探析地面气象观测的重要工作内容

摘要：地面气象观测的定义应为：利用气象仪器和目力，对靠近地面的大气层的气象要素值，以及对自由大气中的一些现象进行观测。建立地面气象观测是一项非常重要的工作，它是整个气象工作的基础，是气象台站掌握当地天气实况，索取气象资料的主要手段。本文主要介绍了地面气象观测的几项内容，对研究地面气象工作具有指导意义!

关键词：地面;气象观测;气温测量;

Abstract: The ground meteorological observation should be defined as: the use of meteorological instruments and eyesight, on the near ground atmosphere of meteorological elements, as well as to the free atmosphere in some phenomena are observed. This paper mainly introduces several elements of surface meteorological observation, to study the ground meteorological work has direct sense!

Key words: ground; meteorological observation; temperature measurement

中图分类号：P412.1文献标识码： A 文章编号：2095-2104(2012)06-0020-02

地面气象观测的内容很多，包括气温、气压、空气湿度、风向风速、云、能见度、天气现象、降水、蒸发、日照、雪深、地温、冻土、电线结冻等。地面气象观测的许多项目都是通过固定在观测场内的各种仪器进行的，所以气象站的站址和观测场地的选择以及维护，仪器的安装是否正确，都对资料的代表性、准确性和比较性有极大的影响。

一、气温的测量

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)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

测量气温的仪器常用的有以下几种：

(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。(2)金属温度计：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。

(3)金属电阻温度表：利用金属丝的电阻正比于温度变化的原理制成。常用的金属丝有铂丝、铜丝、铁丝等三种，阻值在几十到一百欧之间，其中铂丝稳定性最好，可用来作标准温度表。电阻温度表适用于遥测。(4)热敏电阻温度表：感应元件由几种金属氧化物混合烧结成的导体电阻，电阻值通常几十千欧，其电阻温度系数大，灵敏度高于金属电阻温度表，但稳定性稍差，广泛应用于高空遥测。(5)温差电偶温度表：利用温差电现象制成，将A和B两个物理和化学性质不同金属导体，连接成一个闭合回路，称为热电偶。测量时，将热电偶一个接点置于恒温条件(如冰水溶液中)称参考端，另一个接点放在欲测物体上称工作端，两个接点的温度不同，就会产生温差电动势，电动势正比于两接点的温度差。

二、湿度的测量

湿度表示空气中水汽的含量或干湿程度，在气象观测中常用水汽压、相对湿度和露点温度三种物理量表示。

(1)水汽压(e)：是水汽在大气总压力中的分压力。它表示了空气中水汽的绝对含量的大小，以毫巴为单位。空气吸收水汽有一定限量，达到了限量就不再吸收，这个限量叫“饱和点”。(2)相对湿度(rh)：湿空气中实际水汽压e与同温度下饱和水汽压E的百分比，即rh =(e/E)* 100%。相对湿度的大小能直接表示空气距离饱和的相对程度。(3)露点(或霜点)温度：指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。

三、降水量的测量

在一定时段，从云中降落到水平地面上的液态或固态(经融化后)降水，在无渗透、蒸发、流失情况下积聚的水层深度，称为该地该时段内的降水量，单位为毫米。在气象上通常用某一段时间内降水量的多少来划分降水强度。测定降水量的仪器，有雨量器和雨量计两种：雨量器是用于测量一段时间内累积降水量的仪器。外壳是金属圆筒分上下两节，上节是一个口径为20厘米的盛水漏斗，为防止雨水溅失，保持器口面积和形状，筒口用坚硬铜质做成内直外斜的刀刃状;下节筒内放一个储水瓶用来收集雨水。测量时，将雨水倒入特制的雨量杯内读取降水量毫米数。

虹吸雨量计是可连续记录降水量和降水时间的仪器。其上部盛水漏斗的形状和大小与雨量器相同。当雨水经过漏斗导入量筒后，量筒内的浮子将随水位升高而上浮，带动自记笔在自记纸上划出水位上升的曲线。当量筒内的水位达到10毫米时，借助虹吸管，使水迅速排出，笔尖回落到零位重新记录。

