氣溫的測(cè)量
氣溫是衡量空氣冷熱程度的物理量,表示空氣分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的大小。我們通常用攝氏溫標(biāo)(t)來(lái)表示,也有用華氏溫標(biāo)(F)表示的,理論研究工作中常用絕對(duì)溫度(T)表示,其換算關(guān)系為:
t = 5*( F─32 ) /9 t = T
─ 273.15
地面氣溫一般指距地面1.25—2.0米處的大氣溫度。測(cè)量時(shí),為了防止太陽(yáng)輻射對(duì)觀測(cè)值的影響,測(cè)溫儀器必須放在百葉箱或防輻射罩內(nèi),并且還要滿足測(cè)量元件有良好的通風(fēng)條件。
測(cè)量氣溫的儀器常用的有以下幾種:
。1)玻璃溫度計(jì):
感應(yīng)部分是一個(gè)充滿液體的玻璃球或柱,與感應(yīng)部分相連的示度部分是一端封閉、粗細(xì)均勻的玻璃毛細(xì)管,測(cè)溫液體通常用水銀、酒精或甲苯等。由于玻璃球內(nèi)液體的熱脹系數(shù)遠(yuǎn)大于玻璃,毛細(xì)管中的液柱會(huì)隨溫度變化而升降。常用的玻璃溫度計(jì)有最高溫度表,最低溫度表和干濕球溫度表。
 |
最高溫度表 |
|
a)
最高溫度表:是專門(mén)用來(lái)測(cè)定一定時(shí)間間隔的最高溫度的,它的構(gòu)造是在球部底處置一根玻璃針,直伸到毛細(xì)管口,使毛細(xì)管口變狹。溫度上升時(shí),水銀膨脹,壓力增大,迫使水銀擠過(guò)狹管上升。溫度下降時(shí),因無(wú)足夠壓力使水銀擠過(guò)狹管回到球部,水銀柱就在狹管處斷裂,于是狹管以上這段水銀柱的頂端,就保持在過(guò)去一段時(shí)間內(nèi)溫度表曾感受到的最高溫度示度上,因而可測(cè)得最高溫度。
 |
最低溫度表 |
|
b)
最低溫度表:是專門(mén)用來(lái)測(cè)定一定時(shí)間間隔的最低溫度的,它用酒精作測(cè)溫液,在毛細(xì)管內(nèi)放一枚游標(biāo),溫度上升時(shí),酒精膨脹可越過(guò)游標(biāo)上升,而游標(biāo)本身由于頂端對(duì)管壁有足夠的摩擦力,能維持在原處不動(dòng)。溫度下降時(shí),酒精柱收縮到與游標(biāo)頂端相接觸時(shí),由于酒精液面的表面張力比游標(biāo)對(duì)管壁的摩擦力要大,使游標(biāo)不致突破酒精柱頂而借液面的表面張力帶動(dòng)游標(biāo)下滑。也就是說(shuō),游標(biāo)只能降低,不能升高。所以,游標(biāo)離球部較遠(yuǎn)一端的示度,就是一定時(shí)間間隔內(nèi)曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的最低溫度。

|
干濕球溫度表 |
|
c)
干濕球溫度表:也就是普通的溫度表,它的測(cè)溫液體為水銀,用普通的溫度表可以測(cè)定任一時(shí)刻的氣溫變化。阿斯曼通風(fēng)干濕球溫度表是德國(guó)人R·阿斯曼1887年所創(chuàng),兩支棒狀溫度表放置在防輻射性能極好的通風(fēng)管道內(nèi),機(jī)械或電動(dòng)通風(fēng)速度為2.5米/秒。儀器測(cè)量精度高,使用方便,常用作野外測(cè)量氣溫和濕度。
(2) 金屬溫度計(jì):
是能夠自動(dòng)記錄氣溫連續(xù)變化的儀器。感應(yīng)元件是雙金屬片,由膨脹系數(shù)相差較大的兩片金屬焊接成,將其一端固定,另一端隨溫度變化而發(fā)生位移,位移量與氣溫接近線性關(guān)系。自記系統(tǒng)由自記鐘,自記筆組成,自記筆與放大杠桿相連并受感應(yīng)元件操縱。

|
金屬溫度計(jì) |
|
(3) 金屬電阻溫度表:
利用金屬絲的電阻正比于溫度變化的原理制成。常用的金屬絲有鉑絲、銅絲、鐵絲等三種,阻值在幾十到一百歐之間,其中鉑絲穩(wěn)定性最好,可用來(lái)作標(biāo)準(zhǔn)溫度表。電阻溫度表適用于遙測(cè)。
(4)熱敏電阻溫度表:
感應(yīng)元件由幾種金屬氧化物混合燒結(jié)成的導(dǎo)體電阻,電阻值通常幾十千歐,其電阻溫度系數(shù)大,靈敏度高于金屬電阻溫度表,但穩(wěn)定性稍差,廣泛應(yīng)用于高空遙測(cè)。
(5)溫差電偶溫度表:
利用溫差電現(xiàn)象制成,將A和B兩個(gè)物理和化學(xué)性質(zhì)不同金屬導(dǎo)體,連接成一個(gè)閉合回路,稱為熱電偶。測(cè)量時(shí),將熱電偶一個(gè)接點(diǎn)置于恒溫條件(如冰水溶液中)稱參考端,另一個(gè)接點(diǎn)放在欲測(cè)物體上稱工作端,兩個(gè)接點(diǎn)的溫度不同,就會(huì)產(chǎn)生溫差電動(dòng)勢(shì),電動(dòng)勢(shì)正比于兩接點(diǎn)的溫度差。氣象常用的銅-康銅熱電偶溫差電動(dòng)勢(shì)只有幾十微伏,所以,為了提高測(cè)溫靈敏度,常將幾十對(duì)熱電偶串接起來(lái)組成熱電堆。熱電偶溫度表可用于遙測(cè),在日射儀器和小氣候觀測(cè)中被廣泛應(yīng)用。
[上一頁(yè)] [下一頁(yè)]