空气温度和土壤温度的观测分析
实验2温度的观测
实验二、温度的观测温标： 气温是衡量空气冷热程度的物理量，表示空气分子运动的平均动能的大小。
我们通常用摄氏温标（t ）来表示，也有用华氏温标（F ，欧美习惯用此温标）表示的，理论研究工作中常用绝对温度（T ）表示，其换算关系为： t = 5×( F─32 ) /9 ， t = T ─ 273.15一、 测量气温常用的仪器 （1）玻璃温度计：感应部分是一个充满液体的玻璃球或柱，与感应部分相连的示度部分是一端封闭、粗细均匀的玻璃毛细管，测温液体通常用水银、酒精或甲苯等。
由于玻璃球内液体的热胀系数远大于玻璃，毛细管中的液柱会随温度变化而升降。
常用的玻璃温度计有最高温度表，最低温度表和干湿球温度表。
a ） 最高温度表：是专门用来测定一定时间间隔的最高温度的，它的构造是在球部底处置一根玻璃针，直伸到毛细管口，使毛细管口变狭。
温度上升时，水银膨胀，压力增大，迫使水银挤过狭管上升。
温度下降时，因无足够压力使水银挤过狭管回到球部，水银柱就在狭管处断裂，于是狭管以上这段水银柱的顶端，就保持在过去一段时间内温度表曾感受到的最高温度示度上，因而可测得最高温度。
b ） 最低温度表：是专门用来测定一定时间间隔的最低温度的，它用酒精作测温液，在毛细管内放一枚游标，温度上升时，酒精膨胀可越过游标上升，而游标本身由于顶端对管壁有足够的摩擦力，能维持在原处不动。
温度下降时，酒精柱收缩到与游标顶端相接最高温度表最低温度表触时，由于酒精液面的表面张力比游标对管壁的摩擦力要大，使游标不致突破酒精柱顶而借液面的表面张力带动游标下滑。
也就是说，游标只能降低，不能升高。
所以，游标离球部较远一端的示度，就是一定时间间隔内曾经出现过的最低温度。
c ） 干湿球温度表：也就是普通的温度表，它的测温液体为水银，用普通的温度表可以测定任一时刻的气温变化。
d) 阿斯曼通风干湿球温度表是德国人R·阿斯曼1887年所创，两支棒状温度表放置在防辐射性能极好的通风管道内，机械或电动通风速度为2.5米/秒。
2空气温度及土壤温度测量
生态学基础实验
(二)观测和记录
1. 0、5、10、15、20cm地温表于每日02、08、 14、20时观测；地面最高、最低温度表于每 日20时观测一次，并随即进行调整。
2. 观测时，要踏在踏板上，按0cm、最低、最 高和5、10、15、20cm地温的顺序读数。观 测地面温度时，应俯视读数，不准把地温表 取离地面。读数记入观测簿相应栏，并进行 器差订正。
实验二 空气温度及土壤温度测量
生态学基础实验
空气温度及土壤温度测量
一、实验目的 二、实验原理 三、仪器设备 四、操作步骤 五、结果计算 六、分析及讨论
生态学基础实验
一、实验目的
通过实验，学习土壤温度及空气温度的测定， 了解相关测量仪器的使用及安置
生态学基础实验
二、实验原理
温度表（见图）是根据水银（酒精）热胀冷缩的 特性制成的，分感应球部、毛细管、刻度磁板、外套 管四个部分。 地面温度表(又称0cm温度表)、 地面最高和最低 温度表的构造和原理，与测定空气温度用的温度表相 同。 5、10、15、20cm曲管地温表的结构和原理基 本同上，只是表身下部伸长、长度不一，并且在感应 部分上端弯折，与表身成135°夹角。
生态学基础实验
1. 最高温度表每天20时观测一次，读数记入观测簿相 应栏中，观测后进行调整。观测最高温度表时，应 注意温度表的水银柱有无上滑脱离窄道的现象。若 有上滑现象，应稍稍抬起温度表的顶端，使水银柱 回到正常的位置，然后再读数。
2. 各种温度表读数要准确到0.1℃。温度在0℃以下时， 应加负号（“-”）。读数记入观测簿相应栏内，并 按所附检定证进行器差订正。如示度超过检定证范 围，则以该检定证所列的最高（或最低）温度值的 订正值进行订正。
实验1 温度测定
1．普通温度表 普通温度表用于读取观测时的温度，一般采用 水银温度表，但测量-36℃以下的低温时则使用酒精 温度表。普通温度表主要有干湿球温度表和地面普 通温度表。测量地面温度的普通温度表称地面普通 温度表；测量空气温度的普通温度表称为干球温度 表，如果普通温度表的感应球部包裹着湿润的纱布， 便为湿球温度表，湿球温度表和干球温度表配合可 测量空气湿度。干湿球温度表主要有百叶箱干湿表 和通风干湿表，百叶箱干湿表安置在百叶箱中，测 量1.5m高度的空气温湿度；通风干湿表是一种带有 机械通风装置的便携式的测量空气温湿度的仪器， 常用于小气候观测和野外考察观测。
