毛发湿度计感应部分由一束毛发组成，以增大拉力，发束两端固定以提高测湿的灵敏度；传动机械采用杠杆曲臂，其具有传递放大和调整放大率两个作用，通过调整放大率，消除了毛发本身随相对湿度改变其伸长量的不均匀性，从而使自记笔尖对湿度的变化做均匀移动，所以，湿度自记纸的刻度线是等距的；自记部分与温度计相同。
第六章 气压的测量
1．什么是气压？大气中气流的运动对气压有什么影响？
气压是指单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。常用的气压单位是百帕 2．常用的测压方法有哪些？
（1）液体气压表：利用一定长度的液柱重量直接与大气压力相平衡的原理。（2）空盒气压表和气压计：利用空盒的金属弹力和大气压力相平衡的原理。（3）膜盒式电容气压传感器：利用真空膜盒，当大气压力产生变化时，弹性膜片产生形变而引起其电容量的改变，通过测量电容量来测量气压。（4）振筒式气压传感器：弹性金属圆筒在外力作用下发生振动，当筒壁两边存在压力差时，其振动频率随压力差而变化，该传感器就是利用这一原理。（5）压阻式气压传感器：利用气压作用在敏感元件所覆盖的抽成真空的小盒上，通过小盒使电阻受到压缩或拉伸应力的作用，由压电效应知道电阻值 随气压变化而变化，通过测量电阻值来测量气压。（6）沸点气压表：利用液体的沸点温度随气压的变化而变化的特性测量气压。 3．水银气压表的测压原理如何？如果用两支内管粗细不同的气压表同时进行观测，水银柱高度是否一样，为什么？
原理：设玻璃管的截面积为Ｓ，水银柱高度为ｈ，水银密度为ρ，ｇ为重力加速度，则管内水银柱的重量为：
W?S?gh 在Ｓ截面上产生的压强为： WS?gh???ghP??gh 水银槽面受到的大气压强为Ｐ，则两者平衡时： SS 从上式可以看到，水银柱高度除与大气压有关外，还与密度和重力加速度有关
一样。因为由气压公式 可知，气压只与水银柱高度有关，相同气压下，水银柱高度也相同。 4．动槽式水银气压表和定槽式水银气压表的构造主要有什么不同？
动槽式水银气压表的主要特点是有测定水银柱高度的固定“零点”，故每次测定都需调整水银面的高低，使其符合固定零点的位置。才能读取水银柱高度。定槽式水银气压表的最大特点是槽部没有调整水银面的装置，即没有固定零点。不需调整水银面，而采用了补偿标尺刻度的方法，以解决零点位置的变动，它要求内管截面与槽部截面成不变的比例关系。所以，定槽式的内管示度部分直径均匀。
5．定槽式水银气压表为什么要进行标尺补偿，原理如何？槽内隔板有何作用？
6．水银气压表的仪器误差主要有哪些？如何避免和消除？
由于受制成气压表的材料的物理特性的变化及制作技术条件的限制而产生的仪器差主要由下列几个原因造成：⑴真空不良的影响产生的误差⑵毛细压缩误差⑶温度的不确定度产生的误差⑷水银蒸气压的影响产生的误差⑸标尺误差⑹由于安装条件不妥引起的误差⑺其它误差
7．水银气压表为什么要进行读数订正？试说明各项订正的物理意义。
将观测得到的水银柱高度读数h，订正到标准情况下的水银柱的高度h0 时，应满足下列关
h ) 其中 ?(t)系 ? (0 ?C ) ? g (45 ? ,0) ? h 0 ? ? ( ? g (? , h ) ? h ? (t ) ? g ( ? , p ?t)h0?h ? (0 ?C ) ? g (45 ? ,0) ?(0?C)g(?,h) 只与气压表水银和标尺铜管的温度有关 ? 只与观测点的纬度和海拔高度有关
g(45,0)
当温度变化时水银密度也随之改变，从而引起水银柱高度的变化，同时温度的变化也将使测量水银柱高度的黄铜标尺发生胀缩。这样，当外界气压不变，而温度发生变化时，水银柱和黄铜标尺均会发生胀缩。这种纯系温度的变化而引起的气压读数的改变值，称为水银气压表的温度差
