搜索
《气象学与气候学》实习报告班级：姓名：学号：指导老师：广西师范学院资源与环境科学学院一、实习目的通过在学院的气象园进行一天的实地实习，了解国家气象园一般要进行的几项必要测量项目的数据来源，仪器的读法，以及使用方法，以及注意事项。进一步了解云层及其类别的特征，掌握云状判别、云量、云高，以及主要天气现象的观测和记录。通过参观南宁气象台，以及南宁高空探测站，影响气象气候的要素，进一步了解气象气候的形成原理，以及气象气候对生产、生活的影响。掌握气象气候的研究方法及其数据采集的方式；了解典型的气象气候的形成过程，降雨降水产生的物理化学，地形等条件。了解天气预的制作过程以及预报方式等。通过实习，培养实际操作能力和分析能力记忆解决问题的能力。二、实习时间及地点12月14日8：00~17：00以小组的形式在院气象园观测场进行地面气象要素观测。12月15日到南宁市气象台、南宁市地面气象观测站、雷达探测站参观实习。12月16日下午到南宁高空探测站实习。三、实习准备工作1、12月10日在学院地一大召开思想动员大会。2、业务准备，复习《气象学与气候学的实习》的有关章节3物质准备：院内观测，带《地面气象观测记录簿》、铅笔、《湿度表》、《气象常用表》；野外实习，雨伞、笔记本、录音设备、食物以及饮用水。四、实习人员：指导老师：秦成、李琴实习学生：08级地理科学1、2班76名同学五、实习内容：1、根据院内地面气象要素观测数据（温、压、湿度、风、地温）结合温度、湿度气压自记曲线变化情况及当时天气状况或天气系统，运用气象学，气候学原理，分析他们的日变化规律和特点。2、参观见习南宁市气象台天气预报流程、地面气象要素观测（人工观测、自动观测）、高空探测、雷达探测的收获和体会。3、参观南宁市高空探测站，了解高空探测原理，以及各种数据的采集过程，用途，数据的利用方法。六、具体实习内容报告：（一）、学院气象园观测在学院的气象园进行为期一天的观测，主要观测内容为气温，气压，湿度，地温，其中的文观测有地表0厘米温度，地下5厘米温度，10厘米温度，15厘米温度以及20厘米温度。再一个要观测的项目就是云的观测。12月14的天气比较阴，风速都较小，约为1m／s，风向为东南风。早上8：15点时观测的天空几乎被避光高积云和层积云所覆盖。云量为10-／10-，高度为1600左右，空气湿度比较大为76%，气温为16.2℃气压为1013hpa。到中午12：15使观测，由于气温升高，水汽不断上升，天气转好，天空主要是以蔽光层积云为主，还有部分的透光高积云，高度约为2000米，气温为18.8℃，湿度为74%。随着水汽不断的上升，天空逐渐以淡积云、透光高积云为主，以及部分的碎积云，高度约为900—2000米左右气温为23℃，湿度为71%。以下便是观测2009年12月14日天气数据统计出来制作成的线性图据图可知，无论是温度，湿度还是气压，都有其日变化规律：1、气温的日变化：由于观测的季节是冬季，所以气温的日变化不是很明显，从8点的16℃到下午的18.8℃再到傍晚的23℃呈一直上升的形态。最高温出现在15时左右，最低温出现在8时，气温日较差约为5度，中午15点左右一般是温度最高的时期，气温变化不是很大。通常在白天，气温从比较低渐渐上升到中午15点左右最高点,其中间一般会有一段时间的回降，过了15点左右的高峰期，气温又会一直下降。气温日变化手太阳扶着影响较大，可知，气温日变化主要受太阳辐射的影响。2、气压的日变化：由数据线性图知道，当天的气压在10时最大，在15时左右最小。一个次高值是1时左右，一个次低值是17时左右。由长期规律得知，一般是清晨气压上升，9—10时出现最高值，，以后气压下降，到15-16时出现最低值，以后又逐渐升高，到21-22时出现次高值，以后再下降，到次日3-4时出现次低值。最高、最低值出现时间和变化幅度随纬度而有差别，最大可以达到3-5hpa，随纬度升高，气压日较差逐渐减小，到纬度50度左右，日较差已经减至不到1hpa。