玻璃液体温度表主要由感应球部、毛细管、刻 度磁板和外套管四个部分构成，见图2-1，读数精确 到0.1℃。常用的温度表主要有普通温度表、最高温 度表、最低温度表、曲管地温表和直管地温表等， 除普通温度表中的干湿球温度表的刻度分度为0.2℃ 外，其它的温度表的刻度分度均为0.5℃。
图2-1 普通温度表
2．最高温度表 最高温度表用于测量一段时间内出现的最高温度，采用水银 温度表。其构造与普通温度表基本相同，不同之处是将最高温度 表靠近感应球部的毛细管制成更细小的狭窄细管，或在感应球部 的底部固定一枚玻璃针，针尖插入毛细管内使这一段毛细管变窄， 如图2-2。温度升高时，感应球部受热，球部内的水银体积膨胀， 压力增大，迫使水银挤过窄口进入毛细管；温度降低时，感应球 部失热，球部内的水银体积收缩，但由于水银体的内聚力小于通 过窄口时的摩擦力，毛细管中的水银无法缩回球部，水银柱在窄 口处断裂，窄口以上毛细管中的水银柱仍停留在原处。因此，毛 细管中的水银柱上端所示的温度即为过去一段时间内曾经出现过 的最高温度。
图2-3 最低温度表
4．曲管地温表 曲管地温表用于测量浅层土壤温度，以水银作为测温 液体，在曲管地温表表身靠近感应球部处弯曲成135°的 折角，如图2-4。一套曲管地温表通常有四支，分别测量5、 10、15、20cm深度的深层土壤温度，测量的深度越深， 表身的长度越长，在安装时曲管地温表的示数部分都能露 在地面上，以便于观测读数。
实验二 农业环境温度的测定与分析
实验二农业环境温度的测定与分析一、实验目的：掌握常见温度观测仪器的构造、原理及操作使用方法和农业环境温度的观测内容，并按规范要求对观测资料进行简单分析。
二、实验准备：最高温度表、最低温度表、干湿球温度表、曲管地温表、温度自记仪、百叶箱、通风干湿表（阿斯曼）等。
三、实验内容：（一）农业环境温度的测定及分析内容1、近地气层气温（一般为1.5米高处的气温）的测定及日平均温度的计算。
2、土壤温度（地面以下20cm）的测定及土壤温度垂直分布分析。
3、温度随时间变化（主要是日变化）的测定及分析。
（二）主要测温仪器的类型、构造及应用原理1、玻璃液体温度表（最高温度表、最低温度表、干湿球温度表、曲管地温表、水温表等）。
①、测温原理：玻璃与水银和酒精的热胀冷缩系数的差异。
②、构造：球部：装水银或酒精(大部分是水银)。
水银具有几个优点：比热小，导热系数大，易于提纯，沸点高，蒸汽压小，内聚力大，不易与玻璃发生浸润作用，不透明等。
但水银的熔点较高（-38.9℃），不宜作测低温的温度表用。
酒精：因膨胀系数不稳定，纯度差，易蒸发，但具有熔点低的特点（-117.3℃）故可用来制作最低温度表。
③、常用温度表介绍：A、普通温度表（干湿球温度表）：测定空气温度用。
由球部、毛细管、刻度板、套管等组成。
球部装水银，刻度板最小刻度0.2℃，观测时读数要精确到0.1℃。
B、最高温度表：测定某一时段内的最高温度用。
构造特点：在球部有一玻璃针，伸入毛细管。
使球部与毛细管之间形成一个窄道。
在某一时段内，温度升高时，球部水银体积膨胀，产生的压力大于狭管处的摩擦力，水银可以沿毛细管上升；温度下降时，被挤出的水银由于狭管处的摩擦力，回不到球部，因而毛细管内的水银柱顶端可表示出这一时段内的最高温度。
最高温度表为了防止重力作用的影响，表身应水平安放；为了防止水银柱滑向头部，也可将头部稍稍的放高一点。
观测最高温度后，应按规定进行调整，其方法是：用右手握紧表身中上部，球部向下，把手伸出和身体成30度角，在水平面45度范围内背阳光用力甩动几次，待其示数与干球温度示数相差不超过0.2℃时为止。
农业气象学之温度观测实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除农业气象学之温度观测实验报告篇一：气象学实验指导1,2农业资源与环境专业《农业气象学》实验指导实验一：太阳辐射与风、气压的观测（4学时）实验目的：1.学会用便携式辐射计观测太阳总辐射、太阳直接辐射和天空散射辐射；用暗筒式日照计观测日照时数；用照度计观测光照度的方法。
2.印证朗伯定律和可见光在太阳直接辐射、天空散射辐射和总辐射中比率的变化规律。
3.使学生了解并学会气压计，动槽式气压表的使用方法及目测风向风速的方法，了解三杯和电接风向风速计的原理与使用方法，掌握热球式微风仪的测风方法。
