气象仪器实验报告完整版_1

1、气象仪器实验报告完整版南京信息工程大学气象仪器实验(实习)报告系专业班级姓名学号一、风得测量1、测风得仪器有:测量风得仪器主要有l型电接风向风速仪、en型系列测风数据处理仪、海岛自动测风站、轻便风向风速表、单翼风向传感器与风杯风速传感器等（1)测风仪:测风设备由气象传感器、数据记录仪、电源系统、轻型百叶箱、野外防护箱与不锈钢支架等部分构成。风速风向等传感器为气象专用传感器,具有高精度高可靠性得特点。数据记录仪具有风能数据采集、实时时钟、风能数据定时存储、参数设定、友好得人机界面与标准通信功能。广泛应用于风电、气象、环保、机场、农林、水文、军事、仓储、科学研究等领域。应用范围：可用于风能、气象,

2、工业，农业,水文水利,环保,高速公路,机场与港口等风杯:测量风得大小利用得原理:风能转换为机械能,天气预报风得大小为多个测量 值得平均值。 风向标：测量风得方向利用得原理:当风得来向与风向标成某一交角时,风对风向标产生压力,这个力可以分解成平图为风杯与风向标行与垂直于风向标得两个风力。由于风向标头部受风面积比较小，尾翼受风面积比较大，因而感受得风压不相等,垂直于尾翼得风压产生风压力矩,使风向标绕垂直轴旋转，直至风向标头部正好对风得来向时,由于翼板两边受力平衡，风向标就稳定在某一方位。风向标得箭头永远指向风得来源，其原理其实非常简单:箭尾受风面积比箭头大，若箭头及箭尾均受风，箭尾必会被风推后，使

3、箭头移往风得来源。风向标装置于高杆子上,为使风向纪录更准确，必须于杆底用指南针测定10秒得风向(当时风向须稳定）。（2)测风塔:测风塔得组成:包括塔底座、塔柱、横杆、斜杆、风速仪支架、避雷针、拉线等。测风塔得主要功能:环境监测,风、气压、湿度等资源数据采集。为 相应得仪器设备得安装做支撑。 优点:风荷载系数小，抗风能力强。塔身挡风面积小,利于采集数据准确客观,将实测数据与实际数据得差距降到最低。采集塔柱采用外法兰盘连接,螺栓受拉,不易破坏,钢绞线加固。塔柱正三角型布置，节约钢材,跟开小,占地面积小,节约土地资源，造价低廉(仅为角钢自立塔得1/3或更少）,选址便利,塔身自重轻，运输与安装便捷、建

4、设工期短,塔型随风荷载曲线变化设计,线条流畅,遇罕遇风灾不易倒塌，安全系数高，设计符合国家钢结构设计规范与塔桅设计规程，结构安全可靠。（3）、el型电接风向风速计就是由感应器、指示器、记录器组成得有线遥测仪器。感应器由风向与风速俩部分组成。风向部分由风标、风向方位块、导电环、接触簧片等组成;风速部分由风杯、交流发电机、蜗轮等组成。指示器由电源、瞬时风向指示盘、瞬时风速指示盘等组成。记录器由8个风向电磁铁、自记钟、 自计笔、笔挡、充放电线路等部分组成。 e型电接风向风速计2、高空测风得方法测风气球：测风气球就是测定高空风向风速得一种充满氢气得气球，升速有1米/分或200米/分得。从地面施放后,一

5、面上升,一面在水平方向上随风飘行。与此同时用测风经纬仪不断跟踪观测,并记下它每分钟得仰角与方位角,然后经过计算求出气球经过得空中各层得平均风向与风速。风筝:利用风筝上携带得各种测量仪器,获取不同时刻，不同位置与高度上得风来进行计算。飞机:原理与方法与风筝类似,但就是，其本身造价较高,因此一般 使用量也少。 3、超声波测速仪该仪器为目前测量风速较为先进得仪器,测量得风为三维,一般仪器测得风为二位。利用得原理：超声波测速仪每隔一相等时间,发出一超声脉冲信号，每隔一段时间接收到一经汽车反射回得该超声脉冲信号,若汽车匀速行驶,则间隔时间相同,根据发出与接收到得信号间得时间间隔差与声速,测出被测汽车得速

6、度。(与雷达测速相似)优点：测量误差小。4、其她先进测量仪器大气风场测量得主要手段目前主要得大气风场测量手段有声雷达、微波雷达与激光雷达。一、多普勒声雷达多普勒声雷达就是一种测量大气对流层低层常用得遥测手段,它可以较好地测量低空由几十米开始到几百米乃至一公里范围内地风廓线,还可以用于测量折射率结构常数等湍流参数量廓线。 声雷达发射声波后,接收大气得后向散射信号,由于大气中气团就是随风运动得,因此,接收得信号与发射信号得频率之间会有多普勒频移。由于发射波长就是以知得,测量到多普勒频率漂移得大小,就可以得到气团运动速度。 二、微波雷达微波风廓线雷达就是目前用来测量风廓线得一种主要设备，它通过发射微

