气象学与气候学实习手册.docx

1、气象学与气候学实习手册三峡大学水利与环境学院本科学生实习守则1、本实习守则适用于学院各专业组织进行的认识实习、生产实习、毕业实习及其他各种实习。2、自觉遵守和维护社会法律、社会公德和公共秩序，爱护公物，勤俭节约，艰苦奋斗、团结友爱、互帮互助，努力维护学校荣誉和树立大学生的良好形象。3、加强组织性、纪律性，服从领导；不迟到、不早退、不擅自离开实习岗位。有事跟指导教师请假（病假出示医院证明）。因病、事假累计达到实习天数1/3者，不予通过，需补作；无故旷课者停止实习，成绩以不及格处理。4、严格遵守实习单位的安全、保密、操作规程、劳动纪律和各项规章制度。借阅文献和资料，能够妥善保管不丢失；摘录、引用任

2、何图表和数据都需经实习单位允许，如有违反，同意追究个人责任。5、努力为实习单位解决生产中遇到的问题，做些力所能及的实事，用自己的实习期间的出色表现，来巩固和发展与实习基地的关系。6、刻苦钻研、勇于实践，认真完成实习计划中所规定的各项实习任务，认真撰写实习报告，按时完成实习作业。能够妥善保管实习报告和实习日记，实习结束后，按学院的要求，将实习报告和实习日记交到学院保存。7、乘坐车、船必须按规定的时间到达指定地点，发生误车、误船事件，责任自负。严禁翻越栏杆、爬窗口、抢座位。8、必须讲文明、讲礼貌、守纪律，不许游泳和单独外出，绝对禁止夜不归寝、酗酒闹事，一经发现，严肃处理。有事必须请假。参观、听报告

3、时要认真记笔记，不得迟到早退、大声喧哗。9、注意实习安全，实习期间学生应服从指导教师、工地管理人员的指挥。到工地现场必须穿长裤、运动鞋或旅游鞋。注意保管随身携带的物品，以免丢失。10、学生须遵守以上条款，否则承担因违反以上条款而产生的一切责任。2017年气象学与气候学实习指导书 1.实习目的和任务气象实习是气象学与气候学课程教学的重要组成部分，该实习的主要任务是气象观测。气象观测是气象工作的基础，它对一定范围内的气象状况及其变化，进行系统的、连续的观察和测定，为天气预报、气象情报、气候分析和科学研究提供重要依据。通过实习，加强学生对气象学与气候学课本知识的认识和理解，激发对该学科的兴趣，并提高

4、实践操作（地面气象观测）的能力。通过实习，使学生具备下列基本技能（实习任务）：1) 了解地面气象观测场设站及仪器布置原则；2) 了解并掌握云、能见度、天气现象、空气温湿度、气压、风、降水、蒸发、地温、日照等气象要素的仪器观测原理及观测方法（包括人工观测），能够使用仪器开展气象观测任务；3) 了解天气雷达的基本工作原理及天气预报相关知识。2 实习地点及内容2.1实习地点宜昌市气象站。2.2实习内容实习过程主要采取现场参观的形式，由实习指导老师带领到实习现场，并请现场工作人员或相关研究人员进行讲解，学生随时提问。实习指导老师在整个实习期间可随时进行专业知识的辅导。通过实习，让学生了解地面气象观测场

5、的设站及仪器布置原则，了解并掌握云、能见度、天气现象、空气温湿度、气压、风、降水、蒸发、地温、日照等常规气象要素及大气成分、雷电等非常规要素的观测原理及方法（包括人工观测和自动观测），能够开展相应的气象观测任务。了解多普勒雷达测雨、探空仪的基本原理、天气图分析及气象预报相关知识，并知晓通过哪些途径可以获取所需气象资料。3 时间安排及活动计划实习时间为1周，根据学生其他课程学习时间，我们将实习分为以下几个阶段进行1) 实习开始，首先进行实习动员，强调安全、纪律、实习的目的和任务，阅读实习指导书和实习计划，了解实习地点和学校有关规章制度；2) 一天时间安排学生进行现场参观学习；3) 后期留出一周时

