地面气象观测基本原理.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,地面气象观测基本知识介绍,熊家宇,管天为,民 追求卓越,一、,地面气象观测规范,简述,二、自动气象站探测原理,三、地面观测规章制度,地面气象观测基本知识介绍,第,1,章 地面气象观测组织工作,自动观测项目每天进行,24,次定时观测；人工观测项目，昼夜守班站每天进行,02,、,08,、,14,、,20,时,4,次定时观测，白天守班站每天进行,08,、,14,、,20,时,3,次定时观测。,正点前约,10,分钟查看显示的自动观测实时数据。,00,分，正点数据采样。,00-01,分，完成自动项目的观测。,01-03,分，向微机录入人工观测数据。,地面气象观测基本知识介绍,第,1,章 地面气象观测组织工作,正点前,30,分钟左右巡视观测场和人工仪器设备。,45,60,分观测云、能、温、湿、降水、风、压、地温、雪深等，连续观测天象。,雪压、冻土、蒸发、地面状态等项目的观测可在,40,分至正点后,10,分钟内进行。,地面气象观测基本知识介绍,自动观测项目每天进行,24,次定时观测。,人工观测项目，昼夜守班站每天进行,02,、,08,、,14,、,20,时,4,次定时观测，白天守班站每天进行,08,、,14,、,20,时,3,次定时观测。,基准站使用自动气象站后以自动观测记录进行编发报，但仍然保留,24,次人工定时观测。,人工器测日照以日落为日界，辐射和自动观测日照以地方平均太阳时,24,时为日界，其余观测项目均以北京时,20,时为日界。,地面气象观测基本知识介绍,第,1,章 地面气象观测组织工作,值班员每日,19,时正点检查屏幕显示的采集器时钟，当与电台报时的北京时相差大于,30,秒时，在正点后按自动气象站技术操作手册规定的操作方法调整采集器的内部时钟，保证误差在,30,秒之内。,未使用自动气象站的地面气象观测站，观测用钟表要每日,19,时对时，保证走时误差在,30,秒之内。,地面气象观测基本知识介绍,第,1,章 地面气象观测组织工作,观测场,25m25m,；条件限制,16m,（东西向）,20m,（南北向）。,可将观测场南边缘向南扩展,10m,。,稀疏围栏约,1.2m,高。,草高不能超过,20cm,。,小路,0.3,0.5m,宽。,仪器东西间隔不小于,4 m,，南北间隔不小于,3 m,，距观测场边缘护栏不小于,3 m,。,地面气象观测基本知识介绍,第,2,章 地面气象观测场,第,2,章 地面气象观测场,地面气象观测基本知识介绍,旧站址的观测记录持续到,12,月,31,日，新站址的正式观测记录从,1,月,1,日开始。,新旧两地水平距离超过,2000m,、或拔海高度差在,100m,以上要对比观测，时间基准站为,1,年（,1,12,月）；基本站和一般站为,1,、,4,、,7,或,7,、,10,、,1,月，对比观测的时次为,02,、,08,、,14,、,20,时（,80cm,、,160cm,、,320cm,等层的地温仅在,14,时）,4,个时次，夜间不守班站,02,时可用自记记录代替。,第,2,章 地面气象观测场,地面气象观测基本知识介绍,仪器,要求与允许误差范围,基准部位,干湿球温度表,高度,1.50m 5cm,感应部分中心,最高温度表,高度,1.53m 5cm,感应部分中心,最低温度表,高度,1.52m 5cm,感应部分中心,温度计,高度,1.50m 5cm,感应部分中部,湿度计,在温度计上层横隔板上,温湿度传感器,高度,1.50m 5cm,感应部分中部,表,2.1,仪器安装要求表,第,2,章 地面气象观测场,地面气象观测基本知识介绍,表,2.1,仪器安装要求表,雨量器,高度,70cm 3cm,口缘,虹吸式雨量计,仪器自身高度,雨量传感器,高度不得低于,70cm,口缘,小型蒸发器,高度,70cm 3cm,口缘,E601B,型蒸发器,高度,30cm 