气象参数测量方法
在大气污染监测工作中常常会发现，对同一个污染源进行监测，有时测到的浓度很高，有时却测不出来。不同时间的测量数据差别很大。这固然与污染源排放量的变化以及采样点位置的选择有关，但也受气象因素影响。大量扩散试验和研究表明，在不同的气象条件下，同一个污染源所造成的地面污染浓度，可相差几十倍至几百倍。这是由于大气对污染物质的扩散稀释能力随着气象条件的改变而发生巨大的变化所造成的。
污染物在大气中除重力作用自然沉降外，还受气流(风速、风向)、空气湿度、大气压力、降水及太阳辐射等气象因素的作用，形成扩散、转移和演变等一系列过程，从而对环境污染状况，产生不同的影响。
因此，某个城或工业区的大气质量监测工作与当地气象观测数据，对大气污染趋势分析和对控制污染方案进行正确的评价是紧密相关的。为此，应取得气象部门的合作，利用当地气象部门通常已观测得到的地区气候情况的一般资料，如风速、风向、气压及温度等测量参数的逐日、逐年变化和其他常有记录的测量资料，如降水量、日照时间、相对湿度和绝对湿度；以及与雾的形成有关的参数、湿度梯度的观测和逆温层底部高度的资料。
大城市专门设置的气象塔，上面装有观测风向、风速、温度、湍流等仪器，每天24h一直在监视着大气气候的变化。各种仪器所测的数据都经电缆传递到数据处理系统，通过电子计算机自动进行记录和处理，为研究大气污染规律和开展大气物理科学研究提供科学依据。
但应指出，气象部门资料通常不是为了大气污染监测的目的而收集的。往往还由于取得气象观测数据的气象台站，是在远离大城市(包括工业区)的郊外进行测量的。于是大气监测部门为了所监测的地区或某个特定的局部采样地点，取得比较理想完整的现成数据资料，还需自行对有影响的几项主要气象参数，进行实地测量。
目前，许多国家空气污染自动监测机构内均设置有自动记录风速、风向、辐射强度和能见度等气象观测仪器。下面分别介绍几个有关地面气象参数测量方法
〔1，2，3〕
风向和风速
空气沿水平方向上的运动称为气流，即风。当空气作水平运动时即有方向，也有速率。风(气流)能促使干冷空气和暖湿空气发生交换，影响气候的改变、居室房间的通风换气及人体的散热等。
风向和风速对污染物的扩散起着很重要的作用。其一是传送，其二是稀释。在传送作用下，污染物由一处迁移到另一处；在稀释作用下，污染物的浓度逐渐降低，污染范围逐渐扩大。通常这二种作用是同时进行的，很难截然分开。一般风速愈大，扩散范围愈远，大气中污染物的浓度也愈低
(见表14－1)。
表 14-1 风速与污染物SO
浓度的关系
从日常的观察也可看出，有时烟囱排出的烟，像一条带子那样飘向远方，迟迟不散，如图14-1所示。而另一些时候，烟气一排入大气就很快散布开来，与周围空气迅速混合，如图14-2所示。不同的烟波形状反映出不同的气象条件，也意味着大气的扩散稀释能力不同。烟气向四周散布的速率越快，单位时间参与同烟气混合的空气越多，就表示大气的扩散稀释能力越强，污染物质很快被稀释到很低的浓度而不致造成危害。反之，像图14-2所示那样，烟流在离开污染源很远以后仍保持着较高的浓度，就会造成危害。由此说明，风向与风速对污染物在大气中的扩散稀释起着主导影响。因此，在大气监测工作中，风向和风速的测量，通常作为气象观测的主要项目之一。
风向、风速的变动比较在，测量中应包括平均值与瞬时值。气象
台站风向、风速的测量，是取10min内的平均间隔(2min)的平均风速值和最多风向值。风向采用16个方位(如图14－3)所示。这16个方位，沿顺时针方向依次北(N)、北东北(NNE)、东北(NE)、东东北(ENE)、东(E)、东东南(ESE)、东南(SE)、南东南(SSE)、南(S)、南西南(SSW)、西南(SW)、西西南(WSW)、西(W)、西西北(WNW)、西北(NW)和北西北(NNW)。静风一般用C表示。风向也可用圆周角的度数表示，自北开始，北风为360°，沿顺时针方向，东北风为45°，东风为90°，东南风135°，南风为180°，西风为270°，余可类推。
风速是指单位时间内空气在水平方向上移动的距离。风速单位常以m/s、km/h、n mile/h表示。这三种单位换算关系如下：
1m/s＝3.6km/h，1n mile/h＝1.852km/h
气象台站也常用蒲氏风级即风力等级表来表明风速的大小，风级的划分标准，以及它们的构象判别标准，如表14－2所示。
测风常用的仪器中，应用较多的有三杯风向风速表、电接风向风速计、轻便携带式翼状风速计和热球式电风速计。翼状和杯状风速仪，由于仪器惰性和机械摩擦阻力较大，只适用于测量一定范围的风速。当风速在0.5m/s以下，即不能转动读数，需选用测微风的热球式电风速计测量。
现将上述四种测风仪器性能结构、使用方法分述如下：
一、三杯风向风速表
1.结构原理
风向风速表由风向仪和风速表两部分组成(图14－4)。风向仪包括风向杯1、方向盘2、小套管制动部件3组成。风向指示的感应部分是一个转动灵活的风向杯。风速表的感应部分是三个或四个环绕在垂直轴上的半圆球状的小杯。利用风力使小杯自由转动，风速愈大，转动愈快。小杯的转动经齿轮带动仪器表面的指针，从指针所示的刻度数及所用时间，即可算出风速(m/s)。
表14－2
风力等级表
2.使用方法
观测风向时将小套管拉下，再向右转一角度，此时方向盘2就可按地磁子午线的方向稳定下来。风向指针8与方向盘所对的读数就是风向。
测量风速时用手指压下启动杆9，风速指针就回到零位。放开启动杆后，红色的小时针就开始走动，同时风速指针也开始走动。经一定时间(通常为1min)风速指针停止转动，接着时间指针转到最初位置也停下来，结束了风速的测定。风速指针所示数值称为指示风速。以这个数值从风速校正曲线图中查出实际风速值即为所测的平均风速(图14－5)。
下一次进行观测时，只要再压一下启动杆9就可以了。观测完毕时，务必将小套管3向左转一角度，使恢复原来位置，使方向盘固定不动，放回盒内。
二、电接风向风速计
1.结构原理
电接风向风速计(图14－6)由感应器、指示器和记录器三部分组成。感应器安置在室外，指示器和记录器在室内，可进行遥测。指示
器用来观测瞬时风向和风速。记录器可以记录任意10min的平均风速及相应的风向。测量风向的范围为16方位。测量风速范围为2～40m/s。能测量记录风的行程，同时每隔2.5min记录一次瞬时风向。
此种感应器(见图14－6)由风向标和风速表二部件组成。风向标的感应部件是一转动灵活的风向标9，由锤臂固定螺钉8和风向尾叶固定螺钉10固定在风标座6上，7是平衡锤。风向标的底座上有防水罩11及防水插头座12，通过电缆13与室内指示器、记录器相通。仪器上还有指南针14。整个仪器固定在底座15上。
风速的感应部件是四个或三个半球形或锥形金属杯，称为风杯2。风杯用风杯压帽1和固定螺钉3固定。三个风杯镶在等长的金属架上，可以水平地绕轴旋转，有风时因风杯凹凸两面所受风的压力不同而旋转。风杯转动得快慢指示了风速的大小。为了在室内可以读数，在风速表内部有电接装置4和风速表固定螺钉5。风杯每转过80圈相当于风行程200m。风杯转动时，风杯轴16带动磁钢17，在定子线圈18中转动，线圈上产生交流电势，电势大小与风速成正比。当风的行程达200m时，弹***19、20上的电接点接触通电，也就是说发生一次电接。
2.使用方法
(1)风向记录的读数：每隔2.5min记录一次风向，所以从头至尾10min内共有5次划线，读取这5次划线的方位，取其出现最多者，作为这10min内的平均风向。如出现的次数相同，则舍去最左边的一次划线，而在右端的其余4次划线中选。如出现次数仍相同，再舍去左端的一次划线，而在其余的3次中选，依此类推(图14－7)。由图可见，由15∶50到16∶00，这10min内5次划线的方位都是南，所以这10min内的盛行风向为南。16∶10到16∶20的10min内，5次划线的方位都是南东南，所以这10min内的盛行风向为南东南；16∶30到16∶40的10min内，5次划线的方位(从左到右)是：南东南、南、南东南、南东南、南，5次中以南东南为多(出现3次)，所以这10min内的盛行风向为南东南。16∶40到16∶50的10min内，5次划线的方位(从左到右)是：南、东南、东东南、东南、南，其中南和东南都出现2次，不能作出判断，所以要舍去左面的1次划线(即南)，所余的4次划线(即东南、东东南、东南、南)中，东南出现2次，出现次数为最多，所以这10min内盛行风向为东南。
有时第一根和最后一根划线不正好在时间线上，而是略微偏过一点，可照常读数。有两个笔尖不在同一时间线上，个别笔尖略微偏过一点，也可根据实际情况照常读数。
(2)风速记录的读法风速标尺的最小分度为1m/s，相邻弧线间为10min。读数时先找出记录曲线与某一时间线的交点，再找出与下一个相邻时间线的交点，数出两交点间的格数，即该10min内的平均风速(m/s)。如曲线在10min内已移到边线又折回移动时，来回走过的格数都应计算在内。有时曲线略微超过边线或不到边线，也应按照曲线实际走的格数计算(图14－8)。
风速愈大，曲线愈陡。挑取最大风速时，要以曲线最陡的地方截取宽度等于10min的一段，数清上下的格数。曲线有好几处陡度相仿时，要多取几个10min来比较，选其风速最大者。
如果自记钟24h内的误差不超过±10min，所测得风向和风速记录都不作时间修正。
三、翼状风速计
翼状风速计(图14－9)的感应部分由轻质铝制翼片构成。其构造原理与使用方法和杯状风速表相同。此风速计的灵敏度较大，测量范围为0.5～10m/s。由于翼片易变形，因此，高风速时不可使用。
四、热球式电风速计
国产热球式电风速计(图14－10)是一种能测低风速的仪器。其测量范围为0.05～10m/s。仪器由四节干电池供电，可适于野外流动性测量。
1.结构原理
仪器由热球式测杆探头和测量仪表两部分组成。测杆的头部有一个直径约0.6mm的玻璃球。球内绕有加热玻璃球用的镍铬丝圈和两
个串联的热电偶。热电偶的冷端连接在磷铜质的支柱上，直接暴露在气流中。当一定大小的电流通过加热圈后，玻璃球的温度升高。升高的程度和风速有关，风速小时升高的程度大，反之升高的程度小。升高程度的大小通过热电偶在电表上指示出来。根据电表的读数，查校正曲线，即可得出风速(m/s)。
2.使用方法
(1)使用前观察电表的指针是否指于零点，如有偏移，可轻轻调整电表上的机械调零螺丝，使指针回到零点。
(2)将“校正开关”置于“断”的位置。
(3)将测杆插头插在插座上，测杆垂直向上放置，螺塞压紧使探头密封，“校正开关”置于“满度”位置，慢慢调整“满度调节”旋钮，使电表指针在满刻度的位置。
(4)将“校正开关”置于“零位”的位置，慢慢调整“粗调”、“细调”两个旋钮，使电表指在零点的位置。
