第三节 大气圈和气候系统：气象与气候实验

一、气象要素观测

（一）空气温度的观测

1．测温原理

任何物质的温度变化都会引起它本身的几何形状等物理特征的改变。利用物质这一特性，将其用于测温仪器的感应部分，制成各种各样的温度表。常用的温度表有以水银或酒精为感应液的玻璃液体温度表。

水银和酒精都具有比较明显的热胀冷缩的特性。水银和酒精相比较，具有导热快、比热小、易提纯、沸点高（356.9℃）、蒸汽压小、不与玻璃发生浸润作用等优点，所以以水银为感应液的温度表灵敏度和精确度都较高。但是由于水银冰点比酒精高（-38.9℃），测定低温不适宜，而酒精冰点低（-117.3℃），用来测定低温比较好。但酒精本身具有膨胀系数不够稳定、纯度较差、容易蒸发，以及与玻璃起浸润作用等缺点，所以一般情况下，不使用酒精温度表，只有在气温低于-36℃时，才按照《地面气象观测规范》规定使用酒精温度表。因此，除了最低温度表用酒精作为感应液外，一般温度表多用水银。

当温度表与空气接触时，球部与空气间便发生热量交换。如果空气温度升高，温度表球部便吸收空气中的热量，球部的玻璃和水银（酒精）都受热而膨胀。然而水银（酒精）膨胀量远比玻璃大，所以一部分水银（酒精）被迫进入毛细管中，于是毛细管内水银柱便随之升高，直到热量交换平衡时为止。反之，气温降低时，毛细管内的水银柱（酒精柱）随之下降，直到热量交换平衡为止。因此，温度表水银柱（酒精柱）的示度也能表示气温的高低。

2．几种液体温度表

（1）普通温度表（干湿球温度表）普通温度表是由球部、套管、白磁刻板及顶部所组成的水银温度表，它的特点是：如前所述毛细管内水银柱的示度，随着被测物的温度变化而变化，因而可以测出任意时刻被测物的温度。气象站是用一对规格相同的普通温度表测定空气的温度和湿度，因此又称为干湿球温度表。

（2）最高温度表 最高温度表也是一种水银温度表，用以测定一定时间内的最高温度。它与普通温度表不同的地方在于球部。最高温度表的球部有一根玻璃针，伸入毛细管，使球部与毛细管之间形成一个窄道。温度升高时，球部水银体积膨胀，压力增大，迫使水银挤过狭管回至球部，因而水银柱就在狭管处断裂，于是狭管以上这段水银柱的顶端，就保持在过去一段时间内温度表所感受到的最高温度示度上。最高温度表为了防止重力作用，应水平安放，为了防止水银柱滑向头部，也可将头部稍放高一点。

观测最高温度后，应按规定进行调整。其方法是：用右手紧握温度表中上部，球部向下，把手伸出和身体约成30°角，在水平面45°范围内剧烈甩动几次，待其示度与干球温度相差不到0.2°时为止；最后，将调整好的最高温度表放回原来位置上时，注意手不能触及球部，先放球部，后放表身。

最高温度表的水银柱是只上升不下降的，如果发现最高温度表水银柱已经下降，则说明此表已失去了最高温度表的性能，不能继续使用，应予以撤换。

（3）最低温度表 测定一定时间间隔内的最低温度，用最低温度表。它的构造特点是：毛细管较粗，内贮透明的酒精，在毛细管内酒精中有一个哑铃形的玻璃游标。当温度下降时，酒精柱收缩，而酒精柱顶端与游标接触时，其表面张力发挥作用，带动游标下降；当温度上升时，酒精膨胀，酒精柱可以经过游标周围慢慢向前流动，而游标因顶端对管壁的摩擦力及本身的重力作用，仍停留在原位不动，因此它可以指示一定时间间隔内曾经出现过的最低温度。

观测最低温度表之后，要进行调整。先将球部向上抬起，使游标到达酒精柱的顶端，与酒精面相接触，然后将最低温度表水平安装好。

3．空气温度表的安装

测定空气温度的仪器，应放在既能防止太阳直接照射，又能防止强风、雨淋、雪盖，并能使空气自由流通的保护装置内。目前，观测台站用的保护装置就是百叶箱。

百叶箱四周是由两排薄的木板百叶组成的，木板由内向外倾斜并与水平方向成45°角。箱底由三块木板组成，中间木板比两侧的木板高一些。箱盖有两层，其间空气能流通。为了避免太阳直接照射仪器，百叶箱要漆成白色，以防吸热过多，影响箱内气温。