1cm,口缘,地面温度表,(,传感器,),感应部分和表身埋入土中一半,感应部分中心,地面最高,(,低,),温度表,感应部分和表身埋入土中一半,感应部分中心,曲管地温表（浅层地温传感器）,深度,5,、,10,、,15,、,20cm 1cm,倾斜角,45,（曲管地温表）,5,感应部分中心表身与地面,第,2,章 地面气象观测场,地面气象观测基本知识介绍,直管地温表,(,深层传感器,),深度,40,、,80cm 3cm,深度,160cm 5cm,深度,320cm 10cm,感应部分中心,日照计,(,传感器,),纬度以本站纬度为准,0.5,方位正北,5,底座南北线,风速器,(,传感器,),安装在观测场高,10-12m,风杯中心,风向器,(,传感器,),高,10-12m,方位正南,5,风标中心方位指南,电线积冰导线架,上导线高度,220cm 5cm,水平面,动槽水银气压表,高度以便于操作为准,象牙针尖,气压计,(,传感器,),高度以便于操作为准,表,2.1,仪器安装要求表,当人工观测改为自动观测时，平行观测期限至少为,2,年。第,1,年以人工观测记录（采用原用观测仪器）为正式观测记录，,1,年后以自动观测记录（采用新观测仪器观测）为正式观测记录。,平行观测时次为,02,、,08,、,14,、,20,时,4,个时次，非昼夜守班站，,02,时可不平行观测。,换用不同技术特性的仪器平行观测期限至少,3,个月。,地面气象观测基本知识介绍,第,3,章,地面气象观测仪器,地面气象观测基本知识介绍,第,3,章,地面气象观测仪器,测量要素,测量范围,分辨力,准确度,平均时间,采样速率,气温,-50,+50,0.1,0.2,1min,6,次,/min,相对湿度,0,100,1,4,(80,),8,(,80,),1min,6,次,/min,气压,500,1100hPa,0.1hPa,0.3hPa,1min,6,次,/min,风向,0,360,3,5,0.3 1,次,/s,2min,10min,风速,0,60m/s,0.1m/s,（,0.5+0.03V,）,m/s,降水,0,4mm/min,0.1mm,0.4mm(10mm),4,(,10mm),累计,1,次,/s,日照,0,24h,60s,0.1h,累计,蒸发,0,100mm,0.1mm,1.5,累计,地温,-50,+80,0.1,0.5,1min,6,次,/min,第,4,章 云,地面气象观测基本知识介绍,层积云视宽度角多数大于,5,。,高积云大多数云块的视宽度角在,1,5,。,全天无云，总云量记,0,；天空完全为云所遮蔽，记,10,；天空完全为云所遮蔽，但只要从云隙中可见青天，则记,10,；云占全天,10,分之,1,，总云量记,1,；云占全天,10,分之,2,，总云量记,2,，其余依次类推。,天空有少许云，其量不到天空的,10,分之零点,5,时，总云量记,0,。,云高的云状只记,10,个云属和,Fc,、,Fs,、,Fn3,个云类。,因雪暴、雾使天空的云量、云状无法辨明时，总、低云量记,10,，云状栏记该现象符号。,因吹雪、雾、轻雾使天空的云量、云状不能完全辨明时，总、低云量记,10,。,第,4,章 云,地面气象观测基本知识介绍,云属,云底高度范围,(m),说 明,积云,600-2000,雨后初晴的潮湿地带，云底较低，有时在,600m,以下；,积雨云,600-2000,一般与积云云底相同，有时由于有降水，云底比积云低,层积云,600-2500,当低层水汽充沛时，云底高可在,600m,以下。,层云,50-800,与低层湿度密切关系，湿度大时云底较低；低层湿度小时，云底较高,雨层云,600-2000,刚由高层云变来的雨层云，云底一般较高,高层云,2500-4500,刚由卷层云变来的高层云，有时可高达,6000m,左右,高积云,2500-4500,夏季，在我国南方，有时可高达,8000m,左右,卷云,4500-10000,我国南方夏季，有时高达,17000m,；冬季在我国北方和西部高原地区可低至,2000m,以下,卷层云,4500-8000,我国北方冬季和西部高原地区，有时可低至,2000m,以下,卷积云,4500-8000,有时与卷云高度相同,表,4.2,各云属常见云底高度范围表,第,4,章 云,地面气象观测基本知识介绍,表,4.3,几种特殊情况下云量、云状的记法举例,观测时,天空实况,有雾，整个天空可辨，有,4,成,Ac,tra,有雾，天顶或部分天空可辨，可见,Ac,tra,有浮尘，整个天空可辨，无云,总云量为,10,，无缝隙。