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常见气象要素知识简介

通俗来讲，气象是指发生在天空中的风、云、雨、雪、霜、露、闪电、打雷等一切大气的物理现象。气象学研究的对象是大气层内各层大气运动的规律、对流层内发生的天气现象和地面上冷暖旱涝的分布等。现就一些常见的气象要素知识以及天气现象等级进行介绍。

1温度和湿度

1.1空气温度和湿度

空气温度简称气温，是表示空气冷热程度的物理量；空气湿度简称湿度，是表示空气中的潮湿程度和水汽含量的物理量。地面气象观测中测定的是离地面1.50m高度的气温和湿度。通常情况下，气温传感器和湿度传感器安装在同一个百叶箱内。百叶箱是温、湿度传感器的防护设备，它的内外部均为白色，有木质和玻璃钢2种类型，目前各气象站多用玻璃钢百叶箱。百叶箱的作用是保护温、湿度传感器免受雨、雪、强风等气象要素的影响，能真实地反应外界空气温、湿度变化。

天气预报的气温指的是百叶箱里面的温度，日常生活中人们感受到的温度是曝晒温度，这就是百姓常说预报中的温度在夏季没有实际温度高，冬季没有实际温度低的原因。温、湿度传感器每年至少检验1次，才能确保采集数据的准确性。

1.2地温

1.2.1地面温度和草温。地面温度是指下垫面的温度，下垫面的温度包括裸露的地面温度和草面或雪面的温度。测量地面温度一般在地面观测场浅层地温场安装铂电阻传感器，使其横切面的一半埋入土中，一半露出地面。埋入土中的部分与土壤必须紧密靠拢，不能有空隙；露出地面的感应部分要保持清洁，这样测得的地面温度才准确。草温传感器距离地温场西侧50cm处南北方向放置，传感器距离地面6cm，并与地面平行。在冬季降雪但雪深没有淹没草层时，继续测量草温。当积雪深度淹没草温传感器时，将传感器放在原位置的雪面上，测量雪面的温度。积雪融化后，恢复观测草温。

1.2.2浅层地温和深层地温。浅层地温是指包括距离地面5、10、15、20cm深度的地中间的温度；深层地温是指包括距离地面40、80、160、320cm深度的地中间的温度。浅层地温人工观测时使用的是曲管地温表进行观测，是气象专用温度表，构造独特，安装时需要倾斜45°插入土中。随着观测工作的深入改革，人工观测项目逐渐被自动化设备取代，现阶段的浅层地温观测是通过铂电阻传感器按照土壤深度埋在土中测量。深层地温相对于浅层地温对仪器保护的要求略高一些，深层地温观测同样是通过铂电阻传感器测量数据，但是在传感器外必须安装套管，在避免传感器损坏的同时防止因地下水过多导致数据跳变。

2风

2.1风向

空气运动产生的气流称为风。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。通常人们认为的风向是八方位，在气象观测中，风的方向是十六方位（图1）。

2.2风速

单位时间内空气移动的水平距离就是风速。风速单位是m/s，保留1位小数。通常人们认为的风速是某一时刻的风速最大值，这与气象观测中最大风速的含义又有不同。最大风速是指某個时段内出现的最大10min平均风速值。极大风速值才是某个时段内的最大瞬时风速。天气预报中风速的大小也是人们比较关注的一项内容，风速等级也是有明确划分的（表1）。

风速传感器与风向传感器同在一个风横臂上，并由一根垂直于地面的10m高风杆或风塔支撑，通过信号线传输到显示终端获取风速和风向数据。

3降水

3.1液态降水

液态降水是指从天空降落到地面的液态的水，即人们常说的雨水。测量液态降水的仪器有雨量筒、遥测雨量计和翻斗式雨量传感器。现在气象站使用的基本是翻斗式雨量传感器，因为它可以与自动气象站连接，直观的测量雨量数据。翻斗每翻转1次即为0.1mm降水量，通常人们说的大雨、小雨等液态降水现象是有降水量区分的（表2）。

3.2水

水是指从天空降落到地面的固态（经融化后）的水，通常情况下就是人们常说的雨夹雪或雪。测量固态降水的仪器几十年来使用的是人工观测降水的雨量筒，通过称量固态降水重量来获得降水量。2012年开始，我国自主研发的称重式降水传感器开始逐渐投入气象业务试运行，经过与人工测量数据对比，测量数据准确及时，现在我国北方已经基本普及。固态降水现象同样有其降水量范围作为指导（表3）。

4能见度

人工观测能见度，一般所指有效水平能见度，有效水平能见度是指四周视野中1/2以上范围能看到目标物的最大水平距离。日常生活中人们常说的雾、霾等天气现象，水平能见度就是一个衡量指标。雾和霾在气象领域是2种天气现象，但是可以相互转化，两者共存，人们经常将雾、霾整合为一个词虽然不太贴切，但确实是现存的一种实际情况，雾、霾和沙尘的简单识别如表4所示。

5结语

温度、湿度、风、