(5)经以上步骤后，轻轻拉动螺塞，使测杆探头露出，并使探头上的红点面对风向，根据电表上的读数，查阅校正曲线，即可得出被测风速(m/s)。
(6)在测定若干分钟后(10min)，必须重复以上“3”、“4”步骤一次，使仪表内的电流得到标准化。
(7)测定完毕后，应将“校正开关”置于“断”的位置，以免耗电。
温度和湿度
通常所称的气温是指距地面1.5m高的空气温度。温度对大气污染的影响，主要在于气温的层结情况。所谓温度层结是指大气层内由于温度不同，分成不同的气层现象。大气中污染物的扩散能力，除了受风向、风速的影响外，大气层中温度层结分布也是重要原因之一。它对污染物扩散的影响，可分为不稳定、中性和稳定三种状态。当高层空气温度显著低于地面层空气温度时，地面热空气迅速上升，上层冷空气下降，形成对流，这时空气不稳定，污染物能不断地被带入较高的上空混合稀释；但当地面空气温度低于高空空气温度时，就能出现气温逆增，此时空气处于稳定状态，污染物不能上升，因而不易扩散，这样地面空气中的污染物浓度就显著增高。一般认为地面层气温与污染物浓度呈反比(见表14－3)。
表14－3
气温与污染物(SO
)浓度之关系
一年的季节性气温变化对大气污染程度也有明显关系，冬季大气污染较重。一日之内以早晚污染浓度增高，而中午和下午污染较轻。这种年变化和日变化是有规律的。而光化学烟雾的形成与日光照射有关，因太阳辐射强度以中午和下午最强，所以光化学烟雾的污染也以中下午为严重。
空气湿度对污染物在大气中的扩散影响也较大。当寒冷季节在水网地带气温较低，湿度较大时，水蒸气容易以烟尘、微尘为凝结核而形成雾，使污染物粒子变重而下沉，并积聚在低层空气中，同时阻碍烟气的扩散，从而加重了空气的污染。所以有雾时，空气中污染物的浓度往往显著增高
(如表14－4)。著名的英国伦敦烟雾事件和美国多诺拉的空气污染公害事故，均是在有雾的情况下形成的。
表 14－4
大气湿度与污染物(SO
)浓度之关系
的吸湿性很强，在湿度大的空气中易于形成H
雾或硫酸盐雾。因此，大气中含湿量过高，是构成二氧化硫污染及出现强腐蚀性酸性雨雾的重要因素。据资料
介绍，SO
进入有雾(相对湿度＞80%)的大气中，7h后SO
的含量将上升到20%～24%，11h后可达30%，然而在清洁的大气中，SO
的这种光化学反应率很低，每小时不足0.1%。
大气中水气的含量常用绝对湿度和相对湿度来表示，绝对湿度是指饱和水蒸气分压力(Pa)或饱和水蒸气含量(mg/L或g/m
)；相对湿度是指空气中所含湿度对应于给定温度下空气中所含水分最大量的百分数。相对湿度表示空气中水气的饱和程度，可反映出人体蒸发散热的难易。一般认为，人体舒适感的湿度是：气温为18～22℃时，相对湿度应为35%～65%。当气温达25℃以上时，相对湿度应当稍低一些。因此，当在一定温度范围测量得出的相对湿度数值低于35%或高于65%数值时，使人们有空气过于干燥或过于潮湿之感觉。
单纯测量气温，通常使用分度值为1/10℃水银或酒精温度计。在大气定点采样中，测量气温通常与测量气湿同时进行。一般应用的是干湿球温湿度计，手摇干湿球温度计和通风温湿度计三种，此种类型的干球温度计所示度数即气温。后二种还适用于在阳光照射的热辐射影响下，测量气温与空气湿度。另有一种应用较广泛的是简单的毛发湿度计。将它置于测量地点10～15min后，仪表上的指针，由于受毛发长度改变而直接指示出相对湿度的数值。
常年观测的大气监测站，为了连续观察日变化或周变化气温、气湿的变动规律，可选用能够连续自动记录的日记型或周记型的自记温湿度计。目前国内普遍使用是干湿球温度计(分普通、通风、手摇三种)、毛发湿度表、自记温湿度计及氯化锂湿度计。现将上列几种测量方法分述如下。
一、干湿球温湿度计
1.结构原理
干湿球温度计(图14-11)。它的感应液体有水银温度计与酒精温度计两种；它们是根据水银或酒精的热胀冷缩原理而制成的。用水银作为感应液体的温度计适宜测高温，准确度也高，但水银凝固点高(－38.9℃)，不适宜测低温。由于水银在相当大的温度范围内能保持液状，故测定范围广(自零下35℃至零上357℃)。酒精的凝固点低(－117.3℃)，且沸点也低(78.3℃)，其测量范围小，故可作为测量低温的感应液体，可正确测至零下80℃。因酒精在0℃以上时即膨胀不均，故较不精确，常不作为测温的主要感应液体。
干湿球温湿度计是由两支完全相同的水银温度计组成。其中一支测定空气温度的称为干球温度计；另一支的球部包上浸湿的纱布，并将其下端放入盛有蒸馏水的小杯中，用它作测定空气湿度，称为湿球温度计。空气愈干燥，相对湿度愈低，水分蒸发愈快，湿球温度计的温度下降也愈多。风速对湿球温度计的读数也有影响，风速愈小，误差愈大。这是因纱布上的水分根据温度和风速以不同的速度蒸发着，并由湿球温度计上夺取热量，则使湿球温度比干球温度计所示度数要低。根据干湿球两个温度计的读数差值，即可求出空气的相对湿度。
2.使用方法
在无阳光照射的热辐射环境下，将干湿球温湿度计悬挂于测定点1.5m高度处，5～10min后即可读数。干球温度计上所示读数为所测地点气温。空气中相对湿度用下式计算：
式中R——空气的相对湿度，%；
A——空气的绝对湿度，g/m
F——干球温度计所示温度时的最大湿度，g/m
为了简化计算，一般在干湿球温湿度计上附有相对湿度表，根据干湿球温湿度计上的读数，直接查表，得出相对湿度。
可查气象专业书中“不同气温时的饱和水蒸气分压和质量表”。
二、通风温湿度计
通风温湿度计，分电动和手动两种(图14－12，14－13)。其基本构造原理与干湿球温湿度计相同。所不同的是其两支温度计的球部装在镀镍或镀铬的双层金属风管里，使大部分热辐射被反射；外管以***环扣接温度计，以减少传导热的作用；风管与仪器上部的小风机相连，当小风机开动时，空气以一定流速(2～4m/s)自风管下端进入，流经干、湿球温度计的球部，以消除因外界风速变化而产生的影响。仪器上还备有防风罩，用以保护风扇不受外面强风的干扰，因此，可用于野外观测。其测定结果的准确性较高，可在热辐射强度较大的环境下使用。
测定时，先用带有橡皮球的吸管吸蒸馏水湿润湿球(水分不可过多)。如用电动通风温湿度计时可接通220V交流电源；用手动时则用钥匙将小风机的发条旋紧，使小风机开动后，将仪器挂在测定地点，其感应部分离地的高度视观测目的而定。经3～5min后，读取干湿球温度计的读数，按该风速的专用表(表14－5)查得相对湿度。
三、手摇干湿球温湿度计
这种温湿度计是按通风温湿度计的原理简化而成，主要是利用温度计的转动造成一定风速，加强传导对流散热以抵销辐射散热的影响。测定时，先用水将湿球温度计上的纱布湿润，然后以每分钟平均60～80转的速度摇转湿度计，使造成2.5m/s的风速。测定时间3～5min，停止后立即读数，先读湿球温度，后读干球温度。结果可由上述通风温湿度计用湿度表(表14－5)查得相对湿度。
仪器转动时要求达到2.5m/s的风速，可从温度计球部至手柄轴的距离(L)，计算每分钟转动次数：
本仪器测得的湿度与实际气湿近似，而且仪器构造简单，使用方便。
表14－5
通风温湿度计用湿度表
四、毛发湿度表
1.结构原理
图14－14是根据脱脂人发或动物毛发，在湿润的空气中因吸收水分而伸长，在干燥的空气中因失去水分而缩短这一现象制成。当空气的相对湿度从0增加到100%时，毛发将伸长其本身长度的2.5%。但它与湿度的变化不是线性关系，在低湿时毛发伸长量大，在高湿时毛发伸长量小。这就是为什么毛发湿度表的刻度板由疏到密的原因。应注意的是因毛发的润涨过程需要一定的时间，故在常温下所指示出的值比实际迟延约10min。如果温度较低或相对湿度在20%以下，迟延时间还要长一些。当温度在60℃以上，毛发就会发生不可逆的变化。
常用的悬挂式毛发湿度表，其测量范围为30%～100%。由于构造简单，实际工作中使用方便，故应用广泛。但精度不高。其感应部分是脱脂的人发3装在金属架子12上面，毛发上端固定在架子上部调整器的螺丝9上，下端固定在架子下部的弧形钩6上，弧形钩与小锤7联接，小锤使毛发拉紧。弧形钩6和指针5固定在同一轴8上，指针一端在刻度尺4上移动，刻度尺上刻着表示相对湿度百分数的刻度。
当空气湿度增大时，毛发伸长，小锤7因重力作用下降，拉紧毛发，使指针5在刻度尺4上向右边移动；湿度减小时，毛发缩短，使小锤7与弧形钩6上抬，指针5在刻度尺4上向左边移动。毛发下端固定点到轴心距离很近，而在同一轴上的指针却很长，所以弧形钩等部件除传递湿度变化外，还起放大作用，其放大倍率为指针长度与毛发下端固定点距轴心的长度之比。调整毛发表的放大率，只需松开螺丝10，左右移动轴11的位置即可。
主要技术性能的工作温度为－35℃～＋40℃，仪器误差＜±6%。
2.使用方法
毛发湿度表使用时，应以固定螺丝1和螺丝帽2将螺丝9旋紧固定，并将表垂直悬挂于测量地点1.5m高度处，10min后可直观读数。
五、自记温湿度计
1.结构原理
图14－15所示的温湿度计是用于连续记录空气温度－35～＋45℃及空气相对湿度30%～100%范围内的温湿度的变化。仪器由感应部分、传递及记录部分组成。温度感应元件系由双金属片构成，当空气温度变化时，双金属片自由端左右移动；湿度感应元件也是一束脱脂人发构成。当空气湿度变化时，毛发束亦随湿度变化而改变长度。它们借助于传动机构传达到自记笔并记录在自记纸上，分别将温度、湿度变化连续记录下来，还可以得到一段时间里曾经出现过最高温湿度和最低温湿度值。这种仪器是将测温部件和测湿度部件合并成一体(也有单项组装的仪器)。优点是使用方便，节省人力。缺点是精度低于水银制干湿球温度计，误差在0.5℃左右，所以记录必须修正后才能使用。
(1)自记温度部分
图14-16为自记温度计的感应部分双金属片1,它是由膨胀系数不同的二片金属铆压在一起,上片为黄铜,下片为殷钢。双金属片一端固定在支架2上，另一端通过杆3与连结片4和
笔杆6联结，笔杆6上套有笔尖5和自记钟7上的自记纸接触。
当温度上升时，双金属片因膨胀而稍稍伸直，借杠杆系统的传递，使笔尖上升；当温度下降时，双金属片稍为弯曲，笔尖也就下移，笔尖的上下移动在自记纸上连续记出温度变化的曲线。
传递部分：感应部分的变化位移很小，必须用杠杆系统来传递和放大(如图14－16所示)。当温度升高时，因钢片在上面，发生向下的弯曲，所以双金属片的自由端从A移到A′，通过连接片的作用，杠杆的力点从B点降到B′，由于杠杆支在水平轴O上，从而使杠杆的重点
(笔尖)从C上指到C′，根据
显然，双金属片自由端位移AA′，通过一次杠杆的作用，使这种位移传递到笔尖上，放大OC/OB倍，通常把OC/OB叫做杠杆的放大率。当温度改变一度时，笔尖位移的大小称为温度计的灵敏度。
