天气预报温度怎么测量?

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首先,很荣幸可以回答这个问题! 首先需要明白一点,我们听到的电视或网络上所说的气温是多少度,其实是“室外大气温度”的意思,而真正的“人体感觉温度”,比这个要低一些。因为人体与外界是相通的,身体表面的温度会通过人体的调节功能,让体内的热量传递到表面,从而维持体内温度的稳定性。但外部环境气温高低的变化,对人体影响很大,所以气温作为一个重要气象要素,对人们日常生活、健康乃至生命的影响都至关重要。

那既然知道了为什么要研究气候温度了,接下来就是研究方法了。这里分三个部分介绍:如何测量温度,如何获取数据以及数据如何使用。

(1)如何测量温度 目前最普遍的测温仪器是温度计,根据使用的材料不同,可分为玻璃温度计和金属温度计。根据测量原理的不同,又可分为压力式温度计和热电偶温度计等。尽管设备各异,但这些设备都能感应温度的变化并随时间输出数值。不过需要注意的一点是因为测温仪表的不同,所测得温度的数据形式也不一样,有的是测量的温度值,而有的是测得的温差值。

①玻璃温度计 由玻璃制成,可制成棒状或针状,体积小,易于携带。其原理是利用气体受热膨胀的原理制成的。

②金属温度计 采用不同的金属材质制作探头,可直接测量-50℃—350℃的温度;它可分为镍铬-铜硅温度计和铂铑-铜丝温度计,由于铂的价格昂贵,目前使用较少,而镍铬-铜硅温度计的应用较广。

③压力式温度计 适用于检测无爆炸危险且要求可靠的温度场合。它可以测量高达400℃的温度,常用的有膨胀式温度计和压力式温标表。

④热电偶温度计 能直接测量高温炉内的温度,也可测出两种不同温度之间的温差。按所用材料分为铂金热电偶和钨热电偶,其中,铂金热电偶测量精度高,但不宜在高温下长期使用;钨热电偶则可在高温下长期工作。

(2)数据的获取 通过前面仪器的介绍,我们已经知道如果想研究气候温度,就必须要有专门的设备来测量。而这些设备的测量必须建立在标准的基础上,因此我们需要建立一个标准的环境来获取数据。

国际上是采用低温槽法来建立标准温度。具体做法是在一个完全密封的冷箱内放置一根不锈钢管,管内注入水银,构成一个封闭的系统。以冰点作为被测量对象的起始态,通过改变控制系统中的参数,使水银柱产生对应的温度变化,这样就能得到一系列的标准温度值。 用低温槽法获得的温度数据应该是连续的,但为了实际应用的需要,常将得到的温度数据进行适当分段,每段的大小可根据数据采集的频率而定。

另外需要注意的是在采样过程中,每次采样的时刻应为连续采集的样本中第一个大于等于阈值的样本,也就是说如果两次采样时间间隔小于或等于阈值,则认为两次采样时间为同一时间点,该时间点对应的温度值为两个采样点的平均值。若两次采样时间间隔大于阈值,则将前后两次采样时间放在同一个数据文件中,并在文中标注采样时间间隔 (3)数据的使用 这里就以常见的压力量测温度的例子说明如何根据测量获得的数据进行分析。

假定所用的压力式温度计的测量误差为±0.2%,测得的气体温度和时间的关系如下: t=−98 ℃时,p=760mmHg p=762mmHg p=764mmHg 当t=+100℃时, p=739mmHg p=741mmHg p=743mmHg 根据上述数据做差,求出每一组对应温度值的误差,计算结果列于下表。 根据上面计算的每组数据的误差,可以看出最后一组的误差最大,原因是在这一组中,t的最大值和最小值相差较大,使得最后确定的t的值带有很大的估计值。当用差分方法确定被测量量时,应该避免选择那些极值接近的数据。

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