6、间用于学生整理笔记，完成实习报告，进行实习总结。表1 2017年气象学与气候学实习安排实习地点实习时间实习内容备注宜昌市气象站11月2日参观宜昌市观象台（地面观测场、高空站）上午8点30分到水电楼前集合统一坐车参观宜昌市雷达站新址4.实习期间要求学生在实习期间必须严格遵守如下实习纪律及注意事项：1) 必须严格遵守实习作息时间，集体活动必须严格守时，迟到2次或无故缺勤1次取消实习资格；2) 注意安全，无论是在旅途、还是在驻地。现场参观及实习中应时刻高度保持“安全第一”的意识，若进入工地必须戴安全帽、穿胶底鞋，禁止戴耳机；3) 未经许可不准乱动实习地点仪器设备，学习了解并遵守各项安全规程规定；4)

7、 必须服从现场讲解人员和指导老师的统一安排，不可擅自行动，以免影响生产或造成事故；5) 发生疑问时要及时请教现场工作人员和指导老师，谦虚好学，尊重现场所有工作人员；6) 实习期间要积极主动，多看、多听、多记。实习期间做好笔记，实习结束后认真整理笔记，完成实习报告，要求必须按规定时间上交实习报告，不得拖延，超期2天者，成绩下降一等，超期1周者，实习不能及格。注：以上要求如有违规将取消实习资格，不能取得实习成绩！6 实习成果要求所有参加毕业实习的同学实习成果都必须达到如下要求1) 实习结束时应提交3000字左右的实习报告，反映实习期间的活动并对参观内容进行评论分析，写出自己的收获与体会。实习报告内

8、容如下实习目的、实习时间及地点、实习内容及过程和实习体会，其中实习内容及过程与实习体会是重点，切忌写成流水账或将实习动员ppt上的内容或网上查到的资料生搬硬抄在一起。实习报告要求文字简练，语句通顺，内容全面，详略得当，工整清楚，并有必要的附图或草图。2) 实习报告内容必须真实，不可编造。3) 实习笔记和现场收集的各种资料可作为以后专业学习、毕业设计和今后工作的参考，请大家注意资料收集与保留。7 考核方式及评分办法该课程实习成绩将根据学生在实习中的表现（包括行为自律和学习态度）、现场讲解人员的反应，实习报告的质量以及学校的有关规定等由指导教师进行评定。其中实习报告占总成绩的60%，学习态度占30

9、%，组织纪律占10%。实习成绩分为五等，分别为优秀、良好、中等、及格和不及格。2017年气象学与气候学实习内容及要点宜昌气象站简介宜昌市位于长江中上游，地处中纬度亚热带地区，西、南、北三面环山，中部丘陵起伏，东部与江汉平原相连，是鄂西山地向江汉平原的过渡地带。整个地势由西向东倾斜。全市属亚热带季风气候，除少数高山地区外，冬冷夏热，秋温高于春温，冬干夏湿，雨热同季，四季分明的特点十分明显。北部山脉的天然屏障作用，导致全市冬季气温明显高于同纬度其它地区。由于全市地形复杂多样，不仅形成了丰富多样的气候类型，也导致气象灾害具有多样性、复杂性、局地性和突发性。如干旱、洪涝频繁；暴雨、大风、冰雹、大雾、沙

10、尘暴等对飞行影响较大的灾害性天气，冬春夏时有发生。宜昌市气象站始建于1951年7月，曾位于宜昌市东山之巅，是城区的中心地带。后因城市发展需要，气象站（包括高空站、地面站和天气雷达）迁址宜昌市西陵区石板村，占地面积32亩，植被以柑橘林为主，土壤为粘土夹卵石。站址地处丘陵地带的一山头上，在规划的宜昌市白鹭自然保护区内，兼有零星建筑物，环境优美，探测环境优良。新天气雷达站位于西陵区窑湾乡石板村与黑虎山村交界处，气象主塔位于海拔248米的黑虎山尖，塔高97.243米，可尽览宜昌主城区，已成为城区“新地标”。宜昌市气象站负责本行政区域天气预报、气象服务，制作短期气候、中短期天气预报，开展新一代天气雷达监

11、测、联防并发布气象灾害预警信号；负责全市气象灾情的收集、评估和上报，参与应急气象服务；制作长江上游、清江流域面雨量预报。图1 宜昌市气象局（气象站旧址）图2 宜昌市新观象台实习内容一、地面气象观测基础知识1. 观测目的地面气象观测是用肉眼和借助仪器对云和近地面的大气状况及其变化进行连续的、系统的观察和测定，旨在为天气预报、气候分析和科学研究提供气象情报和积累基本资料。2. 观测原则由于近地面层的气象要素存在着空间分布的不均匀性和随时间变化的脉动性，因此 地面气象观测记录必须具有代表性、准确性、比较性。（1）代表性：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。（

