现代大气探测学-第六讲-气压的测量-夏俊荣.ppt

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1、南京信息工程大学 夏俊荣,现代大气探测学,2012年10月17日,致 谢,本课程多媒体教材是在兰州大学张文煜教授的同类教材基础之上修改完成，此外还得到了其他诸位老师的帮助，在此谨表示衷心感谢。,第六讲 气压的观测,知识结构,4.1概述,1.什么是气压?,大气圈本身的重量对地球表面会产生一种压力；对任何一层空气而言，也都会受到它上面的各层空气的压力。我们把单位面积上承受的这种压力，即大气压强，简称气压。简而言之，气压是指单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。常用的气压单位是百帕(hPa),常用单位的换算,1hPa=100Pa1hPa=0.750069mmHg3/4mmHg,4.1概述,

2、2.气压观测的意义?,气压在垂直方向上随着高度的增高而降低，在水平方向上分布不均匀，因而形成了各种不同的气压系统。空气从高压流向低压，产生了大气的运动，这种运动使各地的水汽和热量进行交换，引起了天气的复杂变化。如果我们测得同一高度上各个测点的气压分布，分析气压场的规律，就可为天气预报提供依据,4.1概述,3.测定气压的仪器?,液体气压表,空盒气压表和气压计,沸点气压表,振动筒式压力传感器,膜盒式电容气压传感器,压阻式气压传感器,4.2水银气压表,为什么气象上常用的液体气压表是水银气压表?,水银的特点,（1）在气压表管内的液体柱的高度是与该液体的密度有关的。由于水银的密度比较大（13.596gc

3、m3），当它与大气压力相平衡的时候，所需水银柱的高度比较适中，便于制造和观测,（2）当温度不超过60时，水银蒸气压很小，因此在气压表管内的水银蒸气压，对于水银气压表的示度，在观测的精确度范围内不会有影响,4.2水银气压表,为什么气象上常用的液体气压表是水银气压表?,水银的特点,（3）水银不沾湿玻璃，管中水银面成凸起的弯月面，易于正确地判定它的位置,（4）水银的性能很稳定，不易与其它的物质发生反应。水银经过洗涤蒸馏等方法的处理，就可以得到十分纯净的合乎水银气压表观测精确度要求的水银,4.2水银气压表,为什么气象上常用的液体气压表是水银气压表?,水银的特点,所有上述的优点，都表明了气象观测用液体气

4、压表中的液体用水银来灌制是最好的,在完成某些特殊任务的时候，也利用密度比水银小得多的其它液体,4.2水银气压表,水银气压表测量原理,水银气压表是一根一端封闭并充满水银的玻璃管，将开口一端插入水银槽中，管内水银受重力作用而下降，当作用在水银槽面上的大气压力与管内水银柱重量产生的压强相平衡时，水银柱就稳定在某一高度上，这个高度就可用来表示气压,4.2水银气压表,水银气压表测量原理,设玻璃管的截面积为，水银柱高度为，水银密度为，为重力加速度，则管内水银柱的重量为：在截面上产生的压强为：水银槽面受到的大气压强为，则两者平衡时：从上式可以看到，水银柱高度除与大气压有关外，还与密度和重力加速度有关 国际上

5、统一规定，密度以温度0为标准，重力加速度以纬度45的海平面为标准,4.2水银气压表,水银气压表的类型,1、动槽式水银气压表（福丁式 Fortin）,2、定槽式水银气压表（寇乌式 Kew）,4.2水银气压表,动槽式水银气压表的构造原理,动槽式水银气压表的主要特点是有测定水银柱高度的固定“零点”，故每次测定都需调整水银面的高低，使其符合固定零点的位置。才能读取水银柱高度,主要特点是有测定水银柱高度的固定“零点”，故而每次测定都需调整水银面的高低，使其符合固定零点的位置,动槽式水银气压表主要分为三部分：内管；外套管；槽部,4.2水银气压表,动槽式水银气压表的构造原理,动槽式水银气压表的测量范围一般为

