1、 實驗三實驗三 氣壓、風的觀測觀測氣壓、風的觀測觀測目的要求目的要求 通過實習，使學生了解氣壓表、空盒氣壓計的構造原理，掌握氣壓觀測方法和數據訂正方法以及風向、風速的觀測方法。 實驗儀器實驗儀器 動槽式水銀氣壓表空盒氣壓表自計氣壓計電接風向風速計輕便風向風速計一、氣壓一、氣壓 氣壓的觀測，通常包括測定本站氣壓，以及根據本站氣壓計算出海平面氣壓。本站氣壓是指氣象臺站所安置的氣壓表的海拔高度上的大氣壓力。測定本站氣壓通常用水銀氣壓表和氣壓計，野外觀測時常用空盒氣壓表。水銀氣壓表 動漕式水銀氣壓表動槽式水銀氣壓表其構造可分為內管、套管和水銀槽三部分。內管：是一根直徑為8毫米，長約1米左右的玻璃管。玻

2、璃管經洗凈并抽成真空后，用純凈和干燥的水銀灌滿，就成為水銀氣壓表的內管。內管裝在氣壓表外部的套管中，用數個軟木圈支柱，開口的一端插在盛滿水銀的槽里。 套管：是用黃銅制成，管的上半部前后都開有長方形窗孔，用來觀測內管中水銀 柱的高低。窗孔邊上有刻度尺和游尺是用來測定氣壓整數和小數的。套管下部裝有一 支附屬溫度表，其球部在內管與套管之間，用來測定水銀及銅管的溫度。套管的下端與水銀槽連接。 水銀槽：分為上下兩部分，中間有一玻璃圈可以看見槽內水銀面。槽的上部為一由很軟的羊皮制成的皮囊，其特性是能通空氣而不漏水銀。皮囊的一頭牢固緊扎在玻璃內管上，木杯中央凸出成圓筒形，內管即通此木杯而伸入槽內。用來指示刻

3、度零點的象牙針固定在木杯的平面上，尖端向下。槽的下部有一皮囊，呈圓袋狀，袋口扎在一硬木制的木杯下部，此木杯分成上下二截，以螺旋緊連著，上下木杯的外面有一用以調節水銀面的調整螺旋，螺旋的頂部有一小木托頂住下皮囊以免皮囊摩損。動槽式氣壓表觀測步驟和方法動槽式氣壓表觀測步驟和方法 1、首先觀測附屬溫度表，精確到0.1。2、調整水銀槽內的水銀面與象牙針尖恰好相接，直到象牙針尖相接完全無空隙為止。3、調整游尺，使其底邊與水銀柱頂相切，調整過程中視線和游尺的底邊必須始終保持在同一平面上，從上往下調，在水銀柱頂與游尺底邊相切兩旁還應露出三角形空隙時為止。4、讀數并記錄。先在標尺上讀整數，從游尺上讀取小數，精

4、確到0.1毫米（毫巴）。讀整數時，應以稍低于游尺零線或與游尺零線相齊的標尺刻度為準；讀小數時，應以標尺上某一刻度線相齊的標尺刻度為準。5、降低水銀面。讀數后旋底部螺旋使水銀面離開象牙針尖約23毫米，目的是使象牙針尖不致被水銀磨禿，使刻度零點位置升高。水銀氣壓表讀數訂正 水銀氣壓表讀數只是表示測得的水銀柱高度。由于各氣壓表精確度不同，所測出的數值往往是不同的，即使用同一支氣壓表進行測量，由于溫度不同、地理位置不同、測量的數值也會各有差異。這說明水銀氣壓表的示度，不僅隨氣壓的變化而改變，而且還隨儀器的改變、溫度、重力的改變而變化。因此，直接從水銀氣壓表測得的氣壓數值，并不能代表真正的本站氣壓值。

5、（一）器差訂正每支水銀氣壓表都有一定誤差。這種儀器自身的誤差叫儀器差（簡稱器差）。器差主要是由于內管真空不良，水銀不純，刻度不均等原因所造成的。因此，每支氣壓表必須和標準氣壓表比較，得出誤差值，編成檢定證。器差可從檢定證上直接查取。訂正方法：1、根據測得氣壓讀數，從檢定證相應的氣壓值范圍內查出訂正值。2、把氣壓讀數與訂正值相加，取代數和，即為經器差訂正后的氣壓值。例如：氣壓讀數為761.0毫米，檢訂證上查得訂正值為0.2，則訂正后的氣壓值為：761.0（0.2）760.8毫米（二）溫度訂正 水銀氣壓表在制作過程中，是以附溫0時的水銀柱長度和黃銅標尺的長度作為標準長度。當附溫不等于0時，由于水銀

6、和黃銅刻度標尺膨脹系數不同（水銀膨脹系數0.0001818，黃銅膨脹系數0.000184）也就引起了兩者相對位置發生改變。這種由于溫度影響而引起的氣壓示度的改變值，稱水銀氣壓表的溫度差。當附溫在0以上時，由于水銀的膨脹比黃銅大得多，如果這時依照水銀柱高度讀數就會偏高，因此應減去一段由于水銀柱與黃銅膨脹不同造成的氣壓差，如圖56。即溫度差應為負值。如果附溫在0以下時，水銀收縮比黃銅多，水銀柱示度偏低，因此就加上一段水銀柱高度，即溫度差為正值。溫度差訂正值可從氣象常用表第二號第一表中直接查取。氣壓計 氣壓計是自動記錄氣壓連續變化的儀器。分為感應部分，傳遞放大部分和自記部分。感應部分感應部分：由幾個

