大气探测课件-空气温度的观测.pptVIP

* 5.3 双金属片温度计 3.自记部分： 包括自记钟、自记纸和自记笔三部分。 温度计应稳固地安装在大百叶箱中下面架子上，底座保持水平，感应部分中部离地1.5m。 * * 5.4 电测温度表 热电偶温度表 金属电阻温度表 热敏电阻温度表 * 5.4 电测温度表 利用热电原理进行温度测量的仪器称为热电偶温度表。 * 5.4 电测温度表 热电原理： 将两个不同的金属导体，连接成一个闭合回路。由于不同导体的自由电子密度不同，在接触处就会发生电子的扩散，若两端接触点的温度不同，就会产生温差电动势，回路中就有电流产生，这种现象叫热电现象。这种装置称为热电偶或温差电偶。 * 5.4 电测温度表 在气象测温范围内，热电偶电动势Ｅ和温度差（t2- t1）有这样的关系： 式中ε为与两金属性质有关的常数，称为热电系数。 * 5.4 电测温度表 测温方法： 电位计法：测定热电偶回路中的温差电动势； 检流计法：测定热电偶回路中的电流。 测温特点： 感应元件体积小、惯性系数小、受辐射影响较小。常用于测量小空间的脉动温度和平均温度，对直接测量近地层温度梯度也十分有利。另外，测量时不需要供电电流，可以避免电源系统造成测量误差。 * 5.4 电测温度表 测量误差： 热电偶焊接点清洗不干净，元件和焊剂受潮氧化，在焊接点附近产生电解物质而产生的附加化学电动势引起的误差以及导线导热的误差。 * 5.4 电测温度表 测量原理： 金属导体电阻的阻值随温度的升高而增大，根据电阻和温度的这种关系，只要测定金属电阻的阻值，就可知导体所处环境的温度。 * 5.4 电测温度表 在气象范围内，金属电阻值与温度的关系： Rt =R0(1+αt) Rt—温度在t℃时的电阻 R0—温度在0℃时的电阻 α—金属电阻的温度系数 * 5.4 电测温度表 对上式微分，得电阻温度表的灵敏度： 其中 —金属在0℃时的电阻率 L—电阻丝长度 S—电阻丝截面积 灵敏度与α电阻温度系数、金属电阻率、金属丝长度成正比，与电阻丝的截面积成反比。 * 5.4 电测温度表 金属材料的要求： （1）电阻元件具有较大的电阻温度系数。 （2）电阻元件的电阻率大。 （3）电阻元件与温度有很好的线性关系。 （4）电阻元件的物理和化学性能稳定。 气象上，常用于测温的金属电阻材料，有铂、镍、铜几种。 * 5.4 电测温度表 测量原理： 半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，因此它具有负温度系数。这是因为当温度升高时，半导体内载流子受热激发，使载流子浓度大大增加，从而使半导体电阻值急剧下降。 RT=A?eB/T A、B是定标常数 根据电阻和温度的这种关系，只要测定电阻的阻值，就可知半导体所处环境的温度。 * 5.4 电测温度表 仪器特点： 可远距离测量温度，而且测量的灵敏度高。半导体热敏电阻的阻值很大，比金属电阻高。因此，在进行测量时，导线电阻的变化对测量精确度不会有很大影响。 缺点：热敏电阻与温度为非线性关系，稳定性较差，互换性不好。 * 5.5 地温的测量 地温： 是地表温度和不同深度的土壤温度的统称。 测量地温的仪器主要有玻璃液体地温表和铂电阻地温传感器。 * 5.5 地温的测量 地表温度测量的复杂性： （1）地表面及贴地层的温度梯度大，要使传感器只与土壤表面进行热交换，而不受地表面以下土壤或贴地层空气的影响是不可能的。 （2）防辐射问题不能用遮蔽阳光的方法，否则遮蔽处的热交换状况与周围地表将有所不同，而不加遮蔽则阳光直射造成辐射误差影响增大。 * 5.5 地温的测量 （3）即使同一块地面（裸地），由于地表不同部位的物理、化学性能的差别以及平整度和土壤颗粒大小不同，测出来的温度也会有较大的差别。 理想的测量土壤表面温度的仪器：非接触式的红外辐射计。 * 5.5 地温的测量 地温测量仪器的使用： （1）地面温度表、曲管地温表 观测地段要求：设在观测场内南面裸地上，面积为2×4m，地表疏松、平整、无草，并与观测场整个地面齐平。 安装位置：地面三支表放在地段中央偏东，按0cm、最低、最高自北向南平行排列，感应部分向东，在南北一条线上，表间距5cm。 * 5.5 地温的测量 安装位置：曲管地温表安放在最低表的西侧约20cm处，按5、10、15、20cm从东向西排列，表间距10cm，表身与地面成45度角。 踏板：为避免践踏土壤，在地温表北面相距约40cm处，东西向放置栅条式木制踏板，宽约30cm，长约100cm。 * 5.5 地温的测量 （2）直管地温表 观测地段要求：观测场南面有自然覆盖物（草皮或浅草层，不长草的地区除外）的地面，面积3×4m。 安装位置：自西向东，由浅而深，表间距50cm。 踏板：为方便操作、保护草层和积雪层，在地温表北面约