气压日变化的原因比较复杂，一般认为和气温日变化和大气潮汐密切相关。3、湿度的日变化：它的日变化有两种类型。一种是双峰型：主要在大陆上湍流混合较强的夏季出现。水汽压在一日之内有两个最高值和两个最低值。最低值出现在清晨温度最低时和午后湍流扩散对水汽的减少作用所致。另一种是单波型，以海洋上、沿海地区、和陆地上湍流不强的冬季为多见。水汽压与温度日变化一致，最高值出现在午后温度最高、蒸发最强的时刻，最低值出现在温度最低、蒸发最弱的清晨。我们当天观测的时候得到的数据是单波型日变化模式。湿度日变化的原因是，相对湿度的日变化则与水汽压相反，相对湿度的相对湿度的日变化主要取决与气。气温升高时，虽然蒸发加快，水汽压增大，但是饱和水汽压增大得更多，反使相对湿度减小。温度降低时则相反，相对湿度增大。因此，相对湿度的日变化与温度日变化相反，其最高值基本上出现在清晨温度最低时，最低值出现在午后温度最高时。4、地温规律及其变化：早上地下温度随深度的增加而逐步升高，地表温度相对也比较高；中午时地深20厘米之内的温差不大；到了傍晚越近地表，地温越高，因为地表受到太阳的辐射，吸收了太阳的能量，温度上升。除此之外，地面最高温度一般出现在15点左右。地温之所以会因发生变化，主要是太阳辐射，以及地热的作用。（二）、气象台站的实习到气象站首先到站气象园学习气象园的规格是20ⅹ16的规格，建立在北纬22°48′、东经108°24′之上，海拔194.6米的位置，采用的是黄海高程系。Ⅰ观测项目和时间观测项目主要有：气温、湿度、地温、风向风速、降水、日照、气压、能见度等。观测时间以北京时间为标准，24小时为一天。每天以20时为日界。这样规定是为了便于统计晚间出现的天气现象。各学校气象观测的项目，可根据学校仪器设备等情况而定。Ⅱ气象园仪器安排的基本要求1．仪器东西排列成行，南北互相交错，高的仪器放在北面，低的仪器放在南面。2．仪器应安置在东、西向小路的南面，常用仪器宜安置在场内中间小路附近。3．观测场门应朝北开。场内仪器为保持良好性能，取得正确资料，需要定期进行清洁、检修等维护工作。4．每个仪器东西相距4米，南北相距3米Ⅲ气象仪器的具体安置要求1．由于从地面到离地1.5米高范围内温度梯度是很大的，因此，百叶箱内温度表安置的高度规定为1.5米。2．雨量器要安置在适当的高度上，规定为70厘米。安置太低，降到地面的雨滴容易溅入器内，积雪容易飞入；安置过高，观测不便，湍流混合形成涡旋，影响雨雪降落。3．贴近地面层的风，由于受地面湍流混合作用的影响，对自由大气来说，几乎没有什么代表性，因此，测风仪器要安置在距地面10米以上处。4．安置日射、日照仪器的地方基本要求就是开阔，使这些仪器终年在日出到日没之间都能受到太阳照射。南宁气象台气象园还有沥青地面的地温、水泥地面低温的观测两个额外增加的温度观测。地温的观测还有80米，160米，320米深层低温观测。在气象园东部还安装了一个酸雨筒，口径是40厘米的，用来测量雨水的水质。气象园的数据采集主要有两种手段，一种是人工采集，一种是现在用的比较多的传感器传输手段，人工采集主要是用来核实传感器传输的数据。参观完气象园，走向高气象局办公楼我们看到了一个圆形的足球状建筑物，为天气探测雷达的天线罩，天线罩的作用是保护雷达系统。探测雷达信息获取原理是雷达在水平360度、垂直近180度的范围内发射的高频脉冲接触云雨，粒子水滴等的时候返回地面站接受，经计算机软件处理，绘制成天气云图，工供气象分析员分析天气形态参考。雷达发射器的扫描范围有230千米以及460千米两种。南宁市气象局采用230千米的数据，扫描纬度是22度48分，经度是东经108度28分，精度为2千米，高度为240米，扫描模式是21式。我们在气象局数据室看到的天气云图有速度图和强度图两种，其中速度图上颜色变化范围为青色到红色，红色表示强中心所在，青色表示比较弱，每一个天气云图的颜色变化都有简便的特点，不会发生很大的突变。