6、810-1070hPa(600-800 mmHg)，并能在空气温度为15-+45的条件下正常工作，其测量误差不超过 0.4hPa或0.3mmHg,4.2水银气压表,4.2.5 定槽式水银气压表的构造原理,主要特点是没有固定零点，而采用了补偿标尺的方法,定槽式水银气压表主要分为三部分：内管；套管；槽部,4.2水银气压表,定槽式水银气压表的构造原理,1.补偿标尺？,2.补偿标尺的测量原理？,4.2水银气压表,定槽式水银气压表的构造原理,由于槽部水银面不能像动槽式那样进行调整，随着气压的变化，水银柱高度的变化也造成槽内水银面高度的变化，而标尺是固定刻在铜管上的，不能随水银面活动，因此就需要把这种由于

7、基点变化而影响示度的量考虑进标尺的刻度大小上去，这样的标尺就称为补偿标尺,所谓补偿标尺：,设a为内管横截面积，为水银槽的内横截面积，a为插进水银槽中的玻璃管尾端的外横截面积。假设气压上升1mmHg，水银柱上升mm，但这并不表示真正的气压变化值，因为同时槽部水银面也下降了mm，因此,实际气压上升为（）=1mm。利用内管和槽部横截面积的比例关系，可计算如下 定槽式水银气压表表身刻度要比动槽式短一些，在我国1mmHg的实际长度只有0.98mm,定槽式水银气压表的测量范围和工作条件，要求与动槽式水银气压表相同，但其测量误差变为0.5hPa,4.2水银气压表,水银气压表的本站气压订正,水银气压表是利用水

8、银的压力（重力）与大气压力相平衡的原理测量大气压力的。我们通常在水银气压表上观测到的标尺示度实际上只表示观测所得到的水银柱的高度，还并不是真正的气压，由于仪器差的存在和气压表并不总是在标准条件下使用，即使气压相同，也会因温度和重力加速度的不同，水银柱的高度不一样。因此，水银气压表读数须依次经过仪器差、温度差、重力差三步订正才是本站气压,1、仪器差订正 由于受制成气压表的材料的物理特性的变化及制作技术条件的限制而产生的仪器差主要由下列几个原因造成：真空不良的影响 真空不良是指水银柱管内顶端有空气存在，它产生一定的张力，使内管水银柱略为降低，使观测到的气压值较实际大气压力为小。由于残留气体张力还受

9、温度和顶部容积变化的影响，因此由其所产生的误差还不完全是一个常数。随气压和温度的升高，这种影响随之增大,4.2水银气压表,1、仪器差订正 毛细压缩误差 毛细压缩是液面的表面张力所造成的一种指向液体内部的分子压力。分子压力的大小随液体的种类和液体表面的形状、气压表管芯内径大小而不同 温度的不确定度 附属温度表所指示的温度，通常不能代表水银、标尺和槽部的平均温度。如果仪器安装比较恰当、观测操作比较合理，那么这种温度误差就可减小 水银蒸气压的影响 水银在不同温度下有不同的饱和蒸气压，由于内管顶部真空，所以水银柱上部就充满水银蒸气，使气压示度偏低。不过这个影响甚小，在温度60时还不到0.03hPa，一

10、般室温下更要小得多，故一般可忽略不计,4.2水银气压表,1、仪器差订正 标尺误差 用来测量水银柱高度的标尺和游标尺是刻在金属套管上的，在进行刻度时，由于受到刻度机本身的精度和环境条件的影响就会使标尺和游标尺刻度产生一定的误差 由于安装条件不妥引起的误差 定槽式水银气压表由于悬挂不垂直，当倾角达到17时，读数误差可达0.01hPa。通常气压表在自由下垂停止摆动时，约可偏斜 15-20。动槽式水银气压表因为不垂直还要影响象牙针的零点基准面，所以引起的误差就要更大一些,4.2水银气压表,1、仪器差订正 其它误差 定槽式水银气压表由于其构造特点容易产生一些特定的误差，如水银槽部横截面积与内管横截面积之

11、比偏离配合标准，以及水银量不能绝对准确等原因所产生的误差 以上误差实际上是作为仪器差综合表现出来的，一般不进行逐项的检定，只是在与标准气压表进行比较检定后，得出综合订正值表供观测时使用（一般的仪器差检定表给出不同的气压范围的仪器误差的订正值）(大物),4.2水银气压表,2、温度差订正,(1)为什么要进行温度差订正？,(2)怎样进行温度差订正?,(3)温度订正的物理意义?,(1)为什么要进行温度差订正,将观测得到的水银柱高度读数h，订正到标准情况下的水银柱的高度h0 时，应满足下列关系 其中 只与气压表水银和标尺铜管的温度有关 只与观测点的纬度和海拔高度有关 当温度变化时水银密度也随之改变，从而