百叶箱分大小两种，大百叶箱是安装温度、湿度自记仪器的，小百叶箱是安装干湿球和最高、最低温度表的。

百叶箱应水平牢固地安装在一个特制的架子上，支架应牢固地埋入地下，其顶端高出地面125cm，箱门朝正北。

箱内仪器的安装。小百叶箱内的各种温度表都安置在箱内特制的铁架上，干湿球温度表应垂直固定在铁架两侧，干球在东，湿球在西。球部离地面1.5m。湿球的下方是一个带盖的水盂，水盂口离湿球约3cm。湿球温度表的球部包扎一块纱布，纱布通过杯盖上的狭缝引入水盂内。

最高温度表平放在铁架下面横梁上的钩中，球部中心离地1.5m；最低温度表放在最下面的钩上。两支表的球部都向东。

大百叶箱内的温度计安装在前面的木架上，感应部分中心离地1.5m；湿度计放在后面稍高的木架上。

百叶箱内外要保持清洁，大雨、大雪后，要及时清除箱内的雨水，使百叶箱保持干燥、洁净，以免影响记录的准确性。

4．温度表的观测

按规定时间先读干球，后读湿球，记录之后再复读一次；然后读最高温度、最低温度；复读记录后，调整最高、最低温度表。放置最高温度表时，要先放球部，后放头部，以免水银上滑。

观测温度表须注意下列事项：

（1）必须保持视线和水银柱顶端高度齐平，以避免由于视差而使读数偏高或偏低。

（2）温度表是很灵敏的仪器，所以读数时应迅速，勿使头部、手和灯接近表的球部，不要对着温度表呼吸。

（3）观测后应复读一次读数，避免读错，特别是避免5°、10°混淆或零上零下看颠倒等大差错。

观测温度表后，观测大百叶箱内的自记温度计、湿度计。

5．自记温度计

自记温度计是气象上常用的几种自记仪器中的一种。自记仪器是自动记录气象要素在一天或一周内连续变化情况的一种仪器。通过仪器还能知道气象要素在某段时间内的极值及其出现时间。温度计由感应部分、传递放大部分、自记部分组成。

自记部分是将传递放大的结果自动记录下来的部分，包括自记钟、自记纸和自记笔等。一般自记钟分日转和周转两类。

自记钟上放有记录纸。记录纸上与纵轴垂直的水平线表示温度，通常每格为1℃；竖的弧线为时间线。自记钟旋转一圈之后，就更换自记纸（每日一次或一周一次），规定在14时观测后换纸。自记笔笔尖内装有特制的墨水。由于自记钟时刻在运转，温度不断在变化，这样笔尖在自记纸上就可以连续画出温度随时间变化的曲线。具体操作步骤如下：

（1）温度计的观测次数和温度表一样，每次读数后要用笔尖画短线做一个记号。

（2）换纸时应注意注明上纸、下纸的具体时间（年、月、日、时、分、秒）。

（3）将纸裹在钟筒上卷紧，水平线对齐，底边紧贴筒底边缘并以压条固定。

（4）转动钟筒，使笔尖正对当时时间。

（5）推回笔挡，使笔尖与钟筒接触，做记号，重新检查一遍后关上合盖。

对于自记温度计，要注意维护，经常保持清洁。对感应部分，不要用手及其他物体碰撞。当感应部分有灰尘时，可用细毛笔及时除掉。经常注意自记录是否清晰、有无中断现象，笔尖墨水是否足够，自记钟是否停摆等。