下层布满,Sc,cug,从云隙中可见上层有,Ac,，但类别不能确定,总云量为,10,，无缝隙。下层布满,Sc,tra,，从云隙中可见上层有云，云状无法判定,总云量,/,低云量,4/0,10/10,0/0,10/10-,10/10-,云状,Ac,tra,Ac,tra,Sc,cug,Ac,Sc,tra,-,第,5,章 能见度,地面气象观测基本知识介绍,气象光学视程是指白炽灯发出色温为,2700K,的平行光束的光通量在大气中削弱至初始值的,5%,所通过的路途长度。,白天能见度是指视力正常,(,对比感阈为,0.05),的人。,能见度观测记录以千米（,km,）为单位，取,1,位小数，第,2,位小数舍去，不足,0.1km,记,0.0,。夜间观测能见度时，应先在黑暗处停留,5,15,分钟。,第,5,章 能见度,地面气象观测基本知识介绍,目标物的视角以,0.5,5.0,之间为宜。,目标物的仰角不宜超过,6,。,目标物的颜色、细微部分清晰可辨时，能见度通常可定为该目标物距离的,5,倍以上。,目标物的颜色、细微部分隐约可辨时，能见度可定为该目标物距离的,2.5,到,5,倍。,目标物的颜色、细微部分很难分辨时，能见度可定为大于该目标物的距离，但不应超过,2.5,倍。,第,6,章 天气现象,地面气象观测基本知识介绍,大风的起止时间，凡两段出现的时间间歇在,15,分钟或以内时，应作为一次记载；若间歇时间超过,15,分钟，则另记起止时间。,两次闻雷时间相隔,15,分钟或以内，应连续记载；如两次间隔时间超过,15,分钟，须另记起止时间。,若起止方向之间达到,180,或以上时，须按雷暴的行径，在起止方向间加记一个中间方向。,第,6,章 天气现象,地面气象观测基本知识介绍,沙尘暴、雾、雪暴以及浮尘、吹雪、烟幕、霾现象出现能见度小于,1.0km,时，都应观测和记录最小能见度，记录加方括号,。,.,最大冰雹的最大直径大于,10mm,时，应同时测量冰雹的最大平均重量。,强浓雾,能见度小于,0.05km,浓雾,能见度,0.05km,小于,0.5km,雾 能见度,0.5km,小于,1.0km,特强沙尘暴 能见度小于,0.05km,强沙尘暴 能见度,0.05km,小于,0.5km,沙尘暴 能见度,0.5km,小于,1.0km,第,6,章 天气现象,地面气象观测基本知识介绍,天气现象,符号,直径,(mm),外形特征及着地特征,下降情况,一般降自云层,天气条件,雨,0.5,干地面有湿斑，水面起波纹,雨滴可辨，下降如线，强度变化较缓,Ns,As,Sc,Ac,气层较稳定,阵雨,0.5,同上，但雨滴往往较大,骤降骤停，强度变化大，有时伴有雷暴,Cb,Cu,Sc,气层不稳定,毛毛雨,，,0.5,干地面无湿斑，慢慢均匀湿润，水面无波纹,稠密飘浮，雨滴难辨,St,气层稳定,雪,大小不一,白色不透明六角或片状结晶，固体降水,飘落，强度变化较缓,Ns,Sc,As,Ac,Ci,气层稳定,阵雪,同上,同上,飘落，强度变化较大，开始和停止都较突然,Cb,Cu,Sc,气层较不稳定,表,6.1,降水现象的特征和区别,第,6,章 天气现象,地面气象观测基本知识介绍,雨夹雪,同上,半融化的雪,(,湿雪,),或雨和雪同时下降,同雨,Ns,Sc,As,Ac,气层稳定,阵性雨夹雪,同上,同上,强度变化大，开始和停止都较突然,Cb,Cu,Sc,气层较不稳定,霰,2,5,白色不透明的圆锥或球形颗粒，固态降水，着硬地常反跳，松脆易碎,常呈阵性,Cb,Sc,气层较不稳定,米雪,1,白色不透明，扁长小颗粒,固态降水，着地不反跳,均匀、缓慢、稀疏,St,气层稳定,冰粒,1-5,透明丸状或不规则固态降水，有时内部还有未冻结的水，着地常反跳，有时打碎只剩冰壳,常呈间歇性，有时与雨伴见,Ns,As,Sc,气层较稳定,冰雹,2,数十,坚硬的球状、锥状或不规则的固态降水，内核常不透明，外包透明冰层或层层相间，大的着地反跳，坚硬不易碎,阵性明显,Cb,气层不稳定,第,6,章 