现代大气探测学-第九讲(2)- 积雪 冻土和电线积冰的观测

南京信息工程大学夏俊荣[e-mail]现代大气探测学2012年11月8日致谢本课程多媒体教材是在兰州大学张文煜教授的同类教材基础之上修改完成，此外还得到了其他诸位老师的帮助，在此谨表示衷心感谢。第九讲（2）积雪、冻土和电线积冰的观测9.1积雪的观测9.2冻土9.3电线积冰9.4气象应用9.5复习思考题1.概述2.雪深观测3.雪压观测9.1积雪的观测1、积雪的观测测站四周能见面积被雪（包括米雪、霰、冰粒）覆盖超过一半时称为积雪从积雪的表面到地面的垂直深度，单位为厘米，取整数单位面积上的积雪质量，单位为：克/平方厘米，取一位小数量雪尺普通米尺体积量雪器称雪器1、积雪的观测观测地点的选择雪深、雪压的观测地段，应选择在观测场附近平坦、开阔的地方。入冬前，应将选定的地段平整好，清除杂草，并作上标记。1、积雪的观测(大气3)雪深观测时的常用仪器量雪尺：一木制的有厘米刻度的直尺将尺子垂直地插入雪中到地表为止（勿插入土中）依据雪面所遮掩尺上的刻度线，读取雪深的厘米数（取整，小数四舍五入）1、积雪的观测雪压观测时的常用仪器1观测前半小时把量雪器拿到室外，取样前，把量雪器清干净，取样时，把量雪器垂直的插入雪中，直到地面。体积量雪器：由内截面积为100cm2的金属筒、小铲、带盖的金属容器和量杯组成。然后拨开量雪器一方的雪，把小铲沿量雪器口插入，连同量雪器一起拿到容器上，再抽出小铲，使雪样落入容器内，加盖拿回室内等雪融化后，再用量杯测定其容积P＝M/100M为样本重量1、积雪的观测雪压观测时的常用仪器2称雪器：由带盖的圆筒和秤、小铲组成取样时，将圆筒向下垂直插入雪中，直到地面然后拨开圆筒一边的雪，把小铲插入圆筒底沿下面，连同圆筒一起拿起，盖好筒盖再将筒翻转，擦净粘在筒外的雪。把筒挂在秤上，移动秤砣，直到秤杆水平为止。P＝M/S＝50×m/50＝mm为秤杆的刻度数，每一刻度单位50gS为圆筒内截面积50cm2，9.2冻土（大物）•冻土是指含有水分的土壤因温度下降到0℃或以下而呈冻结的状态。•进行冻土观测的测站，应根据埋入土中的冻土器内水结冰的部位和长度，来测定冻结层次及其上限和下限深度。冻土深度以厘米（cm）为单位，取整数，小数四舍五入。当地面温度降到0℃或以下，土壤开始冻结时，在每日8时观测一次冻土，直至次年土壤完全解冻为止。•冻土观测的仪器是冻土器。•冻土器由外管和内管组成。外管为一标有0cm刻度线的硬橡胶管；内管为一根有cm刻度的橡皮管(管内有固定冰用的链子或铜丝、线绳)，底端封闭，顶端与短金属管、木棒及铁盖相连。内管中灌注当地干净的水(河水、井水、自来水等)至刻度的0线处。•测站须根据当地可能出现的最大冻土深度，采用长度规格适用的冻土器。•冻土器应安装在有自然覆盖物的地段。有直管地温表的气象站，可安装在直管地温场中320cm深层地温表的西边，相距约50cm。外管和内管的0线刻度要平齐，并与地表在同一水平面上。•进行冻土观测时，一手把冻土器的铁盖连同内管提起，用另一只手摸测内管冰(包括冻结得不够坚实的冰柱)所在位置，从管壁刻度线上读出冰上下两端的相应刻度数，分别为此冻结层的上、下限深度值。冻土深度观测完毕即将内管重新插入，并盖好盖子。•遇有两个或两个以上冻结层，应分别测定每个冻结层的上、下限深度。冻土深度不足0.5cm时，上、下限均记“0”。•当冻结层的下限深度超出最大刻度范围时，应记录最大刻度数字，并在数字前加记“＞”符号，如＞×××。待冻土期结束后，应换用更长规格的冻土器。•观测操作力求迅速，尽量勿使内管弯折。遇结冰不够坚实或气温度较高时尤须小心，尽量避免冰柱滑动或消融。•当内管水量不足时，应及时补充加水。但不能在临近观测前加水，以免水温偏高影响观测。内管灌水时，应注意不能使水柱中余留气泡；勿使降水和其它物体落入外管内，否则应及时清除；每年使用冻土器前，应注意检查内管、外管的0线与地面是否齐平。若产生位移，应在土壤冻结前调整好；冻土期结束后，应将内管的水放掉，晾干，收回室内妥善保管，外管口用不渗水的物品包扎牢；在冻结较深的地区，为提取内管和观测的方便，可在靠近冻土器的东北侧设一吊架供观测时吊取内管。9.3电线积冰•5影响积冰重量的因子•4电线积冰的观测•3电线积冰观测辅助工具•2电线积冰架•1电线积冰9.3电线积冰电线积冰是指雨淞、雾淞凝附在导线上或湿雪冻结在导线上的现象。附着在导线上的霜、干雪花和沾附的雨滴，因气温下降至零下而冻结少量的冰，都不作为电线积冰。从积冰架上的导线开始形成积冰起，至积冰消失止，称为一次积冰过程。观测须测定每一次积冰过程的最大直径和厚度，以毫米（mm）为单位，取整数。（积冰直径指垂直于导线的切面上冰层积结的最大数值，导线直径包括在内；积冰厚度方向与积冰直径方向垂直，厚度小于等于直径）当所测单纯的雾淞直径达到15mm或雨淞、湿雪冻结物或包括雾淞在内的混合积冰直径达到8mm时，尚须测定一次积冰最大质量，以克/米（g/m）为单位，取整数。电线积冰观测，应在电线积冰架上进行。9.4气象应用•研究积雪分布及其特性,对于水资源利用,灾害分析,大气环流分析机器气候演变有着重要的意义•冻土研究在农作物生长,埋设地下管道等方面意义重大•电线积冰的危害主要是:由于电线结冰后,遇冷收缩,加上冰本身的重量,就会绷断电线;有时,成排的电线杆可以被拉倒,使电讯和输电中断复习思考题1.何谓积雪,气象站积雪的观测项目有那些?2.积雪深度,雪压在什么条件下观测?3.常用来观测积雪的仪器有哪些,各有何特点?4.某次用体积量雪器观测得到容积等于44cm3的水,求雪压?5.用称雪器称量得某样本秤杆刻度数m＝5.9，求雪压。6.为什么要进行移雪量的测定,测定移雪量的方法有哪些?7.何谓冻土,用于冻土观测的仪器是什么,有何特点?复习思考题8.何谓电线积冰,气象站电线积冰的观测项目有哪些?9.何谓一次积冰过程,一次积冰过程包括那几个阶段?10.用于电线积冰观测的主要设备有哪些?11.影响电线积冰重量的主要因子有哪些?12.进行积雪,冻土和电线积冰观测的意义如何?