7、空盒串聯而成的，最上的一個空盒與機械部分連接，最下一個空盒的軸固定在一塊雙金屬板上，雙金屬板上用以補償對空盒變形的影響。傳遞放大部分傳遞放大部分：由于感應部分的變形很小，常采用兩次放大。空盒上的連接片與杠桿相連，此杠桿的支點為第一水平軸，杠桿借另一連接片與第二水平軸的轉臂連接。這一部分的作用是將空盒的變化以放大后傳到自記部分去。這樣以兩次放大能夠提高儀器的靈敏度。自記部分與其他自記儀器相同自記部分與其他自記儀器相同。氣壓計應水平安放在水銀氣壓表附近，離地高度以便于觀測為宜。氣壓計讀數要精確到0.1毫巴，其換紙時間和方法與其他自記儀器相同。二、風的觀測二、風的觀測風的觀測包括風向和風速的觀測風的

8、觀測包括風向和風速的觀測。風向是指風吹來的方向，一般分為16方位也可用角度表示。例如北（N）、東（E）、西（W）、南（S）四個方位，分別以360（0）、90、180、270表示。風速是指單位時間內空氣流動的水平距離，以米/秒為單位。目前氣象臺站用來測定風的儀器有EL型電接風向風速儀，輕便測風器等。在沒有儀器或儀器失靈的情況下可根據某些物體被風吹動的情況用目力來判定。 EL型電接風向風速儀 EL型電接風向風速儀是電感應器、指示器和記錄器三部分組成。感應器：感應器安裝在室外1012米高的桿子上。感應器的上部為風速部分，由風杯、交流發電機、蝸輪等組成；感應器的下部為風向部分，是由風標、風向方位塊、導

9、電環、接觸簧片等組成。指示器：指示器放在室內桌上用來觀測瞬時風向和瞬時風速的。它由電源瞬時風向指標盤、瞬時風速指示盤等組成。記錄器：記錄器也置于室內，用來記錄風向風速連續變化。它是由八個風向電磁鐵，一個風速電磁鐵、自記鐘、自記筆、筆檔、充放電線路等部分組成。觀測方法：打開指示器的風向風速開關，觀測兩分鐘風速指針擺動的平均位置，讀取整數，記在觀測簿相應欄中。風速小的時候，把風速開關撥到“20”擋，讀020米/秒標尺刻度；風速大時，應把風速開關撥到“40”擋，讀040米/秒標尺刻度。觀測風向指示燈，讀取2分鐘的最多風向，用十六方位的縮寫記錄。靜風時，風速記0，風向記c；平均風速40超過米/秒，則記

10、為40。自記紙更換方法、步驟與溫度計基本相同，只是更換時間為13時。輕便三杯風向風速儀 輕便三杯風向風速表用于測量風向和一分鐘時間內的平均風速。輕便三杯風向風速表由風向儀、風速、手柄三部分組成。風向儀：包括風向指針、方位盤、制動小套管部件。 風速表：由十字護架，感應組件旋杯，和風速表主機體組成。旋杯是風速表的感應元件，它的轉速與風速有一個固定的關系。風速表主要就是根據這個基本原理制成的。手柄：由一段空心管和一個帶螺紋的零件組成。以上三部分可以通過螺紋連接在一起。風向風速表可以手持使用，也可安置在固定地點使用。儀器安在四周開闊無高大障礙物的地方。安裝高度以便于觀測為限，并保持儀器垂直，機殼側面向

11、風。觀測時將方向下小套管拉下再右轉一角度，此時方向盤就可以按地磁子午線的方向穩定下來。風向與方向盤所對的讀數就是風向。安置和使用安置和使用如果指針擺動，可讀擺動的中間值。用手指壓下風速按鈕，風速指針就回到零位。放開風速按鈕后，紅色時間小指針就隨風速指針開始走動，經一分鐘后銅指針停止轉動。接著時間指針轉到最初位置也停止下來，結束了風速的測量。風速指針所示數值稱為指示風速。以這個風速值從風速檢定曲線圖中查出實際風速值即為所測之平均風速。如欲進行下一次觀測時，只要再壓一下風速按鈕就可以了。當觀測完畢時，務必將小套管向左轉一角度，使其恢復原來位置，這時方向盤就可以固定不動。小心地將風向儀和手柄退下，放

12、入儀器盒內。目測風力風向 在測風儀器發生故障或沒有測風儀器時，也可用目力來測風力，風向作為正式記錄。根據風對地面物體的影響而引起的各種征象，將風力分為13級，最小為0級，最大為12級。如以目力來測風作為正式記錄，則應估計風力等級并換算成相當的風速。目測風向一般是旌旗、布條、炊煙的方向以及人體感覺等方法，按八個方位進行估計。目測風向和風力時，觀測者盡是站在空曠地方，多選幾種物體，仔細觀測。觀測時，應連續看兩分鐘，以平均情況記錄。風力等級 風力等級 陸地上面物體征象相當風速米/秒范圍中數0123456789101112靜煙直上煙能表示風向，樹葉略有搖動人面感覺有風，樹葉有微響樹葉及小枝搖動不息，旗子展開能吹起地面灰塵和紙張，樹的小枝搖動有葉的小樹搖擺，內陸的水面有小波大樹枝搖動，電線呼呼有聲，撐傘困難大樹搖動，大樹枝彎下來，迎風步行感覺不便可折毀樹枝，人向前感到阻力甚大煙囪及平房屋頂受到損壞，小屋遭到破壞樹木可被吹倒，一般建筑物遭破壞大樹可