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南京信息工程大学气象仪器实验(实习)报告

系专业班级姓名学号

一、风的测量

测风的仪器有：测量风的仪器主要有EL型电接风向风速仪、EN型系列测风数据处理仪、海岛自动测风站、轻便风向风速表、单翼风向传感器和风杯风速传感器等

（1）测风仪：测风设备由气象传感器、数据记录仪、电源系统、轻型百叶箱、野外防护箱和不锈钢支架等部分构成。风速风向等传感器为气象专用传感器，具有高精度高可靠性的特点。数据记录仪具有风能数据采集、实时时钟、风能数据定时存储、参数设定、友好的人机界面和标准通信功能。广泛应用于风电、气象、环保、机场、农林、水文、军事、仓储、科学研究等领域。

应用范围：可用于风能、气象，工业，农业，水文水利，环保，高速公路，机场和港口等

风杯：测量风的大小

利用的原理：风能转换为机械能，天气预报风的大小为多个测量值的平均值。

风向标：测量风的方向

利用的原理：当风的来向与风向标成某一交角时，风对风向标产生压力，这个力可以分解成平

图为风杯和风向标

行和垂直于风向标的两个风力。由于风向标头部受风面积比较小，尾翼受风面积比较大，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风的来向时，由于翼板两边受力平衡，风向标就稳定在某一方位。

风向标的箭头永远指向风的来源，其原理其实非常简单：箭尾受风面积比箭头大，若箭头及箭尾均受风，箭尾必会被风推后，使箭头移往风的来源。风向标装置于高杆子上，为使风向纪录更准确，必须于杆底用指南针测定10秒的风向(当时风向须稳定)。

（2）测风塔：

测风塔的组成：包括塔底座、塔柱、横杆、斜杆、风速仪支架、避雷针、拉线等。

测风塔的主要功能：环境监测，风、气压、湿度等资源数据采集。

风筝：利用风筝上携带的各种测量仪器，获取不同时刻，不同位置和高度上的风来进行计算。

飞机：原理与方法与风筝类似，但是，其本身造价较高，因此一般使用量也少。

超声波测速仪

该仪器为目前测量风速较为先进的仪器，测量的风为三维，一般仪器测的风为二位。

利用的原理：超声波测速仪每隔一相等时间，发出一超声脉冲信号，每隔一段时间接收到一经汽车反射回的该超声脉冲信号，若汽车匀速行驶，则间隔时间相同，根据发出和接收到的信号间的时间间隔差和声速，测出被测汽车的速度。（与雷达测速相似）

优点：测量误差小。

其他先进测量仪器

大气风场测量的主要手段?目前主要的大气风场测量手段有声雷达、微波雷达和激光雷达。

?一、多普勒声雷达?

多普勒声雷达是一种测量大气对流层低层常用的遥测手段，它可以较好地测量低空由几十米开始到几百米乃至一公里范围内地风廓线，还可以用于测量折射率结构常数等湍流参数量廓线。?

声雷达发射声波后，接收大气的后向散射信号，由于大气中气团是随风运动的，因此，接收的信号和发射信号的频率之间会有多普勒频移。由于发射波长是以知的，测量到多普勒频率漂移的大小，就可以得到气团运动速度。?

二、微波雷达?

微波风廓线雷达是目前用来测量风廓线的一种主要设备，它通过发射微波脉冲，探测大气中湍流涡漩对微波后向散射或待测大气中的云、雨、冰或其它降水粒子等运动粒子的回波信号的多普勒频移来反演大气风廓线，并由它的回波功率可以反演折射率结构常数的廓线，其波长较红外和激光长许多倍，因而受大气的影响小得多，是目前主要应用的风速测量的系统。?

三、测风激光雷达?

测风激光雷达是以激光器为光源向大气发射激光脉冲，接收大气（气溶胶粒子和大气分子)的后向散射信号，通过分析发射激光的径向多普勒频移来反演风速的，从探测方式上可以分为相干探测激光雷达和非相干探测（直接探测）激光雷达。

雨的测量

降雨测量参数

雨量：一定时间内，降水总量。

雨强：单位时间内，降水量。

测量标准：降水雨mm为单位（或kg/m2），取一位小数。日降水量应读到0.2mm，最好读到0.1mm.周或月降水量应精确到1mm，日降水量的测量应定时进行。

换算方法：据气象部门介绍：气象预报把下雨、下雪都叫做降水，降水的多少叫降水量，表示降水量的单位通常用毫米。1毫米的降水量是指单位面积上水深1毫米。

从天空降落到地面上的雨水（或融化后的固体降水）既不流走，也不渗透到地里，同时也不被蒸发掉而积聚起来的一层水的深度，通常以毫米为单位。降雨量可以用雨量器来测量，同时还可以用雨量计来自动记录雨势的变化和雨量的大小。

测量降水的仪器

主要有雨量器，常用的测量降水的仪器有雨量器、翻斗式雨量器、虹吸式雨量计和双阀容栅式雨量传感器等。

上图为虹吸式雨量器

翻斗式雨量器

应用：翻斗式雨量计系列产品用于气象台（站）、水文站、水电站