|
不雅视察数据是气象业务得以生长的基石。早正在西汉时，屋顶常见的凤凰覆盖品等于古人研制的风向仪，风来了吹动凤凰，人们就可依据凤凰动弹的标的目的来测定风向；《史记》中还曾提到一种把土和炭划分挂正在天平两侧，不雅视察挂炭一端天平升降的仪器，天气若单调炭就轻，天气若潮湿炭就重。可不要小觑古代那些简略的不雅视察模型，正是那些气象不雅视察雏形的建设，才有了现代化完满不雅视察仪器的降生。此刻，人工不雅视察逐步被主动不雅视察所替代，常规气象要素真现主动化不雅视察，不雅视察数据真现分钟级支罗，也愈加不乱、精确。下面就扼要引见一下常见气象仪器及其从人工不雅视察时代到主动不雅视察时代的演变： 一、气温 （一）冰瓶——中国最本始的温度计 正在西方人缔造的温度计尚未传入中国的古代，中国人是如何测知温度上下的？从史料来看，中国人很早就确立了寒、冷、温、热的“温度”观念，先秦时期不雅察看“瓶中之冰”来预测将来气温趋势等。《吕氏春秋》：“见瓶水之冰，而知天下之寒”。也即瓶子中拆上水，假如水结冰了，气温即低于零下，进入寒冬了；假如冰融化，则气温上升。那种瓶子称“冰瓶”，也叫“水瓶”，可谓是中国最本始的一种温度计，被室为现代温度计的雏形。 （二）人工不雅视察时代 气温是正在不雅视察场中离空中1.5米高的百叶箱中的温度表（正常指的便是玻璃温度表）上测得的，百叶箱内左边是干球温度表，右边是湿球温度表，中间的是毛发湿度表，横向的两只温度表划分用来测质最高温度和最低温度。由于温度表正在百叶箱中保持了劣秀的通风性并防行了阴光间接照耀，因此具有较好的代表性。 
▲人工不雅视察时代的百叶箱内部仪器 （三）主动不雅视察时代 跟着主动气象站的使用，外不雅观保持本样的百叶箱，里面的东西早已变了样，温度传感器与代了玻璃温度表。如今咱们所用的铂电阻气温传感器给取PT-100铂电阻做为感到元件，其阻值随温度厘革而厘革，依据测出电阻值，经调动计较办理可变为温度示值。当温度传感器连贯了支罗器后，就能真时支罗气温数据并传输至业务软件中。 
▲主动不雅视察时代的百叶箱内部仪器 
▲铂电阻气温传感器 二、湿度 咱们但凡说的空气湿度是默示空气中水汽含质和潮湿程度的物理质，正在空中不雅视察中，专指相对湿度，用%RH默示。 （一）最本始的湿度仪器 “悬羽取炭”，那是古人操做木炭吸支水分的本理、首先缔造的测质空气湿度的一种办法。正在《史记·天官书》中曾提到一种把土和炭划分挂正在天平两侧，以不雅视察挂炭一端天平升降的仪器。那其真便是本始的“湿度计”。本理是：天气单调了，炭就轻，天平就倾向于土；天气潮湿了，炭就重，天平就倾向于炭。也便是古人说的“燥故炭轻，湿故炭重”。 我国事最早缔造测湿仪器的国家。东汉王充正在《论衡·改观篇》中已经谈到，琴弦变松，天就要下雨。琴弦变松，是天变潮湿、弦线伸长所组成的，默示空气湿度较大。可见，古代的弦琴也可当做本始的空气湿度测质仪器。现代毛发湿度计中的“毛发”，其真便是古代琴弦的微缩。 （二）人工不雅视察时代 干湿球温度表用来测质空气温度和湿度仪器。它由两只型号彻底一样的温度表构成，垂曲悬挂正在百叶箱温度表收架两侧的环内，球部向下，东面的干球温度表用来测质气温，西面的湿球温度表球部包扎一条纱布，纱布的下部浸到一个带盖的水杯内，杯口距球部3cm，杯中盛蒸馏水（只允许用医用蒸馏水），供湿润湿球纱布用。湿度是依据热力学本理由干球温度表取湿球温度表的温度差值计较得出。但是干湿球温度表不能正在低温（-10°C以下）环境下测湿，因而正在极寒的天气中，测湿只能靠中间的毛发湿度表了。 毛发湿度表是依据脱脂人发能随空气湿度大小而扭转长度的特性，用人发制成的测定空气相对湿度的仪器。湿度计是主动记录相对湿度间断厘革的仪器，它由感到局部（脱脂人发），传动机器（杠杆直臂），自记局部（自记钟、纸、笔）构成。 