12、引起水银柱高度的变化，同时温度的变化也将使测量水银柱高度的黄铜标尺发生胀缩。这样，当外界气压不变，而温度发生变化时，水银柱和黄铜标尺均会发生胀缩。这种纯系温度的变化而引起的气压读数的改变值，称为水银气压表的温度差,(2)怎样进行温度差订正 为了订正到标准状态（即温度0），假定在气压不变的情况下，温度从t降到0，这时水银柱及黄铜标尺都因温度降低而收缩。但水银柱收缩比黄铜标尺多，结果使水银柱降至p0处，p0表示了水银柱在标准状态下的长度，而黄铜标尺却只降至pt处，pt既表示了黄铜标尺在标准状态下的长度，也表示了经仪器差订正后的水银气压表的读数。它比水银柱在标准状态下的长度p0高了Ct，故温度差订正

13、值应为：由于在t时水银柱与黄铜标尺长 度相等，均为L，故：式中为黄铜标尺的膨胀系数，为水银的膨胀系数。,(2)怎样进行温度差订正 将值代入得：式中为附温表所示温度。由上式可知，附温在零上时Ct为 负，反之，附温在零下时Ct为正,(2)温度差订正的物理意义 物理意义：当附属温度在0以上时，即使气压不变，由于水银柱膨胀较铜尺膨胀得大，这样依照水银柱高度来测气压时，就会比实际偏高，因而要减去由于水银柱膨胀比铜标尺大的一段水银柱高度，故Ct订正值为负；反之，当附属温度在0以下时，水银收缩得较铜尺为多，依水银柱高度读出的气压值就偏低，故Ct订正值为正,将观测得到的水银柱高度读数h，订正到标准情况下的水银

14、柱的高度h0 时，应满足下列关系 其中 只与观测点的纬度和海拔高度有关,3、重力差订正,在前面已经提到，利用水银气压表中水银柱高度表示气压的前提是：t=0,纬度=45，海平面上的重力为标准。若在不同纬度、不同海拔高度的测站上，即使气压一样，水银密度也相同（经温度差订正后）,但因重力加速度不同，而使水银柱高度也不同,3、重力差订正,高度重力差,纬度重力差,重力差,纬度重力差订正,在平均海平面上，重力加速度随纬度的变化：,高度重力差订正,在陆地台站：,h为测站的海拔高度，h为以测站为中心的半径150 km范围内的平均海拔高度,高度重力差订正,在水面上的台站,平均海拔高度低于10 m：,D为测点正下

15、方的水深，D为以测站为中心的半径150 km范围内的平均水深,高度重力差订正,在海岸附近地区的台站：,为半径150 km地区内陆地面积所占比重,4.2.6 水银气压表的本站气压订正,水银气压表的读数要依次经过仪器差、温度差、纬度重力差和高度重力差订正后，就可获得本站气压值 气压表读数的各项订正是相互独立的，但通常情况下温度差订正值比较大，所以经仪器差订正后的读数，先进行温度订正，然后再进行纬度重力差和高度重力差订正 计算时一律取两位小数，最后本站气压只要精确到一位小数（hPa）,对水银气压表，计算本站气压(环工),Ph本站气压P水银表气压读数C仪器差订正值 测站重力加速度 标准状态下的标准重力

16、加速度，9.80665m/s2,水银与铜尺膨胀系数t经仪器差订正后的水银气压表的附属温度表读数,4.2水银气压表,4.2.7 水银气压表的安装、维护和移运,、水银气压表的安装条件(研修),（1）水银气压表不能安装在直接而大量通风的房子里,（2）水银气压表安装在室内，必须使室内温度变化比较小,（3）水银气压表应安置在固定和不受振动的地方,（4）水银气压表安装时应严格保持表身的垂直状态（动槽式水银气压表用三个螺丝紧固，定槽式水银气压表让其保持自由的垂直状态）,水银气压表的安装,安装前，应将挂板或保护箱牢固地固定在准备悬挂气压表的地方，使之大致垂直。再小心地从木盒或皮套中取出气压表，槽部向上，稍稍拧