（二）空气湿度的观测

空气湿度通常用水汽压、绝对湿度、饱和差、露点温度表示。湿度的观测方法有两种：干湿球温度表测湿法和毛发湿度表测湿法。

1．用干湿球温度表测定湿度的原理

两支相同的温度表，其中一支温度表的球部缠有湿润的纱布，称为湿球；另一支用来测定空气温度，称为干球。在未饱和的空气中，由于湿球纱布上的水分不断蒸发所需要的热量来自于湿球本身及流经湿球周围的空气，致使湿球温度下降。当湿球因蒸发所消耗的热量和从周围空气中获得的热量相平衡时，湿球温度就不再继续下降，结果干湿球温度示度便出现一个差值。这个差值的大小，取决于蒸发的快慢程度，而蒸发的快慢又取决于空气湿度的大小以及当时的气压和风速。空气湿度愈小，湿球水分蒸发愈快，湿球温度降得愈多，干、湿球温度差就愈大。反之，空气湿度大，湿球水分蒸发得慢，湿球温度降低得少，干、湿球温度差值就小。另外，当气压小和风速大时，也利于湿球水分蒸发。因此，可以利用干、湿球温度差来测定空气的湿度。计算空气湿度的基本公式如下：

E=ET′-A P（T- T′）

式中：E——绝对湿度；

ET′——湿球在温度 T′时的饱和水汽压；

T——干球温度；

T′——湿球温度；

P——压强；

A——干、湿表系数，它不是一个常数，其值决定于湿球附近的空气流速。

在实际工作中，湿度的计算是利用《气象常用表》第一号进行查算的。

2．湿球温度表的使用和观测

测定空气湿度的准确度与湿球温度示度是否准确有很大关系。要使湿球示度准确，主要在于湿球表面有良好的蒸发和热量交换，这就要求选择吸水性好的纱布及用纯净的蒸馏水来润湿纱布等。

（1）选择吸水性能良好的纱布，一般要求15min内至少吸水7～8cm。纱布应保持清洁、柔软、无灰尘。一般一周更换一次纱布。如遇大风、沙暴天气，应随时更换纱布。换布时把手洗干净，用清水将表的球部洗净；再把长10cm左右的纱布在蒸馏水中浸湿，然后把它缠在水银球部（纱布在球部上重叠的部分，不得超过球部表面积的1/4）；最后用纱线将球的上部和下部做好活扣扎紧。

（2）湿球纱布要用蒸馏水浸湿，不得用河水、泉水。因用含有杂质的水湿润纱布会使蒸发量减少，湿球示度偏高，所以规定用蒸馏水。纱布下的水盂，应经常装满水。当因空气过于干燥，纱布吸水不及时，则应在观测前巡视仪器时用水盂将纱布浸湿，以保证观测正常进行。

（3）在湿球纱布结冰时，应把水盂从百叶箱内取走，以防冻裂。湿球上纱布应在球部以下2～3mm处剪断。由于湿球结冰后，不能再用水盂供水，在每次观测时均应润湿纱布，这一步称融冰。融冰的方法：取一杯和室温相同的蒸馏水，将湿球球部全部浸入水杯内，使球部原有冰全融化。待纱布浸透而冰全融化后，将水杯拿走，并仔细地用杯沿将集聚在湿球布头上的水滴除去。融冰的时间应视当时的天气条件而定。一般湿度小而风速大时，约在观测前20min左右进行；湿度正常时，约在观测前30min进行。观测时，应在读数前，先看湿球示度是否稳定不变。如果稳定不变，即进行读数，并注意湿球纱布是否结冰，如果观测时湿球已结冰，则在湿球读数右上角记“B”字。如果观测时，湿球示度还在变动时，只读干球，不读湿球，等数分钟后再读一次干、湿球读数以算湿度。而气温则以第一次干球读数为准。湿球温度一般比干球温度低或者相等。但在降水、浓雾天气下，可能发现湿球比干球温度高的现象，这时应以干球为准，将湿球示度改成与干球温度相等来查算湿度。

3．毛发湿度表和湿度计

人的头发经过脱脂后会随着空气相对湿度变化而改变长度。实验表明，当相对湿度由0增加到100% 时，毛发伸长量为原来长度的2.5%，但在不同湿度中其伸长量是不均等的。利用这一特性可以制成毛发湿度表和毛发湿度计。

（1）毛发湿度表 感应部分为单根脱脂的人发，人发的上端固定在架子上部的调整的螺丝上，下端则固定在架子下部的弧钩上，弧钩与一小锤连接，小锤可使毛发拉紧。弧钩和指针固定在同一轴上，指针的尖端在刻度上移动，刻度尺上刻着相对湿度百分数的刻度。当空气中相对湿度大时，毛发伸长，小锤下压，指针向右移动；反之，相对湿度变小时，指针就向左移动。毛发湿度表观测读数时，要使视线垂直于刻度盘，并对准指针的尖端，读取指针所指的数值（只读整数，小数四舍五入）。指针超过刻度线100以外，应用外推法读数，利用90%～100%刻度间距，从100% 推延出去，然后估计读数，照常记录。