天气现象,地面气象观测基本知识介绍,天气现象,符号,外形特征及凝结特征,成因,天气条件,容易附着的,物体部位,露,水珠（不包括霜融化成的）,水汽冷却凝结而成,晴朗少风湿度大的夜间地表温度,0,以上,地面及近地面物体,霜,白色松脆的冰晶或冰珠,水汽直接凝华而成或由露冻结而成,晴朗微风湿度大的夜间，地面温度在,0,以下,同上,雾凇,乳白色的冰晶层或粒状冰层，较松脆，常呈毛茸茸针状或起伏不平的粒状,过冷却雾滴在物体迎风面冻结或严寒时空气中水汽凝华而成,气温较低（,-3,以下），有雾或湿度大时,物体的突出部分和迎风面上,雨凇,透明或毛玻璃状的冰层，坚硬光滑或略有隆突,过冷雨滴或毛毛雨滴在物体上冻结而成,气温稍低，有雨或毛毛雨下降时,迎风面上增长快,表,6.2,地面凝结现象的特征和区别,第,6,章 天气现象,地面气象观测基本知识介绍,天气现象,符号,特征或成因,影响能见度的程度,(km),颜色,天气条件,大致出现时间,雾,大量微小水滴浮游空中,1.0,常为乳白色,相对湿度接近,100%,日出前，锋面过境前后,轻雾,微小水滴或已湿的吸湿性质粒组成的稀薄雾幕,1.0,10.0,灰白色,空气较潮湿、稳定,早晚较多,吹雪,强风将地面积雪卷起,10.0,白茫茫,风较大,本地或附近有大量积雪时,雪暴,大量的雪被风卷着随风运行,1.0,同上,风很大,6.3,视程障碍现象的特征和区别,第,6,章 天气现象,地面气象观测基本知识介绍,天气现象,符号,特征或成因,影响能见度的程度,(km),颜色,天气条件,大致出现时间,扬沙,本地或附近尘沙被风吹起，使能见度显著下降,1.0,10.0,天空混浊，一片黄色,风较大,冷空气过境或雷暴飑线影响时，北方春季易出现,沙尘暴,1.0,风很大,浮尘,S,远处尘沙经上层气流传播而来或为沙尘暴、扬沙出现后尚未下沉的细粒浮游空中,10.0,垂直能见度也差,远物土黄色，太阳苍白或淡黄色,无风或风较小,冷空气过境前后,6.3,视程障碍现象的特征和区别,第,6,章 天气现象,地面气象观测基本知识介绍,6.3,视程障碍现象的特征和区别,天气现象,符号,特征或成因,影响能见度的程度,(km),颜色,天气条件,大致出现时间,霾,大量极细微尘粒，均匀浮游空中，使空气普遍混浊,10.0,远处光亮物体微带黄色、红色，黑暗物体微带蓝色,气团稳定、较干燥,一天中任何时候均可出现,烟幕,城市、工厂或森林火灾等排出的大量烟粒弥漫空中，有烟味,10.0,远处来的烟幕呈黑、灰、褐色，日出、黄昏时太阳呈红色,气团稳定，有逆温时易形成,地面气象观测基本知识介绍,第,7,章 气压,气压以百帕（,hPa,）为单位，取,1,位小数。,水银气压表安装后要稳定,4,个小时。,气压读数复验后，降下水银面。旋转槽底调整螺旋，使水银面离开象牙针尖约,2,3mm,。,观测用电灯,15,40W,。,记号前后两处读数,0.3hPa,（温度,0.3C,，相对湿度,3%,），称为跳跃式变化。,自记值同实测值的比较，系统误差超过,1.5hPa,时，应调整仪器笔位。,日转型自记钟一天快慢超过,10,分钟，应调整自记钟的快慢针。,计算海平面气压的气温直减率，规定采用,0.5/100m,。,地面气象观测基本知识介绍,第,8,章 空气温度和湿度,百叶箱内外箱壁每月至少定期擦洗,1,次。,湿球杯口距球部约,2-3cm,。,纱布长约,10cm,。,包卷纱布的重叠部分不要超过球部圆周的,1/4,。,湿球纱布冻结后，在球下部,2-3mm,处剪断。,气温在,-10.0,或以上湿球纱布结冰时，观测前须湿球溶冰。,风速、湿度中常时，在观测前,30,分钟左右进行；湿度很小，风速很大时，在观测前,20,分钟以内进行；湿度很大，风速很小时，要在观测前,50,分钟左右进行。