第11章 雪深和雪压
11.1 概述
雪深是从积雪表面到地面的垂直深度,以厘米(cm)为单位,取整数;雪压是单位面积
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上的积雪重量,以克/平方厘米(g/cm)为单位,取1位小数。
当气象站四周视野地面被雪(包括米雪、霰、冰粒)覆盖超过一半时要观测雪深;在规定的日子当雪深达到或超过5cm时要观测雪压。
测定雪深用量雪尺或普通米尺;测定雪压用体积量雪器或称雪器。 11.2 观测地段
雪深、雪压的观测地段,应选择在观测场附近平坦、开阔的地方。入冬前,应将选定的地段平整好,清除杂草,并作上标志。 11.3 雪深观测
气象站一般用量雪尺(或普通米尺)来测量雪深。量雪尺是一木制的有厘米刻度的直尺(见图11.1)。
⑴ 符合观测雪深的日子,每天8时在观测地点将量雪尺垂直地插入雪中到地表为止(勿插入土中),依据雪面所遮掩尺上的刻度线,读取雪深的厘米整数,小数四舍五入。使用普通米尺时,若尺的零线不在尺端,雪深值应注意加上零厘米线至尺端距离的相当厘米数值。
⑵ 每次观测须做三次测量,记入观测簿相应栏中,并求其平均值。三次测量的地点,彼此相距应在10m以上(丘陵、山地气象站因地形所限,距离可适当缩短),并作出标记,以免下次在原地重复测量。
⑶ 平均雪深不足0.5cm记0;若8时未达到测定雪深的标准,之后因降雪而达到测定标准时,则应在14时或20时补测一次;记录记在当日雪深栏,并在观测簿备注栏注明。
⑷ 若气象站四周积雪面积过半,但观测地段因某种原因无积雪,则应在就近有积雪的地方,选择较有代表性的地点测量雪深(雪压同)。如因吹雪或其他原因使观测地段的积雪高低不
图11.1 量雪尺
平时,应尽量选择比较平坦的雪面来测定。
丘陵、山地的气象站四周积雪达到记录积雪标准,但由于地形影响,测站附近已无积雪存在时,雪深不测量(雪压同),但应在观测簿备注栏注明。 11.4 雪压观测
11.4.1 体积量雪器
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⑴ 体积量雪器是测量雪压用的一种仪器(见图11.2)。由一内截面积为100cm的金属筒、小铲、带盖的金属容器和量杯组成。
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图11.2 体积量雪器
⑵ 观测和记录
① 每月5、10、15、20、25日和月末最后一天,若雪深已达到5cm或以上时,在雪深观测(或补测)后,应在观测雪深的地点附近进行雪压观测。
如在规定的观测日期,雪深不足5cm(或无积雪),而在随后的其它日子里,雪深达5cm或以上,以及前一天雪深观测后,因降雪使得雪深一日间又增加5cm或以上时,须在该日雪深观测后,补测雪压。
② 观测雪压取三个样本,并取其平均值,作为该次雪压值。为避免下次在原地重复取样,应在取过样本的地点作出标记。
③ 雪压的测定和计算:观测前半小时,把量雪器拿到室外。取样前,应把量雪器清理干净。取样时,拿住把手,将量雪器垂直插入雪中,直到地面。然后拨开量雪器一方的雪,把小铲沿量雪器口插入,连同量雪器一起拿到容器上,再抽出小铲,使雪样落入容器内,加盖拿回室内。等雪融化后,用量杯测定其容量。
取样时,要注意清除样本中夹入的泥土、杂草。所取样本不应包括雪下地面上的水层和冰层,但应包括积雪上或积雪层中的冰层,此情况时应在观测簿备注栏中注明。
当雪深超过取样的量雪器金属筒高度时,应分几次取样。在取上层雪样时,注意不要破坏下层雪样。
雪压计算公式为:
M (11.1) P?100
式中P为雪压(g/cm2);M为样本重量(g),分母100为量雪器内截面积(cm2)。
⑶ 维护
每次观测后,必须将仪器擦净,并防止金属筒的刀刃口变形、变钝。 11.4.2 称雪器
称雪器是由带盖的圆筒、秤和小铲等组成的一种测量雪压的仪器 (见图11.3) 。 ⑴ 观测和记录 同体积量雪器。
⑵ 雪压的测定和计算
观测前半小时,把称雪器拿到室外。每次取样前应先清洁称雪器,检查秤的零点,把带
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盖的空圆筒挂在秤钩上,使秤锤上的刻线与秤杆上的零线吻合。这时秤杆应当水平,平衡标志是秤杆上的指针,应与提手正中缺口相合。如果秤的零点不准时,须移动秤锤位置,使它平衡,并把秤锤的新位置作为零点。
图11.3称雪器
取样时,将圆筒(锯齿形的一端)向下垂直插入雪中,直到地面。然后拨开圆筒一边的雪,把小铲插到圆筒底沿下面,连同圆筒一起拿起,再将筒翻转,擦净粘在筒外的雪,把筒挂在秤钩上,移动秤锤,直到秤杆水平为止,读出秤锤准线对应于秤杆上的刻度数,取1位小数。
取样操作过程中的注意事项与体积量雪器同。 雪压计算公式:
M50?m P ? ? ? m (11.2)
S50
