温 度温标: 气温是衡量空气冷热程度的物理量,表示空气分子运动的平均动能的大小我们通常用摄氏温标(t)来表示,也有用华氏温标(F,欧美习惯用此温标)表示的,理论研究工作中常用绝对温度(T)表示,其换算关系为: t = 5( F─32 ) /9 , t = T ─ 273.15一、 测量气温常用的仪器 (1)玻璃温度计: 感应部分是一个充满液体的玻璃球或柱,与感应部分相连的示度部分是一端封闭、粗细均匀的玻璃毛细管,测温液体通常用水银、酒精或甲苯等由于玻璃球内液体的热胀系数远大于玻璃,毛细管中的液柱会随温度变化而升降常用的玻璃温度计有最高温度表,最低温度表和干湿球温度表最高温度表a) 最高温度表:是专门用来测定一定时间间隔的最高温度的,它的构造是在球部底处置一根玻璃针,直伸到毛细管口,使毛细管口变狭温度上升时,水银膨胀,压力增大,迫使水银挤过狭管上升温度下降时,因无足够压力使水银挤过狭管回到球部,水银柱就在狭管处断裂,于是狭管以上这段水银柱的顶端,就保持在过去一段时间内温度表曾感受到的最高温度示度上,因而可测得最高温度最低温度表b) 最低温度表:是专门用来测定一定时间间隔的最低温度的,它用酒精作测温液,在毛细管内放一枚游标,温度上升时,酒精膨胀可越过游标上升,而游标本身由于顶端对管壁有足够的摩擦力,能维持在原处不动。
温度下降时,酒精柱收缩到与游标顶端相接触时,由于酒精液面的表面张力比游标对管壁的摩擦力要大,使游标不致突破酒精柱顶而借液面的表面张力带动游标下滑也就是说,游标只能降低,不能升高所以,游标离球部较远一端的示度,就是一定时间间隔内曾经出现过的最低温度干湿球温度表c) 干湿球温度表:也就是普通的温度表,它的测温液体为水银,用普通的温度表可以测定任一时刻的气温变化d) 阿斯曼通风干湿球温度表是德国人R阿斯曼1887年所创,两支棒状温度表放置在防辐射性能极好的通风管道内,机械或电动通风速度为2.5米/秒仪器测量精度高,使用方便,常用作野外测量气温和湿度2) 金属温度计: 是能够自动记录气温连续变化的仪器感应元件是双金属片,由膨胀系数相差较大的两片金属焊接成,将其一端固定,另一端随温度变化而发生位移,位移量与气温接近线性关系自记系统由自记钟,自记笔组成,自记笔与放大杠杆相连并受感应元件操纵不足之处:精度不高金属温度计二、气温观测地面气温一般指距地面1.500.05米处的大气温度测量时,为了防止太阳辐射对观测值的影响,测温仪器必须放在百叶箱或防辐射罩内,并且还要满足测量元件有良好的通风条件百叶箱分大小两种:小百叶箱内部高537毫米、宽460毫米、深290毫米。
安置干湿球、最高、最低温度表和毛发湿度表;大百叶箱内部高612毫米、宽 460毫米、深460毫米安置温度计和温度计百叶箱内外各部分均涂刷白色油漆 百叶箱的安装:应水平地固定在一个特制的支架上支架应牢固地埋入地下,顶端约高出地面125厘米;埋入地下的部分,要涂防腐油架子可用木材或角铁制成百叶箱装在架子上,用角铁和螺丝寄固定多强风的地方,还须在四个箱角上铁丝纤绳箱门朝正北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1.5米高湿球温度 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3厘米,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,先把手洗干净后,再用清洁的水将温度表的感应部分洗净,然后将长约10厘米的新纱布在蒸馏水中浸湿,使上 端服贴无绉折地包卷在水银球上(包卷纱布的重叠部分不要超过球部圆周的1/4);包好后,用纱线把高出球部上面的纱布扎紧,再把球部下面的纱布紧靠着球部扎好(不要扎得过紧),并剪掉多作的纱线最高和最低温度表水平放在架下,感应球向东最高温度在上,最低温度表在下。