翻斗式雨量计是可连续记录降水量随时间变化和测量累积降水量的有线遥测仪器。分感应器和记录器两部分，其间用电缆连接。感应器用翻斗测量，它是用中间隔板间开的两个完全对称的三角形容器，中隔板可绕水平轴转动，从而使两侧容器轮流接水，当一侧容器装满一定量雨水时(0.1或0.2毫米)，由于重心外移而翻转，将水倒出，随着降雨持续，将使翻斗左右翻转，接触开关将翻斗翻转次数变成电信号，送到记录器，在累积计数器和自记钟上读出降水资料。

四、云的观测

云是悬浮在大气中的大量小水滴和(或)冰晶微粒组成的可见聚合体。常规气象观测要测定云状、云量和云高。

(1)云状：主要指云的外形特征的不同形态。由于云的形成原因不同，引起外形特征的差异，分成积状云、层状云和波状云。积状云的形成主要是不稳定大气的对流运动，云中气流垂直速度很大，常有几米/秒甚至20米/秒以上。云体孤立、分散，垂直伸展与其水平扩散范围具有同一个数量级。常见的积云和伴有雷电现象的积雨云就是积状云;层状云由大范围系统性缓慢上升运动形成，多发生在锋面、气旋或低槽的气流辐合区，云层范围宽广，均匀幕状，无明显起伏的连续云层。(2)云量：云量多少，全凭目测云块占据天空的面积来估计。因为是目测，当然并不十分准确，但也没有更好的办法，全世界的气象站至今还是用这种目测方法估计云量。天气预报广播中的晴、少云、多云和阴，就是根据云量的多少划分的。通常将整个天空划分为10等份，碧空无云或被云遮蔽不到0.5份时，云量为“0”;云遮盖天空一半时，云量为“5”。云量多时，应估计露出的青天，再推算出云量。云量少时，则直接估计云所遮蔽天空的份数，如云块占全部天空的1/10时，云量为“1”;云块占天空2/10时，云量为“3”，余类推。(3)云高：指云底距地面的垂直距离。通常用目力估计，也可用气球、云幕灯，激光测云仪测定。

五、天气现象的观测

天气现象是指发生在大气中的各种现象，包括降水现象、地面凝结和冻结现象、视程障碍现象、大气光象、风暴现象、积雪、结冰等现象，它是大气中发生的各种物理过程的综合结果。在地面气象观测中，各种天气现象均用统一的专用符号表示。

(1)降水现象：根据降水物的形态共分成11种，其中液态降水有雨、毛毛雨、阵雨;固态降水有雪、冰粒、米雪、阵雪、霰、冰雹;还有混合型降水有雨夹雪、阵性雨夹雪等。此外还要判断降水性质，即阵性降水、连续性降水和间歇性降水等三种类型。阵性降水又称对流性降水，降水时间短促，降水强度变化大，骤降骤止，并伴有气温、气压、风等气象要素的显著变化，常降自积雨云和浓积云;间歇性降水表现为时降时停，雨量时大时小，但这些变化都很缓慢，常降自层积云和厚薄不均的高层云;连续性降水具有持续时间长，强度变化小的特点，常降自雨层云和高层云。(2)地面凝结和冻结现象：包括露、霜、雾淞、雨淞等四种。(3)视程障碍现象：包括雾类(雾、轻雾);沙尘类(沙尘暴、扬沙);烟尘类(浮尘、烟幕，霾);吹雪类(吹雪、雪暴)等9种。视程障碍现象是以能见度区分其轻重程度的，其中雾、沙尘暴和雪暴能见度必须小于1.0公里，其余6种现象出现时能见度在1.0公里和10.0公里之间。(4)大气光象：包括华、晕、虹、海市蜃楼、峨眉宝光、霞等。(5)大气电象：包括闪电、雷暴、极光等。(6)风暴现象：包括大风(指瞬间风速达到17米/秒或风力8级以上)、飑、龙卷、尘卷等。(7)其它现象：包括积雪、冰针、结冰等。

做好本职工作是每一个气象工作者的责任，更好的完成气象工作是我们不断努力的方向，深入了解气象各方面的业务知识有助于我们在工作中更全面的发挥自己的能力，把握好每一个环节，将气象事业推向更加繁荣是我们每一个气象工作者终身为之奋斗的目标。