（2）毛发湿度计 湿度计是自动记录相对湿度连续变化的仪器。它和温度计一样，构造也分三部分。其中，感应部分又分三部分。感应部分是一束毛发；传递放大部分比较特殊，是两次放大的杠杆装置；自记部分（自记钟、纸、笔）与自记温度计相同。湿度计安放在大百叶箱温度计的后方。湿度计的读数方法同温度计，但只取整数，不记小数。当湿度计笔尖超过100时，估计读数；若笔尖超出钟筒，则在记录栏内记“-”表示缺测。超出范围较大，需进行调整。湿度计时间记号的方法与换纸方法跟温度计相同。湿度计的毛发应保持清洁，切勿用手触摸。毛发上如有雾凇、冰、雪等，就轻敲金属架，使其脱落；如敲不下来，只能把湿度计暂时放在室内，使它自然干燥。切勿使仪器接近火炉。放回室内这段时间的记录，做缺测处理。

（三）气压的观测

气压的观测，通常包括测定本站气压，以及根据本站气压计算出海平面气压。本站气压是指气象台站所安置的气压表的海拔高度以上的大气压力。测定本站气压通常用水银气压表和气压计，野外观测时常用空盒气压表。

1．水银气压表

常用的水银气压表有动槽式和定槽式两种，它们是根据水银柱的重量和大气压力相平衡的原理来测定气压的。用一根长约1m的玻璃管（内装蒸馏过的纯水银）倒插在水银槽内，管内的水银柱就开始下降。当水银柱下降到一定高度后（通常水银柱顶离槽中水银面为760mm左右）就不再下降了，这是因为水银槽面上的大气压力支持住了管内水银柱的重量。随着大气压力升高或减小，水银柱亦随之升高或降低，故根据水银柱高低就可以测出大气压力的大小。设玻璃横截面积为S，水银柱高度为h，水银密度为ρ，重量为m，重力加速度为g，则压力 P：

P=mg/S，其中m=ρ×v, v=S×h

所以P=mg/S=ρgSh/S=ρgh

水银密度ρ和重力g固定时，则 P与h成正比，故气压 P可用水银柱高度h来表示。

2．动槽式水银气压表的构造

动槽式水银气压表构造可分为内管、套管和水银槽三部分。一根直径为8mm，长约1m的玻璃管经洗净并抽成真空后，用纯净和干燥的水银灌满，就成为水银气压表的内管。内管装在气压表外部的套管中，用数个软木圈支住，开口的一端插在盛满水银的槽里。套管由黄铜制成，管的上半部前后都开有长方形窗孔，用来观测内管中水银柱的高低，窗孔边上的刻度尺和游尺用来测定气压整数和小数部分。套管下部装有一支附属温度表，其球部在内管与套管之间，用来测定水银及铜管的温度。套管的下端与水银槽相连。水银槽分为上下两部分，中间有一玻璃圈，可以通过该圈看见槽内水银面。槽的上部为一个由很软的羊皮制成的皮囊，其特性是能通空气而不漏水银。皮囊的一头牢固扎在玻璃内管上，木杯中央凸出，成圆筒形，内管即通过此木杯伸入槽内。用来指示刻度零点的象牙针固定在木杯的平面上，尖端向下。槽的下部有一皮囊，呈圆袋状，袋口扎在硬木制的木杯下部。此木杯分成上下两截，以螺旋紧连着。上下木杯的外面有一个用以调节水银面的调整螺旋，螺旋的顶部有一个小木托顶住下皮囊以免皮囊磨损。

3．水银气压表的观测方法和步骤

（1）观测附属温度表，精确到0.1℃。

（2）调整水银槽内的水银面与象牙针针尖恰好相接，直到相接处完全无空隙为止。

（3）调整游尺，使其底边与水银柱顶相切。调整过程中视线和游尺的底边必须始终保持在同一平面上，从上往下调，直至水银柱顶与游尺底边相切两旁还露出三角形空隙时为止。

（4）读数并记录。先在标尺上读整数，再从游尺上读取小数，精确到0.1mm。读整数时，应以稍低于游尺零线或与游尺零线相齐的标尺刻度为准；读小数时，应以标尺上与某一刻度线相齐的标尺刻度为准。