自记部分：包括自记钟，自记纸和自记笔。自记钟为圆筒型(图14－17所示)，内装有类似普通钟的钟机，钟套筒在仪器的主轴1上。主轴底部有一固定齿轮2。自记钟筒底部有一个向外伸出的小齿轮3，与固定齿轮相衔接。小齿轮能随时转动，在钟走动时，小齿轮就绕固定齿轮均匀旋转，带动整个钟筒旋转。自记钟盖4上有三个小孔，主轴通过钟筒的中央孔和自记钟上发条的孔6与自记钟快慢调节孔。自记钟外面有压纸钢条5。自记钟可分日转(日记型)和周转(周记型)二种。
(2)自记湿度部分
其构造(图14－18)与上述类似，也分为感应、传递放大和记录三部分。为了增大拉力，湿度计的感应部件是一小束脱脂的人发1，其二端固定在架子上。发束1的中央部分被钩2挂住，曲臂7上安有圆柱形小锤3，它的重力使发束经常保持微微拉紧的状态。因为笔杆5比较重，能使曲臂4有向上抬的趋势，所以用曲臂7压着曲臂4。当相对湿度增大时，发束1伸长，小锤3下降，曲臂7压着曲臂4，迫使笔杆5的另一端抬起，笔尖6上移；当相对湿度减小时，发束1缩短，小锤3抬起，笔杆5在它的本身重力作用下，就往下落，笔尖6也下降，因而连续记录出相对湿度变化的曲线。
这种湿度计的传递放大部件比较特殊，它是采用二次放大。第一次放大杠杆是第一水平轴上的小钩2和带有小锤3的曲臂7组成。第二次放大杠杆是由下曲臂4和笔杆5组成。
2.使用方法
①把温湿度计放在欲测定的地点(一般***在百叶箱内)，在新的记录纸上填好年、月、日，记上标准时间并作时间记号。取下自记钟，装上新纸，分别于笔尖上加添特制墨水，上紧发条，将钟筒
放到中心轴上，使笔尖对准当时的时间。对时间的方法是先将笔尖靠近自记纸，然后将自记钟旋转，使稍微超过当时的时间线，再将钟筒反转(以便消除小齿轮与固定齿轮间的空隙)到笔尖正确对准当时的时间线上。
②用经过校正的水银温度计测出该处当时的气温。这时可旋动仪器上的调节螺旋，使笔尖在记录纸上所指的高度，恰等于水银温度计所指示的温度。
③盖上仪器盒子，仪器即可连续记录出所测时间内的(一昼夜或一周的)气温及相对湿度。
④自记记录整理时，因仪器感应部分有误差(器差)，造成了读数误差，故要进行读数修正。即最后求出的正确值＝自记值十仪器差。
⑤当自记钟走过一日或一周后，就应更换新纸。记录纸应紧紧地贴在鼓轮上面，并把记录纸的左边搭盖在它的右边上，然后用钢制弹
六、氯化钾温度计
1.结构原理
氯化锂湿度计是依据氯化锂含湿量而改变其物理性质的吸湿材料作为敏感元件。氯化锂用作吸湿剂，当氯化锂溶液的水气分压力低于空气中的水气分压力时，氯化锂溶液将从空气中吸收水分。如氯化锂溶液的水气分压力大于空气中的水气分压力时，氯化锂溶液将向空气中放出水分。当氯化锂溶液所含的水分增减时，氯化锂溶液薄膜的电导率也随之发生变化。氯化锂吸收水分的多少与空气中相对湿度有关系，相对湿度大时，吸收水分多，电阻小；相对湿度小时，吸收水分少，电阻大。仪器是由测试仪表和氯化锂湿敏元件两部分组成，在元件内装有有机玻璃支架，其上面绕制两根互相平行的贵金属丝，组成一对电极，将氯化锂溶液涂在平行螺旋电极之间作吸湿剂，通过仪表测定两电极间电阻的变化，即可得出空气中的相对湿度。仪器工作流程示意图如下：
由湿敏元件组合两端AB间的组合电阻与相对湿度成反比，且呈线性关系，也就是当相对湿度为100%时，电阻值接近于零。反之，相对湿度每降低1%，电阻值增加1kΩ。如通过变送器，可转换成0～10mA的讯号输送给调节器以推动执行机构，实行对系统湿度的自动调节，亦可以远距离测量及自动记录。
2.使用方法
①将湿敏元件插入电桥平衡插座内。如需远距离测量，可于远距离座中引出，引出线最好使用屏蔽线。
②打开电源开关后需观察电压是否正常。
③测量前需进行补偿，用旋钮调至满度，将补偿开关推向测量即可得出读数。
④敏感元件从干燥器取出使用时，应给予适应环境2h左右，如暂不使用时应将其同硅胶或氧化铝胶体干燥剂密封保存。
⑤仪器调换电池时，打开底部的小盖板更换。
大气压力
包围在地球表面的大气层，以其本身的重量对地球表面产生一定的压力，即在纬度45°的海平面，当温度为0℃时，气压101.325kPa，称为一个大气压力或一个标准大气压。气压的法定计量单位现在规定以帕〔斯卡〕、符号Pa表示。
标准大气压1atm＝101325Pa＝101.325kPa。
气压为使用和计算方便，又常以百帕(hPa)、干帕(kPa)、兆帕(MPa)等计量单位的形式和值表示。
如1MPa＝1000KPa＝10000hPa＝1000000Pa
高原地区与平原地区，大气的压力是有显著的差异。它是随着海拔高度而降低。离海面愈高，气压愈下降。气压的垂直分布如表14－6。
表 14－6 气压的垂直分布
大气压的垂直分布监测也是气象台站分析天气形势的重要参数之一。气压随高度的增加而减小，使空气的平均密度也伴随高度增加而减小。这种变化对大气的扩散有直接影响。
大气污染监测中，测量大气压力的卫生学意义，还在于气压的变化，显著地影响着气象条件的变化，如风力、风向、降雨量等。另外，气压过高过低或变动太剧烈，都会对人体产生影响。又因随着气压的增加，大气中污染物浓度也相应增高。例如表14－7是气体二氧化硫浓度和气压的关系〔4〕。一般认为，在高气压时，空气污染也较严重。
表 14－7 大气中SO
浓度与气压的关系
测定气压的常用仪器有动槽式水银气压计(即杯状水银气压计)、定槽式水银气压计和空盒气压表3种。如连续测量记录气压日变化或周变化变动规律时，则可用日记型或周记型自记气压计。以上几种气压测量方法分述如下：
一、动槽式水银气压计
1.结构原理
动槽式水银气压计见图14－19，为一装有水银(汞)的直立玻璃管，其上端封闭并成真空状态，下端插入水银杯中。当大气压力升高时，玻管上部的水银面随之增高；气压下降时，水银面亦随之下降。根据水银柱的高度，利用固定刻度尺和游标尺，即可读取气压的刻度(hPa)。游标尺共刻成10格，其总长度为9mm，固定刻度尺每格的间距为1mm，亦即游标尺每一格比固定刻度尺上的每一格小0.1mm。
动槽式水银气压计，测量读数精确度高，误差小。因仪表内装有流动水银液体，不适于携带使用，宜悬挂在固定室内测量或作空盒气压表校正之用。
2.使用方法
测量时，旋动仪器上调节螺旋，使水银杯内的液面刚好接触***指针的针尖。移动游标尺使其零点的刻线与水银面相切。由游标尺上零点的刻线在固定刻度尺上所指的刻度，读出汞柱高度的整数(mm)，再从游标尺上找出一根刻度线与固定刻度尺的刻度线相合处，读出一位小数。
如图14－19所示，游标尺的零点刻线位于固定刻度尺上1005与1006刻度之间，而游标尺的第8根刻线恰与固定刻度尺上的一根刻线相重合，即超出固定刻度尺上1005hPa刻线的部分汞柱高为1hPa。此时的大气压力为1005＋1＝1006hPa。
精确测量气压时，读数结果还需进行器差和气温修正。器差修正是校正仪器本身的误差，气温修正是把在不同气温下测量的气压换算为0℃时的气压，以便于比较。器差修正值附在仪器使用说明书上；气温修正值可查表14－8。
例如某动槽式水银气压计的气压读数在1000～1013hPa间的器差修正值为－0.05，测得气压为1006，气温为25℃(查表14－8，25℃修正值为4.12)。则最终读数为1006－0.05－4.12＝1002hPa。
水银气压计示度换算为0℃时的修正值
二、定槽式水银气压计
见图14－20所示。其构造和形状与动槽式水银气压计大体相似，分为内管、外套管和水银槽三个部分。所不同的是刻度尺零点位置不固定，槽底部无水银面调节装置。因此采用补偿标尺刻度的办法，用以调节零点位置的变动。使用方法与动槽式水银气压计相同。
三、空盒气压表
常用有空盒气压表和高山空盒气压表两种。如图14－21所示。前者测量大气压力范围800～1070hPa，适用于海拔高度2000m以内平原地带；后者为500～1030hPa，适用于海拔高度1000～5000m以内高原地区。此种空盒气压表携带方便，使用简单，适用于野外和工厂。但其精确度不及动槽式水银气压计。
1.构造原理
空盒气压表由具有弹性的波状薄壁金属空盒构成，内部结构与下述自记气压计相似，盒内有极稀薄的空气。当气压增高时盒壁收缩而内凹，气压降低时盒壁膨胀而隆起。这种变化借助于杠杆及齿轮的转动，以指针传递到表面刻度盘上，从刻度盘上可直接读出大气压力(hPa)。如交直流二用的空盒气压表(图14－22)。
2.使用方法
(1)将仪器携带至测量地点后，先用手指轻扣仪器表面几下，以克服其传递部分的机械摩擦误差。待指针稳定后再记下读数，应精确到1hPa。
(2)在玻盖中央，有另一可转动的指针，将此指针与气压表指针对准后，可观测一定时间后的大气压力变化。
(3)此仪器的读数应作三项修正：一为器差修正，可从气压表的附表中查得，器差修正是校正仪器本身的误差。二为温度修正，其修正方法与水银气压计相
似，温度修正是将在各种温度下测量的大气压力都换算为摄氏零度的气压，以便于比较。温度修正值同样可查表14-8。三为补偿修正，即与杯状水银气压计之读数相对照加以校正。
四、自记气压计
自记气压计分日记型和周记型二种。其测量大气压力范围960～1050hPa。适宜置于气象台站及固定点的环境监测实验室使用。
1.构造原理
自记气压计(图14－23)的主要构造部分由三个单元组成，即气压感应部分，杠杆传导部分与自记钟连续描记部分。感应部分与空盒气压表一样，具有弹性波状薄壁的空盒。当气压升高或降低时，盒盖就向下或向上运动，这些变化通过杠杆传递部分传至记录部分，即可在记录纸上描记下来。记录部分由笔尖与记纹鼓组成。笔尖是一个中空的小角锥体，盛有特制的苯胺墨水，能耐干耐冻。记纹鼓内有钟表装置，能均匀转动。鼓上贴有记录纸，纸上的横坐标代表时间，纵坐标代表气压。鼓轮一昼夜转动一周的，称为日记型自记气压计；一星期转动一周的，则为周记型自记气压计。
此气压计的感应元件是由一套金属空盒1构成，其变化比单一的空盒显著。最上面的空盒通过连接片16与机械部分连接，是空盒的活动端。空盒组轴15穿过仪器底板14固定在双金属片13上，双金属片是用来补偿温度对空盒变形的影响。
传递放大部分是放大空盒的变化，它由两组杠杆组成：第一杠杆2的支点为第一水平轴7，第二杠杆3是由连接在第二水平轴5的转臂与笔杆4组成，10为第二水平轴的轴心。6为笔臂固定螺丝，8为笔档。二组杠杆由连接片相连，通过二组杠杆的放大，这时仪器总的放大倍数为：
如需要调整放大率，可旋转调整螺丝11，12。
自记部分与前述自记温湿度计仪器相同。
当大气压力变化时，空盒及空盒内部的弹***，为了平衡气压，就会上下移动，借传递机械传达到自记笔4上，由笔尖D将气压变化连续地记录在自记纸上。在自记曲线上，不仅能获得任一时刻的气压值，还可以明显地看出气压变化的趋势是上升还是下降。
2.使用方法