8．金属空盒有哪些特性？为什么弹性空盒可以作为测压仪器的感应器？ （1）空盒弹性的温度效应 （2）空盒的弹性后效
空盒气压表和空盒气压计都是用金属弹性膜盒作为感应元件的，利用这种空盒的弹力与大气压力相平衡的原理来测量气压。当大气压力发生变化时，空盒随之产生形变，把这种形变进行一定程度的放大就可以用来指示气压的变化。
9. 新式空盒一般被压成波纹形，为什么？空盒弹性后效的主要特点是什么？ 空盒被压成波纹形，是为了增加空盒被压时变形的柔韧性和测压的灵敏度。空盒弹性后效有两个主要特点：a. 当气压变化停止后空盒的形变并不停止。b. 空盒的升压曲线和降压曲线不一致。
10．根据下述条件，求出本站气压。测站海拔高度 200米，纬度 56°14ˊ，经仪器差订正后的水银气压表读数为1018.1hPa，气压表附温为12.7℃。
11．试述膜盒式电容气压传感器、振筒式气压传感器、压阻式气压传感器的测压原理。利用气压传感器测量气压有什么特点？
膜盒式电容气压传感器的感应元件为真空膜盒。当大气压力产生变化时，使真空膜盒（包括金属膜盒和单晶硅膜盒）的弹性膜片产生形变而引起其电容量的改变，通过测量电容量来测量气压。振筒式气压传感器是利用弹性金属圆筒在外力作用下发生振动，当筒壁两边存在压力差时，其振动频率随压力差而变化。因为筒的谐振频率与压力之间有唯一的关系，所以测出频率就可计算出气压。但是，在校准时确定的这种关系还会受到温度和气体密度的影响，所以需要进行温度补偿和采用干空气。 压阻式气压传感器是利用气压作用在敏感元件所覆盖的抽成真空的小盒上，通过小盒使电阻受到压缩或拉伸应力的作用，由压电效应知道电阻值的变化与气压的变化成正比，通过测量电阻值来测量气压 12．造成电测气压传感器测量误差的主要原因是什么？
1）校准值漂移：校准值漂移是电测气压传感器的主要误差源之一。（2）温度的影响：电测气压传感器保持温度不变，就可以保持校准值不变。最好工作温度就在校准温度附近。如果气压传感器没有温度控制，就会有较大的误差产生。（3）电磁干扰的影响：气压传感器是一种灵敏的测量器件，因此它应该屏蔽并远离强电磁场，如变压器、计算机、雷达等设备。电磁干扰不会经常引起麻烦，但会引起噪声增加，使准确性降低。（4）运行方式的影响：如果校准时使用的操作方法与业务使用时的操作方法不同，也可能会引起气压传感器校准结果的明显变化。
13．为什么要进行海平面气压订正？其订正值的准确度与什么因素有关？为什么？ 本站气压只表示台站拔海高度上大气柱的压强。在不同的拔海高度上由于承受大气柱长度不同，所以各站间的本站气压是无法进行比较的。为了比较各地气压的高低，便于分析气压场，必须把各地的本站气压统一订正到海平面上,即进行海平面气压订正。海平面气压订正的准确度取决于 与c 。当气压表良好，观测与查算方法正确，通常本站气压是准确的。而高度差的准确度受ｈ与tm的影响，因此海平面气压订正值的准确度主要取决于：台站拔海高度ｈ、气柱的平均温度 。
19．气压表可分为哪几个等级？
A级：一级或二级标准气压表，能独立地测定气压值，准确度不低于±0.05hpa；B级：工作级标准气压表，用于日常的气压表对比工作，它的仪器误差通过与A级表对比后校准；C级：参考标准气压表，用来对移运式标准气压表和气象站气压表进行对比；S级：安装在气象站
上的气压表；P级：质量好、准确度好的水银气压表，经过搬运仍然能保持原有的校准值；N级：质量为一级的便携式精密空盒气压表；Q级：质量为一级的便携式精密数字气压表，可用作移运式标准；M级：质量好、准确度好的便携式微气压计
第七章 地面风观测