（5）降低水银面。读数后旋底部螺旋使水银面离开象牙针针尖2～3mm，目的是使象牙针针尖不致被水银磨秃，使刻度零点位置升高。

4．水银气压表读数订正

水银气压表读数只是表示测得的水银柱高度。由于各气压表精确度不同，所测出的数值往往是不同的。即使用同一支气压表进行测量，由于温度不同、地理位置不同，测量的数值也会各有差异。这说明水银气压表的示度，不仅随气压的变化而改变，还随仪器、温度、重力的改变而变化。因此，直接从水银气压表测得的气压数值，并不能代表真正的本站气压值。

（1）器差订正 每支水银气压表都有一定误差。这种仪器自身的误差叫仪器差（简称器差）。器差主要是由于内管真空不良、水银不纯、刻度不均等原因所造成的。因此，每支气压表必须和标准气压表比较，得出误差值，编成检定证。器差可从检定证上直接查取。

（2）温度差订正 水银气压表在制作过程中，以附温0℃时的水银柱长度和黄铜标尺的长度作为标准长度。当附温不等于0℃时，由于水银和黄铜刻度标尺的膨胀系数不同（水银膨胀系数α=0.0001818，黄铜膨胀系数β=0.000184），会引起两者相对位置发生改变。这种由于温度影响而产生的气压示度的改变值，称水银气压表的温度差。当附温在0℃以上时，由于水银的膨胀比黄铜大得多，如果这时依照水银柱高度读数，值就会偏高，因此应减去一段由于水银柱与黄铜膨胀不同造成的气压差，即温度差应为负值。如果附温在0℃以下，水银收缩比黄铜多，水银柱示度偏低，因此应加上一段水银柱高度，即温度差为正值。

温度差订正值可从《气象常用表》第二号第一表中直接查取。

（3）气压计 气压计是自动记录气压连续变化的仪器，其准确度不如水银气压表。气压计在构造上与其他自记仪器相似，可分为感应部分、传递放大部分和自记部分。感应部分由几个空盒串联而成，最上面的一个空盒与机械部分连接，最下面一个空盒的轴固定在一块双金属板上，双金属板用以补偿对空盒变形的影响。传递放大部分：由于感应部分的变形很小，常采用两次放大。空盒上的连接片与杠杆相连，此杠杆的支点为第一水平轴。杠杆借另一连接片与第二水平轴的转臂连接，这一部分的作用是将空盒的变化放大后传到自记部分。这样两次放大能够提高仪器的灵敏度。自记部分与其他自记仪器相同。气压计应水平安放在水银气压表附近，离地高度以便于观测为宜。气压计读数要精确到0.1mm，其换纸时间和方法与其他自记仪器相同。

（四）风的观测

风的观测包括风向和风速的观测。风向是指风吹来的方向，一般分为16个方位，也可用角度表示，例如北（N）、东（E）、西（W）、南（S）四个方位，分别以360°（0°）、90°、270°、180°表示。风速是指单位时间内空气流动的水平距离，以m/s为单位。目前气象台（站）用来测定风的仪器有EL型电接风向风速仪、轻便测风器等。在没有仪器或仪器失灵的情况下可根据某些物体被风吹动的情况用目力来判定。

1．EL型电接风向风速表

EL型电接风向风速仪由电感应器、指示器和记录器三部分组成。

感应器：感应器安装在室外10～12m高的杆子上。感应器的上部为测风速部分，由风杯、交流发电机、涡轮等组成；感应器的下部为测风向部分，是由风标、风向方位块、导电环、接触簧片等组成。

指示器：指示器是放在室内桌上用来观测瞬时风向和瞬时风速的，它由电源瞬时风向指标盘、瞬时风速指示盘等组成。

记录器：记录器也置于室内，用来记录风向风速的连续变化。它是由八个风向电磁铁，一个风速电磁铁，自记钟、自记笔、笔挡、充放电线路等部分组成。

感应器用一根长电线和指示器相连，指示器与记录器之间用短电线相椄。

观测方法：

（1）打开指示器的风向风速开关，观测2min内风速指针摆动的平均位置，读取整数，记在观测簿相应栏中。风速小的时候，把风速开关拨到“20”挡，读0～20m/s标尺刻度；风速大时，应把风速开关拨到“40”挡，读0～40m/s标尺刻度。观测风向指示灯，读取2min内的最多风向，用十六方位的缩写记录。静风时，风速记0，风向记c；平均风速超过40m/s，则记为＞40m/s。