,地面气象观测基本知识介绍,第,8,章 空气温度和湿度,湿球纱布一般应每周换,1,次。,水杯中的蒸馏水一般每周更换,1,次。,最高温度表安装高出干湿球温度表球部,3cm,。,最低温度表水平地安装并低于最高温度表,1 cm,。,1,5,日,20,时应读取最低温度表酒精柱，,5,日的平均差值如果,0.5,，最低温度表可以使用，,0.5,，应撤换最低温度表。,中途换用了最低温度表，在换用后的前,5,天内，观测酒精柱的示度。,地面气象观测基本知识介绍,第,8,章 空气温度和湿度,温度计记录值与实测值相比较，系统误差超过,1.0,时，应及时调整仪器笔位。,铂电阻在,0,时的电阻值为,100,。,湿度计读数时，若笔尖超出自记纸下沿（,0%,），但未靠着钟筒的底沿；或笔尖超出自记纸上沿（,100%,），但未超出自记纸，则按外延法读数，订正后的值,100,时，记为,100,；若订正后的最小相对湿度,0,时，则记为,0,。,地面气象观测基本知识介绍,第,9,章 风向和风速,最大风速是指在某个时段内出现的最大,10,分钟平均风速值，瞬时风速是指,3,秒钟的平均风速。,风的平均量是指在规定时间段的平均值，有,3,秒钟、,2,分钟和,10,分钟的平均值。,风速感应器（风杯中心）距地高度,10,12m,；若安装在平台上，风速感应器（风杯中心）距平台面（平台有围墙者，为距围墙顶）,6,8m,，且距地面高度不得低于,10m,。,静风时，风速记,0.0,，风向记,C,；平均风速超过,40.0m/s,，则记为,40.0,，作日合计、日平均时，按,40.0,统计。,地面气象观测基本知识介绍,第,9,章 风向和风速,当自记钟在,24,小时内的计时误差,20,分钟时，不必进行时间差订正。,风速自记部分是按空气行程,200m,电接,1,次，风速自记笔相应跳动,1,次来记录的。,降水量不足,0.05mm,时记,0.0,。,虹吸式雨量计无降水时，自记纸可连续使用,8,10,天，用加注,1.0mm,水量的办法来抬高笔位。,虹吸式雨量计有降水（自记迹线上升,0.1mm,）时，必须换纸。,在雨季，每月应将盛水器内的自然排水进行,1,2,次测量。,在冬季，虹吸式雨量计因防止降水浮子被冻破，在结冰期间可停用。,地面气象观测基本知识介绍,第,10,章 降水,在规定的日子当雪深达到或超过,5cm,时要观测雪压。,三次测量的地点，彼此相距应在,10m,以上。,平均雪深不足,0.5cm,记,0,。,8,时未达到测定雪深的标准，之后因降雪而达到测定标准时，则应在,14,时或,20,时补测一次。,体积量雪器内截面积为,100cm2,。,5,、,10,、,15,、,20,、,25,日和月末最后一天，雪深达到,5cm,或以上，在雪深观测后观测雪压。,因降雪使得雪深一日间又增加,5cm,或以上，须在该日雪深观测后，补测雪压。,称雪器圆筒内截面积,50 cm2,。,地面气象观测基本知识介绍,第,11,章 雪深和雪压,E-601B,型蒸发器口面积为,3000cm2,器口向下,6.5cm,器壁上是测针插。,土圈高度应低于蒸发桶口缘约,7.5cm,。,护圈口缘低于蒸发桶口缘,5-6 cm,。,小型蒸发器口径,20cm,，高约,10cm,蒸发量为负值时，记,0.0,。,地面气象观测基本知识介绍,第,12,章 蒸发,地面气象观测基本知识介绍,第,13,章 辐射,紫外辐射分三个亚区：,UV-C,：,0.100,0.280m,UV-B,：,0.280,0.315m,UV-A,：,0.315,0.400m,地面气象观测基本知识介绍,第,14,章 日照,在一给定时间，日照时数定义为太阳直接辐照度达到或超过,120,瓦,米,-2,（,Wm-2,）的那段时间总和,赤血盐、枸橼酸铁铵分别与水的比例一般为,1:10,和,3:10,。,纸上,10,时线对准筒口的白线，,14,时线对准筒底的白线。,日照纸浸漂,3,5,分钟。,全天无日照，日照时数记,0.0,。