雨量是怎么测出来的?

2023年03月16日 11:17

  雨量是指降水强度,即单位时间内落到地面的降水总量,包括雨强和雨日两个要素。

  一般是以 mm为单位,降水量越大,降雨量就越大。

  雨量测量是气象工作的重要内容,其测量方法也多种多样,有直接观测法、人工观测法和仪器测量法等。目前,我国的雨量监测一般采用雨量自动监测仪。雨量器通常由翻斗、传动机构、贮水装置和传感器组成,采用翻斗翻起一定厚度的土壤层作为计量器具的工作底面,通过传动机构将地面的雨量累积量传递至计雨器。

  一、直接观测法

  直接观测法又称人工直接观测法,是一种最原始、最简单的测量方法。它的工作原理是将雨量计中的玻璃球翻转一个角度,让全部收集到的雨水直接落入水槽内。若雨量计中有一个玻璃球翻斗,则每次降水可通过这个翻斗进入水槽内,然后再由另一个翻斗溢出。这样,所获得的雨量即为该雨量计一次降水所需要的降雨量。这种测量方法操作简便,但其精度受许多因素影响。我国自上世纪60年代起开始使用翻斗式雨量计,到现在已经有了比较先进的自动翻斗式雨量计,目前我国自动测雨仪的基本原理和技术条件已经达到世界先进水平,使用十分广泛。

  二、人工观测法

  人工观测法是指在自然降雨条件下,由人工定时或不定时地用肉眼观测雨量的方法。这种方法是建立在人工观测的基础上的,如目前我国的各级气象部门普遍使用的“手摇翻斗”就是典型代表。

  这种方法的优点是测量精确、稳定、可靠、工作量小,缺点是误差较大。因人工观测雨强时会受到天气状况及人为因素影响,这种方法在雨量监测中一般作为辅助观测手段。其使用范围由人工观测扩展到仪器测量,目前我国已有多种自动雨量监测仪投入使用。

  三、仪器测量法

  目前,我国雨量的测量仍多采用直接观测法或人工观测法,为提高精度,现代气象业务的发展趋势是采用仪器测量法。仪器测量法有自动雨量计、翻斗式自动雨量计、浮子雨量计和承水器等。目前,我国各种雨量测量仪的基本原理都是基于测量降水对液体的折射作用。其工作原理是将翻斗内的液面高度与降雨强度(雨强)进行换算,使翻斗内液面高度保持一定高度,根据雨量计和承水器中液体的体积关系可以计算出降水强度,并将雨强换算成降雨量。该方法适用于无人值守站点,能够满足自动观测、人工观测和雨量自动监测仪三种观测方式的要求。

  四、雨量计

  计雨量仪是由翻斗式雨量传感器、传动机构、信号采集和处理系统等组成,通过翻斗将传感器内的液体受重力作用而产生的位移信号转换为电信号,经信号采集和处理系统的处理后显示出雨强。其工作原理是:当传感器内的液体受重力作用而产生位移时,将产生一个脉冲信号,该脉冲信号通过A/D转换后,送到控制器。控制器根据所接收的脉冲信号以及降雨量的多少计算出降水量。通过采集器上的按钮输入所需的数据,并且将数据存储在内部存储芯片中。

  雨量计结构简单,成本低,抗冲刷能力强,在降雨强度较大时也能正常工作,广泛应用于气象、水文监测、防汛等部门。在暴雨和洪涝灾害发生时对人员生命财产安全起到很大作用。

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