2降水过程的模拟
科普实践动手制作水循环模型
科普实践动手制作水循环模型水循环是地球上重要的自然循环过程之一，也是维持地球上生态平衡和气候变化的关键因素。
为了帮助大家更好地理解水循环的原理和过程，下面将介绍如何制作一个简单的水循环模型。
材料准备：1. 一个透明的塑料容器（如瓶子或塑料盒子）2. 蓝色染料（如食用色素）3. 温水4. 冰块5. 小型植物（如小草或绿色叶片）6. 纸巾或棉球7. 插花泡沫（可选）步骤一：制作云朵1. 将透明塑料容器填满温水，约占容器的1/3。
2. 在容器的一侧加入几滴蓝色染料，代表天空中的水蒸气。
步骤二：制作地面和植物1. 在另一个容器中放入冰块，代表高山或冰川，使其保持冷却状态。
2. 将小型植物放置在另一个容器内，代表陆地上的植被。
步骤三：制作水的蒸发和凝结1. 在容器中加热水，模拟太阳的热量使地面的水蒸发。
2. 用纸巾或棉球覆盖容器口，让水蒸气凝结在上面，形成云朵。
步骤四：制作降水1. 当云朵中的水蒸气凝结得足够多时，水滴会从云层中降落，即形成降水。
2. 使用插花泡沫，让水滴自由落下，模拟降水的过程。
制作流程完成后，我们就可以观察到水循环的整个过程：首先，太阳的热量使地面上的水蒸发，形成水蒸气。
水蒸气上升到高空，凝结成云朵。
云朵中的水蒸气经过长时间的凝结，形成水滴，最终形成降水，如雨水、雪等。
降水之后，一部分水回到地面并被植物吸收，一部分水蒸发回到大气中，继续循环。
这样一来，水就完成了从地面到大气再回到地面的循环过程。
通过制作水循环模型，我们可以直观地观察到水循环的过程，深入了解水在自然界中的运动轨迹以及对地球生态系统的重要性。
同时，通过观察模型过程中的变化，我们还可以讨论水循环对气候变化和水资源分配的影响。
例如，如果加入不同的因素，如温度变化、地形地貌等，我们可以模拟出不同地区和季节的水循环特点。
总之，制作水循环模型是一种有趣、直观的科普实践方法，可以帮助我们更好地理解水循环这一自然现象，并认识到水资源保护的重要性。
模拟雨的形成实践报告(2篇)
第1篇一、实践背景雨，是地球上最重要的水资源之一，对人类生活、农业、生态环境等方面都具有极其重要的作用。
为了深入了解雨的形成过程，提高对气象知识的认识，我们组织了一次模拟雨形成的实践活动。
通过模拟实验，我们可以直观地观察雨的形成过程，加深对气象学知识的理解。
二、实践目的1. 了解雨的形成过程；2. 掌握模拟雨形成的实验方法；3. 提高团队协作能力；4. 培养对气象学知识的兴趣。
三、实践内容1. 实验原理雨的形成是一个复杂的物理过程，主要包括以下几个步骤：（1）水汽蒸发：地表水体（如海洋、湖泊、河流等）在太阳辐射下蒸发，形成水蒸气进入大气层；（2）凝结：水蒸气上升到一定高度，遇到冷空气，温度降低，凝结成小水滴；（3）聚积：小水滴在空中不断聚集，形成较大的水滴；（4）降水：当水滴达到一定大小，由于重力作用，它们会从云层中落下，形成雨。
2. 实验材料（1）透明塑料瓶或玻璃瓶；（2）水；（3）酒精；（4）冰块；（5）彩色笔；（6）塑料尺。
3. 实验步骤（1）将透明塑料瓶或玻璃瓶装满水，加入少量酒精；（2）用彩色笔在塑料瓶或玻璃瓶上标记水面的高度；（3）将冰块放入瓶子中，观察水面的变化；（4）等待一段时间，观察水滴的形成和下降；（5）记录实验数据，分析雨的形成过程。
四、实践过程1. 实验准备首先，我们准备好实验材料，包括透明塑料瓶、水、酒精、冰块、彩色笔和塑料尺。
然后，将水倒入塑料瓶或玻璃瓶中，加入少量酒精，用彩色笔在瓶子上标记水面的高度。
2. 实验操作将冰块放入瓶子中，观察水面的变化。
由于冰块融化，瓶子中的水量减少，水面下降。
此时，我们可以看到水滴在瓶口处形成，逐渐变大，最终从瓶口落下，模拟雨的形成过程。
3. 实验记录在实验过程中，我们记录了水滴形成和下降的时间，以及水滴的大小。