实验准备：便携式辐射计，暗筒式日照计，照度计，日照自记纸（一张是有纪录的），气压计，动槽式气压表，三杯风向风速表，热球式微风仪，电接风向风速计，计算器，计算纸，直尺，铅笔，记录板。
实验内容：1.介绍实验原理：①由于“朗伯定律”只适用于平行辐射线，又在总辐射中太阳直接辐射占主要地位，所以观测结果应该是：sm?sm?sinh；Q???Q?sinh；D在各个方向上的差异较小。
太阳高度角的计算方法：sinh=sinφ?sinδ+cosφ?cosδ?cosωφ=39°42′；δ由查表获得；ω=（t－12）×15°/h②由于可见光在散射辐射中所占的比例较大，所以观测结果应该是：若设sd、s和sb分别为Rsd、Rs和Rsb的光照度，则：sdssb??。
RsdRsRsb③日照百分率=日照时数/可照时间×100%可照时间n=2?0；cosω0=－tgφ·tgδ0?115?h2.介绍便携式辐射计，日照计，照度计、气压计，动槽式气压表等仪器的构造原理和使用方法及目测风向风速的方法，简介三杯风向风速表、热球式微风仪、电接风向风速计的原理与使用方法。
3.学生熟悉各种仪器的构造和观测方法。
4.实地观测太阳辐射和日照，印证上述实验原理。
地点选在励慧园草坪。
实验步骤：室内---熟悉各种仪器的构造原理和观测方法室外---太阳辐射和日照的观测：在开阔地草坪上按下述顺序进行辐照度和光照度的往返平行观测，共往返两次，每个往返用9分钟，中间休息2分钟，共用20分钟。
气象学实验报告
二、材料和方法
测点：代表性、比较性 明确：观测地段、观测项目、观测高度和观测时间
2.1 测点概况 1、测点名称（编号）、地理位置、海拔高度。 2、地形及附近水体，当地地形一般特征。 3、植被状况、植被特征、森林组成、树种、
林龄、冠层厚度、层次结构等。 4、土壤状况、土壤名称、种类、组成。 5、周围建筑物状况。
后通风
59′将风速表悬挂在1m高处，松开罗盘小套 管，按下启动杆。
60′读150cm干、湿球温度，连续读三次， 读后通风
01′读风向及指示风速。 02′读20cm干、湿球温度，连续读三次，读
后通风。
03′读气压。（经三次订正得出气压值）
05′观测地温
三、结果分析
（一）单点分析 3.1 太阳辐射日变化
农业气象实验
实验三 空气湿度的观测
实验目的 了解测定空气湿度的原理、测湿仪器的构造，掌握空气湿度的观测方法。
实验器材 干湿球(球状)温度表，阿斯曼通风干湿表，百叶箱，计算器，纱布，纱线、蒸馏水。
空气湿度测量原理与方法
热平衡法：潮湿物体表面水分蒸发带着热量，使其温度下降，其温度下降值与蒸发速度正相关， 测量其温度变化值可以推算空气的水汽压。
思考题
试述玻璃液体温度表的观测原理。 为什么最低温度表要用酒精作测温液体？其它温度表用水银作测温液体？ 普通温度表、最高、最低温度表、曲管地温表的构造有何不同？ 最高、最低温度表的测量原理是什么？观测后如何调整？ 用玻璃液体温度表测量空气温度需要满足哪些环境条件？为什么？对于土壤温度又怎样？
水银槽：分为上下两部分，中间有一玻璃圈可以看见槽内水银面。槽的上部为一由很软的羊皮制成的皮 囊，其特性是能通空气而不漏水银。皮囊的一头牢固紧扎在玻璃内管上，，木杯中央凸出成圆筒形，内 管即通此木杯而伸入槽内。用来指示刻度零点的象牙针固定在木杯的平面上，尖端向下。槽的下部有一 皮囊，呈圆袋状，袋口扎在一硬木制的木杯下部，此木杯分成上下二截，以螺旋紧连着，上下木杯的外 面有一用以调节水银面的调整螺旋，螺旋的顶部有一小木托顶住下皮囊以免皮囊摩损。
几何形变：某些物体的长度、形状等与空气相对湿度相关，测量其形变值，推算空气相对湿度。 露点法：当未饱和空气降低温度时，其相对湿度增加，温度降低到其露点时，空气达到饱和而结
露，测量这时的空气温度值即为其露点温度。 电学特性：某些物体的介电系数等随空气湿度不同而改变，测量其电学性质而推算空气的相对湿
涂药注意事项
涂刷日照纸应在暗处或夜间弱灯光(最好是红灯光)下进行。涂药前，必须先用脱脂棉把需涂药的 日照纸表面逐张擦净(去掉表面油脂，使纸吸药均匀)。
农业气象学之温度观测实验报告
3、百叶箱的作用是什么？
4、什么缘故测定气温的温度表要安置在百叶箱内，而测定地面温度的温度表却放置在露天？
五、依照下面两个表格中的数据进行自记温度计的时刻订正和记录订正。