17、紧槽底调整螺丝约12圈，慢慢地将气压表倒转过来，使表直立，槽部在下。然后先将槽的下端插入挂板的固定环里，再把表顶悬环套入挂钩中，使气压表自然垂直后，慢慢旋紧固定环上的三个螺丝（注意不能改变气压表的自然垂直状态），将气压表固定。最后旋转槽底调整螺丝，使槽内水银面下降到象牙针尖稍下的位置为止,（1）动槽式气压表的安装,（2）定槽式气压表的安装 安装要求同动槽式气压表。安装步骤也基本相同，不同点是当气压表倒转挂好后，要拧松槽上的气孔螺丝，表身应处在自然垂直状态，槽部不须固定,3、水银气压表的维护（1）水银气压表应经常保持清洁。气压室内不能堆放杂物（2）水银面产生氧化物时，应及时清除（3）气压表必须垂

18、直悬挂，应定期用铅垂线在相互成直角的方向上检查校正（4）气压表水银柱凸面突然变平并不再恢复，或者示值显著不正常，应更换（5）定槽式水银气压表的水银是定量的，应该特别注意防止漏失水银（6）水银气压表在移运时，应把表身缓慢地倒过来，将水银槽向上，以保护玻璃管内真空不受破坏（7）对水银表的安置情况定期进行检查，发现问题及时纠正,4、水银气压表的移运(自动化),移运气压表的步骤与安装刚好相反，先拧动底槽调整螺丝，使内管中水银柱恰好达到外套管上部读数窗孔的顶部为止，切勿旋转过度，以免损坏皮囊。然后松开固定环的螺丝，将表从挂钩上取下，两手分持表的上部和下部，徐徐倾斜45左右，就可以听到水银与管顶的轻击声，

19、继续缓慢地倒转气压表，使之完全倒立，槽部在上。将气压表装入特制的木盒（皮套）内，旋松调整螺丝12圈（使水银有膨胀的余地）。在运输过程中，始终要按木盒（皮套）箭头所示的方向，使气压表槽部在上，进行移运，并防止震动,4.3 空盒气压表和空盒气压计,空盒气压表和空盒气压计都是用金属弹性膜盒作为感应元件的，利用这种空盒的弹力与大气压力相平衡的原理来测量气压。当大气压力发生变化时，空盒随之产生形变，把这种形变进行一定程度的放大就可以用来指示气压的变化,空盒的结构及特性,、空盒的结构 空盒盒壁由弹性金属膜构成，较旧式的空盒在盒内或盒外装有弹簧，避免空盒被大气压力完全压缩。这种构造的缺点是弹簧和盒壁之间有一

20、定的磨擦，妨碍气压表精度的提高，新式的空盒一般不用弹簧，依靠金属膜本身的弹性力来平衡大气压力 为了增加灵敏度，常常使用空盒组，它可以由若干单独的空盒串接而成，也可以中部连通为一整体，现在制造的空盒多为后者。空盒一般是利用德银、铜片或其它合金制成，空盒被压成波纹形，是为了增加空盒被压时变形的柔韧性和测压的灵敏度,空盒的结构及特性,、空盒的特性（1）空盒弹性的温度效应 空盒与所有的弹性体一样，它的杨氏模量具有负温度系数。温度增加时弹力就减弱，若大气压力维持不变，在升温时空盒的厚度将变薄，因此需要采取措施加以补偿（杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量）,空盒的结构及特性,、空盒的特性（1）空盒

21、弹性的温度效应 a、双金属片补偿法：双金属片被安装在空盒底部。设温度升高影响使厚度减小，使自由端下降了K；但双金属片的变形作用使空盒基底提高了S,空盒的结构及特性,、空盒的特性（1）空盒弹性的温度效应 a、残余气体补偿法：在空盒内残留一定的气体，当温度升高时，盒内气体的张力增大，使空盒向外扩张，以抵消因弹力减弱而引起的空盒压缩,上述两种补偿法，不论采用哪一种方法，都只有在补偿点时才能得到完全补偿，当气压不等于补偿点气压时，都只能得到部分补偿,空盒的结构及特性,、空盒的特性（2）空盒的弹性后效 弹性后效指当外界气压消失后，空盒不能完全恢复到它原来的形状，这种现象叫空盒的弹性后效,空盒的结构及特性