在会商室里气象局的李首席预报员给我们讲解天气现象、天气预报分析，以及天气预报的制作过程。我们通过李首席的报告知道：自然灾害包括有气象灾害，地震灾害，地质灾害以及海啸，其中气象灾害包括有干旱，暴雨，台风，低温霜冻，雷雨大风，冰雹等。霜冻对热带作物的伤害是最大的，广西地区种植的大多数是热带作物，所以今年4月17日的霜冻对香蕉等农作物的伤害很大，广西每年因为霜冻损失的经济费用高达100亿左右。天气预报制作四个主要的流程：气象采集、资料传输、信息处理、预报产品制作。气象采集有地面采集、高空采集、雷达以及卫星这几种形式。主要采集的数据有气温气压，湿度，降水，风向风速等；资料传输是指各级气象部门在约定的时间内把各个站采集到的数据通过电脑等传输工具传到其他级别或同级的气象部门，数据共享拥有自己数据的同时家换数据，获取更多的数据，有利天气的分析，会使天气分析更容易，准确性更高，在气象气候方面的数据是全世界共享的；数据处理方面，有常规天气分析（主要凭经验分析）、大气力学分析法、统计学分析法、动力学分析法，计算机程序分析法等。数据分析完成之后，要进行资料处理制成地面天气图，通常一个大的空气流会影响到几百千米到几千千米之间；预报产品制作是要展示给天气预报的观众的天气预报成果，是各个天气数据的综合，由天气图分析，数值预报、星云图分析、物理诊断分析、其他预报方法综合起来得出一个天气结果，对次日的天气做出的预报。（三）、南宁市高空探测站学习高空探测，通常将飞升气球作为随气流移动的质点，用地面设备（经纬仪或雷达）跟踪气球的飞升轨迹，读取其时间间隔的仰角、方位角、斜距，确定其空间位置的坐标值，可求出气球所经过高度上的平均风向风速。根据地面测风设备不同，分为如下几种：经纬仪测风：有单经纬仪测风和双经纬仪测风两种。单经纬仪只能测出气球的仰角和方位角，气球高度由升速和施放时间推算。气球升速是根据当时空气密度、球皮等附加物重量计算出气球净带力，按照净举力灌充氢气来确定。但由于大气湍流和空气密度随高度变化，以及氢气泄漏等因素的影响，气球升速不均匀导致高度误差大，测风精度低。在配合探空仪观测时，气象站用探空仪测得的温度，气压、湿度资料计算出气球高度。双经纬仪测风是在已知基线长度的两端，架设两架经纬仪同步观测，分别读出气球的仰角、方位角，利用三角法或矢量法计算气球高度和风向风速。经纬仪测风只适用于能见度好的少云天气，夜间必需配挂可见光源，阴雨天气只能在可见气球高度内测风。无线电经纬仪测风：利用无线电定向原理，跟踪气球携带的探空仪发射机信号，测得角坐标数据，气球高度则由探空资料计算得出。因此无线电经纬仪适用于全天候，但当气球低于其最低工作仰角时，测风精度将迅速降低。③雷达测风是利用雷达测定飞升的气球位置。它不仅测定气球的角坐标，而且能测定气球与雷达的距离，即斜距。由仰角、方位角、斜距计算高空风。雷达测风法又可分为一次雷达测风法和二次雷达测风法。前者是利用气球上悬挂的金属反射体反射雷达发射的脉冲信号，测定气球角坐标和斜距；后者利用气球悬挂的发射回答器，当发射回答器受雷达发射的脉冲激励后产生回答信号，由回答信号测定气球角坐标和斜距。显然，在相同的发射功率下，二次雷达比一次雷达探测距离更远，可测更高的高空风。但随着技术的发展，发射功率已不是大的技术障碍时，着眼于提高测风精度和经济效应等方面，一次雷达测风也有其独特优势。南宁市高空探测站使用的是无线电经纬仪测风。由一个氢气球携带小型传感器升空，传感器上安装有热敏电阻，温度、湿度、气压等感应电容，以及一个下弄醒的雷达。通过电子元件的感应原理，高空的气温气压，湿度等数值变化，产生局部电流，传到数据采集器，数据采集器将数据进行分类，排序然后通过雷达发射到地面站，地面接收站接受的是高空的，温度、湿度、气压值，同时通过雷达跟踪气球的位置，用雷达定位原理，可以测定氢气球发送数据时的仰角，方位，距离，根据这些数据以及浮力计算机可以计算出高空的风速，风向。南宁气象站使用的气象仪器是国产的，1675M频率，雷达波段使用的是厘米波。世界上