前言:
气象学是研究植被环境、资源与气象条件之间互相关系与影响规律的科学。对气象学的研究对于围绕农业及林业的发展与现代化,不断认识和解决生产中的问题,有重要的意义。
通过研究气象与农林业间相互影响的关系,有利于我们找出能促进农林业生产及其发展的最优气象条件和措施。太阳辐射、气温及地温、空气水分及降雨量、蒸发量等气象因子即作为农林业环境条件之一,影响农林业生产;又作为生物有机体的生长发育提供所必须的物质和能量,并能通过影响的自然环境的其他因子影响作用于农林业。通过测定地温、气温。太阳辐射、日照等气象要素,并对之加以分析可以有效的指导人们的生产活动。充分利用有利天气条件来提高生产力,以及有效的防治有些气象灾害的发生。
一、 实习目的:
(1)、了解气象观测的各种基本测量仪器。
(2)、了解各种基本测量仪器的使用方法。
(3)、通过去气象观测站实地了解气象站的工作流程。
二、 实习时间和地点:
20##年12月26日:农田水利试验场
20##年12月27日:农田水利试验场
20##年12月29日:郑州气象观测台
三、 实习内容:
12月26日,我们来到学校农田水利试验场,今天的实习内容是认识各种测量气温以及干湿度的仪器,以及各仪器的使用方法。
1、几种液体温度表
(1) 普通温度表(干湿球温度表)
普通温度表是由球部、套管、白磁刻板及顶部所组成的水银温度表。它的特点是:如前所述毛细管内水银柱的示度,随着被测物的温度变化而变化。因而可以测出任意时刻被测物的温度。气象站、哨是用一对规格相同的普通温度表测定空气的温度和湿度,因此又称为干湿球温度表。
(2)最高温度表
最高温度表也是一种水银温度表。用以测定一定时间内的最高温度。它与普通温度不同的地方在于球部。最高温度表的球部有一玻璃针,伸入毛细管,使球部与毛细管之间形成一窄道。温度升高时,球部水银体积膨胀,压力增大,迫使水银挤过狭管回至球部,因而水银柱就在狭管处断裂,于是狭管以上这段水银柱的顶端,就保持在过去一段时间内温度表所感受到的最高温度示度上。最高温度表为了防止重力作用,应水平安放,为了防止水银柱滑向头部,也可将头部稍放高一点。
最高温度表的水银柱是只上升不下降的,如果发现最高温度表水银柱已经下降,则此表已失去了最高温度表的性能,不能继续使用,应予以撤换。
(3) 最低温度表
测定一定时间间隔内的最低温度,用最低温度表。它的构造特点是:毛细管较粗,内贮透明的酒精,在毛细管内酒精中有一个哑铃形的玻璃游标。当温度下降时,酒精柱收缩,由于酒精柱顶端与游标接触时,其表面张力作用,带动游标下降;当温度上升时,酒精膨胀,酒精柱可以经过游标周围慢慢向前流动,而游标因顶端对管壁的摩擦力及本身的重力作用,仍停留在原位不动,因此它可以指示出一定时间间隔内曾经出现过的最低温度。
观测最低温度表之后,要进行调整,先将球部向上抬起,使游标到达酒精柱的顶端,与酒精面相接触,然后将最低温度表水平安装好。
2、空气温度表的安装
测定空气温度的仪器,应放在防止太阳直接照射,又能防止强风、雨淋、雪盖,并能使空气自由流通的保护装置内。目前观测台站用的保护装置就是百叶箱。
百叶箱,四周是由两排薄的木板百叶组成,木板向内向外倾斜与水平方向成45o角。箱底由三块木板组成,中间木板比两侧的木板高出一些,箱盖有两层,其间空气能流通。为了避免太阳直接照射仪器,百叶箱要漆成白色,以防吸热过多,影响箱内气温。
百叶箱分大小两种,大百叶箱是安装温度、湿度自记仪器的,小百叶箱是安装干湿球和最高、最低温度表的。
百叶箱应水平地牢固地安装在一个特制的架子上,支架应牢固地埋入地下,其顶端高出地面125厘米。箱门朝正北。
箱内仪器的安装 小百叶箱内的各种温度表都安置在箱内特制的铁架上,干湿球温度应垂直固定在铁架两侧,干球在东,湿球在西,球部离地面1.5米,湿球的下方是一个带盖的水盂,水盂口离湿球约3厘米。
3、温度表的观测
按规定时间首先读干球,后读湿球,记录之后再复读一次,然后读最高温度,最低温度,复读记录后,调整最高、最低温度表,放置最高温度表时,要先放球部,后放头部以免水银上滑。
观测温度表须注意下列事项:
①必须保持视线和水银柱顶端高度齐平,以避免由于视差而使读数偏高或偏低。
