空气温度与土壤温度的观测

1、空气温度和土壤温度的观测 讲课人：史培华讲课人：史培华 系别：农艺系系别：农艺系实验目的实验目的实验材料用具实验材料用具操作步骤操作步骤实验结果实验结果本节内容：本节内容：1.1.了解玻璃液体温度表、温度计的构造和原理。了解玻璃液体温度表、温度计的构造和原理。2.2.能识别常用的各种温度表。能识别常用的各种温度表。3.3.掌握气温和土壤温度的测定方法，并能独立进掌握气温和土壤温度的测定方法，并能独立进行观测。行观测。一、实验目的一、实验目的干球温度表、最高温度表、最低温度表、温度干球温度表、最高温度表、最低温度表、温度计测温仪器、地温计。计测温仪器、地温计。二、材料及用具二、材料及用具 为了能

2、定量的表示物体的温度，就必须选定衡量温为了能定量的表示物体的温度，就必须选定衡量温度的尺度，称为温标。度的尺度，称为温标。2.1 2.1 温标温标温标的分类温标的分类温标温标单位单位换算公式换算公式热力学温标热力学温标(T)开尔文开尔文(K)T=273.15+t华氏温标华氏温标(F)华氏度华氏度( ) =9/5+32摄氏温标摄氏温标(t)摄氏度摄氏度()=5/9（ -32）2.2 2.2 各种液体温度表各种液体温度表刻度板刻度板感应球部感应球部毛细管毛细管外套管外套管1 1）、普通温度表）、普通温度表 干球温度表干球温度表 湿球温度表湿球温度表2 2）、最高温度表）、最高温度表3 3）、最低温

3、度表）、最低温度表 是一种内标式玻璃液体温度表，用以测定任一时刻是一种内标式玻璃液体温度表，用以测定任一时刻温度变化的一种仪器。温度变化的一种仪器。 测温液测温液: 酒精、水银酒精、水银1） 水银具有比热小，导热系数大、易于提纯、沸点水银具有比热小，导热系数大、易于提纯、沸点高，内聚力大，与玻璃不发生浸润作用，以及不透高，内聚力大，与玻璃不发生浸润作用，以及不透明易于读数等优点，为主要的测温液体。但水银的明易于读数等优点，为主要的测温液体。但水银的熔点太高。不宜作为测低温用的温度表。熔点太高。不宜作为测低温用的温度表。2）酒精虽然本身有膨胀系数、不够稳定、纯度差、）酒精虽然本身有膨胀系数、不够

4、稳定、纯度差、易蒸发以及与玻璃起浸润作用等缺点，但却有熔点易蒸发以及与玻璃起浸润作用等缺点，但却有熔点低的特点，故用来制作最低温度表和供气温降至低的特点，故用来制作最低温度表和供气温降至36以下时用的酒精温度表。以下时用的酒精温度表。 水银的熔点水银的熔点:-38.9 酒精的熔点酒精的熔点:-117.3 1 1）普通温度表）普通温度表 用来专门测定一定时间间隔的最高温度的一种仪器。其构用来专门测定一定时间间隔的最高温度的一种仪器。其构造与普通温度表基本相同，但在接近球部附近的内管里嵌造与普通温度表基本相同，但在接近球部附近的内管里嵌有一根玻璃针。有一根玻璃针。 当温度上升时，水银能够在毛细管管

5、壁和玻璃针尖之间挤当温度上升时，水银能够在毛细管管壁和玻璃针尖之间挤过；温度下降时，当水银由毛细管流回球部时，在狭管处过；温度下降时，当水银由毛细管流回球部时，在狭管处的摩擦力超过了水银的内聚力，水银就此中断，因此在温的摩擦力超过了水银的内聚力，水银就此中断，因此在温度下降时，处在狭管上部的水银柱仍然留在管内，温度表度下降时，处在狭管上部的水银柱仍然留在管内，温度表的最高示度就被保留下来。的最高示度就被保留下来。 2 2）最高温度表）最高温度表3 3）最低温度表）最低温度表 是用来专门测定一定时间间隔内的最低温度的是用来专门测定一定时间间隔内的最低温度的一种仪器。它的测温液是酒精。一种仪器。它

6、的测温液是酒精。 最低温度表水平放置时，游标停留在某一位置。当温最低温度表水平放置时，游标停留在某一位置。当温度上升时，而游标由于其顶端对管壁有足够的摩擦力度上升时，而游标由于其顶端对管壁有足够的摩擦力，使它能维持在原处不动；当温度下时，酒精柱收缩，使它能维持在原处不动；当温度下时，酒精柱收缩，由于酒精液面的表面张力比游标对管壁的摩擦力要，由于酒精液面的表面张力比游标对管壁的摩擦力要大，使游标不致突破酒精往顶而借表面张力将游标带大，使游标不致突破酒精往顶而借表面张力将游标带下去。由此可知游标是只能降低不能升高。下去。由此可知游标是只能降低不能升高。 故故游标离球部较远一端的示度游标离球部较远一