(1)将自记气压计放在待测地点，装好记录纸，笔尖上加添墨水，上好发条。
(2)用经过校正的空盒气压表测出该处当时的气压。
(3)旋动仪器上的调节螺旋，使笔尖在记录纸上所指的高度，恰好等于空盒气压表所指示的气压。
(4)旋动鼓轮，使笔尖在纸上所指的时间，恰好等于当时的时间。
(5)盖上仪器盒子，仪器即可连续记录出所测量时间内的(一昼夜或一周的)气压。
大气中水气凝结产物，如雨、雪、雹等，都称为降水。降水在降落过程中，通过吸收和吸附大气中污染物，能对大气起一定的淋洗净化作用。其作用大小，除与降水量有关外，还与污染物的特性密切相关。颗粒较大的尘粒容易被洗下，经实验，1h1mm的雨量持续15min，可洗下10μm的尘粒28%。对于2μm以下的尘粒，则完全无效。易溶于水的气体状污染物，如二氧化硫在降水作用下，能较快地被淋洗下来或产生某种化学反应，如二氧化硫变成亚硫酸成为酸雨等。因此，采集降水、测量雨(雪)量，是作好降水的成分分析的前提，是对了解大气污染状况不可缺少的一个环节。
降水的种类按其性质和形态一般可分为二种。
按降水性质可分为三类：
(1)连续性降水
降水比较稳定，持续时间较长，强度变化较小，范围比较广。如雨、雪、雨夹雪等；
(2)阵性降水
降水起、止都较突然，持续时间短，强度变化较大，降水范围较小且分布不均匀。如阵雨、雷阵雨、阵雪、冰雹等；
(3)毛毛状降水
降水强度很小，降水速度很慢，呈微小液态降水，落在干燥地面无湿斑。常称谓毛毛雨。
按降水形态可分为四类：
从云中降落到地面的液态水滴；
由冰晶组成的固态降水；
白色或乳白色的球形或圆锥形不透明的颗粒。直径在(2～5)mm，落地反跳，常出现在降雪之前或与雨、雪同时降落；
(4)冰雹
由透明、不透明的冰层相间组成的球形或圆锥形的冰块，小的直径约几毫米，大的有几十毫米。常自积雨云中降落。
降水的表示方法：
(1)降水量
降水量包括液态降水和固态降水。系指从云中降落到地面未经蒸发、渗漏或流失的水层厚度，以毫米(mm)为单位；
(2)降水强度
系指单位时间的降水量。用毫米/小时(mm/h)或毫米/日(mm/d)表示。降水等级是根据降水强度划分为5个等级，见表14－9。
表14－9
降水等级(单位：mm/d)
测量降水用的仪器，有标准雨量筒，自记雨量计和称雪器等。气象台站以此进行常年观测，测量某一地区降水量。
一、雨量筒
1.构造原理
雨量筒是由承水器、漏斗、贮水筒、贮水瓶等组成，测量时雨或(雪)经由承水器、漏斗至贮水瓶，再定时的倒入量杯中进行计量观测。
雨量筒(图14－24)的圆筒，上部2的漏斗口1为圆形，直径20cm，面积314cm
。漏斗口1可自下部贮水筒3上取下，贮水筒内放一玻璃贮水瓶4，以收集雨水。
2.使用方法
雨量筒放置在空旷地方，漏斗口一定要保持水平，筒口离地面高70cm。
每天8时及20时观测两次降水量。量取降水量时用一个特制的量杯(图14－25)。把贮水瓶内的水倒入量雨杯内，把读数记录下来。降水量较多时，一次量不完，可以分几次量取，将几次相加得总降水量。如果降水过大以致使水从贮水瓶内溢出而流入套筒时，应把套筒内的水合并计算。
二、自记雨量计
1.结构原理
自计雨时计(即虹吸式雨量计)能连续自动记录降水量和降水的起止时间。它由接水器、浮子室(包括浮筒和虹吸管等)、自记钟、铁柜及盛水器构成(图14-26)。
当雨水通过接水器和管道进入浮子室后，其中水面就升高，浮筒和笔杆也随着上升。下雨时，随着容器内水集聚得快慢，笔尖即在自记纸上记出相应的曲线表示降水量及其强度。当笔尖到达自记纸上限时(一般相当于10mm或20mm的降水量)，器内的水就从容器虹吸管排出，流入管下的标准容器中，笔尖即落到“0”线上。若仍有降水，笑尖又随之上升。自记曲线的坡度表示降水强度的大小。
2.使用方法
雨量计应安置在观测场平整的地面上，接水器口离地面高度以雨量计本身长度为准，器口应水平。雨量计应用三根铁丝牵牢并固定在埋入土中的木柱或固定钉上。使用时，将钟上好发条，装上自记纸，给笔尖上好自记墨水。
雨量自记的换纸应按规定时间进行，换纸时应作开始和终止的时间记号，纸的换法和其他自记仪器一样，但因钟筒不易取下，可直接在上面换纸。如果24h内无降水，自记纸上只有一条平线，可往仪器中倒入0.5～1.0mm的水，使笔尖位置升高并对准时间，重复使用。在连续无雨的日子里，一张纸可用10天。如果换纸时由于有降水量，笔尖不在“0”线上，这时，要用人工虹吸方法使容器内的水排出。方法是：将笔尖离开自记纸，用量杯慢慢将水倒入器内，直至虹吸开始为止。
雨量自记纸的时间记号以实际正点为准，两次时间记号之间为24h。降水量和降水时间及降水强度都可在自记纸上读取。
降水量和降水时间的读数：1h内降水量为相邻2h正点线的降水量数值之差。
降水中化学成分分析与降尘中成分分析相类似。在第十三章对降水中12种成分分析方法作了介绍。
太阳辐射
太阳辐射通过大气层时，一部分被大气和云层所吸收，一部分被云层反射，还有一部分被大气中的各种气体分子和悬浮的微粒散射。由于吸收、反射和散射等三种减弱作用，仅有大约48%的太阳辐射能量到达地面，其中30%左右为直接辐射，18%左右为散射辐射。
到达地面的太阳直接辐射强度(I′)和散射辐射强度(i)之和，称为太阳总辐射强度，总辐射以Q表示，即
Q＝I′＋i
晴天时，总辐射强度由二部分组成；阴天时，总辐射强度等于散射辐射强度，所以阴天白天的光亮由散射光构成。太阳高度角在一天中随不同时间而变化，因而太阳辐射也产生了日变化：由日出到正午，随着太阳高度角的增大，太阳辐射强度也不断地增加，中午时达最大；午后，太阳高度角逐渐降低，太阳辐射强度随之减弱，日落后等于零。一天内，到达地面单位面积的太阳辐射总量，称为太阳辐射日总量。日总量大小不仅和太阳高度角、大气透明系数有关，还和太阳照射时间，即日照时数有密切关系。
如大气中尘粒浓度大时，日照(太阳辐射)量就会有较大的减少，某城市的资料表明：当飘尘浓度达200～300μg/m
时，市区日照比郊区少20%～30%。在水平面上总辐射量减少15%～20%，紫外线量冬季减少30%，夏季减少5%。伦敦冬季4个月日照时间仅96h，而郊区达268h。
太阳辐射，除了因直接引起气温的变化而影响污染物在大气中的扩散外，还会因其光能的作用使污染物发生某种演变，通常就叫做光化学反应。典型的例子是二氧化氮(NO
)的光***。二氧化氮能吸收太阳光谱中的可见光和紫外线，从而***成一氧化氮和原子状态氧，反应式如下：
式中hv——紫外线光能。
由此产生的原子状态氧，在一定条件下按下列反应式与氧分子结合形成臭氧。
式中，M表示某种分子，如N
，它能吸收反应中所产生的能量。如无M的存在，反应就不能形成。
所产生的臭氧与存在于大气中的碳氢化物(主要来自汽车废气)发生一系列反应后，产生了甲醛、过氧酰基硝酸酯(PAN)等物质。
很显然，光化学烟雾污染与一般污染不同，由于它的形成与日光照射有关，一般太阳辐射强度以中午和下午最强，所以光化学烟雾的污染也以中下午为严重。因此，测量太阳辐射热强度与污染物浓度的日变化的规律具有一定意义。
测量太阳辐射(日射)的仪器有天空辐射表，单向辐射热计。测量日照的仪器有日照计。
目前测量辐射的仪器多数是热电型的，即利用吸收辐射能力不同的二种感应面，同时吸收辐射能，两者吸收辐射能后所引起的温度差异，通过温差电堆转变为电能，再用灵敏度很高的μA表，测出其数值，或经计算求出辐射强度。现将以上3种测量太阳辐射方法分述如下。
一、天空辐射表和反射率表
1.结构原理
天空辐射表的构造见图14－27。仪器的感应面是由黑白相间的薄片1组成，薄片下面是一组串联的康铜和锰铜温差电偶2，感应面固定在底盘3上。在太阳辐射照射下，黑片吸收的热量比白片多，因此产生了温差电流，用μA表测得电流值。感应面的底部有电线接头4与μA表相接。为了使仪器感应面上不吸收长波辐射，同时尽可能减少风对感应面的热对流影响，因此在感应面上***一个半圆形玻璃罩作为保护。仪器上有水准器5，以便检查水平，座架上还有三个调整水平的螺旋6。仪器上还附有干燥器7，保持感应面干燥。
当测量散射辐射时，可用遮光板8遮住太阳。遮光板用座架横轴上的螺旋9夹住，在管的顶端有一块直径与玻璃罩相等的圆形板，管长为板面直径的5.7倍，所以由感应面中心至遮光板的立体角为10°。
反射率表是测量作用层反射的仪器，它的构造与天空辐射表基本相同。但是，为了测量地面的反射辐射，故增加翻转设备，并把干燥器设在感应面的侧面，以免翻转时把干燥剂落在感应面上。当反射率表朝下时，即可测量反射辐射强度。
2.使用方法
仪器***在特制架子上，并使之保持水平。测量时，首先应检查玻璃罩是否干净，并将导线与微安表相连，读取仪器零点(玻璃罩上加盖)以消除温差电堆和μA表的寄生电流；然后打开盖子，用遮光板遮住辐射表，并检查仪器水平，读取三次读数，再加盖；再一次读取仪器零点及μA表附温。若需观测总辐射时，就不加遮光板，直接如上法读数。
3.观测记录
用天空辐射表和反射率表可测得总辐射(Q)、散射辐射(i)和反射辐射(R)的读数，分别进行零点及刻度修正，可得到N
，然后乘以换算因素(a
)，即得：
式中Q——总辐射；
i——散射辐射；
R——反射辐射；
——修正后指针读数总辐射；
——修正后指针读数散射辐射；
——修正后指针读数反射辐射；
——换算因子，可从仪器检定证中的已知数据计算出，其单位为4.19J/(cm
·min)。
在实际工作中，求总辐射(Q)时，也可用太阳直接辐射表测量求出R(反射辐射)与天空辐射表测量求出之i相加而得。太阳直接辐射表的构造，也是一种热电型日射仪器。由于从仪器上读出的数值必须经过换算，才能得到辐射能的量值，因此又称为相对日射表。使用直接辐射表测量时应安置在固定的支架上，并用定位器对准南北方位(“→C”是指北)，要求底座水平，需对准当地纬度。
二、单向辐射热计
1.结构原理
单向辐射热计(图14－28)的正面为棋盘形黑白相同的小方块，它是由串联在一起的240对康铜热电偶组成的热电堆部分。在它们上面贴有一层铝箔，在铝箔上与热电偶热端相应处还涂上一层烟黑，形成黑白相间的小方块。当光照热辐射作用于热电堆部分时，由于烟黑和铝箔的辐射吸收率不同，就在这240对热电偶上产生一个热电动势。这个热电动热与辐射强度成正比。因此，用毫伏计测出热电动势后，即可求出辐射强度。仪器背面的毫伏计已经过换算、校对，故其读数直接表示辐射强度。
单向辐射热计对热辐射的反应快，受气流的影响不大。测量范围为0～8J/(cm
·min)及0～40J/(cm
·min)。最小分度分别为0.2J/(cm
·min)及1J/(cm
·min)。
2.使用方法
(1)测量前，应将热电堆前面的盖板关上，以隔绝光照热辐射的作用。调节mV计指针使读数为零。