12、2）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。（3）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。3. 观测站的分类地面气象观测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，可根据需要设置无人值守气象站。（1）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

13、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。（2）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地面气象观测站，大多担负区域或国家气象信息交换任务，是国家天气气候站网中的主体。（3）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的补充。（4）无人值守气象站，简称无人站，是在不便建立人工地面气象观测站的地方，利用自动气象站建立的无人地面气象观测站，用于天气气候站网的空间加密，观测项目和发报时次可

14、根据需要而设定。4. 观测方式和任务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。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。（1）为积累气候资料按规定的时次进行定时气象观测。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 4 次定时观测，白天守班站每天进行 08、14、20 时 3 次定时观测。基准站使用自动气象站后以自动观测记录进行编发报，但仍然保留 24 次按表 1.2 的规定进行人工定时观测。（2）为制作天气预报提供气象实况资料按规定的时次进行天气观测，并按规定的种 类和电码及数据

15、格式编发各种地面气象报告。（3）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。（4）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。（5）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。（6）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，并可打印出各类报表。（7）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。（8）对出现的灾害性天气及时进行调查记载。5. 观测项目（1）各台站均须观测的项目：能见度、天气现

16、象、气压、气温、湿度、风向、风速、降水、日照、地面温度（含草温）、雪深；（2）由国务院气象主管机构指定台站观测的项目：云、浅层和深层地温、蒸发、冻土、电线积冰、辐射、地面状态；（3）由省级气象主管机构指定台站观测的项目：雪压，根据服务需要增加的观测项目。已实现自动观测且正式业务运行的观测项目，取消该项目的人工观测。6. 观测程序自动观测程序（1）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；（2）正点前约 10 分钟查看显示的自动观测实时数据是否正常；（3）00 分，进行正点数据采样；（4）00-01 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

17、或异常时及时按第 23 章的规定处理；（5）01-03 分，向微机内录入人工观测数据；（6）按照各类气象报告的时效要求完成各种定时天气报告和观测数据文件的发送。 人工观测程序（1）一般应在正点前30分钟左右巡视观测场和仪器设备，尤其注意湿球温度表球部的湿润状况，做好湿球溶冰等准备工作；（2）45-60分观测云、能见度、空气温度和湿度、降水、风向和风速、气压、地温、雪深等项目，连续观测天气现象；（3）雪压、冻土、蒸发、地面状态等项目的观测可在40分至正点后10分钟内进行；（4）日照在日落后换纸，其他自记纸的换纸时间由省级气象主管机构自定；（5）电线积冰观测时间不固定，以能测得一次过程的最大值为原

18、则；（6）观测程序的具体安排，台站可根据观测项目的多少和观测仪器的布设状况确定，但气压观测时间应尽量接近正点，全站的观测程序必须统一，并且尽量少变动。二、地面气象观测场1. 环境条件要求(1) 地面气象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。地面气象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， 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

19、最多风向的上风方。(3) 地面气象观测场的周围环境应符合中华人民共和国气象法和以及有关气象 观测环境保护的法规、规章和规范性文件的要求。(4) 地面气象观测场的环境必须依法进行保护。(5) 地面气象观测场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。2. 场地要求(1) 观测场一般为 25m25m 的平整场地；确因条件限制，也可取 16m（东西向）20m（南北向），高山站、海岛站、无人站不受此限；需要安装辐射仪器的

20、台站，可将观测场南边缘向南扩展 10m。(2) 要测定观测场的经纬度（精确到分）和拔海高度（精确到 0.1m），其数据刻在观测场内固定标志上。(3) 观测场四周一般设置约 1.2m 高的稀疏围栏，围栏不宜反光太强的材料。观测 场围栏的门一般开在北面。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 20cm。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 0.3-0.5m 宽的小路（不得用沥青铺面）， 人员只准在小路上行走。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

