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觀察數(shù)據(jù)信息是氣候業(yè)務流程得到進行的根基。早在西漢時，房頂普遍的鳳凰裝飾物就是古代人研發(fā)的風向儀，風來了吹開鳳凰，大家就可依據(jù)鳳凰旋轉的方位來測量風頻；《史記》中還曾提及一種把土和炭各自掛在天平秤兩邊，觀察掛炭一端天平秤升降機的儀器設備，氣溫若干躁炭就輕，氣溫若濕冷炭就重?？刹槐剌p視古時候這種簡易的觀察實體模型，更是這種氣象監(jiān)測原型的創(chuàng)建，才擁有智能化極致觀察儀器設備的問世?，F(xiàn)如今，人力觀察逐漸被全自動觀測所替代，基本氣象條件完成自動化技術觀察，觀察數(shù)據(jù)信息完成分鐘級收集，也更為平穩(wěn)、精確。下邊就簡略介紹一下普遍氣象儀器以及從人力觀察時期到全自動觀察時期的演化：

一、平均氣溫

（一）冰瓶 我國最初的溫度表

在歐洲人創(chuàng)造發(fā)明的溫度表并未傳到我國的古時候，我們中國人是怎樣測知溫度高矮的？從歷史資料看來，我們中國人很早已建立了寒、冷、溫、熱的 溫度 定義，秦漢時期觀查 瓶中之冰 來預知未來平均氣溫發(fā)展趨勢等?！秴问洗呵铩罚?見瓶水之冰，而知天下之寒 。也即玻璃瓶上裝進水，假如水結冰了，平均氣溫即小于零下，進到嚴冬了；假如冰融化，則氣溫升高。這類玻璃瓶稱 冰瓶 ，也叫 水瓶座 ，可謂是我國最初的一種溫度表，被視作當代溫度表的原型。

（二）人力觀察時期

平均氣溫是在觀察在工作中離路面1.5米多的百葉箱中的溫度儀（一般指的便是夾層玻璃溫度儀）上測出的，百葉箱內(nèi)左側是干球溫度表，右側是濕度表，正中間的是頭發(fā)濕度表，橫著的二只溫度儀各自用于精確測量最高溫度和最低溫。因為溫度儀在百葉箱中維持了優(yōu)良的自然通風性并防止了太陽立即直射，因此具備不錯的象征性。

▲人力觀察時期的百葉箱內(nèi)部儀器設備

（三）全自動觀察時期

伴隨著自動氣象站的運用，外型維持原狀的百葉箱，里邊的物品早就大變樣，溫度感應器替代了夾層玻璃溫度儀。如今大家常用的鉑熱電阻平均氣溫感應器選用PT-100鉑熱電阻做為磁感應元器件，其電阻值隨溫度轉變而轉變，依據(jù)測到阻值，經(jīng)轉換測算解決可變?yōu)闇囟攘砍獭．敎囟雀袘髀?lián)接了數(shù)據(jù)采集器后，就能即時收集平均氣溫數(shù)據(jù)信息并傳送至業(yè)務流程手機軟件中。

▲全自動觀察時期的百葉箱內(nèi)部儀器設備

▲鉑熱電阻平均氣溫感應器

二、環(huán)境濕度

大家一般說的空氣相對濕度是表明空氣中水蒸氣成分和濕冷水平的標量，在路面觀察中，特指空氣濕度，用%RH表明。

（一）最初的環(huán)境濕度儀器設備

懸羽與炭 ，它是古代人運用木碳消化吸收水份的基本原理、最先創(chuàng)造發(fā)明的精確測量空氣相對濕度的一種方式 。在《史記 天官書》中謝提及一種把土和炭各自掛在天平秤兩邊，以觀察掛炭一端天平秤升降機的儀器設備。這實際上便是初始的 濕度測量儀 。基本原理是：天氣干燥了，炭就輕，天平秤就趨向于土；濕氣大了，炭就重，天平秤就趨向于炭。也就是古代人說的 燥故炭輕，濕故炭重 。

