南京信息工程大学 气象仪器 试验(实习)报告系 专业 班级 姓名 学号一、 风的测量1、 测风的仪器有：测量风的仪器主要有 EL 型电接风向风速仪、EN 型系列测风数据处理仪、海岛自动测风站、轻松风向风速表、单翼风向传感器和风杯风速传感器等〔1〕测风仪：测风设备由气象传感器、数据记录仪、电源系统、轻型百叶箱、野外防护箱和不锈钢支架等局部构成风速风向等传感器为气象专用传感器，具有高精度高牢靠性的特点数据记录仪具有风能数据采集、实时时钟、风能数据定时存储、参数设定、友好的人机界面和标准通信功能广泛应用于风电、气象、环保、机场、农林、水文、军事、仓储、科学争论等领域应用范围：可用于风能、气象，工业，农业，水文水利，环保，高速大路，机场和港口等风杯：测量风的大小利用的原理：风能转换为机械能，天气预报风的大小为多个测量值的平均值风向标：测量风的方向利用的原理：当风的来向与风向标成某一交角时，风对风向标产生压力，这个力可以分解成平图为风杯和风向标行和垂直于风向标的两个风力由于风向标头部受风面积比较小，尾翼受风面积比较大，因而感受的风压不相等，垂直于尾翼的风压产生风压力矩，使风向标绕垂直轴旋转，直至风向标头部正好对风的来向时，由于翼板两边受力平衡，风向标就稳定在某一方位。
风向标的箭头永久指向风的来源，其原理其实格外简洁：箭尾受风面积比箭头大，假设箭头及箭尾均受风，箭尾必会被风推后，使箭头移往风的来源风向标装置于高杆子上，为使风向纪录更准确，必需于杆底用指南针测定 10 秒的风向(当时风向须稳定)〔2〕测风塔：测风塔的组成：包括塔底座、塔柱、横杆、斜杆、风速仪支架、避雷针、拉线等为相应的仪器设备的安装做支撑测风塔的主要功能：环境监测，风、气压、湿度等资源数据采集优点：风荷载系数小，抗风力量强塔身挡风面积小，利于采集数据准确客观，将实测数据和实际数据的差距降到最低采集塔柱承受外法兰盘连接，螺栓受拉，不易破坏，钢绞线加固塔柱正三角型布置,节约钢材,跟开小，占地面积小，节约土地资源，造价低廉(仅为角钢独立塔的 1/3 或更少)，选址便利，塔身自重轻，运输和安装便捷、建设工期短,塔型随风荷载曲线变化设计，线条流畅，遇罕遇风灾不易倒塌，安全系数高，设计符合国家钢构造设计标准和塔桅设2、高空测风的方法测风气球：测风气球是测定高空风向计规程，构造安全牢靠〔3〕、EL 型电接风向风速计是由感应器、指示器、记录器组成的有线遥测仪器感应器由风向和风速俩局部组成风向局部由风标、风向方位块、导电环、接触簧片等组成；风速局部由风杯、沟通发电机、蜗轮等组成。
指示器由电源、瞬时风向指示盘、瞬时风速指示盘等组成记录器由8 个风向电磁铁、自记钟、自计笔、笔挡、充放电线路等局部组成EL 型电接风向风速计风速的一种布满氢气的气球，升速有 100 米/分或 200 米/分的从地面施放后，一面上升，一面在水平方向上随风飘行与此同时用测风经纬仪不断跟踪观测，并登记它每分钟的仰角和方位角，然后经过计算求出气球经过的空中各层的平均风向和风速风筝：利用风筝上携带的各种测量仪器，猎取不同时刻，不同位置和高度上的风来进展计算飞机：原理与方法与风筝类似，但是，其本身造价较高，因此一般使用量也少3、 超声波测速仪该仪器为目前测量风速较为先进的仪器，测量的风为三维，一般仪器测的风为二位等时间，发出一超声脉冲信号，每隔一段时间接收到一经汽车反射回的该超声脉冲信号，假设汽车匀速行驶，则间隔时间一样，依据发出和接收到的信号间的时间间隔差和声速，测出被测汽车的速度〔与雷达测速相像〕优点：测量误差小利用的原理：超声波测速仪每隔一相4、 其他先进测量仪器大气风场测量的主要手段 目前主要的大气风场测量手段有声雷达、微波雷达和激光雷达一、多普勒声雷达多普勒声雷达是一种测量大气对流层低层常用的遥测手段， 它可以较好地测量低空由几十米开头到几百米乃至一公里范围内地风廓线，还可以用于测量折射率构造常数等湍流参数量廓线。
声雷达放射声波后，接收大气的后向散射信号，由于大气中气团是随风运动的，因此，接收的信号和放射信号的频率之间会有多普勒频移由于放射波长是以知的，测量到多普勒频率漂移的大小，就可以得到气团运动速度二、微波雷达微波风廓线雷达是目前用来测量风廓线的一种主要设备，它通过放射微波脉冲，探测大气中湍流涡漩对微波后向散射或待测大气中的云、雨、冰或其它降水粒子等运动粒子的回波信号的多普勒频移来反演大气风廓线，并由它的回波功率可以反演折射率构造常数的廓线，其波长较红外和激光长很多倍，因而受大气的影响小得多，是目前主要应用的风速测量的系统三、测风激光雷达测风激光雷达是以激光器为光源向大气放射激光脉冲，接收大气〔气溶胶粒子和大气分子)的后向散射信号，通过分析放射激光的径向多普勒频移来反演风速的，从探测方式上可以分为相干探测激光雷达和非相干探测〔直接探测〕激光雷达二、 雨的测量1、 降雨测量参数雨量：肯定时间内，降水总量雨强：单位时间内，降水量测量标准：降水雨mm 为单位〔或kg/m2〕，取一位小数日降水量应读到，最好读到.周或月降水量应准确到 1mm，日降水量的测量应定时进展换算方法：据气象部门介绍：气象预报把下雨、下雪都叫做降水， 降水的多少叫降水量，表示降水量的单位通常用毫米。