21、路下修建电缆沟（管）。电缆沟（管）应做到防水、防鼠，便于维护。(6) 观测场的防雷设施必须符合气象行业规定的防雷技术标准的要求。3. 观测场内仪器布设（1）高的仪器安置在北面，低的仪器顺次安置在南面，东西排列成行；（2）仪器之间，南北间距不小于3m，东西间距不小于4m。仪器距围栏不小于3m ；（3）观测门最好开在北面，仪器安置在紧靠东西向小路的南面，值班人员应从北面接近仪器。（4）辐射观测仪器一般安装在观测场南面；图3 气象观测场仪器布置参考图（5）因条件限制不能安装在观测场内的观测仪器，总辐射、直接辐射、散射辐射、日照以及风观测仪器可安装在天空条件符合要求的屋顶平台上，反射辐射和净全辐射观测

22、仪器安装在符合条件的有代表性下垫面的地方。（6）北回归线以南的站，仪器布置考虑太阳位置灵活掌握。4. 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。(1) 一般应建在观测场北边，保证观测员在值班室有较开阔的视野，能看见观测场 的全貌，可随时监视观测场的情况和天气的变化。(2) 安装集中控制和分配供电电源的配电箱。(3) 防雷必须符合气象行业规定的防雷技术标准的要求。三、地面气象观测项目1.云1. 概述云是悬浮在大气中的小水滴、过冷水滴、冰晶或它们的混合物组成的可见聚合体； 有时也包含一些较大的雨滴、冰粒和雪晶。其底部不接触地面。云的观测主要包括：判定云状、估计云量、测定云高

23、。基准站、基本站观测云量、云高，不观测云状；一般站不进行云的观测。云的观测应尽量选择在能看到全部天空及地平线的开阔地点或平台进行，应注意它的连续演变。观测时， 如阳光较强，须戴黑色（或暗色）眼镜。2. 云量观测云量是指云遮蔽天空视野的成数。估计云量的地点应尽可能见到全部天空，当天空 部分为障碍物（如山、房屋等）所遮蔽时，云量应从未被遮蔽的天空部分中估计；如果 一部分天空为降水所遮蔽，这部分天空应作为被产生降水的云所遮蔽来看待。云量观测包括总云量、低云量。总云量是指观测时天空被所有的云遮蔽的总成数， 低云量是指天空被低云族的云所遮蔽的成数，均记整数。 全天无云，总云量记 0；天空完全为云所遮蔽，

24、记 10；天空完全为云所遮蔽，但只要从云隙中可见青天，则记 10-；云占全天十分之一，总云量记 1；云占全天十分之二， 总云量记 2，其余依次类推。天空有少许云，其量不到天空的十分之零点五时，总云量记 0。低云量的观测与总云量相同。3. 云高观测云高指云底距测站的垂直距离，以米（m）为单位，记录取整数，并在云高数值前加记云状。有条件的测站云高应尽量实测。（1）实测方法1）云幕球：用已知升速的氢气球，观测其从施放到进入云底的时间，乘以气球升速求得。气球入云时间是指气球开始模糊时间，而不是气球消失时间。2）云幕灯：夜间利用云幕灯强光源发出的灯光垂直照射云底，形成一个明显的光点，在云幕灯已知水平距离

25、 L 的观测点，测出光点的仰角即可求出云高。3）激光测云仪（2）估测方法1）目测云高：根据云状来估测云高，首先必须正确判定云状，同时可根据云体结构，云块大小、亮度、颜色、移动速度等情况，结合本地常见的云高范围。2）利用已知目标物高度估测云高：当测站附近有山、高的建筑物、塔架等高大目标物时，可以利用这些物体的高度估测云高。首先应了解或测定目标物顶部和其它明显部位的高度，当云底接触目标物或掩蔽其一部分时，可根据已知高度估测云高。3）经验公式：积云、积雨云云高可通过实测气温、露点温度等采用经验公式估算。2.能见度1. 概述能见度是指视力正常的人，在当时天气条件下，能够从天空背景中看到和辨认的目标物的

26、最大距离。人工观测能见度，一般指有效水平能见度。有效水平能见度是指四周视野中二分之一以上的范围能看到的目标物的最大水平距离。能见度观测仪测定的是一定基线范围内的能见度。 能见度观测记录以千米（km）为单位，取一位小数，第二位小数舍去，不足 0.1 km记0.0。自动观测能见度记录以米（m）为单位，取整数。2. 人工观测方法（1）选择目标物在气象站四周不同方向、不同距离上选择若干固定能见度目标物。目标物的颜色应当越深越好，而且亮度要一年四季不变或少变的。浅色、反光强的物体不适宜选为目标物。目标物应尽可能以天空为背景，大小要适度。在沙漠、草原或其它地物稀少的地区，可采用人工设置目标物，并视其清晰程

