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什么是气温 如何正确科学测量气温

科普小知识2022-08-18 13:57:22
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温度是多少

温度是一个气象术语,通常指大气的温度。天气预报中的温度是指在没有阳光直射的户外测得的空气温度。国际标准温度测量单位是摄氏度(℃)。最高温度是一天中最高的温度,通常在14到15小时之间,最低温度通常在早上5到6小时之间。中国用摄氏度来表示摄氏度。通常,每天观察4次(02、08、14和20小时)。一些站点根据实际情况每天观察3次(08、14和20小时)。气温是测量地球表面大气温度分布和变化的重要指标。根据需要可分为日平均气温、月平均气温和年平均气温。它也是指导人们正常生活和生产活动的重要参考依据。

温度测量方法

空气温度是测量空气冷却和加热程度的物理量,它表示空气分子运动的平均动能。我们通常用摄氏刻度(T)来表示,也用华氏刻度(F)来表示,绝对温度(T)是理论研究中常用的,它的换算关系是:

t = 5*( F─32 ) /9t = T ─ 273.15

地面温度一般指离地面1.25-2.0米的大气温度。在测量过程中,为了防止太阳辐射对观测值的影响,温度测量仪必须放置在百叶窗盒或辐射保护罩中,并且必须满足测量元件良好通风条件的要求。

以下类型的仪器通常用于测量空气温度:

最高温度计

a)最高温度表:专门用于测量某一时间间隔的最高温度。其结构是在球的底部放置一个玻璃针,并将其直接延伸到毛细管开口,以缩小毛细管开口。当温度上升时,水银膨胀,压力增加,迫使水银挤过细管上升。当温度下降时,由于没有足够的压力推动水银通过细管回到灯泡,水银柱在细管处破裂,因此细管上方的水银柱顶端保持在温度计在过去一段时间内所能感觉到的最高温度指示器,从而可以测量到最高温度。

最低温度计

b)最低温度计:专门用于测量一定时间间隔内的最低温度。它使用酒精作为测温液体,并将光标放在毛细管中。当温度升高时,酒精在游标上膨胀,由于顶部和管壁之间有足够的摩擦力,游标本身可以保持在原位。当温度下降时,当酒精柱收缩到与光标顶部接触时,由于酒精液面的表面张力大于光标对管壁的摩擦力,光标不会突破酒精柱的顶部,液面的表面张力将驱动光标向下滑动。换句话说,光标只能降低,不能升高。因此,光标末端远离球的指示是在特定时间间隔内发生的最低温度。

干湿球温度计

干湿球温度计:它也是一种普通的温度计。它的测温液体是水银。可以用普通温度计测量任何时候的温度变化。阿克曼通风干湿球温度计是由德国人R·阿克曼于1887年发明的。两个棒状温度计放置在通风管中,具有出色的辐射防护性能。机械或电动通风速度为2.5m/s,测量精度高,使用方便,常用于空气温湿度的现场测量。

温度测量工具:

(1)玻璃温度计:

传感部分为充满液体的玻璃球或圆柱,与传感部分相连的指示部分为一端封闭、厚度均匀的玻璃毛细管。测温液体通常是汞、酒精或甲苯。由于玻璃球中液体的热膨胀系数远大于玻璃,毛细管中的液柱会随着温度的变化而升降。常用的玻璃温度计包括最高温度计、最低温度计和干湿球温度计。

(2)金属温度计:

这是一种能自动记录温度连续变化的仪器。传感元件为双金属片,由两片膨胀系数差异大的金属焊接而成。传感元件的一端是固定的,而传感元件的另一端随着温度变化而移动。位移与空气温度接近线性关系。自记系统由自记时钟和自记笔组成,自记笔与放大杆连接,由感应元件操作。

(3)金属电阻温度计:

它是利用金属线的电阻与温度变化成正比的原理制成的。常用的金属线包括铂丝、铜线和铁丝,电阻值从几十欧姆到100欧姆不等。铂丝具有最好的稳定性,可以用作标准温度计。电阻温度计适合远程测量。

(4)热敏电阻温度计:

电感元件是由几种金属氧化物混合烧结而成的导体电阻。它的电阻值通常是几万欧姆。它的电阻温度系数大,灵敏度比金属电阻温度计高,但稳定性稍差。它广泛用于高空遥测。

(5)热电偶温度计:

由热电现象构成,两个物理和化学性质不同的金属导体A和B连接成一个闭合回路,称为热电偶。测量时,热电偶的一个触点置于恒温条件下(如冰水溶液),称为参考端,另一个触点置于被测物体上,称为工作端。如果两个触点的温度不同,就会产生热电电动势,电动势与两个触点的温差成正比。气象学中常用的铜-康铜热电偶的热电电动势只有几十微伏。因此,为了提高温度测量的灵敏度,通常将几十个热电偶串联起来形成热电堆。热电偶温度计可用于遥感,并广泛用于太阳辐射仪器和小气候观测。