1.10水文气象要素的观测解析
气象学中的气象条件分析
气象学中的气象条件分析气象学是一门利用物理、化学、数学等知识，研究大气现象、规律和过程的学科。
在气象学中，气象条件分析是一项非常重要的技术，可用于对天气预报、气候变化、环境保护等多个领域进行分析和研究。
一、气象条件分析的概念和目的气象条件分析是指根据多种气象因素和资料，对地面、大气中各层次的不同要素变量进行单独或相互分析、比较和推理，以形成对天气情况及演变趋势的预测和判断。
其目的是通过分析各种气象条件，把握气象变化规律，从而提高气象预报的准确性，为农业、气象灾害防治、城市建设及交通运输等各方面提供必要的气象支撑。
二、气象条件分析的主要方法在气象条件分析中，主要的方法包括：1. 要素分析法：按空间、时间尺度分析气象要素变化规律，以判断天气趋势；2. 地形分析法：结合地形地貌等地理环境因素对气象现象进行分析，如山地、沿海、内陆和高原等地形影响气象的特点；3. 季节分析法：根据季节变化，分析气象变化和趋势，为季节性气象预测提供依据；4. 大气分析法：根据大气中各层次的特点，分析气压、温度、湿度等气象要素的空间分布特点，为气象预报提供重要依据；5. 数值模拟法：利用气象动力学公式和数值模型对各种气象要素进行模拟，预测突发天气事件和自然灾害，提高气象预报精度。
三、气象条件分析的主要内容气象条件分析的主要内容包括以下几个方面：1. 气压：对气压的降低或升高进行分析和判定，以推断天气的转变。
2. 气温：对气温的高低、变化趋势和时空分布特点进行分析，为气象预报工作提供支撑。
3. 大气环流：对大气环流形势、气流分布、中心位置、中心强度等进行分析研究，以判断天气预报的可行性。
4. 大气湿度：对气象湿度进行分析和判断，特别是在雨雪天气的预报中，湿度是非常重要的指标。
5. 气象要素组合：不同气象要素的相互作用会对天气变化产生影响，对不同气象要素之间的关系进行分析，可形成比较准确的气象预报。
四、气象条件分析的实践应用气象条件分析在许多领域中都得到了广泛应用。
雨水节气的水文观测与水文数据处理
雨水节气的水文观测与水文数据处理雨水节气作为二十四节气之一，标志着春天愈加临近，也意味着气温开始回升，降水增多的天气即将到来。
对于水文观测和水文数据处理来说，雨水节气是一个重要的时间节点。
本文将介绍雨水节气时期的水文观测方法以及水文数据处理的步骤和技术。
一、水文观测方法1. 降雨观测在雨水节气期间，降雨情况对于水文观测非常重要。
一种常用的降雨观测方法是使用雨量计进行测量。
雨量计可以分为自动雨量计和人工雨量计两类。
自动雨量计可以自动记录雨量数据，减少了人工采集数据的工作量。
人工雨量计则需要由人员定期进行数据采集，然后记录和整理数据。
在观测降雨过程中，需要记录降雨强度、降雨持续时间等指标，并及时将数据上传到水文数据库中。
2. 水位观测雨水节气期间，由于雨水较多，河流水位可能会迅速上涨。
因此，水位观测非常重要，可以提前掌握河流水位的变化情况，为水文预报和防洪工作提供依据。
常用的水位观测方法包括测量河道或水域中的水位标志物的高度，使用水位计等设备进行测量，将观测数据及时记录和整理，确保数据的准确性。
3. 水质观测雨水季节也容易发生水源污染和水质恶化的情况，因此水质观测也是不可忽视的一项工作。
水质观测可以通过测量水源中的溶解氧、PH 值、浑浊度等指标来评估水质情况。
观测时需要选择合适的水质监测站点，并定期对水样进行采集和分析。
将水质观测数据与水量观测数据结合起来，可以更全面地了解水资源状况和水环境质量。
二、水文数据处理步骤和技术1. 数据采集与记录水文观测的重要一环是数据采集与记录。
在雨水节气期间，数据采集需要密切关注降雨、水位和水质等方面的变化。
采集到的数据应及时记录，并标注时间、地点和具体观测参数等信息，以便后期数据处理和分析。
2. 数据质量控制数据质量控制是保证数据准确性的重要环节。
在数据质量控制中，应排除掉环境干扰、设备故障等因素可能带来的误差。
可以通过多次复测、观测数据的比对和分析等方式，对数据进行筛选和修正，确保数据的可靠性和准确性。
海洋水文观测：海冰观测要素及观测项目介绍
海洋水文观测：海冰观测要素及观测项目介绍海冰是海洋中一切冰的总称，它包括由海水冻结而成咸水冰以及由江河入海带来的淡水冰，也包括极地大陆冰川或山谷冰川崩裂滑落海中的浮冰和冰山。