,涂刷日照纸以用量,10,张为宜。,地面气象观测基本知识介绍,第,15,章 地温,5,、,10,、,15,、,20cm,曲管地温表表身成,135,夹角。表安装间相隔约,5cm,。,地温场面积为,24m2,。,踏板宽约,30cm,，长约,100cm,，相距表北面约,40cm,处。,浅层铂电阻表安装板条全长,250mm,，宽,30mm,，厚,5mm,。,电缆应有,1m,左右的长度埋入土中。,直管温度地段面积为,34m2,，人工表表间相隔约,50cm,，,在表北边约,30cm,处，应设置一个木制观测台架，架宽约,30cm,铂电阻表深层表安在人工深层表南侧,50cm,处，表间相隔约,50cm,。,地面气象观测基本知识介绍,第,15,章 地温,草地观测面积约,1 m2,。传感器安装在距地,6cm,高度处，传感器一端有,0.5m,左右的电缆露出地面。,草温和雪温观测的切换应在,20,时进行。,当草株高度超过,10cm,时，应修剪草层高度。,8,时地面最低温度可能出现在,5,之间时，应于,8,时观测一次地面最低温度。地面温度值降到,-36.0,以下时，只读地面最低温度表的酒精柱和游标示度，并以经器差订正后的酒精柱读数作为,0cm,记录。,地面气象观测基本知识介绍,第,17,章 电线积冰,两组积冰架之间距离约,150,200cm,。,支柱采用,50mm50mm5mm,规格的角钢。,以,4mm(,又称,8,号,),、长,100cm,铁,(,钢,),丝作为导线，两端在距端点,5cm,处弯成直角。,合页箱长,25cm,直径,15cm,或,25cm,二、自动气象站观测原理,1,、观测原理,2,、观测方法,3,、,造成各气象要素差值的原因,地面气象观测基本知识介绍,1,、观测原理,地面气象观测基本知识介绍,随着气象要素值的变化，自动气象站各传感器的感应元件输出的电量产生变化，这种变化量被,CPU,实时控制的数据采集器所采集，经过线性化和定量化处理，实现工程量到要素量的转换，再对数据进行筛选，得出各个气象要素值，并按一定的格式存储在采集器中。,1,、观测原理,温度：采用测量铂金属材料电阻值与温度成正比例关系来获取温度值，将铂金属制成在温度为,0,度，电阻值为,100,欧姆的传感器，则当温度发生变化时，电阻值随之产生变化；根据欧姆定律，在给定固定电流，则当电阻值发生变化，测量电压值即可获得当时的温度值。,1,、观测原理,湿度：采用测量高分子碳膜材料制成的电压与湿度的比例关系来获取空气的湿度值。将高分子碳膜材料制成电压为,1,伏，湿度为,0%,的电容器；则当湿度发生变化时，将引起电容电压值的变化，从电压的变化即可获取空气的湿度变化。,1,、观测原理,风向：风向传感器输出的是七位格雷码信号，也就是说风标（即格雷码光码盘）每旋转一周（），传感器就输入出个代表不同方位的格雷码位信号，除以等于，所以从理论上说，风标每转动，就有一个不同编码的格雷码信号输出，而每一个格雷码信号又代表一个风向，故其风向的分辨率为，近似为。,1,、观测原理,风速：风杯转动时带动固定在其轴部的多齿光盘一起转动。多齿光盘的两面的对应位置分别装有一个发光二极管和一个光敏三极管等组成。当风杯转动时，带动多齿光盘不断切割发光二级管照射到光敏三极管的光线，使光敏三级管不断处于导通与截止的状态，这样通过光敏三级管的导通频率就能得到相应的风速。因光敏三级管的导通频率是一数字信号，此信号的偏差与电缆长度、质量等无关，所以此风速较电接风更真实的反映了实际风速。,1,、观测原理,降水：降水由集水器汇集，通过过滤网过滤，经小漏斗流入计数翻斗内，当翻斗承积的水量达到一定数量时翻斗翻动，另一半翻斗开始装水，通过翻斗翻动带动磁钢移动，磁钢经过电路板上的干簧管时，使干簧管接点因磁化而闭合，发出一个个脉冲信号，将非电量转换成电量输出。,1,、观测原理,气压：目前测量气压分为数字压阻和振筒式气压表两类。,数字压阻气压表是将石英晶体和惠斯登电桥电路密封在金属盒内构成的，大气压作用在敏感元件所覆盖的抽空的小盒上，通过小盒使电阻受到压缩或拉伸应力的作用，由压电效应知电阻值的变化与大气压成正比；由惠斯登电桥输出的信号，经放大器变换成标准信号。