表1 温度计的时刻订正
表2
温度计的记录订正
六、记录空气、地面和浅层土壤温度，依照所测数据绘制土壤温度的垂直廓线图，并分析其特点。
者hPa表示。
（2） 饱和水汽压：空气中水汽含量达到必然程度后达到某一特定值称为饱
和水汽压，用E表示。
（3） 饱和差：必然温度条件下，空气实际水汽压与饱和水汽压的差值叫饱
和差。
（4） 露点温度：在空气中，水汽含量不变气压必然的条件下，当空气降低
到水汽达到饱和水汽压时称为露点温度。
实验三、风速、风向、气压额测定
四、实验数据测定
一、空气温度的测定
3、草坪地温观测
五、实验数据分析
①分析当天观测场地温、草坪地温和空气温度的不同及其随时刻转变的特点。 ②以土壤温度为横坐标、土壤深度为纵坐标，画图分析土壤温度的垂直散布特点。
实验三空气湿度的测定
实验日期：
一、实验目的
二、原理和方式
三、实验步骤
四、实验数据测定和结果分析
年 级、专 业小组成员姓名
华南农业大学农学院作物科学技术系
XX．9
实验二 温度的测定
日期 成绩 指导教师 谢 利
一、实验目的和要求
二、实验仪器
三、实验内容
一、对照仪器，熟悉各类温度表（计）的用途及构造特点；
二、对空气温度和地面温度进行标准的观测，做好记录并进行器差订正。
四、实验作业
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植物生产环境
3）最低温度表
是用来专门测定一定时间间隔内的最低温度的
一种仪器。它的测温液是酒精。
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最低温度表水平放置时，游标停留在某一位置。当温 度上升时，而游标由于其顶端对管壁有足够的摩擦力，使 它能维持在原处不动；当温度下时，酒精柱收缩，由于酒 精液面的表面张力比游标对管壁的摩擦力要大，使游标不 致突破酒精往顶而借表面张力将游标带下去。由此可知游 标是只能降低不能升高。 故游标离球部较远一端的示度，即是一定时间间隔内 曾经出现过的最低温度。
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讲课人：史培华 系别：农艺系
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本节内容：
实验目的 实验材料用具 操作步骤
实验结果
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一、实验目的
1.了解玻璃液体温度表、温度计的构造和原理。
2.能识别常用的各种温度表。
3.掌握气温和土壤温度的测定方法，并能独立进
行观测。
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二、材料及用具
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2.3 温度计
1）功能：温度计是自动记录气温连续变化的仪器。从 自记记录上可以获得任何时间的气温情况，极端值( 最高值与最低值)及其出现时间。 感应部分（双金属片） 2）构造：传递放大部分（杠杆） 自记部分（自记钟、纸、笔）
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（1）感应部分——双金属片
双金属片是由两层热膨胀系数相差很大的金属 薄片热压而成。 热膨胀系数大的，称为主动片，材料：黄铜 热膨胀系数小的，称为被动片，材料：铟钢
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2.2 各种液体温度表
外套管
1）、普通温度表 2）、最高温度表 3）、最低温度表
干球温度表
湿球温度表
刻度板
毛细管
感应球部
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1）普通温度表
是一种内标式玻璃液体温度表，用以测定任一时刻 温度变化的一种仪器。 测温液: 酒精、水银 1） 水银具有比热小，导热系数大、易于提纯、沸点 高，内聚力大，与玻璃不发生浸润作用，以及不透明 易于读数等优点，为主要的测温液体。但水银的熔点 太高。不宜作为测低温用的温度表。 2）酒精虽然本身有膨胀系数、不够稳定、纯度差、 易蒸发以及与玻璃起浸润作用等缺点，但却有熔点低 的特点，故用来制作最低温度表和供气温降至－36℃ 以下时用的酒精温度表。 水银的熔点:-38.9 ℃ 酒精的熔点:-117.3 ℃