1．气象站地面风的观测项目有哪些，常用的测风仪器是什么？ 风向 风速。 风速感应仪
2．试述风向标测定风向的原理。各种风标各有什么优点？ 当风的来向与风向标成某一个交角时，风对风向标产生压力，这个力可分解成平行和垂直于风向标的两个分力。由于风向标头部受风面积较小，尾翼受风面积较大，因而感受的风压不相等，垂直于尾翼的风压产生风压力矩，使风向标绕垂直轴旋转，直至风向标头部正好对着风的来向时，由于翼板两边受力平衡，风向标就稳定在某一位置。
特点：双叶型、菱型、流线型等。双叶型风向标稳定性也较好，但是尾翼对气流的破坏较严重，引起了尾翼后的涡流。菱型风向标是比较理想的风向标，它的体积和重量都较小，灵敏性、稳定性都很好。流线性风向标具有菱型风向标的优点，但是制造上较难，容易变形。 3．从风标响应的观点来说，对风标应有怎样的要求？
灵敏性：在小风速或风向改变不大的情况下，能很快地反映出风向变化来 稳定性：当风向改变时，由风向标本身惯性作用引起的摆动要小 5．为什么现在常见的风杯形风速器均采用三杯圆锥形？ 实验认为三杯优于四杯，一方面是三杯的旋转力矩在整个回旋过程中分布比较均匀，转动比较稳定；另一方面，同样的材料和结构，单位质量所得到的旋转力矩是三杯大于四杯，因此比较灵敏，目前新型转杯风速表均是采用三杯的，试验还认为，锥形杯的性能比半球形的好。 6．试述旋转风速表的过高效应。
对于风杯型风速器，是根据受到的风压的作用，风杯顺着圆锥的凹面方向自由转动，再根据风杯的转速确定风速的大小。当风速增加时转杯能迅速增加转速，以适应气流速度，但当风速减小时，由于惯性影响，转速却不能立即下降。因此，旋转风速表在阵性风里指示的风速一般是偏高，就是所谓的过高效应。
7．风向传感器传送和指示风向的方法有哪些？
有机械传送、电接式传送、电位计式传送、光电转换即格雷码盘等，其中最常用的是格雷码盘。
8．风速传感器传送和指示风速的方法有哪些？
传送和指示风速的方法有机械式、电接式、电机式、磁感式和光电式即多齿光盘等，其中最常用的风速传感器是多齿光盘 9．格雷码盘有何特点？
格雷码盘将风向标轴的转动角度的度数变换成一个二进制的数字信号。格雷码盘由等分的同心圆组成，由内到外分别作21、22、23、24、25等分，相邻两份做透光和不透光处理，通过位于码盘两侧同一半径上的光电耦合器件输出相应的格雷码 10．试述电接风向风速计的基本构成及各部分的作用。 基本组成
（1）感应器
a.风速部分的组成及各部分的作用 b.风向部分的组成及各部分的作用 （2）指示器
a.瞬时风速指示部分
b.瞬时风向指示部分 （3）记录器
a.瞬时风速记录部分 b.瞬时风向记录部分
15．热线风速表的测量原理是什么，有哪些类型，各有何特点？ 热线风速表是利用一根被加热的金属丝置于空气中，散热速率与周围空气的流速有关，利用这种特性来测量风速。
16．声风速表的测量原理是什么？
声风速表是利用声波在空气中的传播速度与风速之间的函数关系测量风速的。 17．对测风仪器的安装有什么要求？为什么？
测风仪器必须垂直安装；安装测风仪器的杆不能太粗，否则会改变气流的自然状况；仪器应安装在杆的顶端，如果需要安装在杆的中间，则应使用一定长度的横臂，以使风速仪器远离杆柱。由于风比起其它要素来说，更容易受到地形特征的影响。因此，对测风仪器的安装，要尽可能地减小地形地物的影响，以提高记录的准确性和代表性。
第八讲辐射和日照
1、辐射观测主要有哪些项目？有哪些主要仪器？它们的感应原理有何不同？
短波辐射（1）太阳短波辐射通量2）水平面太阳直接辐射（3）散射辐射（4）总辐射 （5）短波反射辐射 地球长波辐射通量 净辐射 直接辐射表 总辐射表 全波段辐射仪器 2、直接辐射与散射辐射有何区别?