维护:百叶箱要经常保持洁白,视具体情况每一至三年要重新油漆一次;内外箱壁每月至少定期擦洗一次寒冷季节可用干毛刷刷拭干净清洗百叶箱的时间以晴天上午为宜在进行箱内清洁工作和洗涤百叶箱之前,应将仪器全部放入备份百叶箱;清洗完毕,待百叶箱干燥之后,再将仪器放回清洗百叶箱不能影响观测和记录 冬季在巡视观测场时,要小心用毛刷把百叶箱顶、箱内和壁缝中的雪和雾淞扫除干净百叶箱中不许存放多余的物品箱内靠近箱门外的顶板处的顶板上,可安装照明用的电灯(不得超过25瓦),读数时打开,观测后随即关上,以免影响温度,也可以用手电筒照明三、观测要求平均温度:02,08,14,20(四次的平均温度值为一日的平均温度) T02= (当日最低气温+前一日20时气温)2正点观测:百叶箱内观测顺序:干球-湿球-最低-最高视线与液面平行,先读小数,后读整数最高温度在20时观测调节,最低温度在08时观测,地面最低温度表白天收回,夜间20时调节放出注意保持仪器清洁.四、地温的观测(1)地表温度: 测定地温用的仪器有:地面温度表、地面最低温度表、地面最高温度表这三支温度表与测定气温的干球温度、最高和最低温度表相同,只是由于地面温度变化范围较宽,它们的测量范围也较大。
并被安装在观测场的南边的地表面,球部一半埋于土中,一半露于外面,三支地温表并排放在地段中央偏东的地面上;由北向南为地面温度表、地面最低温度表、地面最高温度表它们相互的距离为5-6厘米在观测地面温度表时,不得将表取离地面读数(被水淹时例外)地在温度表被雪覆盖,巡视时应将其放置在雪面上,读数时若球部又被雪盖,仍照常读数在高温季节里,8时观测后将地面最低温度表收回,放在阴蔽处(收回前的读数记在20时 栏),20时观测前再放回原处(遇雷雨天气应及时将表放回原处)冰雹季节,冰雹时地面温度表和曲管地温表,应加盖网罩,以免仪器损坏,冰雹停后立即拿 掉2)表层土温仪器:曲管地温表 曲管地温表是测量浅层地温的仪器其温度表球部附近的管子弯曲成135o角玻璃套管下部(自球部到温标的起点)用石棉灰充填安置曲管地温表的地段应选在观测场的南边,地段面积为46平方米的裸地,要经常除草,并使土壤保持松软状态如果下雨后,地段表面形成一层硬皮,应及时耙松,并注意地段表面不应高出或低于观测场整个地面由于浅层土壤温度变化比较剧烈,因此深度每增加5厘米,安置一支曲管地温表曲管地温表安置在地面温度表的西边,自东向西按5、10、15、20厘米深度顺次排列,每支表相隔10厘米。
5厘米深的曲管地温表与地面最低温度表头部,相距20 厘米安置曲管地温表时,动作应十分轻缓,以免损坏仪器,先在地段中央东西线上挖一条长40厘米,宽25-30厘米的斜沟,沟的北壁垂直,但不是正好东西向,而是偏北与东西约成30o角,使得温度表的露出地面部分正好在东西一条线上小沟挖好后,用尺沿沟壁,量出地温表深度(指球部中央离地面深度)各作一个水平洞穴,洞的大小比温度表的球部稍大,然后将地温表放入坑内,并使球部牢牢地嵌入北壁小洞里,使温度表的表身与地面成45o角,等所有温度表都安装好后,再在沟内填满土,填土应与整个地段一样齐平每支地温表露出地面部分,应用两根木棒做成支架支柱(不能用铁支架),为了检查地温表安装的深度,在安装前就预先应用红漆在地温表上做出深度标记为了保护地温场地不被践踏,在温度表的北部安装两块木质踏板在观测曲管地温表时,应特别注意视线与水银柱顶保持垂直,否则将产生较大的误差五、器差订正和仪器的调节(1)值=读数值+器差(订正值)(2)最高温度表的调节(3)最低温度表的调节(4)温度计的调节气象学实验证报告院(系):年级:姓名:学号:华南农业大学2014学年第一学期实验一、温度和照度的观测一、问答题1 普通温度表、最高温度表和最低温度表的构造原理有何不同?2 最高温度表和最低温度表的调节方法如何?3最低温度测土温时应注意什么问题?4 土壤温度表如何安装?5 日平均气温是如何测量的?二、观测题(1)气温观测记录表:项目表号读数器差实际值读数器差实际值干球温度湿球温度最高温度最低温度(3)地温观测记录:项目表号读数器差实际值读数器差实际值地面0cm最高温度最低温度土层5cm10cm15cm20cm(3)分析两次观测各温度差异的大小以及形成的原因6。