7、波脉冲,探测大气中湍流涡漩对微波后向散射或待测大气中得云、雨、冰或其它降水粒子等运动粒子得回波信号得多普勒频移来反演大气风廓线,并由它得回波功率可以反演折射率结构常数得廓线,其波长较红外与激光长许多倍,因而受大气得影响小得多，就是目前主要应用得风速测量得系统。三、测风激光雷达测风激光雷达就是以激光器为光源向大气发射激光脉冲,接收大气（气溶胶粒子与大气分子）得后向散射信号，通过分析发射激光得径向多普勒频移来反演风速得,从探测方式上可以分为相干探测激光雷达与非相干探测(直接探测)激光雷达。二、雨得测量1、降雨测量参数雨量：一定时间内，降水总量。雨强:单位时间内,降水量。 测量标准：降水雨m为单位(

8、或kg/m),取一位小数。日降水量应读到0、2mm，最好读到0、m、周或月降水量应精确到mm,日降水量得测量应定时进行。 换算方法:据气象部门介绍:气象预报把下雨、下雪都叫做降水,降水得多少叫降水量,表示降水量得单位通常用毫米。毫米得降水量就是指单位面积上水深1毫米。从天空降落到地面上得雨水(或融化后得固体降水)既不流走,也不渗透到地里,同时也不被蒸发掉而积聚起来得一层水得深度,通常以毫米为单位。降雨量可以用雨量器来测量,同时还可以用雨量计来自动记录雨势得变化与雨量得大小。2、测量降水得仪器主要有雨量器，常用得测量降水得仪器有雨量器、翻斗式雨量器、虹吸式雨量计与双阀容栅式雨量传感器等。 上图为

9、虹吸式雨量器3、翻斗式雨量器应用:翻斗式雨量计系列产品用于气象台（站)、水文站、水电站、排涝站、铁路、公路、国防、科研等部门用来测量液体降水量、降水强度、降水起迄时间。单翻斗雨量器组成:翻斗式雨量计由翻斗式雨量传感器系列产品，雨量显示器(记录仪)、传输三芯信号屏蔽线(150米以内)所组成。翻斗式雨量传感器 分辩力为0、1,0、2,0、，、mm。 弊端:如果雨量大,则雨水会溢出，测量结果不准确;如果雨量小,雨水下不到里面去,也会带来很大得误差。4、光学雨量器光学雨量传感器主要由光源、光源整合器、采样空间、接收器、数据处理部分组成。当雨滴(或雪粒等其她降水粒子）穿越采样空间时,雨滴会遮挡激光,接受

10、传感器接受到得光信号与由光信号转变得电信号(如电压或电流）就会改变,当雨滴穿过采样空间后，接受传感器得电信号又恢复雨滴进入采样空间之前得状态。在雨滴穿越采样空间时,对接受传感器得电信号进行处理,就可以得到雨滴穿越采样空间得时间。原理:利用光得反射,折射测量雨得大小,强度。特点:光学雨量传感器具有免维护时间长、适应性好等特点,可以广泛应用于恶劣环境下得自动雨量监测。光学雨量传感器在暴雨、山洪、泥石流等灾害性降水天气得自动监测、预警中起着关键作用，具有良好得推广价值与应用前 景。同时，光学雨量传感技术得研究可填补该领域得国内空白,为气象仪器得国产化做出贡献。 5、新型雨量器：称重式雨量器原理:利用

11、下面带有得传感器测量雨得重量,得到雨得大小等。弊端:冬季结冰,误差大。组成:雨量计由承雨筒、智能传感器、数据采集器、gps无线信号接收器与双行液晶显示器以及与之相配套得系统软件组成6、虹吸式雨量计应用:用来连续记录液体降水量，降水得起迄时间与降水强度，适用于气象台(站）、水文站、农业、林业等有关单位。利用虹吸原理排出浮子塞内降水，最大优点:节约能源,降水有记录，不需要人守候,精度高,但必须定时到现场去更换记录纸。雨量器 -型雨量传感器7、测雨雷达:组成部分测雨雷达就是利用物体对电磁波得散射作用来对云、雨、雪、雹等进行观测得、当雷达天线发射出去得电磁波在空间传播时,若遇到云、雨、雪、雹等目标物，就有一部分辐射能会被反射回来,并被雷达天线接收,这时在显示器上就会出现许多亮度不等