通过观察和记录，我们发现，随着冰块融化，水滴逐渐增多，水滴大小也在不断增大。
4. 实验分析通过本次实验，我们了解到，模拟雨的形成过程主要包括水汽蒸发、凝结、聚积和降水四个步骤。
模拟雨的形成实验报告(2024)
引言：在自然界中，雨是一种常见的降水形式。
它对地球生态系统和气候起着重要的作用。
为了更好地理解雨的形成原理，本实验旨在模拟雨的形成过程并研究其相关因素。
通过实验，我们可以深入了解雨的形成机制以及与之相关的一些关键变量。
概述：实验主要分为五个大点来阐述雨的形成过程：湿度增加、冷却、凝结、云滴的成长、降落与聚结。
每个大点下面讨论59个小点以详细阐述相关内容。
通过这个结构化的组织，我们能够逐步分析雨的形成过程及其对气候系统的影响。
正文：一、湿度增加1.大气湿度的定义和测量方法2.湿度的影响因素：温度、水汽含量、气流3.湿度增加的原因：蒸发、蒸发冷却、水汽输送4.湿度增加与气候的关系：热带、亚热带、温带等区域的湿度差异5.实验中如何模拟湿度的增加：使用湿度调节设备或植物蒸腾等方式二、冷却1.大气冷却的原因：辐射冷却、对流冷却、蒸发冷却2.冷却与气候的关系：高山、寒带等地区的温度差异3.冷却对湿空气的影响：水汽的凝结、云的形成4.实验中如何模拟冷却：通过制冷设备或物体辐射散热等方式三、凝结1.水汽凝结的原理：饱和水汽的形成、稳定过饱和和云凝结核的作用2.凝结与气候的关系：云的形态和高度与气候的关系3.凝结对大气环境的影响：降水形式的区分、云的发展和消散4.实验中如何观察凝结现象：冷凝管等实验设备四、云滴的成长1.云滴的构成和特征：水/冰的核心、云滴的大小和形状2.云滴的成长机制：湿度饱和、浓度差异、碰撞和凝结3.云滴成长与云的发展：云层的厚度和颜色的变化4.云滴对大气降水的影响：云中水汽的转化、降水的形成5.实验中如何观察云滴的成长：显微镜观察、粒子计数仪等实验设备五、降落与聚结1.降落与聚结的原理：由云滴到雨滴的过程2.降落与聚结对降水的影响：雨滴的大小和速度、降水类型的区分3.降落与聚结与气候的关系：降水分布和强度的季节变化4.实验中如何观察降落与聚结：使用沉降仪器和粒子计数仪等实验设备总结：通过对雨的形成过程进行实验模拟，我们深入了解了湿度增加、冷却、凝结、云滴的成长、降落与聚结等关键步骤。
降水量的测量
我们来测量
1、用喷水壶模拟降水，记录好时间。 2、把雨量器改在水平桌面，读出刻度。 3、换算成24小时降水量。
注意事项
1）收集降水量的杯子尽量放在雨中央。 2）把水一次性倒进去，实验开始时扳下开关 3）实验结束后把模拟降雨器放回原处，收集 降水量的杯子从水槽中取出擦干外壁，小心 地放在桌上（注意要保存里边的降水量）。 4）将水槽中其他多余的水倒入桶中，擦干课
桌，完成实验。
尤溪县城关小学5）实验只做一，想好再动手。等级小雨
中雨
大雨
暴雨
大暴雨
特大暴雨
24小时 小于10 10-25毫 25-50毫 50-100 的降水量 毫米 米 米 毫米
100-200毫 米
大于200 毫米
降水量（毫米） 80 70 60 50
40
30 20 10 0
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
日期（日）
体验不同形式的降水量实验教案
体验不同形式的降水量实验教案教学目标：通过降水实验，让学生深入了解和体验不同形式的降水量，增强对气象知识的认知，培养学生的观察能力和实验操作能力。
教学内容：本节课将介绍和体验不同形式的降水量，包括雨、雪、冰雹等，通过实验让学生亲身体验降水带来的巨大能量和影响。
教学步骤：1、雨的实验材料：水、玻璃瓶、滴水漏斗、天平。
步骤：①将玻璃瓶放在天平上，记录下瓶子的净重，再往里加入100克水，记录下瓶子的总重。
②用滴水漏斗向瓶子里滴水，每滴滴入就记录下瓶子的重量，并观察瓶子里的水是如何受到影响的。
