第6章 降水测量-气象仪器和观测方法指南

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1、第6章降水测量-气象仪器和观测方法指南第6章降水测量6.1概述本章描述了众所周知的在地面站测量降水的方法。本章不讨论那些试图定义降水结构和特征的测量，也不讨论那些需要专门装备的不是标准气象观测的测量（例如雨滴的尺度分布）。雷达和卫星的降水测量，以及在海上的降水测量分述于别的几章中。有关降水测量的信息也可参阅WMO（1994a），其中对积雪的测量给予了尤其详尽的描述。代表性在降水测量中是特别尖锐的问题。降水测量对仪器的安置、风和地形等都非常敏感，而描述测量环境历史沿革的资料对降水资料的用户是至为重要的。如果在站网中使用相同的雨量器和相同的场地标准，那么，对

2、降水资料的分析就会变得更容易和更可靠。这一点在设计站网时应当是主要的考虑因素。6.1.1定义降水是从云中降落或从大气沉降到地面的液态或固态的水汽凝结物，包括：雨、雹、雪、露、雾凇、白霜和雾降水。在一段时间内降落到地面的降水总量，用降水所覆盖的水平地表面的垂直深度来表示（固态降水用水的当量），降雪也可用覆盖在平坦水平表面上的新雪深度来表示。6.1.2单位和标尺降水的单位是长度单位。对液态降水通常以毫米为单位。日降水量应当读到0.2mm，最好读到0.1mm。周和月的降水总量，至少应精确到1mm。日降水量的测量应定时进行。少于0.2mm的降水通常作为微量降水。

3、降水率的单位用单位时间内的长度表示，通常为mm.hr-1。降雪测量以厘米及其十分位为单位，读到0.2cm。少于0.2cm的降雪通常作为微量降雪。每日地面雪深的测量读到厘米的整数位。6.1.3气象要求第1章对降水测量的准确度、范围和分辨率提出了要求，并规定5%为可达到的准确度（置信度为95%）。就天气和气候应用来说，一般观测时次是每小时、每3小时和每日。对于某些应用，要在非常短的时间去测量非常强的降水速率，就要求非常大的时间分辨率。对于某些应用，可使用观测间隔为数周和数月的储水式雨量器。6.1.4测量方法6.1.4.1仪器雨量器是测量降水最常用的仪器，通常

4、是一个有垂直周边的开口承水器，承水器为正圆筒，如主要用来测雨，需用一个漏斗与之连接。各个国家所使用雨量器受水口的形状、尺寸以及雨量筒的高度，各不相同，因此，其测量值不具有严格的可比性。对收集到的降水要进行体积或重量测量，重量测量特别适合于固体降水。雨量器受水口离地面的高度可在规定的高度中选取一种，也可与周围地表齐平。受水口应安置在预计的最大积雪深度之上，同时还应在地面反溅水可能到达的高度之上。对固体降水测量，受水口要高出地面，并在周围设置人工防风圈。降水测量对仪器的安置，特别是对风非常敏感。6.2节中讨论雨量器的安置问题，而6.4节相当117详细地讨论雨

5、量器测量降水的误差和可用的修正。本章还讨论测量其它类型降水（雾、冰等）和积雪的一些特殊方法。但对一些尚未应用于常规测量的有争议的新方法，例如利用光学散射方法的光学雨量计，就不作描述。在近期的会议报告中，例如由仪器和观测方法委员会组织的（WMO，1994b）国际降水测量工作组的报告（斯洛伐克水文气象研究所和瑞士联邦技术研究所，1993；WMO，1989b）中有正在开发的新方法的有用信息。降水的点测量结果是进行区域分析的基本数据源。然而，即使在某一点上最好的降水测量也只能代表一个有限的区域，这个区域的大小是资料累积期的长短、该区域自然地理的均匀性、当地的地形

6、以及产生降水的过程等的函数。用雷达和近年用卫星来定性和定量确定降水的空间分布。这些方法在本书第二编进行叙述。原理上，把三种区域性降水资料适当地综合成国家降水网络（自动雨量器、雷达和卫星），有望给使用大范围降水资料的用户提供足够精确的业务区域降水估计。检测降水与鉴别降水类型的仪器不同于测量降水量的仪器。它们作为现在天气监测器，在第二编第14章中涉及。6.1.4.2标准雨量器和相互比对几种类型的雨量器已用作标准雨量器。这些雨量器的主要设计特点是减少或控制风对降水捕捉率的影响，这种影响是造成不同雨量器性能各异的最严重的原因。标准雨量器也要减少6.4节中所讨论到

7、的其它误差。受水口与地面齐平的雨量器已用作测量液体降水的标准雨量器。由于不存在风引起的误差，这种雨量器所收集的降水量比高于地面的雨量器要多（WMO，1984）。将雨量器放置在坑内，雨量器的口与地面齐平。雨量器与坑边要有足够的距离，以防雨水溅入。用高强度塑料或金属做成的（中央开口以放入雨量器）防溅网跨架在坑口，坑内要有排除积水的设备。WMO（1984）给出了这种坑式雨量器的设计图。用于固体降水测量的标准雨量器，称之为双栅式比对用标准（DFIR）。这种标准雨量器是在已有偏斜防风圈的Tretyakov雨量器的四周围以八角形的双层垂直栅栏。其设计图和说明已由Go

8、odison,SevrukandKlemm(1989)，WMO（1985)，在W