气象学实习指导.doc

前 言 《气象学实习指导》是为园林、资源与环境、水保等院系开设的课堂实验、综合教学实习课程教材。气象学实验、实习是气象学教学过程中最重要的环节之一。通过实验、实习，可以补充和巩固课堂教学讲授的内容，培养学生的实际动手能力，训练进行观测、分析、统计等基础科研能力，是学生以后从事专业工作的基础。 《气象学实习指导》共三章，第一章内容为地面气象观测场地的建设和要求、气象观测程序和观测基本守则。第二章为辐射、温、湿、风、气压、降水、蒸发等气象要素测量仪器设备的原理、安装、观测方法及步骤。第三章为教学实践环节，包括小气候的观测原则、仪器特点、观测程序、地点及时间安排等，并介绍了森林小气候和城市小气候的观测方法，常规自动气象站系统。 前 言 1 第一章 地面气象观测场地建设 1 一 观测场地环境建设和仪器布置要求 1 二 地面气象观测与观测程序 1 三 观测基本守则 2 第二章 地面气象要素的测量 3 实验一 辐射的测量 3 实验二 空气温、湿度与土壤温度的观测 10 实验三 气压、风、降水和蒸发的观测 20 第三章 小气候观测 35 第一节 小气候综合实习 35 第二节 不同类型小气候观测 42 第三节 常规自动气象站观测系统 46 第一章 地面气象观测场地建设 气象观测场地周围环境符合观测规范要求，气象资料的代表性、准确性和比较性是取得科学观测数据的重要保证。为此，观测仪器要符合规范标准观测场地建设和要求观测场应选择在四周平坦空旷，无任何障碍物且能够反应本地较大范围气象要素特点和区域土壤特性的地方。在城市或工矿区设立观测场应选择在最经常出现风向的上风方。观测场边缘与四周孤立障碍物的距离应至少是该障碍物高度的三倍以上，距成排障碍物高度10倍以上。为保证气流通畅，观测场四周范围内不能种植高秆作物。观测场地要求平整，场内应种植浅草(不长草的地区外)，草的高度不能超过20cm。不准种植作物。 观测场大小应为25×25m。因条件限制可设为16(东西向)×20 m (南北向)。1.2m漆成白色的稀疏围栏。 观测场内仪器布置的基本原则是各仪器互不影响，便于观测和操作。高的仪器安置在北面，低的仪器顺次向南安置，仪器东西向排列成行，南北向相互交错。仪器之间南北间距不小于3m，东西间距不小于4m。仪器距围栏不小于3m。各类仪器安置的高度、深度、方位、纬度、角度应符合“规范的要求。地面气象观测与观测程序 气象基本项目有气压、空气温度、空气湿度、风向风速、蒸发、、地温、云状云量、天气现象、能见度等。(定时观测)、天气观测、航空天气观测危险天气观测等几类。国家基本站每天进行2、8、14、20时四次定时观测，昼夜值班；国家一般站由省、市、自治区气象局确定，每天进行2、8、14、20时四次或8、14、20时三次定时观测，昼夜值班或白天值班。气象要素的观测以北京时间20时为日界；日照以日落为日界。 1-1 定时气象观测程序表 定时观测项目及观测顺序 08、14、20、02 正点前30分 巡视仪器及观测准备工作，特别注意湿球湿润或溶冰 08、14、20、02 正点前20分～正点 云、能见度、天气现象、空气温度和湿度、风、气压、0～40cm地温 08 降水、冻土、雪深、换降水自记纸 14 0.8、1.6、3.2m地温，换气压、温、湿自记纸，13时换电接风自记纸 20 降水、蒸发、最高、最低气温和地面最高、最低温度。并调整以上温度表 日落后天黑前 换日照纸 为使各观测站观测记录具有比较性，中国气象局统一规定了各气象要素的观测程序要严格按照规范的规定进行观测。严禁漏测、迟测和缺测，只能记载自己亲眼看到的数据和天气现象，禁止用任何估计或揣测的办法来代替实际观测。严禁伪造和随意涂改观测记录。正确地安置和使用仪器，观测前应对仪器设备进行巡视，避免记录准确性的临时事故发生。观测结果应立即用黑色铅笔记入观测记录簿，记录须准确，字迹整洁清晰，要认真填写各种簿、表。第二章 地面气象要素的测量 实验一 辐射的测量 了解测量太阳辐射常用仪器的构造和原理。掌握太阳辐射通量密度的观测方法。太阳辐射以两种方式到达地面，一是以平行光的形式直接投射到地面上，称为太阳直接辐射；一是经过质点散射后，以散射光的形式投射到地面上，称为散射辐射；两者之和为到达地面的太阳总辐射。辐射能的单位用焦耳(J)表示。辐射通量密度单位时间、单位面积上发射或吸收的辐射能量。单位为W／m2(瓦／米)，在早期的气象文献中，常用的辐射通量密度单位为Cal／(cm2·min)(卡／厘米·分)，两种单位之间的换算关系是：1Cal／(cm2·min)=6978W/m2 测量辐射常用的仪器有直接辐射表直接辐射表：测量到达地面的太阳直接辐射通量密度；天空辐射表：测量水平面上的天空散射辐射和下垫面