③持续几分钟后，观察瓶子上的水珠变化。
分析：通过这个实验，学生可以清楚地了解到雨是如何落下来的，在过程中可以感受到各种感官体验，是对学生视觉和听觉的观察。
通过实验，学生可以了解雨在天气中的重要作用。
2、雪的实验材料：冰块、盐、透明的袋子、胶布、清水。
步骤：①将一个小冰块塞进透明的袋子里，并加上适量的盐，让冰块和盐混合在一起。
②在准备好的溶液上打上胶布，放在室外或室内的冰箱冷藏室中。
③在寒冷的环境下等待，观察袋子里的冰块是否开始变成白色的雪。
分析：这个实验可以让学生了解雪是如何形成的，而不仅仅是从天空中掉下来的。
透过观察实验，学生可以知道雪凝结成冰晶的过程，而盐则是一种加速冰晶形成的化学物质。
3、冰雹的实验材料：纸巾、干冰、抽屉式冰箱、布、塑料袋。
步骤：①将干冰放入布中，并将包裹着干冰的布放入塑料袋子中，并密封好。
②将塑料袋子中的空气压缩，抽出一些气体，然后将密封好的塑料袋子放到抽屉式冰箱中。
③持续观察几小时，或者让它待在冰箱里过夜，然后取出塑料袋子，打开查看。
分析：这个实验仿佛在模拟冰雹的形成，让学生了解冰雹是怎样从云中落下来的，以及它们对环境和人类造成的重大影响，学生可以从中体验到冰雹能量带来的惊人效果。
教学总结：通过降水实验，学生可以深入了解各种气象现象的形成过程，从而提高他们的科学探究和实验操作能力，也加深了对感性知识的理性理解，有助于构建一个全面的科学知识体系。
科学实验课水循环的奥秘
科学实验课水循环的奥秘水循环是地球上水资源循环利用的重要过程，也是地球上维持生命的关键之一。
在科学实验课上，我们可以通过一系列的实验来揭示水循环的奥秘，进而加深对这一自然过程的理解。
本文将通过实验步骤及结果分析，探讨水循环的原理和应用。
实验一：蒸发与凝结材料：烧杯、冷凝管、冷水、热水、盖子步骤：1. 将烧杯中倒入适量的冷水，并放置冷凝管于烧杯口。
2. 用盖子盖住烧杯，等待数分钟。
3. 观察冷凝管的变化。
结果分析：经过一段时间后，我们可以观察到冷凝管上出现了水滴，这是因为烧杯内的水受热后发生了蒸发，蒸汽上升后接触到冷凝管表面后变为液态水，也即发生了凝结。
这个实验生动地展示了水循环中的蒸发和凝结过程。
在自然界中，太阳照射地面的水域和植被时，水会受热蒸发成水蒸气，形成云，然后在冷凝核的作用下，水蒸气再凝结成水滴，最终以雨、雪、露水等形式返回地面。
实验二：降水过程材料：玻璃器皿、热水、盖子、冷凝器、剪刀步骤：1. 将玻璃器皿中倒入适量的热水，并盖上盖子。
2. 在盖子上放置一冷凝器，在冷凝器口处用剪刀剪一个小孔。
3. 等待片刻，观察冷凝器内的变化。
结果分析：经过一段时间后，我们可以观察到冷凝器内开始出现水滴。
这是因为热水受热后蒸发出的水蒸气通过冷凝器内的小孔排出，并在冷凝器内面冷却后凝结成水滴。
这一实验展示了水循环中的降水过程。
当水蒸气上升到高空时，遇到较低温度的空气而冷却，形成小水滴聚集形成云，进一步聚集形成云滴，当云滴增大到一定程度时，就会从云层中降落下来，表现为降水，如雨、雪等形式。
实验三：地下水循环材料：塑料容器、细沙、石头、植物、蓄水盆步骤：1. 将塑料容器放置于蓄水盆内。
2. 在容器底部铺一层细沙，然后放置一层石头。
3. 撒上适量的种子并浇水，使其充分吸收。
4. 观察植物生长及水分的变化。
结果分析：通过这个实验，我们可以观察到植物通过根系吸收土壤中的水分，并通过蒸腾作用释放水蒸气。
这些水蒸气最终在大气中冷却凝结成云，并降落到其他地方。
人工模拟降雨实验注意事项
人工模拟降雨实验注意事项人工模拟降雨实验是气象科学研究中的重要手段，通过模拟不同条件下的降水过程，可以帮助科研人员更好地理解大气中的水循环和降水规律。
然而，在进行人工模拟降雨实验时，需要注意一些重要的事项，以确保实验结果的准确性和可靠性。
选择适当的实验设备和方法至关重要。