海冰观测的要素包括：浮冰观测、固定冰观测和冰山观测。
检测具有国家认可的测绘资质，拥有多名专业级海洋测绘高级工程师、注册测绘师。
我们将利用自身专业的技术、丰富的经验和完善的表示。
记录时取整数。
观测时环视整个海面，估计浮冰分布面积占整个能见海域面积的成数。
海面无冰时，记录栏空白；浮冰分布面积占整个能见海域面积不足半成时，冰量记“0”；占半成以上，不足一成半时，冰量记“1”，余类推。
整个能见海面布满浮冰时，冰量记“10”，有缝隙时记“10-”。
海面能见度小于或等于1 km时，不进行冰量观测，记录栏记横杠“-”。
2、密集度观测密集度为浮冰覆盖面积与浮冰分布面积的比值。
密集度观测和记录方法与冰量相同。
海面无冰时，密集度栏空白；冰量为“0”时，密集度记“0”。
当浮冰分布的海域内有超过其面积一成以上的完整无冰水域时，此水域不能算作浮冰分布海域。
当海面上有两个或两个以上浮冰分布区域时，应分别进行观测，取平均值作为密集度。
3、冰型观测冰型是根据海冰的生成原因和发展过程而划分的海冰类型。
观测时环视整个能见海面，根据要求判断其所属类型，用符号记录。
当海面上同时存在多种冰型时，按量多少依次记录；量相同时，按厚度大小的顺序记录。
每次观测最多记五种。
当海冰距离观测点很远，无法判定冰型时，冰型栏记横杠“-”。
4、冰表面特征观测冰表面特征是指浮冰在动力或热力作用下所呈现的外貌。
观测时环视整个能见海面，按要求判断其所属种类，用符号记录。
b）当同时存在两种或两种以上冰表面特征时，按其数量多少依次记录﹔量相同时，按要求所列顺序记录。
每次观测最多记三种。
海冰观测：固定冰观测1、冰型观测固定冰冰型是依冰的生成和形态等划分的固定冰类型。
观测时环视整个能见海面，按要求判定其所属类型，用符号记录。
水文观测
i 1
式中，n——观测次数； Zi——第i次的水位观测值（m）。
日平均水位的计算方法
2、面积包围法 适用条件：一日内水位变幅大，观测时距又不 相等 计算公式：
1 Z 0 a Z1 (a b) Z 2 (b c) ...... Z n1 (m n) Z n n Z 48
称为降水历时，以分钟、小时或天计。单位时间的降 水量称为降水强度，以毫米/分钟或毫米/小时计。
一、基本概念
降水强度等级的划分：
按降雨强度可分为小雨、中雨、大雨和暴雨。 中国气象部门规定，24小时降雨量小于10毫米的降雨 为小雨，10～24.9毫米为中雨，25～49.9毫米为大雨， 大于或等于50而小于100毫米的为暴雨，大于或等于100 而小于200毫米称为大暴雨，大于200毫米称为特大暴 雨。 蒸发量：在一定时段内，水分经蒸发而散布到空中的
2. 自计雨量计 （1）虹吸式 分辨率：0.1mm 降雨强度适用范围： 0.01～4.0mm/min
（2）翻斗式
分辨率：0.1mm
降雨强度适用范围：
4.0mm/min以内
雨量器
雨量器可观测降雪，将漏斗和储水瓶取出， 仅留外筒作为承雪器具。 自记雨量计不能直接用来测量降雪过程。
（二）降水资料的整编
式中，Z0 , Z1,……Zn——各次观测的水位，m； a, b……m, n——相邻两次水位间的时距，h。
面积包围法示意图
水 位 Z (m) Zn Z0
Z3 Z1
Z2 Zm Zn-1
a
b
c
m
n
时间（小时）
二、流量测验
流量：单位时间内通过江河某一横断面的水 量，以m3/s计。
1.10水文气象要素的观测解析
八、海浪的观测
1、观测项目：风浪高、涌浪向和涌浪波高。 2、观测方法：风浪、涌浪分别观测，各挑选较远处3～5个显著大波，求 这些波高的平均值，分别作为风浪、涌浪的波高值。 观测涌浪向时，用罗经上的方位仪。一般连续观测10个较 大波浪的周期，然后求平均值作为所测结果。 3、注意事项：观测点应选择在视野开阔处，当船体发生倾斜时，波高要 进行倾角订正。 如海面上同时存在几个不同方向的涌浪,按规定只对其中 波高最大的那列涌浪的波高和涌浪向进行观测
§8.5船舶海洋水文气象观测与编报
13ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、观测项目有哪些？观测时次和程序有哪些规定？ 2、观测气温和湿度使用何种仪器？仪器安装、使用有哪些要求？观测 步骤和注意事项有哪些？用该种仪器测湿度时，其基本原理是什么？ 3、海上观测气压用哪种仪器？仪器安装、使用有哪些要求？观测步骤和 数据记录有哪些规定？经过哪几步订正才能得到海平面气压？ 4、测风仪器有哪些？数据记录有哪些规定？所测风向风速为几分钟平均？ 如何求算真风？ 某轮航向SW，航速20kn，测得视风向正南，风速为14m/s，用作图法求 其真风。 5、什么是海面能见度？影响能见度的气象因素有哪些？常用的能见度用语 有哪些什么？在开阔海面根据什么来判断有效能见度？夜间观测应注意 些什么？ 6、云量、云状、云底高度怎么记录？出现雾、霾以及夜间观测时，云量、 云状怎么记录？ 7、什么是现在天气现象、过去天气现象？主要天气现象在天气图上的填写 符号各是什么？ 8、海浪的观测有哪些项目？这些项目怎么测？数据记录有什么要求？ 9、什么是表层海水温度？用什么仪器观测？观测步骤、注意事项有哪些？ 10、用来测表层盐度的海水样品的采集和保存有何规定？海发光分为哪几 个等级？
第一章 海洋水文气象要素解析
大气的垂直分层
根据气温、水汽的垂直分布、大气扰动和电离现象等要 素的变化规律，可以将大气分为五个层次。（P5）
1. 对流层（Troposphere）：下界为地面，上界随纬度和 季节变化，平均厚度10-12公里。通常在高纬为6-8Km， 中纬度10-12Km，低纬度17-18Km。夏季对流层的厚度比 冬季高。对流层集中了大气质量的80％和全部水汽，与 人类关系最为密切，大气中几乎所有的物理和化学过程 都发生在该层。对流层具有三个主要特征。第一Fra bibliotek 海洋水文气象要素
§1 大气和海洋概况 §2 气温和海温 §3 大气压 §4 风和浪 §5 大气湿度和海水盐度 §6 云和降水 §7 海面能见度和海水透明度 §8 船舶海洋水文气象观测
几个重要的专业术语
大气（Atmosphere）：包围地球表面的整个大 气层。
气象要素（Meteorology elements) ：反映 大气状态的物理量或物理现象，主要有：气温、 气压、风、湿度、云、能见度和天气现象。
2. 臭氧（ozone）：主要存在于20-40公里 气层中，又称臭氧层（Ozonsphere）。 臭氧是吸收太阳紫外线的唯一大气成分， 若没有臭氧层，人类和动物、 植物将受 到紫外线的伤害。
大气中的易变成分
3.水汽（vapour）：含水汽的空气叫做湿空气（wet air）。 空气中的水汽含量随纬度、时间、地点而变化。 湿空气在同一气压和温度下，只有干空气密度的62.2％。 大气中水汽含量范围在0～4％，具有固、气、液三态，是 常温下发生相变的唯一大气成分，它也是造成云、雨、雪、 雾等现象的主要物质条件。
大气成分
大气：主要由多种气体、水汽和悬浮的杂质构 成。
干空气（Dry air）:（除水汽和杂质以外的空 气 ） 主 要 成 分 为 氮 （ 78.09% ） 、 氧 (20.95% ） 、 氩（0.93%）、二氧化碳（0.03％）。
气象要素的观测与记录解析PPT学习教案
2.能见度的观测与记录
白天能见度的观测： 观测四周事先测定的各目标物，根据 “能见”的最远目标物和“不能见”的 最近目标物，从而判定当时的能见距离。
如某一目标物轮廓清晰，但没有更远的 或看不到更远的目标物时，可参考下述 几点酌情判定：
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2.能见度的观测与记录
➢ ⑴ 目标物的颜色、细微部分(如村庄的单个树 木、远处房屋的门窗等)清晰可辨时，能见度通 常可定为该目标物距离的五倍以上；
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3.天气现象的观测与记录
➢ (6) 凡同一现象一天内出现两次或以上 时，其第二次及之后出现的起止时间， 可接着第一次起止时间分段记入，不再 重记该现象符号。
➢ (7) 大风的起止时间，凡两段出现的时 间间歇在15分钟或以内时，应作为一次 记载；若间歇时间超过15分钟，则另记 起止时间。
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3.天气现象的观测与记录
