天空的“魔法書”

同學(xué)們，你們知道每天精準(zhǔn)的天氣預(yù)報是如何產(chǎn)生的嗎？這背后離不開遍布全國的地面氣象站網(wǎng)絡(luò)。分布在城市、郊野的觀測站點通過精密的氣象儀器，捕捉大氣狀態(tài)的變化。今天，我將帶領(lǐng)你們一起去探秘神奇的氣象站。

風(fēng)速風(fēng)向儀： 捕捉風(fēng)的方向和速度

風(fēng)速風(fēng)向儀通過風(fēng)向標(biāo)的指向測量風(fēng)向，通過風(fēng)杯的轉(zhuǎn)動速度測量風(fēng)速。

1.風(fēng)向測量

風(fēng)向標(biāo)由尾翼（葉片）和平衡錘（配重）組成，整體呈不對稱設(shè)計。當(dāng)風(fēng)吹過時，尾翼因面積較大，受到的風(fēng)壓更強，推動標(biāo)體旋轉(zhuǎn)，直至平衡錘正對風(fēng)的來向。所以，它箭頭的指向就是風(fēng)吹來的方向。

2.風(fēng)速測量

水平軸上安裝有3＼～4個半球形風(fēng)杯，風(fēng)力推動風(fēng)杯旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比。風(fēng)杯轉(zhuǎn)動的速度越快，代表風(fēng)速越快。

翻斗式雨量計

雨量計： 測量雨的 “數(shù)量”

雨量計可以通過量化收集的降水體積或質(zhì)量，將雨量的大小轉(zhuǎn)換為毫米（mm）單位，代表單位面積（通常為1平方米）內(nèi)的降水深度。

1.翻斗式雨量計

翻斗式雨量計主要由漏斗、翻斗、磁鐵和傳感器組成。漏斗用來收集雨水，收集到的雨水經(jīng)漏斗流入一側(cè)的翻斗。當(dāng)水量達(dá)到一定量時，翻斗因重心偏移翻轉(zhuǎn)，另一側(cè)空斗則開始接水，每次翻轉(zhuǎn)觸發(fā)傳感器計數(shù)。它適合中小雨，暴雨時，可能因翻斗來不及翻轉(zhuǎn)而出現(xiàn)誤差。計算公式：降水量 翻斗翻轉(zhuǎn)次數(shù) × 單次翻斗對應(yīng)雨量。

2.稱重式雨量計

稱重式雨量計主要通過直接測量收集容器中降水的總質(zhì)量，并通過容器底部的壓力傳感器或電子天平來實時監(jiān)測其質(zhì)量的變化。它測量的精準(zhǔn)度高，數(shù)據(jù)連續(xù)性好，能夠適應(yīng)多種降水形態(tài)。計算公式：降水量 降水質(zhì)量/（水的密度 × 容器面積）。例如，1升水 千克水，對應(yīng)1平方米面積，即1毫米降水。

溫度計： 監(jiān)測空氣狀態(tài)的 “感知器”

氣象站內(nèi)的溫度計主要用來測量離地面一定高度處的空氣溫度，代表著大氣溫度。溫度計主要有玻璃管液體溫度計和電子溫度傳感器兩種。玻璃管液體溫度計需要人工進行讀數(shù)，而電子溫度傳感器則通過數(shù)字顯示，不僅讀數(shù)更為準(zhǔn)確，還能實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸，大大提高了氣象觀測的效率和精度。

溫度計的放置位置十分講究，需要避免陽光直射和地面反射輻射的影響，以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

百葉箱：儀器的 “防護罩”

百葉箱是保護溫度計、濕度計等設(shè)備免受陽光直射、雨水沖刷和動物破壞，同時保持空氣自由流通的一種裝置。箱體為木質(zhì)或塑料材質(zhì)，內(nèi)外涂白漆反射陽光。雙層百葉窗設(shè)計，既遮陽又通風(fēng)，內(nèi)部溫度接近真實氣溫。百葉箱通常離地面1.5米，避免地面輻射干擾，為溫度計和濕度計提供通風(fēng)、遮陽、防輻射的標(biāo)準(zhǔn)化觀測環(huán)境，從而保證了氣象數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。