(2)测量时，使热电堆表面对准光照日射源。打开前盖，经3～5s，待毫伏计指针稳定后，方可进行读数。测量完毕时，将前盖关好。
(3)使用时，防止仪器受震动和撞击，勿使热电偶表面的铝箔和烟黑受损，也不要用来测量超过mV计刻度范围的辐射强度。
三、暗筒式日照计
1.结构原理
暗筒式日照计(图14－29)，是利用阳光透过仪器上的小孔，射入筒内的感光纸，在纸上留下的痕迹即为记录日照时数。
主体为一个黄铜制的圆筒，筒的一端密闭，一端有盖1。筒的上部有一个隔光板2，隔光板两侧边缘的同一垂直面上，各有一个圆锥形进光小孔3，两孔前后位置错开，与圆心的夹角为120°。筒内有一弹性压纸夹，用以固定日照纸。圆筒下部有固定螺旋，松开时，圆筒可绕支架轴旋转。支架下有纬度盘4和指示纬度的刻度线。仪器底座上有三个等距离的孔，用以固定仪器。
日照计应安置在终年从日出到日没都能受到太阳照射的地方，安置时底座应水平，筒轴与南北线重合，筒口朝北。仪器安置的高度以便于换纸为宜，同时要注意牢固。当仪器水平调整好后，还应拧松固定螺旋，使纬度刻盘对准当地纬度，这样筒轴就与地轴平行。
仪器正确安置后，当春分、秋分阳光直射赤道时(见日照计感光迹线感光原理图14－30及不同季节日照纸感光迹线图14—31，感光迹线3为通过筒的一条直线如M。夏半年时，阳光直射北半球，感光迹线就偏于水平线下方且较长如T。冬半年时，阳光直射南半球，感光迹线2偏于水平线之上且较短。除春分秋分外，由于太阳光亮斜射通过小孔，照在圆柱形筒内感光纸上，所以感光迹线均为曲线型式。
二个进光孔，由于隔光板的作用，使上午、下午感光迹线以真太阳时(真太阳时等于地方时加时差)为界分开，即上午感光迹线恰好12时消失，下午感光迹线从12时开始记录。
2.使用方法
(1)日照纸的制作
日照纸感光迹线的好坏与涂药关系很大，所以对药品的贮藏及配制都应特别注意。配制感光液的方法是用蒸馏水50ml溶于柠檬酸铁铵(感光用的)15g；另用蒸馏水50ml，溶于赤血盐(显影用的)5g，然后分别盛入棕色瓶中，放在阴暗处保存。使用时，分别以等量(各取5m1)溶液混合后，即可涂刷日照纸。为了避免溶液长期贮存变质，药品量和蒸馏水量可按比例适当减少，临时配制。涂刷日照纸时应在暗处或晚间进行，以排笔、毛笔或少量棉花蘸溶液均匀刷于纸上，阴干后暗藏备用。为了防止日久失效，一次涂刷以10张日照纸为宜。
(2)换纸时间及手续
每日日落后换纸。换纸时，先将日照计筒盖打开，取下压纸的金属条，拿出日照纸，再将填好年月日的新纸，把有药的一面朝里卷成圆筒状，插入筒内，使纸上的10时线对准筒口的白线，下午14时线与筒里白线对准，这样，纸上小孔正好与进光孔对好，然后将压纸钢条装入(开口处向上)盖好筒盖。
(3)日照纸的记录处理
换下的日照纸，按感光迹线的样子在其下面描划铅笔线，计算日照时数，准确至0.1h；然后用蒸馏水洗涤浸泡4～5min，切勿过久，致使迹线褪去。待干燥后，分段比较感光迹线和铅笔线的长度，如感光迹线长度大于铅笔线，应将铅笔迹线补正，并改正原计算的日照时数。最后计算出该日的总日照时数。
大气稳定度
大气稳定度，是表示大气不流动的程度。当大气处于稳定状态时，湍流受抑制，大气对污染物的扩散稀释能力弱，使污染物停滞在地表附近；当大气为不稳定状态时，气团向上移动，湍流充分发展，扩散稀释能力强，地面附近污染物浓度下降。因此，空气污染与大气稳定度有密切关系。
大气稳定度与垂直方向的温度梯度有关，一般大气温度从地表向上空逐渐下降，这种下降率以每100m高度下降的温度数(℃)表示，称为气温递减率。根据气温垂直递减率γ和干燥绝热递减率γ
(即干燥绝热空气温度减少百分率＝1℃/100m)，即可判断大气的垂直稳定度。上述三种状态定义为：
大气垂直稳定度的日变化较明显，在24h内是有变化的，当没有大的气象系统影响时，夜间空气层一般较稳定，而到了白天就渐渐不稳定，午后是一日中最不稳定的，渐近黄昏又逐渐地开始趋向稳定。这与空气温度的垂直分布的日变化有关。
为了解下层大气的稳定度，需测定大气温度的垂直分布。对与空气污染关系最密切的地面以上数百米气温的测定，可使用精度好的热敏电阻温度计或遥测温度计。如将温度计悬吊在气球上或***在高塔上遥测最为方便。通常利用一定高度的铁塔，每隔一定高度***遥测温度计或气球温度计进行测定。
1.结构原理
遥测温度计由感温部分，标准电阻器、导线、携带式显示器(或记录器)及电源(12V直流电源)构成。
感温部分如图14－32所示，棒状温度计上下部各封入一个铂接点(A、D)，其间的毛细管中装入高电阻碳丝B。随温度变化毛细管中水银柱(C)上下移动，浸入水银的部分碳丝电阻短路。这时铂接点间的电阻发生变化，测定其间电阻即可测定温度。测定灵敏度为0.02℃。为保证测定值的准确，要防止日射和阳光辐射的影响，还需***在通风良好的设施内。
温度显示器(或记录器)将交叉线圈型电动刻度改为温度刻度。
图14－33是遥测温度计的线路图。图中C、C′是为了使电阻特性均匀而串联和并联的电阻，D、D′是12V直流电源，E是交叉线圈型电动指示器，据流过交叉线圈CF、CV电流之比决定指针的位置，而与电流的大小无关。F是数百米长的导线。
图1434是温度指示计的外观。图中A是切换板，B是调节用的线圈电阻，C是测温部分的接线端子(4个)，D是电源开关，E是电源(12V)接头，F是感温部分温度范围的转换开关。1、2、3、4分别与对应于C′的感温部分相连，分为H、M、L高中低三档的温度范围，以℃为刻度的温度也要根据高中低范围标上气温范围的刻度。
2.使用方法
将感温部分安放在通风良好的罩子中，使之悬吊在一个或数个不同的高度，测定气温的垂直分布和梯度。
一般情况下，大气的污染发生在大气下层，测定地面以上数百米的气温是很重要的。使用气球测定时，还必须考虑气球对感温部分和导线重量的浮力。
使用遥测温度计时，感温部分各导线按图1434所示的接线端子相连接(图中感温部分4个)。接通电源，将切换开关旋至与感温部分相对应的相应测量范围，读取各高度的温度测定值，测定高度的设置是近地面温度梯度大的位置设点多，高空设点稀。如在地上20m以下间隔5m，20～60m间隔10m，60～100m间隔20m，再往上空间隔30m设测定点。
波长在397nm以下的辐射线称为紫外线。310nm以上波长部分为近紫外线，310nm以下为远紫外线。紫外线主要来自太阳辐射和人工光源两种。紫外线量用能量单位μW/cm
)表示。
太阳辐射线中290nm以下紫外线被O
层吸收，射到地面的是290nm以上波长的紫外线。其中290～310nm波长近紫外线对人体健康关系较密切，又称健康线。它对皮肤红斑作用较强，具有将维生素原D变成维生素D
的作用。
测定紫外线照度采用紫外线照度计。
1.结构原理
仪器由受光部分和指示部分构成。受光部分采用光电管、光电池或电导池，配有滤光器和光圈。指示部分给出μW/cm
单位的指示值。
积算式照度计用光电管接收光，光电流经放大器通过数字电路给出数字值，有的可以自动记录在记录纸上。
此种紫外线照度计通常用于测量300～400nm的紫外线，也适于250～350nm的有害紫外线和250～260nm杀菌紫外线强度的测定。
2.使用方法
测定时，需将紫外线源对准照度计受光面中央，有时也可将受光面水平旋转放置或垂直放置。当各紫外线源辐射稳定时，按预定的测定方式安放照度计，读取测定值，求出紫外线强度，一般可取三次测定的平均值。
(1)250～280nm波长的紫外线是杀菌力强的射线，具有较强的杀菌力，广泛用于卫生消毒。但这种区域波长的光在太阳光中没有，是用人工光源产生的杀菌光线。核酸对250～260nm、蛋白质对280nm左右波长的紫外线吸收极大，可引起其变性而显示杀菌作用。各种波长紫外线的杀菌效果见图14-35。图中纵轴是将杀菌力最强的253.7～257.5nm作为100%的相对值。
(2)紫外线中270nm附近的光对眼具有致角膜炎和结膜炎的有害作用，对270nm左右的光称为有害紫外线。表14－10是ACGIH规定的暴露情况下的允许量。其中各个波长光的相对有害作用是以270nm的TLV作为1时的计算值。有害作用的关系如表14－10。
表 14－10 TLV
和相应光的有害作用
能见度是以白天的空间为背景，能看清的黑色目标物形状的最大视程距离。能见度除受大气现象中雾、云、雨、雪等天气的影响外，还受大气中悬浮颗粒物质等影响，悬浮颗粒物可变得混浊，能见度降低。因此，能见度也是大气污染程度的标志之一。
测定能见度用的仪器有几种，目测是根本的，为确定标志物的最大距离，目测法
是最实用的方法。
在观测地点四周不同方向、距离选定若干固定目标物(如近距离的树木、建筑物、塔等，远距离的山、岛等)，白天或夜间沿水平方向观测，根据这些目标物能见与否及其清晰程度来确定观测时的能见度。
(一)目标物的选择
(1)目标物的颜色越深越好，而且亮度应四季不变或少变。浅色、反光强的物体不宜选为目标物。
(2)目标物应尽可能以天空为背景，若以其他物体为背景时，则要求目标物在背景的衬托下轮廓清晰，且与背景距离尽可能远一些。
(3)目标物的大小以视角表示，可用经纬仪分别测出其高度角和宽度角，再求出目标物的视角。
目标物的视角要适度，以0.5°～5.0°之间为宜。
(4)目标物的仰角不宜超过6°，越接近水平方向越好。
(二)目标物的测绘
1.目标物选定后，要测定观测点与目标物的距离和目标物所在的方位。
2.对近距离的目标物，可用卷尺、测绳等测定，远距离的目标物可用经纬仪、平板仪、测距仪等测定，或从大比例尺的地图上量取。
3.目标物的方位可用经纬仪或指北针测定。
4.目标物的距离、方位测定后，按其所在方位、距离，分别标在能见度目标物分布图上。如图14－36所示，登记事项如表14－11所示。
表14－11
能见度目标物(灯)登记表
(三)观测和记录
观测有效能见度是指四周视野中1/2以上的范围都能看到的最大水平距离。记录以km为单位，取一位小数。不足0.1km记“0.0”。
1.白天能见度的观测
观测四周事先测定的各目标物，根据“能见”的最远目标物和“不能见”的最近目标物的可见程度判定当时的能见距离。如观测到某方向某一目标物刚好“能见”，而再远一些的目标物就不“能见”时，刚好“能见”的目标物的距离就是该方向的能见距离。如某一目标物轮廓清晰，但没有更远或看不见更远的目标物时，可参考下述几点酌情制订。
(1)目标物的颜色、细微部分清晰可辨时，能见度通常可定为该目标物距离的5倍以上。
(2)目标物的颜色、细微部分隐约可见时，可定为该目标物距离的2.5～5倍。
(3)目标物的颜色、细微部分很难分辨时，可定为大于该目标物的距离，但不应超过2.5倍。
运用以上几点参考指标时，应考虑目标物的大小，背景颜色，以及当时的光照情况，并注意判定的距离，绝不能大到该方向接近“不能见”的最近目标物的距离。