②温度表是很灵敏的仪器,所以读数时应迅速,勿使头部、手和灯接近表的球部,不要对着温度表呼吸。
③观测后应复读一次读数,避免发生读错。
上述温度表观测后,然后观测大百叶箱内的自记温度计、湿度计。
通常的干湿球湿度计由两支处于邻近位置的、相同的玻璃温度计组成,其中一支的温包外面包有一个尼龙网套,网套的另一端浸在水中。由于毛细管作用,温包周围的网套始终保持湿润状态。网套表面水分蒸发时吸热则使网套温度降低。于是,这一支温度计(称为湿球温度计)所指示的温度,就比另一支不包网套的温度计(称为干球温度计)所指示的温度低。周围气体的相对湿度越低,网套蒸发水分的速度越快,因而温度降低的幅度越大。根据此温度差和干球温度,可从仪器所附的对照表中查出周围气体的相对湿度。这种湿度计结构简单,主要用于气象测量和室内空气湿度测量。
毛发和某些合成纤维的长度随周围气体相对湿度而变:相对湿度越高,长度越大。利用这一原理可以制成毛发湿度计。当合成纤维的长度随相对湿度的改变而发生变化时,便会通过机械传动机构改变指针的位置。这种湿度计结构简单,在气象测量方面应用很广,但结果不够准确。
12月27日,我们依旧在农田水利试验场,了解了气压表、光强测量器。辐射测量仪以及降水量测量仪器--雨量器和雨量计。
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。降雪季节将储水瓶取出,换上不带漏斗的筒口,雪花可直接收集在雨量筒内,待雪融化后再读数,也可将雪秤出重量然后根据筒口面积换算成毫米数。
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。自记钟给出降水量随时间的累积过程
12月29日,我们早上八点从学校出发,来到了郑州气象观测台,今天风力很大,天气很寒冷。到达目的地后,由于风太大,我们做了短时间的避风,然后开始实习。
首先,我们班来到了大气测量观测室,这个测量室是用来观测气温、风速、气压、大气湿度等重要数据,具体方法是通过放气球来实现的,气球是早上7:15点和下午7:15点各放一个,气球上还放有温度传感器和湿度传感器,每秒钟会向地面雷达传回一组数据,再通过数据进行天气预报,工作人员说这种方法是比较准确的,因为几乎所有天气都是从上至下的,温度湿度的变化首先是从上面开始的,通过气球测定高空的天气可以预测地面天气。全国共有一百多个气球放飞点,放气球的时间是全国统一的,各观测台把数据上传,进行全国的天气预报。
随后,我们来到了地面观测场,地面观测场包括温度测量、湿度测量、蒸发量测量、降水量测量和风向风速测量
温度测量包括气温测量和地温测量两部分,气温测量有传统的测量方法,温度计,还有最新的测量方法,温度传感器两种,当然,现在主要是用温度传感器来测量。湿度测量也有传统的干湿计和湿度传感器两种,也以传感器为主。蒸发量的测量,是靠蒸发池实现的,因为我们去时天气很冷,蒸发池已经结冰了,无法测量,而采用一种简易测量罐,通过称重方法来测蒸发量。降水量的测量是采用的雨量器,通过采集雨雪,然后也是用称重的方法得到数据。风向和风速测量有传统的螺旋杆是风速计,但现在采用了传感式风速计。除了上述测量,还有可见度的测量和结冰强度的测量等等。
最后,我们来到一个相当于资料室的地方,这里电脑有各种测量数据和历史记录等等,用来进行综合的天气预测。
为携带仪器上升进行高空气象要素测量,或为测定高空风而装备电子设备,或两者兼有的自由气球。为了在空中,特别是在大气较高层,使温度感应器不受太阳辐射的影响,除应用温度表防辐射罩外,还应使它充分通风,为此探空气球的起始上升速度须达 5~6米/秒。探空气球所能达到的最大高度,即球皮破裂时的临界高度,基本上取决于橡胶球皮的质量。在其他条件和升速均相同的情况下,球皮愈厚,则气球所能达到的高度愈高。日常使用的重量 1公斤左右的探空气球,85%以上可达30公里左右的高度。
天气预报就是应用大气变化的规律,根据当前及近期的天气形势,对未来一定时期内的天气状况进行预测。它是根据对卫星云图和天气图的分析,结合有关气象资料、地形和季节特点、群众经验等综合研究后作出的。如我国中央气象台的卫星云图,就是我国制造的“风云一号”气象卫星摄取的。利用卫星云图照片进行分析,能提高天气预报的准确率。天气预报就时效的长短通常分为三种:短期天气预报(2~3天)、中期天气预报(4~9天),长期天气预报(10~15天以上)。
