3.2.2气象观测-气象仪器和气象观测场的建设(2)
(一)测定空气温度和湿度的仪器
如图2-3 所示。测定当时气温和湿度的仪表是一对干湿球温度表(2、3),垂直装在百叶箱内固定的铁架上(1);记录最高气温的最高温度表(5)和记录最低气温的最低温度表(6)横放在铁架下部横梁的弧形钩上,最低温度表水平放在前面,最高温度表放在后面稍高一些,球部稍向下倾斜;中间是毛发湿度表(4)。
1、干湿球温度表 干湿球温度表由两根两头封闭的细玻璃管组成,其下端略呈球状,盛有水银,如图2-4。由于水银的膨胀系数远远大于玻璃的膨胀系数,当气温发生变化时,玻璃管中的水银柱便相对的升高或降低,对照白瓷板上的刻度,就可读出温度的数值。
若在其中的一个温度表的感应球部裹上一层约10 厘米的纱布,并把它连接到下面一个装有蒸馏水的小杯里,保持纱布湿润,就是一支湿球温度表,用以测定空气的湿度(见图2-3)。干湿球温度表测定湿度的原理是:当空气中水汽没有达到饱和状态时,湿球水分就不断蒸发,蒸发则要消耗热量,使温度降低;到蒸发所消耗的热量和周围空气中所获得的热量相等时,湿球温度就不再下降,和干球温度维持一个差值。这个差值反映空气湿度的大小;即差值越大,湿度越小;反之,越大。根据干湿球温度差可在气象常用表中查得绝对湿度和相对湿度。如表8。
2、最高温度表 最高温度表与普通温度表基本相同,所不同的只是在接
近球部的内管里装有一根固定的玻璃针(1),使这段玻璃细管形成一个狭窄的通道,或将这段玻璃管做得更狭窄些(2),如图2-5 所示。当温度上升时,球部的水银膨胀,压力增大,迫使一部分水银挤出狭窄的通道,沿细玻璃管上升;当温度下降时,上升到细管内的水银重量很小,无足够的压力使水银回到球部,因而水银柱就在狭窄的通道处断开,而上升的水银柱便停留在原上升的位置上不动。其顶端指示的刻度即是上升到的最高温度。
3、最低温度表 最低温度表的构造特点是玻璃管内的液体是酒精(2),并在酒精柱中有一个能够移动的蓝色的哑铃棒状指标(3)。在毛细管的上部充以压缩了的惰性气体—氮气(4)。最低温度表水平放置时,指标便停留在某一位置。当温度下降时,酒精柱收缩,当酒精柱顶端收缩到与指标接触时,由于酒精柱顶端表面张力作用,就带动指标向低温方向移动。当温度上升时,酒精膨胀,酒精可通过指标周围的空隙慢慢上升,而指标因本身重量便停留在原处不动。由于指标只能下降,不能上升,因此,指标远离球部的一端所指的刻度(6)就是一日内的最低温度。
(二)测定地温的温度表
观测地温的仪器有地面温度表、曲管地温表和直管地温表。
1、地面温度表 地面温度表一套三支,包括普通温度表、最高温度表和最低温度表。构造原理和使用方法和测气温的干球、最高、最低温度表相同。地面温度表安装在观测场的最南面,平放在地面上,按普通、最低、最高的顺序,由北向南,各表间隔为5 厘米,球部朝东,表身及球部一半埋入土中,一半露出地面,以便观测。
2、曲管地温表 曲管地温表一套四支(包括5、10、15、20 厘米),构造与普通温度表基本一样,只是外形不同,球部和表身成135°角。安置在地面温度表西边20 厘米处,各表相隔10 厘米。
3、直管地温表 直管地温表是用来测定包括40、80、160、320 厘米深度地温的一套温度表。
(三)测定气压的气压表
1、水银气压表 测定气压一般用动槽式(福丁式)和定槽式(寇鸟式)两种水银气压表(图2-8,图2-9)。两种水银气压表都是由内管、外套管和水银槽三部分组成。
水银气压表要安装在温度变化小,光线充足又不受阳光照射,空气流通而又不直吹风,无震动的小屋子里。垂直挂在室内的墙上或柱上,高度以便于观测为宜。
2、空盒气压表 空盒气压表分为感应、传动放大、指示三部分。感应部分是一组有弹性的密封的圆形金属空盒。气压增大时,空盘被压缩,经传动放大部分带动指针,向右偏转,气压示度升高;反之,降低。
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