(4)靠近海岸的观测点，其朝海方向的能见度，还可根据水平线的清晰程度，参照表14－12来判定。
表14－12 海面能见度参照表
2.夜间能见度的观测
夜间能见度观测，最好用发光物体(如灯光)作为目标物，根据灯光强度和距离，查出相应的能见距离。在无条件利用目标灯进行观测的情况下，只能根据天黑前能见度的变化趋势，当时天气现象和气象要素的变化情况，结合实践经验加以估计。
观测时，应在黑暗处停留至少5min，待眼睛适应环境后进行观测。
利用目标灯进行观测时应注意：
(1)应选择孤立的点光源作为目标灯，不宜选择成群、成带、重叠的灯光。
(2)目标灯的灯光强度应固定不变。
(3)选用没有灯罩的白色光源。
(4)目标灯应位于开阔地带，不受地方性烟雾的影响。
选定目标灯后，应测定目标灯至观测点的距离，并了解其功率(W)，从灯光能见距离换算图(图14－37)查出相当的能见距离。
参考文献
郑永章等，卫生检验方法手册(加注·详解).北京大学出版社，1990：1024～1046
日本药学会编著.卫生试验法.注解.华文出版社，1995：1002～1043
吴鹏鸣等编.环境空气监测质量保证手册.北京：中国环境科学出版社，1989：353～356 Copyright 2006
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（电子版） 第一编 总则 第二编 气象要素的观测 第三编 自动气象观测系统 第四编 记录处理和报表编制 附录 [Amber demo]
地面气象观测组织工作
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第1章 地面气象观测组织工作
气象观测是气象业务工作的基础。地面气象观测是气象观测的重要组成部分，它是对地球表面一定范围内的气象状况及其变化过程进行系统地、连续地观察和测定，为天气预报、气象情报、气候分析、科学研究和气象服务提供重要的依据。
地面气象观测是每个气象站的基本工作任务之一，必须严肃、认真、负责地做好。
由于近地面层的气象要素存在着空间分布的不均匀性和时间变化上的脉动性，因此地面气象观测获取的资料必须具有代表性、准确性、比较性。
--观测记录不仅要反映测点的气象状况，而且要反映测点周围一定范围内的平均气象状况。地面气象观测在选择站址和仪器性能，确定仪器***位置时要充分满足观测记录的代表性要求。
准确性--观测记录要真实地反映实际气象状况。地面气象观测使用的气象观测仪器性能和制订的观测方法要充分满足本规范规定的准确度要求。
比较性--不同地方的气象台站在同一时间观测的同一气象要素值，或同一个气象台站在不同时间观测的同一气象要素值能进行比较，从而能分别表示出气象要素的地区分布特征和随时间的变化特点。地面气象观测在观测时间、观测仪器、观测方法和数据处理等方面要保持高度统一。
本规范是从事地面气象观测工作的业务规则和技术规定，观测工作中必须严格遵守。
地面气象观测仪器和业务软件的技术、操作手册是对本规范的必要补充，编制时必须以本规范为依据,其内容不得与之相违背。地面气象观测人员在认真贯彻执行本规范的同时，也要熟练掌握地面气象观测仪器和业务软件的技术、操作手册中的有关内容，确保正确顺利地完成地面气象观测任务。
本规范的制定、修改和解释权属国务院气象主管机构。
1.1?观测的分类、方式和任务
观测分类
地面气象观测台站按承担的观测业务属性和作用分为国家基准气候站、国家基本气象站、国家一般气象站三类，此外还有无人值守气象站。承担气象辐射观测任务的站，按观测项目的多少分为一级站、二级站和三级站。
国家基准气候站--简称基准站。是根据国家气候区划，以及全球气候观测系统的要求，为获取具有充分代表性的长期、连续气候资料而设置的气候观测站，是国家气候站网的骨干。必要时可承担观测业务试验任务。
国家基本气象站--简称基本站。是根据全国气候分析和天气预报的需要所设置的气象观测站，大多担负区域或国家气象情报交换任务，是国家天气气候站网中的主体。
国家一般气象站--简称一般站。是按省（区、市）行政区划设置的地面气象观测站，获取的观测资料主要用于本省（区、市）和当地的气象服务，也是国家天气气候站网观测资料的补充。
无人值守气象站--简称无人站。是在不便建立人工观测站的地方，利用自动气象站建立的无人气象观测站，用于天气气候站网的空间加密，观测项目和发报时次可根据需要而设定。
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第1章 地面气象观测组织工作
气象观测是气象业务工作的基础。地面气象观测是气象观测的重要组成部分，它是对地球表面一定范围内的气象状况及其变化过程进行系统地、连续地观察和测定，为天气预报、气象情报、气候分析、科学研究和气象服务提供重要的依据。
地面气象观测是每个气象站的基本工作任务之一，必须严肃、认真、负责地做好。
由于近地面层的气象要素存在着空间分布的不均匀性和时间变化上的脉动性，因此地面气象观测获取的资料必须具有代表性、准确性、比较性。
--观测记录不仅要反映测点的气象状况，而且要反映测点周围一定范围内的平均气象状况。地面气象观测在选择站址和仪器性能，确定仪器***位置时要充分满足观测记录的代表性要求。
准确性--观测记录要真实地反映实际气象状况。地面气象观测使用的气象观测仪器性能和制订的观测方法要充分满足本规范规定的准确度要求。
比较性--不同地方的气象台站在同一时间观测的同一气象要素值，或同一个气象台站在不同时间观测的同一气象要素值能进行比较，从而能分别表示出气象要素的地区分布特征和随时间的变化特点。地面气象观测在观测时间、观测仪器、观测方法和数据处理等方面要保持高度统一。
本规范是从事地面气象观测工作的业务规则和技术规定，观测工作中必须严格遵守。
地面气象观测仪器和业务软件的技术、操作手册是对本规范的必要补充，编制时必须以本规范为依据,其内容不得与之相违背。地面气象观测人员在认真贯彻执行本规范的同时，也要熟练掌握地面气象观测仪器和业务软件的技术、操作手册中的有关内容，确保正确顺利地完成地面气象观测任务。
本规范的制定、修改和解释权属国务院气象主管机构。
1.1?观测的分类、方式和任务
观测分类
地面气象观测台站按承担的观测业务属性和作用分为国家基准气候站、国家基本气象站、国家一般气象站三类，此外还有无人值守气象站。承担气象辐射观测任务的站，按观测项目的多少分为一级站、二级站和三级站。
国家基准气候站--简称基准站。是根据国家气候区划，以及全球气候观测系统的要求，为获取具有充分代表性的长期、连续气候资料而设置的气候观测站，是国家气候站网的骨干。必要时可承担观测业务试验任务。
国家基本气象站--简称基本站。是根据全国气候分析和天气预报的需要所设置的气象观测站，大多担负区域或国家气象情报交换任务，是国家天气气候站网中的主体。
国家一般气象站--简称一般站。是按省（区、市）行政区划设置的地面气象观测站，获取的观测资料主要用于本省（区、市）和当地的气象服务，也是国家天气气候站网观测资料的补充。
无人值守气象站--简称无人站。是在不便建立人工观测站的地方，利用自动气象站建立的无人气象观测站，用于天气气候站网的空间加密，观测项目和发报时次可根据需要而设定。
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另外还可布设机动地面气象观测站，按气象业务和服务的临时需要组织所需的地面气象观测。
气象辐射观测一级站--进行总辐射、散射辐射、太阳直接辐射、反射辐射和净全辐射观测的辐射观测站。
气象辐射观测二级站--进行总辐射、净全辐射观测的辐射观测站。
气象辐射观测三级站--只进行总辐射观测的辐射观测站。
观测方式
地面气象观测分为人工观测和自动观测两种方式，其中人工观测又包括人工目测和人工器测。
观测任务
地面气象观测工作的基本任务是观测、记录处理和编发气象报告。
⑴按规定的时次为积累气候资料进行定时气象观测。自动观测项目每天进行24次定时观测；人工观测项目，昼夜守班站每天进行02、08、14、20时四次定时观测，白天守班站每天进 行08、14、20时三次定时观测。基准站使用自动气象站后仍然保留二十四次人工定时观测。
⑵按规定的时次为制作天气预报提供气象实况资料进行天气观测，并按规定的种类和电码及数据格式编发各种地面气象报告。
⑶进行国务院气象主管机构根据业务发展需要新增加项目的观测。
⑷按省、地、县级气象主管机构的规定，进行自定项目和开展气象服务所需项目的观测。
⑸经省级气象主管机构指定的气象站，按规定的时次、种类和电码，观测、编发定时加密天气观测报告、不定时加密雨量观测报告和其他气象报告。
⑹按统一的格式和规定统计整理观测记录，进行记录质量检查，按时形成并传送观测数据文件和各种报表数据文件，并可按要求打印出各类报表。
⑺按有关协议观测、编发定时航空天气观测报告和不定时危险天气观测报告。
⑻对出现的灾害性天气及时进行调查记载。
观测项目
1.2.1 按国务院气象主管机构规定的方法和要求开展的观测项目
⑴各台站均须观测的项目：云、能见度、天气现象、气压、空气的温度和湿度、风向和风速，降水、日照、蒸发、地面温度、雪深；
⑵由国务院气象主管机构指定台站观测的项目：浅层和深层地温、冻土、电线积冰、辐射、地面状态；
⑶由省级气象主管机构指定台站观测的项目：雪压,牳?莘?裥枰?诠?抑付ㄌㄕ疽酝饨?泄?抑付ㄌㄕ竟鄄獾南钅俊?/ an>
各定时观测项目分别见表
1.2.2 按省、地、县级气象主管机构自行规定的方法和要求开展的观测项目
由省、地、县级气象主管机构根据需要自定。
1.3 观测程序
1.3.1 自动观测方式观测程序
⑴每日日出后和日落前巡示观测场和仪器设备，具体时间，各站自定，但站内必须统一；
⑵正点前约10分钟查看显示的自动观测实时数据是否正常；
⑶00分，进行正点数据采样；
⑷00-01分，完成自动观测项目的观测，并显示正点定时观测数据，发现有缺测或异常时及时按第二十三章的规定处理；
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地面气象观测组织工作
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时制、日界和对时
1.4.1 时制
人工器测日照采用真太阳时，辐射和自动观测日照采用地方平均太阳时，其余观测项目均采用北京时。
1.4.2 日界
人工器测日照以日落为日界，辐射和自动观测日照以地方平均太阳时24时为日界，其余观测项目均以北京时20时为日界。
1.4.3 对时
牏盘ㄕ竟鄄馐敝硬捎帽本┦薄?
