氣象觀察園設置探討
氣象方面的教材,在國中小的課程中占有相當分量的比例,因 此觀察園的佈置,有探討的必要。
學校的氣象觀察園至少有下列器材設備:
觀測坪( 含百葉箱、雨量器、地溫計、草溫計 )、氣壓計、天氣 圖、濕度儀( 計 )、風速儀( 計 )、蒸發皿、簡易氣象儀等。 ▲回到氣象觀察園設置探討
氣象觀測站的佈置,通常可由學校自行著手,方法如下:
一、觀測坪之環境(選定位置注意事項):
1、地勢平坦開闊,排水良好,無積水之虞,並避免人煙密集地方。
2、地面需舖種淺草,並需經常修割,保持適當長度,不可用水泥地 、石子或裸地。
3、不可設於靠近陡坡、山脊、懸崖、山谷及凹地或不便瞭望之處。
4、需遠離足以影響氣象要素之巨大建築物、溪流、湖泊及密林。
5、四週如有障礙物,則觀測坪四週邊緣與障礙物之距離應至少為障 礙物絕對高度之四倍。
6、觀測坪之面積視安置氣象儀器多少而定,通常南北向長約10M , 東西向寬約 8M 。
7、觀測坪四周圍以稀疏之矮木柵或竹籬,如用鐵絲網更佳,以免閒 人或牲畜闖入損壞儀器。
8、觀測坪儘量使為方形,並使成南北方向,俾易辨認方向。
二、觀測坪之佈置:
百葉箱、雨量器( 儀 )、蒸發器、地溫計、草溫計等安置於觀測坪 內。佈置方式雖無特別規定,但需注意下列各點:
1、各儀器間不可互相遮掩妨礙,應保持適當距離;不可互相靠 近,以免影響彼此紀錄之正確。
2、注意觀測操作方便,以節省觀測時間,各種儀器應依觀測先 後次序安置,而免往返輾轉費時。通常觀測順序為:(1)雲(2)天氣現 象(3)能見度(4)地面狀態(5)乾濕球溫度(6)極端溫度(7)降水量(8)蒸發量 (9)土壤溫度(10)風(11)正時氣壓;茲將觀測坪佈置圖示如下: 觀測坪佈置示例圖
( 資料來源:中央氣象局--丁有存教授提供 ) 註:依世界氣象組織技術規程規定,雨量器( 儀 )與四周障礙物之距 4、百葉箱方位需正南北向,門向北開,其底部高度約在1.1~ 5、地溫計應加短柵欄,以免踏損。
6、百葉箱附近不可有人工熱源,如鐵爐、煙囪、熱水管等。
7、觀測坪內如有水泥或磚石踏墊,面積應盡量縮小。
三、觀測坪之維護:
1.觀測坪種植之淺草必需維持一定長度,適當修割整理。
2.若苦旱太久,淺草應適當灌溉。
3.不可讓人踐踏淺草,一有雜草應立即拔掉。
4.不可任意放置與觀測坪任務無關的物品。
5.四周盡量避免種植高莖植物,尤其木本植物更應根絕。
6.觀測坪四周應盡量避免安裝亮度強烈燈光或可能發出強熱之物 氣壓的觀測:
1.氣壓定義:某一單位面積上之大氣壓力,即等於該單位面積以 2.儀器:以水銀氣壓計、空盒氣壓計或空盒氣壓儀測量。
3.單位:壓力之C.G.S.單位為每平方公分之面積上所承受 4.放置及觀測位置:應選溫度較少變化之室內,以水平或垂直懸 5.如使用空盒氣壓儀,要領如下:
a.先將自記紙填妥測站名稱及年月日。
b.撥開筆尖、旋緊自記鐘發條,但不可過緊。
c.將自記紙緊附於鐘筒上,以彈簧壓緊,但應注意自記紙應與鐘 d.放妥裝有自記紙之自記時鐘後,撥回筆尖,此時筆尖所指氣壓 e.筆尖與自記紙間應有適當之接觸,不可太緊,可將氣壓儀向前 f.換紙時,應註明時日及當時觀測之測站氣壓值,以憑校正。
g.換紙時間,一日用者為上午 9時,一週用者為星期一上午9時。
h.颱風季節,測站氣壓可能降至自記紙底線以下,可預將筆間提 溫度的觀測方法:
避免視差:應使視線與溫度計垂直,亦即使視線、刻度及水銀柱 迅速觀測:人體不可過於接近,應暫時停止呼吸,迅速讀小數再 復校讀數:記錄之後應再讀一次,以確定是否正確無誤。 濕度觀測:
濕度的定義:濕度係大氣中水份含量多少之表示,在氣象測報 絕對濕度:係乾空氣與水汽混合空氣中水汽之濃度,亦即濕空 相對濕度:係空氣中之水氣壓力,與當時溫度壓力狀況下飽和空 各種濕度計( 儀 )觀測要領:
乾濕球溫度計的觀測:
a.觀測前應察看濕球溫度計吸水紗布是否濕潤,否則應在十分鐘前 b.先盡速觀測乾球溫度,再觀測濕球溫度。
c.如發現濕球溫度高於乾球濕度,應檢視是否誤讀,若復核無誤, 阿斯曼( 通風 )乾濕計的觀測:
以吸水管吸水,使濕球紗布濕潤,然後用旋轉鎖匙開動風扇,示度 手搖乾濕計的觀測:
此計通常懸掛於百葉箱內,使用時先將濕球浸水,然後手握把柄, a.毛髮濕度儀之毛髮,每週換紙時,宜以清潔毛筆醮水浸潤一次。
b.毛髮濕度儀自計紙所示之值,每不葚正確,可以通風乾濕溫度計 濕度的計算:
設觀測時乾球溫度為 7℃,濕球溫度為 3.5℃,則乾濕球讀數差為 t′3℃之常數 t′4℃ t′3℃之溫差小數
相對濕度=54+(56-54) 0.5=55%
上例計算之絕對濕度係在標準氣壓760mm時之值,故在760mm以 4、風的觀測:
風的定義:
風向:風向為地面風所吹來之方向,即風標箭端所指之方向。
風速:風速為風之速度,即單位時間內,風之行程。世界氣象組 陣風:10分鐘平均風速與在此10分鐘內所出現之最大瞬間風速之差。
風級:無風速儀或風速儀故障時,為免記錄中斷,可自地面物體被 ( 註:蒲福氏風級表請參考中央氣象局編印之氣象測報手冊 )
風向的觀測:
風向、風速常不能於較長時間內穩定不變,故風之觀測須測定某一 例如:對三杯型風速計09:00觀測,其風速為
08:50 -09:00 風程公尺÷ 600秒( 10 分鐘 ) =m/s 1200m ÷ 600 s=2.0 m / s .......... 09:00
達因風速儀的觀測:
達因風速儀自記紙上的記錄為瞬間風速,以m/s為單位,並應求至 日最大瞬間風速(極大風速),乃由自記紀錄紙上找出當天風速之 螺旋槳型自記風向風速儀的觀測:
風向指示器具有N、NNE、NE......等16方位及0°~360°之雙重 風速指示器刻度,視風之強弱有 0-30m/s,0-60m/s及 0-90m/s 等 如測站無風速設備,可參考蒲福氏風級表。 5、降水的觀測:
降水量定義:在一定時間內之降水,貯積於一平面上,而無蒸發 計量降水之單位為公厘( mm )。降水量之垂直深度等於或小於10 雨量之觀測,通常使用雨量器及雨量儀,雨量儀以虹吸式及傾斗 雨量器的觀測:
(1) 觀測時先將承雨口漏斗取下,取出儲水器,將雨水徐徐注入量 (2) 將量杯置於平台上或以手持量杯之上端,使量杯垂直。
(3) 以眼與量杯內水面之最低凹處在一平面上,讀出刻度至十分之 (4) 如儲水器內雨水一次不能量完,需以上述方法再量一次,故每 (5) 如降水量甚大,儲水器內雨水溢出至套筒內,應將套筒內水量一 (6) 觀測時如仍繼續降水,而且水勢很大,應將另一備份儲水器迅速 (7) 使用量尺時,應取一乾燥之量尺插入儲水器,使此尺在器底停留 四、儀器維護
1.水銀氣壓計維護:
每日一次用柔軟之毛刷清除外部灰塵,用柔軟之布塊擦拭金屬及 清掃之後,校正其垂直情形。
與象牙尖接觸之水銀上面有氧化物時,應放鬆調節螺絲,使水銀 最好不要檢查真空度,以免影響象牙尖之校對。 2.空盒氣壓計之維護: 外表或玻璃面,每天用軟布或刷子清掃一次。