太阳直接辐射S：垂直于太阳入射光的辐射通量 太阳辐射经过大气或云的散射，以短波形式到达地面的辐射通量。
3、用仪器测量太阳直接辐射时，会对测量带来什么影响？ 受太阳辐射的那块锰铜片热量由外向内传递，被电流加热的一片则是由内向外传递热量，两者温度梯度的方向相反，引起的误差约为0.5％。
4、Angstrom绝对日射表为什么是补偿式的绝对日射表？ 5、什么是相对辐射仪器的换算因子？ 6、什么是日照时数？
日照时数指太阳在一地实际照射的时数。
7、暗筒式日照计的感光迹线受哪些因素的影响？有何特点？
日出与日落前后的光线 日出与日落前后光线逐渐增强或逐渐减弱,日照迹线较为模糊 太阳直射位置 不同的时节与不同的时间段迹线会出现不同的偏向 8、试述暗筒式日照计的作用原理。 测量原理：暗筒式日照计是利用阳光透过仪器上的小孔射入筒内，使涂有感光药剂的日照纸上留下感光痕迹线，来计算日照时数的。 9、试述聚焦式日照计的作用原理。
聚焦式日照计是利用太阳光经玻璃球聚焦后烧灼日照纸留下的焦痕来记录日照时数的。 10、如果暗筒式日照计安置时东西不水平或南北线没有对准，感光迹线会如何？ 安装不水平在感光迹线上表现的形式：
1） 东边高西边低，上午感光迹线超过日照纸上12时的时间线，下午感光迹线在12时时间线以后才开始。
（2） 东边低西边高，上午感光迹线未到12时即终止，下午未到12时线即开始。故上午日照迹线短，下午日照迹线长。
北端偏低、南端偏高，感光迹线为向上弯曲的弧线 北端偏高、南端偏低，感光迹线为向下弯曲的弧线 11、试比较暗筒式日照计和聚焦式日照计的优缺点.
暗筒试日照计能全年比较能准确的观测日照的准确性，但缺点需要准确的仪器安装 聚焦式日照计较方便的观测出日照，但在雨天，雪天不宜使用
第九章 积雪冻土
1.我国气象台站的降水观测包括哪些内容？什么是降水量和降水强度？ 降水量 降水强度
降水量是指从天空降落到地面上的液态或固态（经融化后）降水，未经蒸发、渗透和流失而在水平面上积聚的深度。以mm为单位，取一位小数。纯雾、露、霜、雾淞、吹雪、冰针的量按无降水处理，当其与降水伴见时也不扣除其量
降水强度：指单位时间的降水量。通常测定5分钟、10分钟和1小时内的最大降水量。 2.雨量器、雨量计器口变形或器口不水平，对降水量测定的准确度有何影响？为什么？ 有一定影响。雨量计器口变大会使最后收集的雨量增多，雨量计器口变小会使最后收集的雨量变少。总之会有误差的！
3.用雨量器测量降水量。仪器的放大率与什么因素有关？ 承水器口的横截面积 进水管的横截面积 浮子室的横截面积
4.20cm雨量器专用量杯损坏，又无备份件，用普通量杯量得为219.8cm3，量杯直径2cm，其降水量是多少？
5.影响降水量测定的因素是什么？ 雨水溅失 蒸发损失 风造成的误差
6.虹吸式雨量计的作用原理如何？仪器的放大率与什么因素有关？仪器的精确度主要与什么因素有关？ 测量原理：当雨水通过承水器和漏斗进入浮子室后，水面即升高，浮筒和笔杆也随着上升（由于笔杆总是做上下运动，因此雨量自记纸的时间线是直线而不是弧线），下雨时随着浮子室内水集聚的快慢，笔尖即在自记纸上记出相应的曲线表示降水量及其强度。当笔尖到达自记纸上限时（一般相当于10mm），室内的水就从浮子室旁的虹吸管排出，流入管下的盛水器中，笔尖即落到0线上。若仍有降水，则笔尖又重新开始随之上升，而自记纸的坡度就表示出了降水强度的大小。由于浮子室的横截面积与承水口的面积不等，因而自记笔所记出的降水量是经过放大了的。
设A1为承水器口的横截面积，A2为进水管的横截面积，A3为浮子室的横截面积，A4为虹吸管的横截面积，θ为虹吸管与浮子室的夹角。当降水量为H时，浮子上升的高度为h A1H=（A2+A3+A4)h，令h/H=n A1/(A2+A3+A4)
精确度和雨量计的清洁还有型号有关 7.试述翻斗式遥测雨量计的构造原理。
翻斗式遥测雨量计是由感应器、记录器和电源组成的有线遥测雨量仪器。感应器由承水器、