牏剖褂米远??笳镜奶ㄕ疽宰远??笳静杉?鞯哪诓渴敝游?鄄馐敝樱徊杉?饔爰扑慊?啃∈弊远?允币淮危?３至秸呤敝油?剑恢蛋嘣泵刻?9时正点检查屏幕显示的采集器时钟，当与电台报时的北京时相差大于30秒时，在正点后按自动气象站操作手册规定的操作方法调整采集器的内部时钟。
⑶未使用自动气象站的台站，观测用钟表要每日19时对时，保证误差在30秒之内。
地面气象观测员
⑴应经过系统业务技术培训，取得省级或以上业务主管部门认定的地面气象观测业务岗位资格。
⑵应熟练掌握地面气象观测技术，严守观测值班纪律，密切监视天气演变，坚持实事求是，不得涂改、伪造观测记录，积极、认真地按本规范的要求完成观测任务。
⑶地面气象观测员负责观测仪器和场地的日常维护，时刻保持仪器和场地处于良好状态。
⑷地面气象观测员在每次观测时，要及时、认真地填写地面观测簿和向微机终端输入人工观测记录，并应按规定的数据格式和编码规定按时发送气象观测数据，
进行资料预审和编制报表。
⑸地面气象观测员应积极参加业务主管部门组织的专项业务技术进修培训，不断掌握新的观测业务技术知识和新仪器的使用维护方法。
⑹地面气象观测员应积极参加业务主管部门定期组织的考核。
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时制、日界和对时
1.4.1 时制
人工器测日照采用真太阳时，辐射和自动观测日照采用地方平均太阳时，其余观测项目均采用北京时。
1.4.2 日界
人工器测日照以日落为日界，辐射和自动观测日照以地方平均太阳时24时为日界，其余观测项目均以北京时20时为日界。
1.4.3 对时
牏盘ㄕ竟鄄馐敝硬捎帽本┦薄?
牏剖褂米远??笳镜奶ㄕ疽宰远??笳静杉?鞯哪诓渴敝游?鄄馐敝樱徊杉?饔爰扑慊?啃∈弊远?允币淮危?３至秸呤敝油?剑恢蛋嘣泵刻?9时正点检查屏幕显示的采集器时钟，当与电台报时的北京时相差大于30秒时，在正点后按自动气象站操作手册规定的操作方法调整采集器的内部时钟。
⑶未使用自动气象站的台站，观测用钟表要每日19时对时，保证误差在30秒之内。
地面气象观测员
⑴应经过系统业务技术培训，取得省级或以上业务主管部门认定的地面气象观测业务岗位资格。
⑵应熟练掌握地面气象观测技术，严守观测值班纪律，密切监视天气演变，坚持实事求是，不得涂改、伪造观测记录，积极、认真地按本规范的要求完成观测任务。
⑶地面气象观测员负责观测仪器和场地的日常维护，时刻保持仪器和场地处于良好状态。
⑷地面气象观测员在每次观测时，要及时、认真地填写地面观测簿和向微机终端输入人工观测记录，并应按规定的数据格式和编码规定按时发送气象观测数据，
进行资料预审和编制报表。
⑸地面气象观测员应积极参加业务主管部门组织的专项业务技术进修培训，不断掌握新的观测业务技术知识和新仪器的使用维护方法。
⑹地面气象观测员应积极参加业务主管部门定期组织的考核。
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地面气象观测场
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地面气象观测场
2.1 环境条件要求
气象站站址的选择必须符合观测技术上的要求，同时也应考虑服务和生活的方便。
(1) 观测场是取得地面气象资料的主要场所，地点应设在能较好地反映本地较大范围的气象要素特点的地方，避免局部地形的影响。
观测场四周必须空旷平坦，避免建在陡坡、洼地或邻近有丛林、铁路、公路、工矿、烟囱、高大建筑物的地方。避开地方性雾、烟等大气污染严重的地方。 观测场四周障碍物的影子应不会投射到日照和辐射观测仪器的受光面上，在日出日落方向障碍物的高度角不超过5o，附近没有反射阳光强的物体。
(2) 在城市或工矿区，观测场应选择在城市或工矿区最多风向的上风方。
(3) 观测场的周围环境应符合中华人民共和国《气象法》和国务院颁布的有关气象观测环境保护法规、规定的要求。
(4) 各级气象部门应注意保护气象站的观测环境。
(5) 气象站周围观测环境发生变化后要进行详细记录。新建、迁移观测场或观测场四周的障碍物发生明显变化时，应以观测场中心为准测定四周各障碍物的方位角和高度角，绘制地平圈障碍物遮蔽图。
(6) 无人值守气象站和机动气象观测站的环境条件可根据设站的目的自行掌握。
(1) 观测场一般为与周围大部分地区的自然地理条件相同的25米×25米的平整场地；确因条件限制，也可取16米（东西向）×20米（南北向），高山站、海岛站、无人站不受此限；需要***辐射仪器的台站，可将观测场南边缘向南扩展10米。
(2) 要测定观测场的经纬度（精确到分）和拔海高度（精确到0.1米），其数据刻在石桩上，埋设在观测场内的适当位置。
(3) 观测场四周一般设置约1.2米高的稀疏围栏，围栏所用材料不宜反光太强。场地应平整，保持有均匀草层（不长草的地区例外），草高不能超过20厘米。对草层的养护，不能对观测记录造成影响。场内不准种植作物。
(4) 为保持观测场地自然状态，场内铺设0.3-0.5米宽的小路（不用沥青铺面），只准在小路上行走。有积雪时，除小路上的积雪可以清除外，应保护场地积雪的自然状态。
(5) 根据场内仪器布设位置和线缆铺设需要，在小路下修建电缆沟或埋设电缆管，用以铺设仪器设备线缆和电源电缆。电缆沟（管）应做到防水、防鼠，并便于铺设和维护。
(6) 观测场的防雷必须符合《气象台（站）防雷技术规范》（QX4-2000）的要求。
观测场内仪器设施的布置
观测场内仪器设施的布置要注意互不影响，便于观测操作。具体要求：
(1) 高的仪器设施安置在北边，低的仪器设施安置在南边；
(2) 各仪器设施东西排列成行，南北布设成列，相互间东西间隔不小于4米，南北间隔不小于3米，仪器距观测场边缘护栏不小于3米；
(3) 观测场围栏的门一般开在北边，仪器设备紧靠东西向小路南侧安设，观测员应从北面接近观测仪器；
(4) 辐射观测仪器一般***在观测场南边，观测仪器感应面不能受任何障碍物影响。因条件
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地面气象观测场
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地面气象观测场
2.1 环境条件要求
气象站站址的选择必须符合观测技术上的要求，同时也应考虑服务和生活的方便。
(1) 观测场是取得地面气象资料的主要场所，地点应设在能较好地反映本地较大范围的气象要素特点的地方，避免局部地形的影响。
观测场四周必须空旷平坦，避免建在陡坡、洼地或邻近有丛林、铁路、公路、工矿、烟囱、高大建筑物的地方。避开地方性雾、烟等大气污染严重的地方。 观测场四周障碍物的影子应不会投射到日照和辐射观测仪器的受光面上，在日出日落方向障碍物的高度角不超过5o，附近没有反射阳光强的物体。
(2) 在城市或工矿区，观测场应选择在城市或工矿区最多风向的上风方。
(3) 观测场的周围环境应符合中华人民共和国《气象法》和国务院颁布的有关气象观测环境保护法规、规定的要求。
(4) 各级气象部门应注意保护气象站的观测环境。
(5) 气象站周围观测环境发生变化后要进行详细记录。新建、迁移观测场或观测场四周的障碍物发生明显变化时，应以观测场中心为准测定四周各障碍物的方位角和高度角，绘制地平圈障碍物遮蔽图。
(6) 无人值守气象站和机动气象观测站的环境条件可根据设站的目的自行掌握。
(1) 观测场一般为与周围大部分地区的自然地理条件相同的25米×25米的平整场地；确因条件限制，也可取16米（东西向）×20米（南北向），高山站、海岛站、无人站不受此限；需要***辐射仪器的台站，可将观测场南边缘向南扩展10米。
(2) 要测定观测场的经纬度（精确到分）和拔海高度（精确到0.1米），其数据刻在石桩上，埋设在观测场内的适当位置。
(3) 观测场四周一般设置约1.2米高的稀疏围栏，围栏所用材料不宜反光太强。场地应平整，保持有均匀草层（不长草的地区例外），草高不能超过20厘米。对草层的养护，不能对观测记录造成影响。场内不准种植作物。
(4) 为保持观测场地自然状态，场内铺设0.3-0.5米宽的小路（不用沥青铺面），只准在小路上行走。有积雪时，除小路上的积雪可以清除外，应保护场地积雪的自然状态。
(5) 根据场内仪器布设位置和线缆铺设需要，在小路下修建电缆沟或埋设电缆管，用以铺设仪器设备线缆和电源电缆。电缆沟（管）应做到防水、防鼠，并便于铺设和维护。
(6) 观测场的防雷必须符合《气象台（站）防雷技术规范》（QX4-2000）的要求。
观测场内仪器设施的布置
观测场内仪器设施的布置要注意互不影响，便于观测操作。具体要求：
(1) 高的仪器设施安置在北边，低的仪器设施安置在南边；
(2) 各仪器设施东西排列成行，南北布设成列，相互间东西间隔不小于4米，南北间隔不小于3米，仪器距观测场边缘护栏不小于3米；
(3) 观测场围栏的门一般开在北边，仪器设备紧靠东西向小路南侧安设，观测员应从北面接近观测仪器；
(4) 辐射观测仪器一般***在观测场南边，观测仪器感应面不能受任何障碍物影响。因条件
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(1) 观测场一般为与周围大部分地区的自然地理条件相同的25米×25米的平整场地；确因条件限制，也可取16米（东西向）×20米（南北向），高山站、海岛站、无人站不受此限；需要***辐射仪器的台站，可将观测场南边缘向南扩展10米。
(2) 要测定观测场的经纬度（精确到分）和拔海高度（精确到0.1米），其数据刻在石桩上，埋设在观测场内的适当位置。
(3) 观测场四周一般设置约1.2米高的稀疏围栏，围栏所用材料不宜反光太强。场地应平整，保持有均匀草层（不长草的地区例外），草高不能超过20厘米。对草层的养护，不能对观测记录造成影响。场内不准种植作物。
(4) 为保持观测场地自然状态，场内铺设0.3-0.5米宽的小路（不用沥青铺面），只准在小路上行走。有积雪时，除小路上的积雪可以清除外，应保护场地积雪的自然状态。