22、、空盒的特性 弹性后效有两个主要特点：,a.当气压变化停止后空盒的形变并不停止。例如气压由1000hPa降至100 hPa时，空盒位移由O点移至P点，如果气压维持在100 hPa不变，空盒的形变并不停止，而是继续缓慢地由P移向P（图左）b.空盒的升压曲线和降压曲线不一致（图右）。当气压由1000hPa降至100 hPa时，检定线为oap；然后再由100 hPa回升到1000hPa时，检定线为pbo。两条检定线构成一个封闭曲线，称滞差环,前一种可以在制造工艺中加以消除，后者则无法克服。空盒的这种特性，使用时必须加以注意 例如：施放探空仪时，气压由地面1000hPa左右降低至几十百帕，这时就应该用

23、它的降压检定线。反之，就应该用升压检定线。在气压变化复杂的环境里就只能取两条检定线的中线ocp,空盒气压表,空盒气压表由感应、传递放大和读数三部分构成,空盒气压表,、传递放大部分：由连接杆、中间轴、拉杆、链条、滚子、指针和一套杠杆传动装置组成了一个两次放大系统，第一次放大由调节器和拉杆来完成，如果调节器与连接杆的接点至中间轴的距离为OA，拉杆与链条的接点至中间轴的距离为OB，则第一次放大倍数K1=OB/OA。第二次放大由滚子和指针组成，如果滚子半径为O1C，指针尖到指针轴的长度为O1D，则第二次放大倍数为K2=O1D/O1C，两次放大的总放大倍数为K=K1K2，通过这样两次放大后，空盒的很小形

24、变就可由指针的明显偏转指示出来,、感应部分：是一组圆形密闭的金属弹性空盒，空盒组一端固定在金属板上，另一端与传递放大部分联接,空盒气压表(大物),、读数部分：由指针、刻度盘和附温表组成 空盒气压表应水平放置，观测时先读附温，准确到0.1；然后轻敲盒面（克服机械磨擦），待指针静止后再读数，读数时视线应垂直于刻度盘 刻度订正 温度订正 补充订正 本站气压,空盒气压计,气压计,气压计是自动、连续记录气压变化的仪器，其准确度较差，因此气压计的记录必须与水银气压表测得的本站气压值进行比较订正，方可使用,气压计由感应部分（金属弹性膜盒组）、传递放大部分（两组杠杆）和自记部分（自记钟、笔、纸）组成,气压计的

25、测量范围是8701050hPa,要求的空气温度是-10+40，测量误差不超过1hPa,气压计应固定地安置在水银气压表附近，仪器底座要水平，距地高度以方便观测为宜,4.4 气压传感器,电测气压传感器是将大气压力的变化转换成电信号的变化，再经过电子测量电路对信号进行测量和处理而获得气压值,4.4.1 膜盒式电容气压传感器,膜盒式电容气压传感器的感应元件为真空膜盒。当大气压力产生变化时，使真空膜盒（包括金属膜盒和单晶硅膜盒）的弹性膜片产生形变而引起其电容量的改变，通过测量电容量来测量气压,4.4.2 振筒式气压传感器,振筒式气压传感器是利用弹性金属圆筒在外力作用下发生振动，当筒壁两边存在压力差时，其

26、振动频率随压力差而变化。因为筒的谐振频率与压力之间有唯一的关系，所以测出频率就可计算出气压。但是，在校准时确定的这种关系还会受到温度和气体密度的影响，所以 需要进行温度补偿和采用干空气,4.4.3 压阻式气压传感器,压阻式气压传感器是利用气压作用在敏感元件所覆盖的抽成真空的小盒上，通过小盒使电阻受到压缩或拉伸应力的作用，由压力-电阻效应知道电阻值的变化与气压的变化成正比，通过测量电阻值来测量气压,电测气压传感器的误差,1、校准值漂移,校准值漂移是电测气压传感器的主要误差源之一,电测气压传感器的误差,1、校准值漂移 2、温度的影响,电测气压传感器保持温度不变，就可以保持校准值不变,电测气压传感器

27、的误差,1、校准值漂移 2、温度的影响3、电磁干扰的影响,气压传感器是一种灵敏的测量器件，因此它应该屏蔽并远离强电磁场，如变压器、计算机、雷达等设备。电磁干扰不会经常引起麻烦，但会引起噪声增加，使准确性降低,电测气压传感器的误差,1、校准值漂移 2、温度的影响3、电磁干扰的影响4、运行方式的影响,如果校准时使用的操作方法与业务使用时的操作方法不同，也可能会引起气压传感器校准结果的明显变化,4.5 沸点气压表,沸点气压表是利用液体的沸点温度随气压的变化而变化的关系来测量气压的,利用这一特性测量气压，已在一些探空仪上得到应用，因为在低气压测量时，它比空盒气压表的精度要高，在10hpa的测量结果的随