7、端的示度，即是一定时间间隔内，即是一定时间间隔内曾经出现过的曾经出现过的最低温度最低温度。1 1）功能：温度计是自动记录气温连续变化的仪器。从）功能：温度计是自动记录气温连续变化的仪器。从自记记录上可以获得任何时间的气温情况，极端值自记记录上可以获得任何时间的气温情况，极端值( (最高值与最低值最高值与最低值) )及其出现时间。及其出现时间。 感应部分（双金属片）感应部分（双金属片）2 2）构造：传递放大部分（杠杆）构造：传递放大部分（杠杆） 自记部分（自记钟、纸、笔）自记部分（自记钟、纸、笔） 2.3 2.3 温度计温度计双金属片是由两层热膨胀系数相差很大的金属双金属片是由两层热膨胀系数相差

8、很大的金属薄片热压而成。薄片热压而成。热膨胀系数大的，称为主动片，材料：黄铜热膨胀系数大的，称为主动片，材料：黄铜热膨胀系数小的，称为被动片，材料：铟钢热膨胀系数小的，称为被动片，材料：铟钢（1 1）感应部分）感应部分双金属片双金属片（2 2）传递放大部分（杠杆）传递放大部分（杠杆）感应部分的变化是很小的感应部分的变化是很小的，因此必须利用杠杆来传，因此必须利用杠杆来传递和放大。目前台站采用递和放大。目前台站采用的温、湿、压自记仪器一的温、湿、压自记仪器一般都采用般都采用二级二级放大。放大。图图 温度计二级放大原理图温度计二级放大原理图安装：温度计应稳固地安装在大百叶箱中下面架安装：温度计应稳

9、固地安装在大百叶箱中下面架子上，底座保持水平，感应部分中部离地子上，底座保持水平，感应部分中部离地1.5m1.5m。 （3 3）自记部分）自记部分横线：时间线横线：时间线1 1大格：大格：1 1小时小时1 1小格：小格：1515分钟分钟竖线：数据线竖线：数据线1 1大格：大格：10101 1小格：小格：1 1 曲管地温表是一种测定浅层不同深度土壤温度的温度表。管曲管地温表是一种测定浅层不同深度土壤温度的温度表。管部长而弯曲，球部感应部分埋入土壤一定深度。球部附近的部长而弯曲，球部感应部分埋入土壤一定深度。球部附近的管子弯曲成管子弯曲成135135角度，玻璃套管下部（自球部到温标的起点角度，玻璃

10、套管下部（自球部到温标的起点）用石棉灰充填，再用棉花填塞和火漆固定，以防套管内空）用石棉灰充填，再用棉花填塞和火漆固定，以防套管内空气对流。气对流。2.4 2.4 曲管地温计曲管地温计（一）空气温度的观测方法（一）空气温度的观测方法 按照普通温度表，最高温度表，最低温度表的顺序进行读数。普通按照普通温度表，最高温度表，最低温度表的顺序进行读数。普通温度表每天观测四次（温度表每天观测四次（02时、时、08时、时、14时时、20时），最高、最低温时），最高、最低温度表每天度表每天20时观测一次。时观测一次。1）各种温度表读数要准确到）各种温度表读数要准确到0.1。温度在。温度在0以下时，应加负号。

11、以下时，应加负号。2）各种温度表读数要迅速准确，先读小数后读整数，尽量缩短观测时）各种温度表读数要迅速准确，先读小数后读整数，尽量缩短观测时间。动作要迅速，读数力求敏捷，尽量缩短停留时间，并且勿使头间。动作要迅速，读数力求敏捷，尽量缩短停留时间，并且勿使头、手和灯接近球部，不要对着温度呼吸。、手和灯接近球部，不要对着温度呼吸。3）避免视差）避免视差 观测时必须保持视线和水银柱顶端齐平。观测时必须保持视线和水银柱顶端齐平。4）注意复读）注意复读 避免发生误读或颠倒零上、零下的差错。避免发生误读或颠倒零上、零下的差错。5）最高、最低温度表的调整。最高、最低温度表观测后应立即调整。）最高、最低温度表

12、的调整。最高、最低温度表观测后应立即调整。三、操作步骤三、操作步骤 最高温度表的调整方法最高温度表的调整方法：用手握住表身，感应部分：用手握住表身，感应部分向下臂向外伸出约向下臂向外伸出约30的角度，用大臂将表前后甩的角度，用大臂将表前后甩动，毛细管内水银就可以下落到感应部分，使示度动，毛细管内水银就可以下落到感应部分，使示度接近于当进的干球温度。调整后，把表放回到原来接近于当进的干球温度。调整后，把表放回到原来的位置上时，先放感应部分，后放表身。的位置上时，先放感应部分，后放表身。 最低温度表的调整方法最低温度表的调整方法：将球部抬起，使游标滑到：将球部抬起，使游标滑到酒精柱顶端。放回原处，闲防顶部后放球部，以免酒精柱顶端。放回原处，闲防顶部后放球部，以免游标发生移动。游标发生移动。 地温的定时观测顺序按地面、地面最低、地面最高地温的定时观测顺序按地面、地面最低、地面最高及及5、10、15、20cm的地温顺序进行。各种地温表的的地温顺序进行。各种地温表的观测方法与气温相同。观测方法与气温相同。 观测地面温度时，应站在踏板上俯视读数，不准把观测地面温度时，应站在踏板上俯视读数，不准