四、 实习总结:
这几天的实习把理论知识与实际应用紧密结合,不仅学会了各种基本仪器的使用,还了解了天气预报的流程,过了这次气象实习,我们与气象工作人员进行了零距离接触,他们热情亲切,为我们讲解了很多专业的知识,使我们的气象学知识在巩固中得到了提高,熟悉了气象业务的整个工作流程,对天气要素收集工作的辛苦也深有体会。实习中,看到工作人员用丰富的专业知识、灵活而又熟练的操作,使得众多机器稳定的运转,天气要素有条不絮的收集,为国家建设和人民生活所必须的天气预报而努力工作,感到自己的渺小。使我懂得了气象工作需要必需的重要性和严谨性、科学性。我们也要在以后的生活和学习中,要有更严禁的学习态度和研究精神。
三江平原建三江区域气候特征分析
1. 区域概况(包括土地开发历史)
(1)自然条件:三江平原位于我国黑龙江省东部小兴安岭及长白山脉以东地区、地辖黑龙江、松花江、乌苏里江三江冲积平原及支流倭肯河、穆棱河流域上的23个市县和52个国营农场、共有土地面积10.89万km”’‘.其中平原、洼地、沼泽面积共占总土地面积的60%左右。三江平原属中温带湿润气候,光照充足、热量适中、降水丰沛.适于小麦、小稻、玉米、大豆等粮食作物一季生长,加之地势平坦、面积辽阔、土壤肥沃、人口稀疏、使该地区久已被视为农业开发的热点和农业后备土地资源的潜力所在。(2)建国前的土地开发三江平原土地开发始于清康熙后期(1714年)。由于自康熙七年(1668年)至光绪年间、清廷对东北的近200年“封禁”、关内垦民难以出关.所以当时三江平原土地垦殖规模很小,主要限于戍边兵丁和流放人犯为解决已用和纳贡粮草受官府强令所为。三江平原大规模土地开发始于清光绪年间。
以往土地利用变化对气候的影响多是从地表参数的改变角度去研究,而气候变化的一个重要方面是温室气体的增加。通过收集整理三江平原生长季(510月)不同土地利用类型的温室气体排放通量,根据温室气体的增热潜能,比较得出,在三江平原林地、小叶章、毛果、漂筏、稻田和大豆几种土地类型中,对区域气候影响的大小依次顺序为:大豆小叶章毛果林地稻田漂筏。由此表明,三江平原稻田对于区域的气候的变化贡献比旱地小。在过去几十年中,由于土地利用变化而导致温室气体排放的总变暖潜力增加,为三江平原气候变暖提供了佐证。
2 .区域温度特征
20世纪50年代,6月平均气温等值线总体上沿纬线分布,7月,山区的气温分布与6月相似,但平原区的气温分布基本沿经线分布;在20世纪90年代,6月的气温分布与50年代7月的气温分布很相似,7月的气温分布与90年代6月基本一致,只是平原区的气温经向梯度明显减小;总体上,研究区夏季降水量的分布在两个年代基本一致;与气温和降水量的观测数据相比,模拟结果更全面的反映了三江平原湿地大面积开垦前、后两个年代夏季气温和降水量的分布特征,修正了以往因气象站点少而产生的区域气候认识上的偏差。通过分析湿地大面积开垦前、后两个年代研究区夏季气候状况的差异,发现在湿地开垦强度最大的地区,气温和降水量的分布及其量值变化也最为明显。
2.1年均温度特征及其变化(5年滑动平均气温)
2.2 年最低气温特征及其变化(5年滑动平均气温)
2.3年最高气温及其变化(5年滑动平均气温)
2.4年较差特征分析
2.5多年气温季节变化特征
3 结论(区域气候基本特征)
三江平原在我国东北,位于黑龙江‘乌苏里江和’势有一定的持续性,且对东北三省天气影响很大。总之,三江平原自大面但是此期间台风活动频繁,影响东北三省东部雨员。 积垦荒以来,下垫面的变化是很大的。由此可以看出,三江平原、松嫩平原、松花江上 近些年来,三江平原气候异常,表现在:游平原、辽河平原经常受同一天气系统影响。
表1 三江平原建三江农场月均温度记录表(单位:℃)
统计分析:(1)年均温度,5年滑动平均气温;(2)最低气温,5年滑动平均气温;(3)年最高气温,5年滑动平均气温;(4)年较差;
(5)春季(4-5),夏(6-8);秋(9-10);东(11,12,1,2)各季节5年滑动平均温度
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