

实验类型：创新实验

52、实验名称：

水面蒸发模型的改进

实验目的：

水面蒸发是只一天时间内，蒸发掉的水量。现在主要的观测手段为E601大型蒸发器和E20小型蒸发器。我国北方冬季温度较低，E601大型蒸发器不能使用，只能用E20小型蒸发器的蒸发资代替。而E20蒸发器有一定的缺陷，它安装在距地面70cm的高度上，这种小型蒸发器尽管与降水的雨量器口同高，但由于容积小，器壁裸露于空气中，历年平均蒸发量比平均降水量要大得多，这与局地相抵偿原理相悖，不能代表一地的实际蒸发量。故实验尝试利用适应性较好的水面蒸发模型计算补齐榆中地区缺失的蒸发资料。

实验方法：

1.模型提出

目前国内外计算蒸发的模型可以分为空气动力学方法、能量平衡法、综合方法、温度公式、水量平衡法等几种。考虑影响蒸发的气象因子，进行模型计算的道尔顿公式有着很好的理论基础和实用价值。

2.模型参数的确定

首先确定h(△e)。任选一风速w0，作蒸发量E与饱和水汽压差△e的相关分析，

3.模型检验

4 模型的利用

实验仪器：

E20小型蒸发器

实验类型：创新实验

53、实验名称：

用辐射表观测日照时数

实验目的：

多角度多方法计算日照时数，培养大家的创新能力。

实验方法：

(1) 直接辐射表观测日照时数

世界气象组织把太阳直接辐照度S≥120W?m-2定为日照阈值(算为有日照)。直射表每日自动跟踪太阳输出的信号，自动测量系统把S≥120W?m-2的时间累加起来，作为每小时的日照时数与每天日照时数。

(2) 用总辐射与散射辐射计算日照时数

通过观测到的总辐射Eg和散射辐射Ed以及当时的太阳高度角HA，计算出水平面直接辐射SL、垂直面直接辐射S：

SL=Eg-Ed

S= SL /sinHA

在根据计算出的直接辐射S≥120W?m-2的时间，累加计算日照时数。

主要仪器：

直接辐射表、总辐射表、散射辐射表

实验类型：创新实验

54、实验名称：

直接辐射表的自动跟踪装置误差测试与订正

实验目的：

调整直流电机控制跟踪架与全自动跟踪架的比较，得出直流电机控制跟踪架与全自动跟踪架的精度差距，后进行订正。

实验方法：

1、 利用日晷在太阳出来之时调整直流电机控制跟踪架与太阳对准太阳，同时调整全自动跟踪架对准太阳。

2、 在太阳落下之时通过测量与太阳的角度之差，比较全自动跟踪架与太阳的角度之差，从而得出两种装置的精度之差。

3、 通过多次测量，取平均值，然后与全自动跟踪架订正。

主要仪器：

有直流电机控制跟踪架的直接辐射表和有自动跟踪架的直接辐射表

实验类型：创新实验