,1,、观测原理,振筒式气压表的传感元件为一个薄壁镍合金圆筒，由电磁环形振荡器输入压力引起机械振荡系统自振频率的变化，所测空气压力进入圆筒内，圆筒外保持真空状态，振动的自然谐振频率随施加于筒内外的压力差形成的应力而变化。压力增加，频率也增加。,2,、探测方法,自动站的数据采样在采集器中完成，采样顺序：气温、湿度、降水量、风向、风速、气压、地温、辐射、日照、蒸发。,气温、湿度、气压、地温、辐射的采样速率为每分钟,6,次，去掉一个最大值和一个最小值，余下的,4,次采样值求算术平均。,1,分钟平均值为瞬时值。,地面气象观测基本知识介绍,2,、探测方法,风向、风速的采样速率为每秒钟,1,次，求,3,秒钟、,2,分钟、,10,分钟的滑动平均值。,3,秒钟的平均值为瞬时值。,降水量、蒸发量和日照时数的采样速率为每分钟,1,次。,地面气象观测基本知识介绍,3,、造成各气象要素差值的原因,地面气象观测基本知识介绍,观测环境不同造成的,自动站和人工观测虽处于同一观测场，由于两者在有些项目的观测环境还是存在差异的，这就必然造成观测数据存在差异。如,:,人工站气温表读数时受人体温度的影响；夏季天气炎热，气压观测数据受到室内空调制冷的影响；湿球纱布的清洁度对湿度的影响；自动站传感器因没有人工操作，观测环境相对更稳定。,3,、造成各气象要素差值的原因,地面气象观测基本知识介绍,观测仪器原理不同造成的,人工观测用的仪器与自动站传感器在原理上的不同。自动气象站使用的传感器较人工观测仪器更为精确、灵敏，如自动站风向风速仪采用低惯性轻金属的风传感器,其启动风速仅为,0.3,/,与人工站风感应器相比,具有惯性小、启动快、感应灵敏的特点；它能够观测中大气中的微小变化，使得所得到要素极值具有代表性，如温度、湿度、气压的极值等；它的测量值有较高的准确度和分辨率，自动站观测数据较人工观测更为准确可靠。,3,、造成各气象要素差值的原因,地面气象观测基本知识介绍,观测时间不同步造成的,地面气象测报规范要求人工观测在观测时次的,45,60,分之间完成气温、湿度、降水、风、气压、地温的观测，而自动站是在,1,分钟按一定的顺序瞬间完成各项目观测的。人工观测靠观测员逐项进行,由于观测时间跨度相对较大，而近地面气象要素随时间而变化,自动观测和人工观测时间上的不同步,导致两种观测结果出现差值,而且这种差值随气象要素随时间的变化速率和变化幅度大小而不同,一般而言,气象要素随时间的变化越大则自动站与人工观测数据间的差值也越大。,3,、造成各气象要素差值的原因,地面气象观测基本知识介绍,观测样本不同造成的,自动站观测的每一次测量值都是多个观测样本的平均值，如气压、温度、湿度等，都是每,10,秒采集一个样本值，去掉一个最大值和一个最小值后，剩下的,4,个观测样本的平均值作为观测值；而人工观测，只是观测员在观测时瞬间的示值。,三、地面观测规章制度,一、观测员职责,二、值班职责,三、交接班职责,四、场地、仪器设备维护制度,五、业务学习制度,地面气象观测基本知识介绍,三、地面观测规章制度,地面气象观测员,应经过系统业务技术培训，参加业务主管部门定期组织的考核，取得省级或以上业务主管部门认定的地面气象观测业务岗位资格。,应熟练掌握地面气象观测技术，遵守观测值班纪律，密切监视天气演变，坚持实事求是，不得涂改、伪造观测记录，积极、认真地按本规范的要求完成观测任务。,地面气象观测基本知识介绍,三、地面观测规章制度,地面气象观测员,负责观测仪器和场地的日常维护，时刻保持仪器和场地处于良好状态。,在每次观测时，要及时、认真地填写地面观测簿和向微机终端输入人工观测记录，并应按规定的数据格式和编码规定按时发送气象观测数据，进行资料预审和编制报表。,应积极参加业务主管部门组织的专项业务技术进修培训，不断掌握新的观测业务技术知识和新仪器的使用维护方法。