在我國是最開始創(chuàng)造發(fā)明測濕儀器設備的我國。漢朝王充在《論衡 變動篇》中以前提到，吉他琴弦松垮，天就需要雨天。吉他琴弦松垮，是天變濕冷、弦線伸展所導致的，表明空氣相對濕度很大。由此可見，古時候的弦琴也可作為初始的空氣相對濕度檢測儀器。當代頭發(fā)濕度測量儀中的 頭發(fā) ，實際上便是古時候吉他琴弦的縮微。

（二）人力觀察時期

干濕度表用于精確測量氣體溫度和環(huán)境濕度儀器設備。它由二只型號規(guī)格徹底一樣的溫度儀構成，豎直懸架在百葉箱溫度儀支撐架兩邊的環(huán)內(nèi)，球部往下，東邊的干球溫度表用于精確測量平均氣溫，西邊的濕度表球部捆扎一條沙布，沙布的下邊滲進一個有蓋的杯子內(nèi)，瓶口距球部3厘米，杯里盛純凈水（只容許用醫(yī)療器材純凈水），供潮濕干球溫度沙布用。環(huán)境濕度是依據(jù)熱學基本原理由干球溫度表與濕度表的溫度誤差測算得到。可是干濕度表不可以在超低溫（-10 C下列）自然環(huán)境下測濕，因而在極凍的氣溫中，測濕只能依靠正中間的頭發(fā)濕度表了。

頭發(fā)濕度表是依據(jù)脫油人發(fā)能隨空氣相對濕度尺寸而更改長短的特點，用工發(fā)做成的測量氣體空氣濕度的儀器設備。濕度測量儀是自動保存空氣濕度持續(xù)轉變的儀器設備，它由磁感應一部分（脫油人發(fā)），傳動系統(tǒng)機械設備（桿杠屈臂），自記一部分（自記鐘、紙、筆）構成。

▲干濕度表

▲頭發(fā)濕度表

▲濕度測量儀

（三）全自動觀察時期

伴隨著觀察自動化技術的推動，溫度傳感器替代了濕度表。當溫度傳感器聯(lián)接數(shù)據(jù)采集終端后，就能即時收集環(huán)境濕度數(shù)據(jù)信息。溫度濕度感應器選用高分子材料薄膜電容做為濕敏電容器。當空氣相對濕度發(fā)生改變時，濕敏電容器的相對介電常數(shù)產(chǎn)生變化，使其容量也產(chǎn)生變化，其電容器變化量與空氣濕度具備占比關聯(lián)。

▲溫度濕度感應器

三、降雨

降雨就是指從天上著陸到路面上的液體或固體（經(jīng)溶化后）的水，降雨觀察包含降雨量和降水強度的觀察。降雨量指某一時段內(nèi)沒經(jīng)揮發(fā)、滲入、外流而在河面上累積的深層，以mm為企業(yè)。

（一）最初的測雨儀器設備

最開始的測雨器記述常見于宋代一位數(shù)學家秦九韶著作的《數(shù)書九章》（1247年）。此書第二章為 天和類 ，百度收錄了相關降雨量測算的四個事例，分別是 天池測雨 圓罌測雨 峻積驗雪 和 竹器驗雪 。在其中 天池測雨 所敘述的 天池盆 早已和當代氣象監(jiān)測所應用的降雨量筒十分貼近了，而方式 上則采用 平地上得雨之數(shù) 來衡量降水，稱得上世界上最早的降雨量計算方式，為之后的降雨量測量確立了理論基礎。

與當代測雨專用工具最貼近的當屬 乾隆皇帝測雨臺 了，它以紫銅生產(chǎn)制造，為圓桶型，筒高一尺五寸，圓徑七寸，放置測臺以上，用以量雨，測臺正臉書有 測雨臺 三個粗字，邊上則是 清乾隆庚寅五月造 的字眼。