適度調整之螺絲孔,可能有蟲或灰塵進入,因此,有螺帽者應蓋 平常每月要校正準確度一次,如受強列震動時,應立即校正。 常常用毛筆清洗或用紗布擦拭,以保持清潔。
濕球紗布更換時,應用清水洗淨;用水洗不掉污物時,可泡在酒 溫度計示度之刻度不明顯時,可用黑色奇異筆墨汁塗抹,再以軟 最高溫度計立放與平放,其示度差在 0.2℃以上時,應更換新品。
毛細管內壁附著氧化物,使讀數困難者,應更換新品。此種毛病 最低溫度計如在指標處或感溫部與毛細管之間,有氣泡進入,以 曲管溫度計保護玻璃管之內壁,附著水滴時,讀數困難,可將外 地管溫度計防止碰撞地面之橡皮套管,應經常檢查,彈性不良時 氣溫計之水銀柱偶有發生水銀柱中斷或有微小氣泡現象,可用手 雨量器( 儀 )維護: ( 一 )雨量器之維護: 1、承雨器、蓄水桶、量杯或雨量管等、應經常保持清潔,並且每日 2、量杯用久易生污垢,可用稀鹽酸沖洗數次後,再用清水洗淨。
3、承雨口之直徑應確保正圓,刃口不得凹凸,外緣經常測量是否水 4、雨量器外表可塗上凡立水漆或防腐漆,以防鏽蝕。
5、收起保管前,應將各部擦乾,不可沾有水分。
6、鋒刃部分不可倒置於地上,應直立或橫臥放置,並加以固定,不 氣象內容包羅萬象,各種觀察設備相當多,使用也有一定的方法 目前各級學校地球科學方面的教材佔有一定的分量,氣象方面的
前言
壹、器材設備
貳、佈置方法
參、觀測注意事項
肆、結語
參考資料
前言
壹、器材設備
貳、佈置方法
3、雨量器( 儀 )之四周如有障礙物時,其安裝位置應距障礙物高
度四倍以外。
離,應為障礙物高度四倍。內政部74.7.2.台內營字第329738號、交通
部74.7.2.交航(74)字第14810號函頒「觀測坪、高空探測器、氣象雷達
站、氣象衛星站周圍土地限制建築辦法」第三條規定「觀測坪之面
積,南北方向長10公尺,東西方向寬8公尺,其周圍土地限制建
築之範圍,自四周邊緣線算起,建築物與觀測坪之水平距離,不得
小於建築物各部分絕對高度之四倍。」
1.3 m間,但溫度計之高度應在 1.5m。
品( 中央氣象局,1986 )。
▲回到氣象觀察園設置探討
參、觀測注意事項
上至大氣外限之空氣柱重量( 中央氣象局,1986 )。
之達因,唯供氣象用過小,因此氣象報告之單位為百帕。
掛於易於觀測之處。
之底邊平行,自記紙兩端標誌重合一致。
,應與當時水銀氣壓計觀測之測站氣壓一致。如其差誤在0.5百
帕以上時,應調整筆桿。
傾斜十度,如筆尖能自動離開紙面,即屬適宜。
高,並註明當時之測站氣壓。
頂在同一平面上。
讀整數。
上指絕對濕度,相對濕度兩種。
氣中之水氣壓力,單位為每立方公尺容積中所含水汽若干克( gr/m )
表示之。
氣水汽壓之比數,單位為百分數( % )。
,先將水杯提高,使紗布濕潤。
即以兩相等計算當時之濕度( 乾濕球溫度,濕球較高在冬季濕布結冰
時最常見,有霧或驟寒時亦往往有之 )。
因之下降,待示度穩定後觀測,先乾球、次濕球,手續較繁,通常供
校驗用。
使乾濕計與懸柄成直角懸轉之,一二分鐘後試讀溫度,再旋搖試讀之
,從數次試讀所得讀數不再降低時,始可列為正式讀數,精讀至1 /10
,如有儀器差則應訂正之。
毛髮濕度儀:
或乾濕球溫度計時時校正之。
t-t′=7-3.5=3.5 ,在氣象常用表第五表A表中查得:
絕對濕度=3.92+(4.34-3.92) 0.5=4.13gr/立方公尺
上或以下時,則應參考氣象常用表第五表D予以訂正。第五表D內