➢ 台站经常观测的天气现象共34种:
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3.天气现象的观测与记录
记录方法：
➢ (1) 天气现象按出现的先后顺序记录。 ➢ 下列天气现象应记录开始与终止时间(23个)：
雨、阵雨、毛毛雨、雪、阵雪、雨夹雪、阵性 雨夹雪、霰、米雪、冰粒、冰雹、雾、雨淞 、 雾淞、吹雪、雪暴、龙卷、沙尘暴、扬沙、浮 尘、雷暴、极光、大风。 ➢ (2) 飑只记开始时间（1个）。凡规定记起止时 间的现象，当其出现时间不足一分钟即已终止 时，则只记开始时间，不记终止时间。 ➢ (3) 下列天气现象不记起止时间（10个）：冰 针、轻雾、露、霜、积雪、结冰、烟幕、霾、 尘卷风、闪电。
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2.能见度的观测与记录
夜间观测能见度：观测员应先在黑暗处 停留5—15分钟，待眼睛适应环境后进 行观测，根据最远目标灯能见与否确定 能见距离。
水文气象监测
水文气象监测
水文气象监测
水文监测系统适用于水文部门对江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等水文参数进行实时监测。
监测内容包括：水位、流量、流速、降雨（雪）、蒸发、泥沙、
冰凌、墒情、水质等。
水文监测系统采用无线通讯方式实时传送监测数据，可以大大提高水文部门的工作效率。
水文监测一般由信息采集、信息存储和信息传输等3个部分组成。
水文信息通过传感器或人工方式获取后，以一定的方式记录和存储，一些需要实时水文信息的测站采取一定的方式传输到相关部门。
改革开放前，我国资料收集一般为人工方式，经过近十几年技术飞速发展，资料收集的自动化程度和现代化水平得到了极大提高。
总的来说，水位和雨量收集的自动化程度要远远高于流量。
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一、概述 1、观测项目
气象项目：海面有效能见度、云、天气现象、风、气压、 空气温度和湿度等。 水文项目：海浪、表层海水温度、表层海水盐度、海发光和铅直海 水温度等。
2、观测时次
常规观测：主要项目每天在世界时00、06、12、18时观测，测表层 海水盐度的水样每天06时采集一次，铅直海水温度每天 00、12世界时观测，海发光在每天天黑后进行。 加密观测：出现恶劣天气时，气压、风、海浪等项目每小时测一次。
§8.5船舶海洋水文气象观测与编报
5
N， 0°
4m/s
真风来向
45 ° W，270°船风 315 ° 视风 真风去向 结论：真风90 °，真风速11.2m/s。 S，180°
§8.5船舶海洋水文气象观测与编报 6
视风 E， 90°
船风
五、云的观测
• 1、注意事项： 应尽量选择在能看见全部天空和水天线的位置上进行观测；如阳光 较强，需戴黑色眼镜；夜间观测应避开较强灯光进行。 • 2、云状和云量的观测和记录方法 • 3、最低云底高度的观测和记录方法 • 4、夜间云的观测 夜间观测应避开较强灯光进行，根据星光的有无和模糊程度来判断。例 如高云一般都可见星光，卷层云使星光模糊而均匀，卷云使星光有的地方明 亮有的地方模糊。 • 特殊情况的记录： 雾――全天无法辩明，总云量、低云量记10，低云栏记“三”； 部分天空可辨，总云量、低云量记10，低云栏记“三” 加可见云状。 霾――全天无法辩明，总云量、低云量记－，低云栏记“∞”； 部分天空可辨，总云量、低云量记－，低云栏记“∞ ” 加可见云状。 夜间无月光时，若不能判断云状，估计天空被遮蔽而看不到星光的那部分作 为总云量，云状、低云量栏记“－”。
2、影响海面能见度的因子 ――雾是影响海面能见度最主要的因子。 ――沙尘暴、烟、雨、雪、低云等 。 3、能见度等级术语
――能见度低劣（BAD）（0～2级） ――能见度不良（POOR）（3～4级） ――能见度中等（MODERATE）（5～6级） ――能见度良好（GOOD）（7级） ――能见度很好（VERY GOOD）（8级） ――能见度极好（EXCELLENT）（9级）
3、观测程序
每次观测在正点前30min开始至正点结速，气象项目观测在正点前 15min内进行，气压应在接近正点时观测。