▲乾隆皇帝測雨臺

（二）人力觀察時期

人力觀察時期，雨量器由降雨量筒和與之配套設施的燒杯構成降雨量筒用于承攬降雨物，它包含承濾水器、儲水瓶和外筒。在我國選用直徑為20cm的正圓形承濾水器，為維持筒口的樣子和總面積，筒質務必硬實。為避免降水濺入，筒口呈內(nèi)直外斜的刃口形。燒杯為一特別制作的有標尺的專用型燒杯，其規(guī)格和標尺與降雨量筒規(guī)格成一定占比關聯(lián)。燒杯有一百分度，每一分度定為降雨量筒內(nèi)水位0.1毫米。精確測量時,將降雨量筒中的降水倒在燒杯中,依據(jù)杯上的標尺就可了解當日的降水量了。

全自動觀察讓觀測員從此無需在嚴寒的氣溫中開啟殼體觀察平均氣溫數(shù)據(jù)信息、維護保養(yǎng)被降雪遮蓋的殼體，減少觀察工作人員勞動量的另外，也提升了機器設備的使用期和數(shù)據(jù)信息的精確性。

▲降雨量筒及燒杯

（三）全自動觀察時期

全自動觀察讓觀測員從此無需在嚴寒的氣溫中開啟殼體觀察平均氣溫數(shù)據(jù)信息、維護保養(yǎng)被降雪遮蓋的殼體，減少觀察工作人員勞動量的另外，也提升了機器設備的使用期和數(shù)據(jù)信息的精確性。

全自動觀察時期，關鍵用的是翻單斗雨量傳感器，將降水量變換為以開關量方式表明的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量輸出，以考慮信息內(nèi)容傳送、解決、紀錄和顯示信息等的必須。以SL3-1型雨量傳感器為例子，該感應器關鍵由承濾水器、上翻斗、計量檢定翻斗、記數(shù)翻斗等構成。當有降水出現(xiàn)時，降水最先在承水部位匯聚后，再注入上翻斗。當降水累積到一定量時上翻斗旋轉，水進到匯聚布氏漏斗，匯聚布氏漏斗根據(jù)節(jié)流閥管將水引入計量檢定翻斗，當計量檢定翻斗承擔的降雨量為0.1毫米時它就把降雨亂倒進記數(shù)翻斗，使記數(shù)翻斗旋轉一次。那樣，降雨量每一次做到0.1毫米時，數(shù)據(jù)采集器就自動保存0.1毫米的降雨量。全自動觀察解決了人力觀察降水量時沒法防止揮發(fā)導致讀值偏差大及其每天觀察頻次受到限制的難題，另外能夠隨意時次累加測算降雨量。

▲雙翻斗雨量傳感器

路面氣象監(jiān)測自動化技術改革創(chuàng)新的持續(xù)推進，使大家的各種氣象監(jiān)測儀器設備大 換臉 ，從人力觀察到全自動觀察，觀測員無需在嚴寒的氣溫中開啟百葉箱觀察數(shù)據(jù)信息、維護保養(yǎng)被降雪遮蓋的殼體，也不用擔憂因為本身的觀察習慣性和偏差而危害網(wǎng)站安全性，只需保證各種觀察實驗儀器沒有問題、互聯(lián)網(wǎng)通暢、業(yè)務流程手機軟件一切正常運作就可以，大幅度降低觀察工作人員勞動量的另外，也提高了路面氣象監(jiān)測品質和臺站的綜合性業(yè)務水平，全自動觀察完成了氣象條件數(shù)據(jù)信息的自動化技術收集、剖析和傳送，獲得的氣象數(shù)據(jù)信息內(nèi)容也具備極強的易用性和精確性，為天氣實況預警信息服務項目出示精細化管理、靠譜的數(shù)據(jù)信息支撐點。