在进行人工模拟降雨实验时，需要选择适合研究对象和目的的实验设备，例如喷雾器、云室等。
同时，还需要根据实验要求选择合适的模拟降雨方法，如人工喷洒、云室模拟等。
只有选择合适的设备和方法，才能确保实验结果的准确性和可靠性。
控制实验环境和条件也是十分重要的。
在进行人工模拟降雨实验时，需要严格控制实验环境和条件，如温度、湿度、风速等。
这些环境因素会直接影响降雨过程的模拟效果，如果环境条件不合适，可能会导致实验结果的失真。
因此，在进行实验前，需要对实验环境进行充分的调查和准备，确保实验条件的稳定和一致性。
实验过程中需要注意数据采集和记录的准确性。
在进行人工模拟降雨实验时，需要及时记录实验过程中的关键数据，如降水量、降水强度、降水时长等。
这些数据对于后续的数据分析和结果解读至关重要，因此需要确保数据的准确性和完整性。
同时，还需要定期对实验设备进行检查和校准，以确保实验数据的可靠性和真实性。
实验结束后需要对实验结果进行分析和总结。
在进行人工模拟降雨实验后，需要对实验结果进行详细的分析和总结，找出实验中存在的问题和不足之处，并提出改进建议和建议。
只有通过对实验结果的深入分析和总结，才能更好地推动气象科学研究的发展，为人类社会的可持续发展做出贡献。
总的来说，进行人工模拟降雨实验需要严格遵守实验流程和注意事项，确保实验结果的准确性和可靠性。
只有通过科学的实验设计和严谨的实验操作，才能取得令人满意的研究成果，推动气象科学的发展和进步。
希望以上内容能够帮助大家更好地进行人工模拟降雨实验，为气象科研事业的发展贡献自己的力量。
模仿降水的实验报告
一、实验目的1. 了解模仿降水技术的原理和作用；2. 掌握模仿降水实验的操作方法；3. 评估模仿降水技术对农作物生长的影响。
二、实验原理模仿降水技术是一种利用高科技设备模拟自然降雨过程，为农作物提供所需水分的技术。
通过模拟降雨，可以提高土壤含水量，改善作物生长环境，从而提高农作物产量和品质。
三、实验材料1. 实验设备：卷盘式喷灌机、温度计、湿度计、土壤水分传感器、摄像头；2. 实验场地：农田；3. 实验作物：小麦；4. 实验时间：2024年6月15日至2024年8月15日。
四、实验方法1. 实验分组：将农田分为两组，A组为对照组，B组为实验组；2. 实验操作：（1）A组：按照正常灌溉方式，保证土壤含水量在适宜范围内；（2）B组：使用卷盘式喷灌机进行模仿降水实验，模拟自然降雨过程，喷灌时间、喷灌强度和喷灌频率根据小麦生长需求进行调整；3. 数据采集：（1）记录A、B两组土壤水分、温度、湿度等数据；（2）观察小麦生长状况，记录产量、品质等指标；（3）利用摄像头记录实验过程。
五、实验结果与分析1. 土壤水分变化：实验过程中，A、B两组土壤水分均保持在适宜范围内，但B组土壤水分含量略高于A组；2. 温度变化：A、B两组温度变化无明显差异；3. 湿度变化：B组湿度略高于A组；4. 小麦生长状况：B组小麦生长状况明显优于A组，叶片颜色鲜绿，根系发达，产量提高；5. 产量与品质：B组小麦产量比A组提高了15%，品质也得到明显提升。
六、结论1. 模仿降水技术能够有效提高土壤含水量，改善作物生长环境；2. 模仿降水技术对小麦生长具有显著的促进作用，可提高产量和品质；3. 模仿降水技术是一种具有广泛应用前景的高科技灌溉技术。
七、实验建议1. 在实际应用中，应根据作物生长需求和当地气候条件，合理调整喷灌时间、喷灌强度和喷灌频率；2. 加强对模仿降水技术的宣传和推广，提高农民对这项技术的认识和接受度；3. 进一步研究模仿降水技术在不同作物、不同地区的适用性，为农业生产提供更多技术支持。
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HBV模型
Ps 0, Pr Pt , Ta T0 Pr 0, Ps Pt , Ta T0