,依氣壓讀數與標準氣壓之差及乾濕球差查得絕對濕度氣壓訂正值
,氣壓讀數在 760mm以上時須減去該值,以下時則應加上該訂正數
,始可視為該時之絕對濕度。
織規定風速單位為m/s,並應記至小數一位。目前尚有以每時浬
(kont)計算者,其關係為1m/s=1.9424kts=2kts。
風吹動之情況依據蒲福氏風級表中標準估計風速,唯需加註括弧以
資查考。在國民教育階段,這方面的估測,應加強訓練,以培養學
生應變能力,目前嚴重缺乏這種實測或估測方面的教學活動,實為
一大缺失。
時間內之最多風向及平均風速。根據世界氣象組織規定,以觀測時間
之前10分鐘內之最多風向及平均風速為準。
假設當時風程為1,200公尺,則
小數第一位。
最大值(即自記紙上筆劃痕的最高峰),讀取發生時間(時分),並由
風向自記紀錄紙上找出發生時刻約一分鐘內之平均風向做為當日極
大風速發生時的風向。
刻度,可直接讀出指針所指當時之方向。
三段換擋,可直接讀出指針所指當時之風速。
流失或滲透之損耗,其貯積量之深度,稱為該時間內之降水量。
( 雪量除測定其融化後之相當水量外,仍須測量新降雪之深度 )
mm時,應以最接近之0.1mm表示之,降水量大於10mm時,讀數應
記至總量百分之二。
式較常用。
杯,不 可稍有潑灑遺失。
一公厘數,記入觀測簿。
次注入量杯之雨水,不必注滿,而多次所量之數,則必須相加,記
其總量即可。
併測定,但應注意,如儲水器內雨水未滿,而套筒內已經有水,則
需查明水之來源。
換入,然後將原儲水器攜至室內測量;移動時應小心將原儲水器遮
蓋,不可使新降的雨水落入。
約兩三秒鐘,取出量尺時,尺上浸濕部分之上界,讀出降水深度,
即為降水量。
玻璃部分,並檢查有無異樣。
面下降3mm左右,再使水銀面上升,如此反覆數次,可使污點離開
象牙尖處;絕不可為了使污物離開象牙間而搖動氣壓計,因為如此
常使污物沾於水銀面上端玻璃圈內側,影響觀測時零點之校正。
上螺絲帽,沒螺絲帽者,可用紙堵住。
3.氣溫計之維護:
精、稀鹽酸或稀硫酸溶液中,但事後必須用清水將殘留溶液確實沖
洗乾淨。
布擦去溢出於刻度外之墨汁。
無法修理,常見於曲管溫度表。
致指標無法隨酒精柱頭一起下降,或指標完全停止在柱頭之外,此
現象常有,且修理困難,應更換新品。
管拆下,以紗布擦拭,內置少許矽膠( Silica Gel )等乾燥劑。
,應立即更新。
握溫度計,水銀球朝下,向下方厚書面輕撞數下,使中斷處接合;
亦可將水銀球部位 置入溫水中,以加溫方式使水銀柱上升而接合。
若二者均無效時,即應更換新品,不可再繼續使用。
雨量器安裝地點,應選擇空曠地區,遠離崎嶇、陡坡、崖壁、山
尖、高大建築物頂端或任何易形成亂流的地區。附近若有大樹或建
物應遠離其絕對高度4倍以上。
應檢查蓄水桶內有無水分,如有應即刻擦乾。
平,尤其新裝或土質鬆軟處更需注意。
可有受震而滾動之現象,鋒刃最好用瓦楞紙罩住,以防外物碰撞
致使鋒刃缺角或變形等。
▲回到氣象觀察園設置探討
肆、結語
肆、結語
,必須深入研究才能得心應手,而各種器材及設備更應定期保養,愛
惜使用,以延長其壽命。因此,師生都應具有愛惜設備、器材的公德
心。
比例也不少,這方面的觀察要領及各項佈置實應深入研究,教學才能
成功。
( 註:本文感謝丁有存教授提供資料及指導 )
- Jun 09 Thu 2011 18:29
氣象觀測坪
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