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式中P为雪压(g/cm);S为称雪器圆筒内截面积(50 cm);m为秤杆刻度数;M为样本重量(g)。因秤杆上每一刻度单位(即十个小格)等于50g,故M值用秤杆刻度度数m乘50而得。
记录时,可将m值(秤杆刻度数)直接填入观测簿雪压栏,并求其3次平均值填入平均栏,样本重量栏空白不填。
⑶ 维护
观测后必须将仪器擦净,秤杆上的两个三棱刀要经常保持清洁,涂油防锈。注意维护锯齿圈,防止变形。
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第12章 蒸发
12.1 概述
气象站测定的蒸发量是水面蒸发量,它是指一定口径的蒸发器中,在一定时间间隔内因蒸发而失去的水层深度,以毫米(mm)为单位,取1位小数。
测量蒸发量的仪器有E-601B型蒸发器和小型蒸发器。 12.2 E-601B型蒸发器
12.2.1 仪器的构造
E-601B型蒸发器由蒸发桶、水圈、溢流桶和测针等组成(见图12.1)。
图12.1 E-601B型蒸发器
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⑴ 蒸发桶:由白色玻璃钢制作,是一个器口面积为3000cm,有圆锥底的圆柱形桶,器口正圆,口缘为内直外斜的刀刃形。器口向下6.5cm器壁上设置测针座,座上装有水面指示针,用以指示蒸发桶中水面高度。在桶壁上开有溢流孔,孔的外侧装有溢流嘴,用胶管与溢流桶相连通,以承接因降水较大时从蒸发桶内溢出的水量。
⑵ 水圈:是安装在蒸发桶外围的环套,材料也是玻璃钢。用以减少太阳辐射及溅水对蒸发的影响。它由四个相同的弧形水槽组成。水圈安装时,口缘高度低于桶口5~6 cm。每个水槽的壁上开有排水孔。水圈内的水面应与蒸发桶内的水面接近。
⑶ 溢流桶:是承接因降水较大时而由蒸发桶溢出的水量的圆柱形盛水器,可用镀锌铁皮
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或其它不吸水的材料组成。桶的横截面以300cm为宜,溢流桶应放置在带盖的套箱内。
⑷ 测针:是专用于测量蒸发器内水面高度的部件,应用螺旋测微器的原理制成(见图12.2)。读数精确到0.1mm。测针插杆的杆径与蒸发器上测针座插孔孔径相吻合。测量时使针尖上下移动,对准水面。测针针尖外围还设有静水器,上下调节静水器位置,使底部没入水中。
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图12.2 测针示意图
12.2.2 安装
E-601B型蒸发器安装在观测场内,具体埋设按图12.1尺寸进行。
安装时,力求少挖动原土。蒸发桶放入坑内,必须使器口离地30cm,并保持水平。桶外壁与坑壁间的空隙,应用原土填回捣实。水圈与蒸发桶必须密合。水圈与地面之间,应取与坑中土壤相接近的土料填筑土圈,其高度应低于蒸发桶口缘约7.5cm。在土圈外围,还应有防塌设施,可用预制弧形混凝土块拼成,或水泥砌成外围。 12.2.3 观测和记录
每日20时进行观测。观测时先调整测针针尖与水面恰好相接,然后从游标尺上读出水面高度。读数方法:通过游尺零线所对标尺的刻度,即可读出整数;再从游尺刻度线上找出一根与标尺上某一刻度线相吻合的刻度线,游尺上这根刻度线的数字,就是小数读数。
如果由于调整过度,使针尖伸入到水面之下,此时必须将针尖退出水面,重新调好后始能读数。
蒸发量=前一日水面高度+降水量(以雨量器观测值为准)-测量时水面高度。
观测后检查蒸发桶内的水面高度,如水面过低或过高,应加水或汲水,使水面高度合适。每次水面调整后,应测量水面高度值,记入观测簿次日蒸发量的“原量”栏,作为次日观测器内水面高度的起算点。如因降水,蒸发器内有水流入溢流桶时,应测出其量(使用量尺或
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3000cm口面积的专用量杯;如使用其它量杯或台秤,则须换算成相当于3000 cm口面积的量值),并从蒸发量中减去此值。
为使计算蒸发量准确和方便起见,在多雨地区的气象站或多雨季节应增设一个蒸发专用的雨量器。该雨量器只在蒸发量观测的同时进行观测。干燥天气和降水较大时按10.2.3(4) 规定处理。
有强降水时,通常采取如下措施对E-601B型蒸发器进行观测:
⑴ 降大到暴雨前,先从蒸发器中取出一定水量,以免降水时溢流桶溢出,计算日蒸发量时将这部分水量扣除掉。
⑵ 预计可能降大到暴雨时,将蒸发桶和专用雨量筒同时盖住(这时蒸发量按“0.0”计算),待雨停或转小后,把蒸发桶和专用雨量筒盖同时打开,继续进行观测。
冬季结冰期很短或偶尔结冰的地区,结冰时可停止观测,各该日蒸发量栏记“B”;待某日结冰融化后,测出停测以来的蒸发总量,记在该日蒸发量栏内。但不得跨月、跨年。当月末或年末蒸发器内结有冰盖时,应沿着器壁将冰盖敲离,使之呈自由漂浮状后,仍按非结冰
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