（2）自记纸更换方法、步骤与温度计基本相同，只是更换时间为13h。

2．轻便三杯风向风速表

轻便三杯风向风速表用于测量风向和1min时间内的平均风速。轻便三杯风向风速表由风向仪、风速、手柄三部分组成。风向仪包括风向指针、方位盘、制动小套管部件。风速表由十字护架、感应组件旋杯和风速表主机体组成。旋杯是风速表的感应元件，它的转速与风速有一个固定的关系，风速表主要就是根据这个基本原理制成的。手柄由一段空心管和一个带螺纹的零件组成。以上三部分可以通过螺纹连接在一起。

安置和使用：风向风速表可以手持使用，也可安置在固定地点使用。仪器安在四周开阔无高大障碍物的地方。安装高度以便于观测为限，并保持仪器垂直，机壳侧面向风。观测时将方向盘下小套管拉下再右转一角度，此时方向盘就可以按地磁子午线的方向稳定下来。风向指针与方向盘所对的读数就是风向。如果指针摆动，可读摆动的中间值。用手指压下风速按钮，风速指针就回到零位。放开风速按钮后，红色时间小指针就随风速指针开始走动，1min后风速指针停止转动。接着时间指针转到最初位置也停止下来，结束了风速的测量。风速指针所示数值称为指示风速，以这个风速值从风速检定曲线图中查出实际风速值即所测之平均风速。如欲进行下一次观测，只要再压一下风速按钮就可以了。当观测完毕时，务必将小套管向左转一个角度，使其恢复原来位置，这时方向盘就可以固定不动。小心地将风向仪和手柄退下，放入仪器盒内。

3．目测风力风向

在测风仪器发生故障或没有测风仪器时，也可用目力来测风力风向。根据风对地面物体的影响而引起的各种征象，将风力分为13级，最小为0级，最大为12级。如以目力来测风力作为正式记录，则应估计风力等级并换算成相当的风速。目测风向一般是采用观测旌旗、布条、炊烟的方向以及人体感觉等方法，按八个方位进行估计。

目测风向和风力时，观测者尽量站在空旷地方，多选几种物体，仔细观测。观测时，应连续看2min，以平均情况记录，风力等级见表1-4。

二、云的观测

云是悬浮在大气中的大量小水滴和（或）冰晶微粒组成的可见聚合体。常规气象观测要测定云状、云量和云高。

（一）云状

云状主要指云的外形特征的不同形态。云的形成原因不同，因而外形特征有差异，分成积状云、层状云和波状云。积状云的形成原因主要是不稳定大气的对流运动。积状云中气流的垂直速度很大，甚至在20m/s以上；云体孤立、分散，垂直伸展与其水平扩散范围具有同一个数量级。常见的积云和伴有雷电现象的积雨云就是积状云。层状云由大范围系统性缓慢上升运动形成，多发生在锋面、气旋或低槽的气流辐合区。层状云的云层范围宽广，均匀幕状，是无明显起伏的连续云层。典型的层状云有雨层云、高层云和卷层云三种。波状云的形成原因是空气的波状运动和湍流混合，例如逆温层和风的切变形成，云块排列成行、成群或波浪起伏状。属于波状云的有层积云、高积云和卷积云。

云的分类：根据中纬度地区云底出现的平均高度，以及云的外形特征，对照国际上云的分类法，《中国云图》将云分成三族十属二十九种。表1-5中将国际分类的直展云（积云和积雨云）归入低云族。