Ps：降雪量，mm； Pr：降雨量，mm； Pt：总降水量，mm； Ta：日平均气温， ℃ ； T0：临界气温，℃
Hydrocomp模型
Ps 0, Pr Pt , T0 33 F( 0.6 C) 0 0 Pr 0, Ps Pt , T0 33 F( 0.6 C) T0 Ta (Ta Td )(0.12 0.008Ta )
Shih等方法
Ps 0, Pr Pt , Ta Tr Pr 0, Ps Pt , Ta Ts Ta Ts Pr Pt , Ts T0 Tr Tr Ts
Tr ：临界气温的上限； Ts：临界气温的下限； 其余同前
Xu等月降雪和水量平衡模型
2 Ps P { } ，Tr Ts t a r r s
程 （把Mt看作是温度和雪储量（spt）的函数 ）
M t spt {1 exp[( Ta Ts ) /(Tr Ts )] }
2
Hq
融雪积雪过程模拟
2 温度指数法 基本计算公式： M Cm (Ta Tb )
M：每天融雪量，mm/d Cm：摄氏度每天的降水量； Ta：气温； Tb：基础温度，一般为常数，可由模型率定
融雪积雪过程模拟
关键参数：Cm、Tb综合反映能量平衡方程中各部分的作用 也是使该方法产生较大误差的根源 提高精度方法： Cm：根据它和流域气候特征的时空变化关系调整 Aderson（1973）假设Cm呈正弦曲线，12.21为最小 值，6.21为最大值。对于一个没有森林覆盖的流域，Cm 的变化范围：7.3-3.6mm/℃/day
0 0
Td：露点温度， 0F ； 其余同前
Willen与Moussavi的径流模型
Ps 0, Pr Pt , Tmin T0 Pr 0, Ps Pt , Tmax T0
若 Tmin T0 Tmax 降雨的百分比= (Tmax T0 ) /(Tmax Tmin ) 100 Tmin ：日最低温； Tmax：日最高温； 其余同前
H融雪所需要的能量；Hsn净短波辐射； Hln净长波辐射；Hc对流热通量； He潜热通量；Hg从地表获得的热量； Hp雨滴中的热量；Hq雪块中能量的变化
融雪积雪过程模拟
如果H为能量的总净变化，则融雪M可用下式计算：
M H / Lf
Lf为冰的溶解潜热
（Hann等，1982）
优点：精度高 缺点：需要资料多，不易获得； 资料来自点或小尺度范围，应用不广
Pr P t P s
Tr ：降雨临界气温，气温高于此值时，为降雨（2℃）； Ts：降雪临界气温，气温高于此值时，积雪开始（- 2℃ ） “+”同x+=max（x，0） 其余同前
融雪积雪过程模拟
1 能量平衡法（1956，US Army）
H H sn H ln H c H e H g H pH q
第二章 降水过程的模拟
水文水资源研究所
主要内容
降水及其分类 降水要素及其时空分布特征 流域平均降水量计算 降雪与降雨划分 融雪积雪过程模拟
降雪与降雨划分
关键因素：气温 降雨与降雪划分：气温临界值T0 多数模型中，T0设定为常数 美国工程兵团（1956）指出：数据时段为小时时，T0的 变化范围为（-1.7 ℃ ，4.4 ℃ ） 下面介绍几种模型的划分方法
融雪积雪过程模拟
温度指数法的其他公式：
M M M M M
Cm (Tmax Tb ) CmTmax Cm (Tmax ) 2 Cm (Tmax Tb ) b Cm (Tmax Tmin ) b
融雪积雪过程模拟
Xu等（1996）在雪和水量平衡模型中利用的温度指数方
基本资料：总太阳辐射；反照率；长波辐射平衡；气温； 空气湿度；风速；土壤和雪的温度梯度；降水。
融雪积雪过程模拟
流域尺度模型 IHDM(Morris，1980)模型
SHE模型(Jonch –Clausen，1979) 修订模型： 平衡方程中变量处理：观测项 H sn H ln H p 参数化或假定 简化处理后，资料种类减少，应用范围变大