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2）最高温度表
用来专门测定一定时间间隔的最高温度的一种仪器。其构 造与普通温度表基本相同，但在接近球部附近的内管里嵌 有一根玻璃针。 当温度上升时，水银能够在毛细管管壁和玻璃针尖之间挤 过；温度下降时，当水银由毛细管流回球部时，在狭管处 的摩擦力超过了水银的内聚力，水银就此中断，因此在温 度下降时，处在狭管上部的水银柱仍然留在管内，温度表 的最高示度就被保留下来。
干球温度表、最高温度表、最低温度表、温度 计测温仪器、地温计。
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2.1 温标
为了能定量的表示物体的温度，就必须选定衡量温 度的尺度，称为温标。
温标的分类
温标 热力学温标(T) 单位 开尔文(K) 换算公式 T=273.15+t
华氏温标(F) 摄氏温标(t)
华氏度(℉) 摄氏度(℃)
℉=9/5℃+32 ℃=5/9（℉-32）
3）避免视差 观测时必须保持视线和水银柱顶端齐平。 4）注意复读 避免发生误读或颠倒零上、零下的差错。 5）最高、最低温度表的调整。最高、最低温度表观测后应立即调整。
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最高温度表的调整方法：用手握住表身，感应部分 向下臂向外伸出约30°的角度，用大臂将表前后甩动 ，毛细管内水银就可以下落到感应部分，使示度接近于 当进的干球温度。调整后，把表放回到原来的位置上时 ，先放感应部分，后放表身。
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四、实验结果
1.对照仪器，认识各种温度表的用途及构造特征，并将 结果写在实习作业本内。 2.在气象观测场内进行规范的空气温度与地面温度的观 测，做好记录并进行器差订正。
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2.4 曲管地温计
曲管地温表是一种测定浅层不同深度土壤温度的温度表。管 部长而弯曲，球部感应部分埋入土壤一定深度。球部附近的 管子弯曲成135°角度，玻璃套管下部（自球部到温标的起 点）用石棉灰充填，再用棉花填塞和火漆固定，以防套管内 空气对流。
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三、操作步骤
（一）空气温度的观测方法
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（2）传递放大部分（杠杆）
感应部分的变化是很小的 ，因此必须利用杠杆来传
递和放大。目前台站采用
的温、湿、压自记仪器一 般都采用二级放大。
图
温度计二级放大原理图
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（3）自记部分
安装：温度计应稳固地安装在大百叶箱中下面架
子上，底座保持水平，感应部分中部离地1.5m。
横线：时间线 1大格：1小时 1小格：15分钟 竖线：数据线 1大格：10℃ 1小格：1 ℃
最低温度表的调整方法：将球部抬起，使游标滑到 酒精柱顶端。放回原处，闲防顶部后放球部，以免游标 发生移动。
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（二）土壤温度的观测方法
地温的定时观测顺序按地面、地面最低、地面最高 及5、10、15、20cm的温度时，应站在踏板上俯视读数，不准把 地温表取离地面。
按照普通温度表，最高温度表，最低温度表的顺序进行读数。普通 温度表每天观测四次（02时、08时、14时、20时），最高、最低温度 表每天20时观测一次。
1）各种温度表读数要准确到0.1℃。温度在0℃以下时，应加负号。
2）各种温度表读数要迅速准确，先读小数后读整数，尽量缩短观测时 间。动作要迅速，读数力求敏捷，尽量缩短停留时间，并且勿使头、 手和灯接近球部，不要对着温度呼吸。