▲干湿球温度表 
▲毛发湿度表 
▲湿度计 （三）主动不雅视察时代 跟着不雅视察主动化的推进，湿度传感器与代了湿球温度表。当湿度传感器连贯数据支罗器后，就能真时支罗湿度数据。温湿度传感器给取高分子薄膜电容做为湿敏电容。当环境湿度发作扭转时，湿敏电容的介电常数发作厘革，使其电容质也发作厘革，其电容厘革质取相对湿度具有比例干系。 
▲温湿度传感器 三、降水 降水是指从天空降落到空中上的液态或固态（经融化后）的水，降水不雅视察蕴含降水质和降水强度的不雅视察。降水质指某一时段内未经蒸发、浸透、流失而正在水面上积攒的深度，以毫米为单位。 （一）最本始的测雨仪器 最早的测雨器记实见于南宋数学家秦九韶所著的《数书九章》（1247年）。该书第二章为“地利类”，支录了有关降水质计较的四个例子，划分是“天池测雨”“圆罂测雨”“峻积验雪”和“竹器验雪”。此中“天池测雨”所形容的“天池盆”曾经和现代气象不雅视察所运用的雨质筒很是濒临了，而办法上则回收“平地得雨之数”来器质雨水，堪称世界上最早的雨质计较办法，为厥后的雨质测定奠定了真践根原。 取现代测雨工具最濒临确当属“乾隆测雨台”了，它以皇铜制造，为圆筒型，筒高一尺五寸，圆径七寸，置于测台之上，用于质雨，测台正面书有“测雨台”三个大字，旁边则是“清乾隆庚寅五月造”的字样。 
▲乾隆测雨台 （二）人工不雅视察时代 人工不雅视察时代，雨质器由雨质筒和取之配淘的质杯构成雨质筒用来承接降水物，它蕴含承水器、储水瓶和外筒。我国给取曲径为20厘米的正圆形承水器，为保持筒口的外形和面积，筒量必须坚挺。为避免雨水溅入，筒口呈内曲外斜的刀刃形。质杯为一特制的有刻度的公用质杯，其口径和刻度取雨质筒口径成一定比例干系。质杯有100分度，每1分度定于雨质筒内水深0.1毫米。测质时,将雨质筒中的雨水倒正在质杯中,依据杯上的刻度就可晓得当天的降雨质了。 主动不雅视察让不雅视察员再也不用正在凛冽的天气中翻开箱体不雅视察气温数据、维护被积雪笼罩的箱体，降低不雅视察人员工做质的同时，也进步了方法的运用寿命和数据的精确性。 
▲雨质筒及质杯 （三）主动不雅视察时代 主动不雅视察让不雅视察员再也不用正在凛冽的天气中翻开箱体不雅视察气温数据、维护被积雪笼罩的箱体，降低不雅视察人员工做质的同时，也进步了方法的运用寿命和数据的精确性。 主动不雅视察时代，次要用的是翻斗式雨质传感器，将降雨质转换为以开关质模式默示的数字信息质输出，以满足信息传输、办理、记录和显示等的须要。以SL3-1型雨质传感器为例，该传感器次要由承水器、上翻斗、计质翻斗、计数翻斗等构成。当有降雨显现时，雨水首先正在承水口会萃后，再流入上翻斗。当雨水积攒到一定质时上翻斗翻转，水进入会萃漏斗，会萃漏斗通过节流管将水注入计质翻斗，当计质翻斗蒙受的降水质为0.1毫米时它就把降水倾倒进计数翻斗，使计数翻斗翻转一次。那样，降水质每次抵达0.1毫米时，支罗器就主动记录0.1毫米的降水质。主动不雅视察处置惩罚惩罚了人工不雅视察降雨质时无奈防行蒸发组成读数误差大以及每日不雅视察次数受限的问题，同时可以任意时次叠加计较雨质。 
▲双翻斗雨质传感器 空中气象不雅视察主动化变化的逐步推进，使咱们的各种气象不雅视察仪器大“变脸”，从人工不雅视察到主动不雅视察，不雅视察员不用正在凛冽的天气中翻开百叶箱不雅视察数据、维护被积雪笼罩的箱体，也不须要担忧由于原身的不雅视察习惯和误差而映响数据量质，只需确保各种不雅视察仪器方法无毛病、网络流通流畅、业务软件一般运止便可，大大降低不雅视察人员工做质的同时，也提升了空中气象不雅视察量质和台站的综折业务才华，主动不雅视察完成为了气象要素数据的主动化支罗、阐明和传输，获与的气象数据信息也具有较强的可用性和精确性，为气象预报预警效劳供给精密化、牢靠的数据收撑。
|