,地面气象观测基本知识介绍,三、地面观测规章制度,值班制度,、严格执行规范和各项技术规定，及时准确地完成本班各项测报任务。,、值班时严守岗位，不擅离职守,集中精力监视天气变化，不做与值班无关的事，不私自代班、调班，保持值班室整洁、肃静，不让无关人员（和小孩）进入值班室、观测场。,、值班时坚持每小时正点前巡视仪器；经常注意云、能、天的变化；遇有疑难问题及时汇报，并采取措施，保持记录准确、完整。,地面气象观测基本知识介绍,三、地面观测规章制度,值班制度,、观测时必须携带观测簿，观测一项，记录一项，不得追记；严禁伪造、涂改，防止缺、漏、早、迟测和缺、漏报等现象的发生；记录字迹要工整、清楚，严禁字上改字和用橡皮擦、小刀刮等现象发生。,、认真校对上一班全部记录，认真填写值班日记。,6,、每天必须定点对时，拨正观测所用钟表并上弦。,、注意观测和积累本地区天气变化的一些特征现象，为做好天气预报提供线索。,地面气象观测基本知识介绍,三、地面观测规章制度,交接班制度,、值班员要为下一班工作创造条件，提前做好交班的准备；接班员在班前要注意休息，严禁酗酒，按时到达值班室，认真做好值班前的一切准备工作。,、交接班必须严肃认真，共同巡视场地（室）仪器等，并当面做好四交接：,（,1,）现用的仪器、设备、工具。,（,2,）值班用规范、技术规定、电码、表簿、各种使用手册等。,（,3,）本班的天气变化及其特点。,（,4,）下一班要继续完成的工作和其它注意事项。,地面气象观测基本知识介绍,三、地面观测规章制度,交接班制度,、交接班过程中发生的天气和临时任务（指交接班完毕，双方签字以前需要处理的事项），由交班员处理，接班员主动协助。,、接班员未到，值班员不得离开岗位和中断工作。,、交接完毕，双方签名，以示负责。,地面气象观测基本知识介绍,三、地面观测规章制度,场地、仪器设备维护制度,、严格执行中国气象局下发的,地面气象测报观测环境保护技术规定,保护观测环境。,、经常检查百叶箱、风向杆、围栏是否牢固、有损，并保持洁白,一般年油漆一次,大风和降雨（雪）以及其他有关天气之后要及时检查、清洁仪器。,地面气象观测基本知识介绍,三、地面观测规章制度,场地、仪器设备维护制度,、严格执行仪器的操作规程，保持仪器正常运转；现用仪器发生故障应及时排除，保证处于良好状态；超检仪器应及时撤换。,、损坏仪器要及时查明原因，认真总结经验教训，报告上级业务管理部门。,地面气象观测基本知识介绍,三、地面观测规章制度,场地、仪器设备维护制度,、经常保持观测场内整洁，浅草平铺，草高超过,cm,时，应及时剪割；地温场地要保持裸地，雨后及时耙松；观测场四周,10,米内不种高秆作物（,1,米以上），在围栏上不得爬蔓生植物和晾晒衣物等。,、现用仪器、设备由白班每天小清洁一次，每月按,地面气象观测规范,和,气象辐射观测方法,规定对现有仪器全面检查清洁维护一次。,、安装、维护仪器一定要严密组织，保证安全。,地面气象观测基本知识介绍,三、地面观测规章制度,业务学习制度,1,、业务学习以集体学习和自学相结合,(,以自学为主,),，集体学习每月不少于,2,次。,学习内容要密切联系业务工作，按照干什么，学什么，缺什么，补什么的原则，达到“四懂得”、“两熟记”，不断提高技术水平和工作效率。,懂得各种云的定义,生成原理和大气变化的关系,能够正确的识别云状,判定云码。,地面气象观测基本知识介绍,三、地面观测规章制度,业务学习制度,懂得各种天气现象的成因与特点，能够准确判断出现的天气现象。,懂得各种要素计算公式、订正图表的制作原理和方法，能够熟练运用。,懂得仪器性能和维修方法。能够正确安装、操作和维修。,熟记各种气象电码型式和编报规定，能够迅速、正确编码。,熟记各种气簿、气表填写规定和统计方法、苦练算盘（或小型计算器）和字码基本功，能够熟练操作微机。,地面气象观测基本知识介绍,三、地面观测规章制度,业务学习制度,3,、坚持基础理论知识的学习，不断提高实际业务工作能力。,学习要定期考核，作为测报人员考核的重要内容之一。,地面气象观测基本知识介绍,谢 谢,管天为,民 追求卓越,