（二）云量

云量多少，全凭目测云块占据天空的面积来估计。因为是目测，当然并不十分准确，但也没有更好的办法，全世界的气象站至今还是用这种目测方法估计云量。天气预报广播中的晴、少云、多云和阴，就是根据云量的多少划分的。通常将整个天空划分为10等份，碧空无云或被云遮蔽不到0.5份时，云量为“0”；云遮盖天空一半时，云量为“5”。云量多时，应先估计露出的青天，再推算出云量。云量少时，则直接估计云所遮蔽天空的份数，如云块占全部天空的1/10时，云量为“1”；云块占天空的2/10时，云量为“2”。天空无云，或者虽有零星云层，但云量不到2成时称为晴；云量在8成以上称为阴；中、低云的云量为1～3，高云的云量为4～5时，称为少云；中、低云的云量为4～7，高云的云量为6～10时，称为多云。一般说来，当天空被云掩蔽，颜色发白，地上东西显得明亮时，这种云较高。相反，云色呈灰或灰黑色，显得阴沉，这种云则较低。移动慢的云较高，移动快的云较低。

（三）云高

云高指云底距地面的垂直距离。通常用目力估计云高，也可用气球、云幕灯、激光测云仪测定。

三、等压线图的绘制

（一）实验目的

通过本实验使学生掌握在《地面天气图》（图1-23）中绘制等压线的基本方法，认识等压线图的分析原理。

（二）实验内容

在给定的地面天气图底图中绘制等压线，并指出主要的气压系统及其中心气压值。

（三）原理与方法

1．等压（值）线绘制的原则

（1）同一条等压（值）线上，气压（数）值处处相等。

（2）等压（值）线一侧的数值必须高于另一侧的数值。

（3）等压（值）线不能相交，不能分支，不能在图中中断。

（4）在两高值区或低值区之间，必须有两条相邻的等值线，其数值相等。并且这两条等值线的数值在两个高值区之间是最低值，在两个低值区之间是最高值。

2．绘制等压（值）线的主要技术规定

（1）等压线用黑色实线绘制，一般每隔2.5hPa画一线，按…997.5,1000.0、1002.5…数值序列绘制等压线。在同一张地图上，等压线间隔应当一致。

（2）等压线应画到图边，否则应当闭合。没有记录的地区可例外，但应当将各条并列的等压线末端排列整齐，起止于某一定的经纬线上。在非闭合的等压线的两端应标注等压线的百帕数值。如等压线是闭合的，则在等压线的正北端开一缺口，在缺口中间标注百帕数值，标注的数字应与所在的纬线平行。

（3）气压系统的中心位置，根据中心附近的气压值和风的环流状况确定。同时在低压中心用红色标注“低”或“D”，在高压中心用蓝色标注“高”或“G”。

（4）绘制等压线时，尽可能考虑风的记录，根据风压定律，等压线应与风平行。但在地面，由于摩擦力的作用，风向与等压线有交角，这个交角在陆地平原地区约为30°（海洋上一般为15°）。

（5）等压线应画得平滑一些，避免不规则的小弯曲和突然曲折。两条数值相等的等压线尽量避免相互平行过长而相距又很近。等压线分布从疏到密或从平直到弯曲，等压线的形状和间距应该逐渐过渡。

（6）当等压线通过锋面时，应有明显的折角或气旋性曲率的突然增加，而且折角尖端指向高压的一侧。

四、等（位势）高（度）线图的绘制

（一）实验目的

通过本实验使学生掌握在《高空天气图》（图1-24）中绘制等高线和等温线的基本方法，认识等高线图的分析原理。

（二）实验内容

在给定的高空天气图底图中绘制等高线和等温线，并指出主要的气压系统的位置（经纬度）。

（三）原理与方法

1．等值线绘制的原则

（1）同一条等值线上，数值处处相等。

（2）等值线一侧的数值必须高于另一侧的数值。

（3）等值线不能相交，不能分支，不能在图中中断。

（4）在两高值区或低值区之间，必须有两条相邻的等值线，其数值相等。并且这两条等值线的数值在两个高值区之间是最低值，在两个低值区之间是最高值。

2．绘制等高线和等温线的主要技术规定

（1）等高线用黑色铅笔以平滑实线绘制。

（2）等高线走向与风向基本一致。

（3）高位势中心用蓝色标注“G”，低位势中心用红色标注“D”。

（4）等高线均每隔4位势米或8位势米画一条，在每条线上均须注明位势米千、百、十位数，在500hPa图上画…496,500,504…位势高度线。

（5）其他要求与等压线绘制相同。

3．绘制等温线的主要技术规定

（1）等温线在高空图中用红色铅笔画以实线绘制，每隔4°画一条，如…8,4, 0, -4, -8…

（2）暖中心用红色标“暖”或“N”，冷中心用蓝色标“冷”或“L”。