27、度来判定能见度。（2）目标物分布图的测绘目标物选定后，要测定观测点与目标物的距离和目标物所在的方位。目标物的距离和方位可用仪器实测或从大比例尺的地图上量取，并绘制能见度目标物分布图。 绘图方法：一般是先在纸上画九个同心圆。圆心代表观测点，自近而远地每圈分别代表 0.1，0.2，0.5，1.0，2.0，5.0，10.0，20.0，50.0 km 的距离。然后把所有的目标物（以其简略图形或编号）按其所在方位、距离，分别标在相应的位置上。（3）观测能见度选择在视野开阔、能看到所有目标物的固定地点作为能见度的观测点。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”的最近目标物判定当时的

28、能见距离。图4 能见度目标物分布图3. 仪器观测方法（1）透射能见度仪：采用测量发射器和接收器之间水平空气柱的平均消光（透射）系数而算出能见度。发射器提供一个经过调制的定常平均功率的光通量源，接收器主要由一个光检测器组成。由光检测器输出测定透射系数，再据此计算消光系数和气象光学视程。透射能见度仪测定气象光学视程是根据准直光束的散射和吸收导致光的损失的原理，所以它与气象光学视程的定义密切相关，观测的能见距离与能见度很一致。发射器和接收器之间光束传递距离称为基线，可从几米到 150m。（2）散射能见度仪：测量散射系数从而估算出气象光学视程的仪器。散射能见度仪，由发送器、接收器与处理器组成。发射器发

29、出近红外光脉冲，接收器测量的是与发射光束成 33角的散射光束，然后由处理器计算出气象光学视程。散射能见度仪的优点是基线长度很短，光源与接收安在同一支架上，避免基线难以对准的缺陷。图5 散射能见度仪工作示意图两种能见度观测仪安装要避开常出现地方性烟雾的地方，周围不要有高大的障碍 物。发射器和接收器都不能朝着强光源（如太阳光）或强的反射面（如积雪）等，但也可采取屏蔽或挡板达到这种要求。安装高度为1.5m左右，仪器底座要十分牢固。3.天气现象1. 概述天气现象是指发生在大气中、地面上的一些物理现象。它包括降水现象、地面凝结 现象、视程障碍现象、雷电现象和其它现象等，这些现象都是在一定的天气条件下产生

30、 的。天气现象必须随时进行观测和记录。对某些天气现象所造成的灾害，还应及时进行 调查记载。2. 天气现象观测地面气象观测规范定义了34种天气现象。当前保留观测和记录的有21种：现象名称符号代码现象名称符号代码现象名称符号代码雨60冰雹89霾05阵雨80露01沙尘暴31毛毛雨50霜02扬沙07雪70雾凇48浮尘06阵雪85雨凇56大风15雨夹雪68雾42积雪16阵性雨夹雪83轻雾10结冰03值班观测员应随时观测和记录出现在视区内的全部天气现象。夜间不守班的气象站，对夜间出现的天气现象，应尽量判断记录。为正确判断某一现象，有的时候还要参照气象要素的变化和其它天气现象综合进行判断。4.空气温度和湿度

31、1. 概述空气温度（简称气温）是表示空气冷热程度的物理量。空气湿度（简称湿度）是表示空气中的水汽含量和潮湿程度的物理量。 地面观测中测定的是离地面1.50米高度处的气温和湿度。2. 百叶箱百叶箱是安装温、湿度仪器用的防护设备。它的内外部分应为白色。百叶箱的作用是防止太阳对仪器的直接辐射和地面对仪器的反射辐射，保护仪器免受强风、雨、雪等 的影响，并使仪器感应部分有适当的通风，能真实地感应外界空气温度和湿度的变化。（1）百叶箱的结构百叶箱通常由木质和玻璃钢两种材料制成，箱壁两排叶片与水平面的夹角约为 45， 呈“人”字形，箱底为中间一块稍高的三块平板，箱顶为两层平板，上层稍向后倾斜。木制百叶箱分为大小两种：小百叶箱内部高 537mm、宽 460mm、深 290mm。用于安装干湿球、最高、最低温度表、毛发湿度表；大百叶箱内部高 612mm、宽 460mm、深 460mm。用于安装温度计、湿度计或铂电阻温度传感器和湿敏电容湿度传感器。（