4、观测要求：同时性、代表性和准确性
§8.5船舶海洋水文气象观测与编报 1
二、空气温度和湿度的观测
1、观测仪器：干湿球水银温度表、综合数字气象仪。 2、注意事项：干、湿球温度传感器应安装在百叶箱中，百叶箱应水平固 定在空气流通、远离热源的驾驶台顶上，距甲板1.5米处， 箱门方向不得与船头相同。 3、数据记录：准确度为－0.2℃～＋0.2℃，当相对湿度≤50％，准确度 －5％～＋5％；当相对湿度>50％，准确度－2％～＋2％。 4、测湿原理：t干－t湿>0℃，空气未饱和； t干－t湿＝0℃，空气饱和。
§8.5船舶海洋水文气象观测与编报 8
4、海面能见度观测的注意事项 1）观测方法：根据水天线的清晰程度。
2）注意事项：夜间观测时，应先在黑暗处停留至少5钟，
待眼睛适应后进行观测。 应选择在船上较高、视野开阔的地方（夜间应站在不受 灯光影响处）。 3）数据记录：取一位小数，不足0.1记为0.0，单位km。
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四、风的观测
1、观测仪器：手持测风仪；综合数字气象仪。 2、注意事项：应选择在船上四周无障碍、不挡风处，风向传感器的0°应 与船头一致。 3、数据记录：风向以度（°）为单位，取整数，风速（10分钟平均）以 米/秒（m/s）为单位，记到一位小数。 4、真风的求算：矢量三角形法。 例题：航速16节，航向西北，视风东北风，8m/s，求真风。
六、海面有效能见度的观测 1、海面能见度（Visibility）的概念 ―― 在海面上，正常目力在180度(1/2)以上的视野范围内所能看到的最
大水平距离，称为海面能见度。单位km或n mile。 所谓“能见”就是能将目标物的轮廓从天空背景上分辨出来。在海 洋上，通常以水天线作为目标物进行观测。大气透明度是影响能见度的直 接因子，其次是目标物和背景的亮度以及人的视觉感应能力。
水汽压和相对湿度；再利用水汽压（绝对湿度）查算露点
温度。
三、气压的观测
1、观测仪器：空盒气压表。 2、注意事项：气压表应水平安置并固定在温度少变、没有热源、不直接 通风处，应有减振装置并避免太阳光的直接照射。 3、数据记录：以百帕（hPa）为单位，准确度－1hPa～＋1hPa。 4、数据订正：刻度订正、温度订正、补充订正、高度订正。
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二、气温和湿度的观测
• 干湿球温度表观测：干球用来测定空气温度；干湿球温差
用来计算湿度；空气越干燥，干湿球温差越大，空气越潮
湿，干湿球温差越小。 • 注意事项：（1）保持百叶箱洁白。（2）按时加蒸馏水 （无蒸馏水加雨水，其次饮用水），不能加海水。（3）及 时更换纱布。（4）视线与温度表水银柱上端一致。（5） 遮住阳光、先读干球温度后读湿球温度，先读小数后读整 数。（6）当湿球纱布冻结时，停止湿球温度观测 • 湿度查算：利用气温和干湿球温差，在湿度查算表中查出
阵性雨夹雪――“ ” ；冰雹――“ ” ； 雷雨――“ ”
八、海浪的观测
1、观测项目：风浪高、涌浪向和涌浪波高。 2、观测方法：风浪、涌浪分别观测，各挑选较远处3～5个显著大波，求 这些பைடு நூலகம்高的平均值，分别作为风浪、涌浪的波高值。 观测涌浪向时，用罗经上的方位仪。一般连续观测10个较 大波浪的周期，然后求平均值作为所测结果。 3、注意事项：观测点应选择在视野开阔处，当船体发生倾斜时，波高要 进行倾角订正。 如海面上同时存在几个不同方向的涌浪,按规定只对其中 波高最大的那列涌浪的波高和涌浪向进行观测
夜间无星光无月亮无法观测时，记为“－”。
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七、天气现象的观测
1、观测方法：现在天气现象是在定时观测时所观测到的天气现象， 过去天气现象是在定时观测之间六小时内所观测到的天 气现象。 2、天气现象的符号： 霾――“∞”； 轻雾――“＝”； 雷暴――“ ”； 龙卷――“][”； 雾――“三”；毛毛雨――“，”； 雨――“ ”； 雪―― “*”； 雨夹雪――“ ” ； 阵雨――“ ”； 阵雪―― “ * ”；