(5) 根据场内仪器布设位置和线缆铺设需要，在小路下修建电缆沟或埋设电缆管，用以铺设仪器设备线缆和电源电缆。电缆沟（管）应做到防水、防鼠，并便于铺设和维护。
(6) 观测场的防雷必须符合《气象台（站）防雷技术规范》（QX4-2000）的要求。
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地面气象观测场
环境条件要求
气象站站址的选择必须符合观测技术上的要求，同时也应考虑服务和生活的方便。
(1) 观测场是取得地面气象资料的主要场所，地点应设在能较好地反映本地较大范围的气象要素特点的地方，避免局部地形的影响。
观测场四周必须空旷平坦，避免建在陡坡、洼地或邻近有丛林、铁路、公路、工矿、烟囱、高大建筑物的地方。避开地方性雾、烟等大气污染严重的地方。 观测场四周障碍物的影子应不会投射到日照和辐射观测仪器的受光面上，在日出日落方向障碍物的高度角不超过5o，附近没有反射阳光强的物体。
(2) 在城市或工矿区，观测场应选择在城市或工矿区最多风向的上风方。
(3) 观测场的周围环境应符合中华人民共和国《气象法》和国务院颁布的有关气象观测环境保护法规、规定的要求。
(4) 各级气象部门应注意保护气象站的观测环境。
(5) 气象站周围观测环境发生变化后要进行详细记录。新建、迁移观测场或观测场四周的障碍物发生明显变化时，应以观测场中心为准测定四周各障碍物的方位角和高度角，绘制地平圈障碍物遮蔽图。
(6) 无人值守气象站和机动气象观测站的环境条件可根据设站的目的自行掌握。
(1) 观测场一般为与周围大部分地区的自然地理条件相同的25米×25米的平整场地；确因条件限制，也可取16米（东西向）×20米（南北向），高山站、海岛站、无人站不受此限；需要***辐射仪器的台站，可将观测场南边缘向南扩展10米。
(2) 要测定观测场的经纬度（精确到分）和拔海高度（精确到0.1米），其数据刻在石桩上，埋设在观测场内的适当位置。
(3) 观测场四周一般设置约1.2米高的稀疏围栏，围栏所用材料不宜反光太强。场地应平整，保持有均匀草层（不长草的地区例外），草高不能超过20厘米。对草层的养护，不能对观测记录造成影响。场内不准种植作物。
(4) 为保持观测场地自然状态，场内铺设0.3-0.5米宽的小路（不用沥青铺面），只准在小路上行走。有积雪时，除小路上的积雪可以清除外，应保护场地积雪的自然状态。
(5) 根据场内仪器布设位置和线缆铺设需要，在小路下修建电缆沟或埋设电缆管，用以铺设仪器设备线缆和电源电缆。电缆沟（管）应做到防水、防鼠，并便于铺设和维护。
(6) 观测场的防雷必须符合《气象台（站）防雷技术规范》（QX4-2000）的要求。
观测场内仪器设施的布置
观测场内仪器设施的布置要注意互不影响，便于观测操作。具体要求：
(1) 高的仪器设施安置在北边，低的仪器设施安置在南边；
(2) 各仪器设施东西排列成行，南北布设成列，相互间东西间隔不小于4米，南北间隔不小于3米，仪器距观测场边缘护栏不小于3米；
(3) 观测场围栏的门一般开在北边，仪器设备紧靠东西向小路南侧安设，观测员应从北面接近观测仪器；
(4) 辐射观测仪器一般***在观测场南边，观测仪器感应面不能受任何障碍物影响。因条件
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观测场仪器设备布置位置参考图
站址迁移及对比观测要求
(1) 基准站、基本站和辐射站站址的迁移必须报国务院气象主管机构审批；一般站站址的迁移必须报省级气象主管机构审批，并报国务院气象主管机构备案。
(2) 为取得全年完整的观测资料，在旧站址的观测记录应持续到12月31日，新站址的正式观测记录应从1月1日开始。
(3) 为了解站址迁移前后观测资料序列的非均一性程度，提供正确使用迁站前后观测资料的依据，凡新旧两地
水平距离超过
2000米、或海拔高度差在100米以上、或地形环境有明显差异者，
迁站时须在新旧站址同时进行对比观测。对比观测可在迁站前进行，也可在迁站后进行。
(4) 对比观测项目为气温（包括最高、最低）、湿度、风向、风速、深层地温（无深层地温观测任务的站不需进行）。
对比观测的时间，基准站为1年12个月；其他气象站为1、4、7三个月，也可安排为7、10、1三个月。每天进行对比观测的时次为02、08、14、20时（80cm、160cm、320cm等层的地温仅在14时）四个时次，02时可用自记记录代替。
(5) 对比观测资料应统计整理成月报表，
上报存档。
2.5 观测值班室
观测值班室是安放室内观测仪器的场所和值班观测员的工作室。
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观测场仪器设备布置位置参考图
站址迁移及对比观测要求
(1) 基准站、基本站和辐射站站址的迁移必须报国务院气象主管机构审批；一般站站址的迁移必须报省级气象主管机构审批，并报国务院气象主管机构备案。
(2) 为取得全年完整的观测资料，在旧站址的观测记录应持续到12月31日，新站址的正式观测记录应从1月1日开始。
(3) 为了解站址迁移前后观测资料序列的非均一性程度，提供正确使用迁站前后观测资料的依据，凡新旧两地
水平距离超过
2000米、或海拔高度差在100米以上、或地形环境有明显差异者，
迁站时须在新旧站址同时进行对比观测。对比观测可在迁站前进行，也可在迁站后进行。
(4) 对比观测项目为气温（包括最高、最低）、湿度、风向、风速、深层地温（无深层地温观测任务的站不需进行）。
对比观测的时间，基准站为1年12个月；其他气象站为1、4、7三个月，也可安排为7、10、1三个月。每天进行对比观测的时次为02、08、14、20时（80cm、160cm、320cm等层的地温仅在14时）四个时次，02时可用自记记录代替。
(5) 对比观测资料应统计整理成月报表，
上报存档。
2.5 观测值班室
观测值班室是安放室内观测仪器的场所和值班观测员的工作室。
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地面气象观测仪器
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第3章 地面气象观测仪器
地面气象观测仪器的一般要求
⑴应具有业务主管部门颁发的使用许可证，或经业务主管部门审批同意用于观测业务；
⑵准确度满足规定的要求；
⑶可靠性高，保证获取的观测数据可信；
⑷仪器结构简单、牢靠耐用，能维持长时间连续运行；
⑸操作和维护方便，具有详细的技术及操作手册；
3.2 地面气象观测仪器的基本技术性能
地面气象观测站使用的自动气象站基本技术性能应符合表3-1的要求。
表3-1 我国自动气象站技术性能要求表
测量要素
测量范围
平均时间
自动采样速率
-50―+50℃
6次/min
相对湿度
0―100％
4％（≤80％）
8％（ 80％）
6次/min
500―1100hPa（任意200hPa）
6次/min
0°―360°
1次/min
0―60m/s
0.5+0.03Vm/s
0.3+0.03Vm/s（基准站）
雨强0―4mm/min
0.4mm（≤10mm）
4％（ 10mm）
1min累计
1次/min
0―100mm
-50℃―+80℃
0.3℃（基准站）
6次/min
0-1400 W/m2
6次/min
-200-1400 W/m2
15％-20％
6次/min
注：“准确度”原国家标准规定标“±”，新的国家标准则规定不标“±”。 其它地面气象测仪器的基本技术性能要求，参见附录1。
准确度表示测量结果与被测量真值的一致程度，一般表示为95％置信水平的不确定度（2倍标准差）。
3.2.2 测量范围
在保证主要技术性能情况下，仪器能测量的被测量的量值范围。
3.2.3 分辨力
仪器测量时能给出的被测量量值的最小间隔。
3.2.4 响应时间（滞后系数）
被测量值阶跃变化后，仪器测量值达到最终稳定值的不同百分比所需要的时间。其中达到63.2％所需的时间称为仪器的时间常数。
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地面气象观测仪器
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第3章 地面气象观测仪器
地面气象观测仪器的一般要求
⑴应具有业务主管部门颁发的使用许可证，或经业务主管部门审批同意用于观测业务；
⑵准确度满足规定的要求；
⑶可靠性高，保证获取的观测数据可信；
⑷仪器结构简单、牢靠耐用，能维持长时间连续运行；
⑸操作和维护方便，具有详细的技术及操作手册；
3.2 地面气象观测仪器的基本技术性能
地面气象观测站使用的自动气象站基本技术性能应符合表3-1的要求。
表3-1 我国自动气象站技术性能要求表
测量要素
测量范围
平均时间
自动采样速率
-50―+50℃
6次/min
相对湿度
0―100％
4％（≤80％）
8％（ 80％）
6次/min
500―1100hPa（任意200hPa）
6次/min
0°―360°
1次/min
0―60m/s
0.5+0.03Vm/s
0.3+0.03Vm/s（基准站）
雨强0―4mm/min
0.4mm（≤10mm）
4％（ 10mm）
1min累计
1次/min
0―100mm
-50℃―+80℃
0.3℃（基准站）
6次/min
0-1400 W/m2
6次/min
-200-1400 W/m2
15％-20％
6次/min
注：“准确度”原国家标准规定标“±”，新的国家标准则规定不标“±”。 其它地面气象测仪器的基本技术性能要求，参见附录1。
准确度表示测量结果与被测量真值的一致程度，一般表示为95％置信水平的不确定度（2倍标准差）。
3.2.2 测量范围
在保证主要技术性能情况下，仪器能测量的被测量的量值范围。
3.2.3 分辨力
仪器测量时能给出的被测量量值的最小间隔。
3.2.4 响应时间（滞后系数）
被测量值阶跃变化后，仪器测量值达到最终稳定值的不同百分比所需要的时间。