28、机误差和系统误差均可小于0.1K特点：气压越低，灵敏度越高,4.6 海平面气压订正,本站气压只表示台站海拔高度上大气柱的压强。在不同的海拔高度上由于承受大气柱长度不同，所以各站间的本站气压是无法进行比较的。为了比较各地气压的高低，便于分析气压场，必须把各地的本站气压统一订正到海平面上，这种订正称为海平面气压订正,本站气压ph，海拔h，由拉普拉斯压高公式,p0为海平面气压，tm为海平面与测站之间空气柱的平均温度，令,h,tm ph,C,假设t为本时次观测到的气温，t12为12小时前的气温，当台站海拔高度h0时，空气柱顶部的温度用当前时次和12小时前的气温的平均值确定，即平均温度th为,规定虚假空

29、气柱的温度随高度增加而减小，其平均温度递减率为,空气柱底部的温度,4.7气压表的基准（遥感）,为了保证各个气象台站气压标尺的一致性，保持气压资料的精确度，世界气象组织对气压表制定了各级管理和逐级对比的制度。按仪器的精度和功能，气压表分成下列几个等级：A级：一级或二级标准气压表，能独立地测定气压值，准确度不低于0.05hpa；B级：工作级标准气压表，用于日常的气压表对比工作，它的仪器误差通过与A级表对比后校准；C级：参考标准气压表，用来对移运式标准气压表和气象站气压表进行对比；S级：安装在气象站上的气压表；P级：质量好、准确度好的水银气压表，经过搬运仍然能保持原有的校准值；N级：质量为一级的便携

30、式精密空盒气压表；Q级：质量为一级的便携式精密数字气压表，可用作移运式标准；M级：质量好、准确度好的便携式微气压计,4.8 气象应用,气压在垂直方向上随着高度的增高而降低，在水平方向上分布不均匀，因而形成了各种不同的气压系统。空气从高压流向低压，产生了大气的运动，这种运动使各地的水汽和热量进行着交换，引起了天气复杂的变化。如果我们测得同一高度上各个测点的气压分布，分析气压场的规律，就可为天气预报提供依据,在军事和航空部门，常利用气压数值来测定空气密度，以便修正弹道或确定飞行高度。飞机在飞行中主要通过气压式高度表测量机外气压的变化和大小来指示飞行高度，飞行按照规定高度实施是保证飞行安全的必要条件

31、。飞行与气压的关系，其实是飞行与高度的关系。调整和控制飞机的飞行高度是航管部门用来维护空中飞行秩序，防止飞行冲突，保证飞行安全的重要手段之一,4.8 气象应用,在人体健康方面，气压与人体的影响，概括起来分为生理的和心理的两个方面。气压对人体生理的影响，主要是影响人体内氧气的供应，人每天需要大约750毫克的氧气，其中20%为大脑耗用，因脑需氧量最多。当自然界气压下降时，大气中氧分压、肺泡的氧分压和动脉血氧饱和度都随之下降，导致人体发生一系列生理反应。以登山为例，因为气压下降，机体为补偿缺氧就加快呼吸及血液循环，出现呼吸急促，心率加快的现象。由于人体（特别是脑）缺氧，还会出现头晕、头痛、恶心、呕吐

32、和无力等症状，甚至会发生肺水肿和昏迷，这叫高山反应,4.8 气象应用,同时，气压还会影响人体的心理变化，主要是使人产生压抑情绪。例如，低气压下的阴雨和下雪天气、夏季雷雨前的高温湿闷天气，常使人抑郁不适。而当人感到压抑时，自律神经（植物神经）趋向紧张，释放肾上腺素，引起血压上升、心跳加快、呼吸急促等。同时，皮质醇被分解出来，引起胃酸分泌增多、血管易发生梗塞、血糖值急升等,4.8 气象应用,1什么是气压？大气中气流的运动对气压有什么影响？气压的常用单位是什么？如何换算？2常用的测压方法有哪些？3水银气压表的测压原理如何？如果用两支内管粗细不同的气压表同时进行观测，水银柱高度是否一样，为什么？4动槽