1 毫米的降水量是指单位面积上水深 1 毫米从天空降落到地面上的雨水〔或溶化后的固体降水〕既不流走， 也不渗透到地里，同时也不被蒸发掉而积聚起来的一层水的深度，通常以毫米为单位降雨量可以用雨量器来测量，同时还可以用雨量计来自动记录雨势的变化和雨量的大小2、 测量降水的仪器主要有雨量器，常用的测量降水的仪器有雨量器、翻斗式雨量器、虹吸式雨量计和双阀容栅式雨量传感器等上图为虹吸式雨量器3、 翻斗式雨量器应用：翻斗式雨量计系列产品用于气象台〔站〕、水文站、水电站、排涝站、铁路、大路、国防、科研等部门用来测量液体降水量、降水强度、降水起迄时间单翻斗雨量器组成：翻斗式雨量计由翻斗式雨量传感器系列产品，雨量显示器〔记录仪〕、传输三芯信号屏蔽线〔150 米以内〕所组成 翻斗式雨量传感器分辩力为，，弊端：假设雨量大，则雨水会溢出，测量结果不准确；假设雨量小，雨水下不到里面去，也会带来很大的误差4、 光学雨量器光学雨量传感器主要由光源、光源整合器、采样空间、接收 器、数据处理局部组成当雨滴〔或雪粒等其他降水粒子〕穿越 采样空间时，雨滴会遮挡激光，承受传感器承受到的光信号和由 光信号转变的电信号〔如电压或电流〕就会转变，当雨滴穿过采 样空间后，承受传感器的电信号又恢复雨滴进入采样空间之前的 状态。
在雨滴穿越采样空间时，对承受传感器的电信号进展处理， 就可以得到雨滴穿越采样空间的时间原理：利用光的反射，折射测量雨的大小，强度降水天气的自动监测、预警中起着关键作用，具有良好的推广价值和应用前景同时，光学雨量传感技术的争论可填补该领域的国内空白，为气象仪器的国产化做出奉献5、型雨量器：称特点：光学雨量传感器具有免维护时间长、适应性好等特点，可以广泛应用于恶劣环境下的自动雨量监测光学雨量传感器在暴雨、山洪、泥石流等灾难性重式雨量器原理：利用下面带有的传感器测量雨的重量，得到雨的大小等弊端：冬季结冰，误差大组成：雨量计由承雨筒、智能传感器、数据采集器、GPRS 无线信号接收器和双行液晶显示器以及与之相配套的系统软件组成6、 虹吸式雨量计应用：用来连续记录液体降水量，降水的起迄时间和降水强度，适用于气象台 (站)、水文站、农业、林业等有关单位利用虹吸原理排出浮子塞内降水,最大优点：节约能源，降水有记录，不需要人守候，精度高，但必需定时到现场去更换记录纸雨量器SL3-1 型雨量传感器7、 测雨雷达：组成局部测雨雷达是利用物体对电磁波的散射作用来对云、雨、雪、雹等进展观测的.当雷达天线放射出去的电磁波可以测定降雨云团的方位、高度、距离等三维信息，通过纪录还可以测定降雨的历时和变化过程，协作地面雨量站的实时校正，雷达测雨的精度很高波在空间传播时，假设遇到云、雨、雪、雹等目标物，就有一局部辐射能会被反射回来，并被雷达天线接收，这时在显示器上就会消灭很多亮度不等的区域，即云、雨、雪、雹等的回波图像，简称气象回波。
所以，用测雨雷达可似随时供给几百公里范围内的降水分布和构造等气象情报.与气象卫星云图相比，测雨雷达供给中尺度的降水信息，对于补充地面站的缺乏格外有效.利用雷达回三、蒸发测量蒸发传感器1 用途FFZ-01 型数字式水面蒸发传感器是用于观测水面蒸发在不同时间段变化规律的仪器，它是依据中华人民共和国水利电力部标准《水面蒸发观测规范》SD265-88 要求制造，可直接与Φ618mm 的蒸发桶或与 20m2 标准蒸发池配套使用，用以监测水面蒸发量的测量仪器它的量测精度、稳定性远优于超声波型及其它类型的水面蒸发传感器，又能够实时远传，适于装备各地区、各种类型的蒸发站、气象站2 特点· 数字化传感器无温漂、时漂，性能长期稳定；· 高区分力、高精度；· 在风浪和降雨气候条件下也能正常观测，不失准确度；· 抗电磁干扰，即使停电后再通电，输出数据照旧正确；· 能与蒸发桶、水圈、自动加水装置、采集记录装置配套使用，实现蒸发过程自动监控3 功能、使用范围· 与自动补水掌握装置协作使用，组成简易型自动遥测蒸发站；· 与蒸发数据记录器配套组成数字记录式蒸发器，实现蒸发过程的自动记录；· 与JFZ-01 型数字式雨量计、数字式溢流量计配套，组成全自动蒸发雨量测站，装备根本蒸发站网，实现蒸发、降雨过程的自动观测、记录和远传。
液位传感器：测量水面的高度。