33、式水银气压表和定槽式水银气压表的构造主要有什么不同？5定槽式水银气压表为什么要进行标尺补偿，原理如何？槽内隔板有何作用？6水银气压表的仪器误差主要有哪些？如何避免和消除？7水银气压表为什么要进行读数订正？试说明各项订正的物理意义。8金属空盒有哪些特性？为什么弹性空盒可以作为测压仪器的感应器？9.新式空盒一般被压成波纹形，为什么？空盒弹性后效的主要特点是什么？,复 习 思 考 题,10水银气压表读数与空盒气压表读数，在求本站气压时有何不同？11试述空盒气压表和气压计的构造原理，造成他们测量误差的主要原因是什么？12根据下述条件，求出本站气压。测站海拔高度 200米，纬度 5614，经仪器差订正后

34、的水银气压表读数为1018.1hPa，气压表附温为12.7。13国产DYJ-1型气压计的第一组杠杆的放大率为6倍，第二组杠杆的放大率为9倍，两次放大的总放大率是多少？14试述膜盒式电容气压传感器、振筒式气压传感器、压阻式气压传感器的测压原理。利用气压传感器测量气压有什么特点？15造成电测气压传感器测量误差的主要原因是什么？16在沸点气压表测量气压时，蒸汽在内管中的流速对测量精度有什么样的影响？,17本站气压为1010.0hPa，海拔高度70米，气温为6.2，前12小时的气温为-2.6，求海平面气压。18为什么要进行海平面气压订正？其订正值的准确度与什么因素有关？为什么？19海平面气压订正中的高

35、度差订正与本站气压订正中的高度重力差订正有何不同？20气压表可分为哪几个等级？,作业题,简述大气探测原理有哪几种方法？如何保证大气探测资料的代表性和可比性？淡积云、浓积云、秃积雨云、鬃积雨云，它们之间的区别界限是什么？云的观测的主要内容是什么？气象能见距离为10千米，问在10千米处有一以天空为背景视角大于30的白色建筑物是否能见？为什么？浮尘与霾、霾与轻雾的区别？,什么叫测温仪器的热滞现象？热滞系数值大小与哪些因素有关？怎样理解热滞系数的定义？试述常用的测湿方法和其代表仪器。动槽式水银气压表和定槽式水银气压表的构造主要有什么不同？根据下述条件，求出本站气压。测站海拔高度 200米，纬度 561

36、4，经仪器差订正后的水银气压表读数为1018.1hPa，气压表附温为12.7。,1.试述常用的测湿方法和其代表仪器。2.根据下述条件，求出本站气压。内陆测站海拔高度 200米，纬度 5614，经仪器差订正后的水银气压表读数为1018.1hPa，气压表附温为12.7(测站周围地形较平坦)（课后计算）3.为什么在-10时，即停止使用干湿表测湿？4.试述毛发的特性？,5浮尘与霾、霾与轻雾？6浮尘、扬沙、沙尘暴之间如何区别？7 双金属片测温原理是什么？试从测温公式讨论如何提高双金属片的测温灵敏度？(大气3)8最高和最低温度表的构造与性能有何不同？9什么叫测温仪器的热滞现象？热滞系数值大小与哪些因素有关

37、？怎样理解热滞系数的定义？10温度表在介质温度保持不变、呈线性变化或周期性变化时，其热滞误差各有何特点？,11一个测温元件的热惯性系数=50秒，当时它与介质的温度差为10，若要求读数精确到0.1（即测温仪器的示度与介质的温度之差小于0.1），则需要的感应时间为多长？12一个测温元件，当时它与介质的温度差为10，若要求读数精确到0.1，它需要的感应时间为460秒，问这个测温元件的热惯性系数是多少？13在高空大气探测中，设温度的铅直递减率为d/dz=0.0065/米，探空仪的上升速度为6米/秒（相当于气球升速400米/分），若测温元件的热惯性系数为=0.05秒，试求出测温仪器的热惯性误差。,14、为什么地表温度的测量要比空气温度的测量复杂？15、简述大气探测原理有哪几种方法？16、大气探测仪器的性能包括哪几个？17.为什么毛发表的刻度不均匀，而湿度计自记纸的刻度却是均匀的?18对测风仪器的安装有什么要求？为什么？19本站气压为1010.0hPa，海拔高度70米，气温为6.2，前12小时的气温为-2.6，求海平面气压。,