航海气象观测与分析试验指导书实习一温压湿风的仪器观测实习.docx

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航海气象观测与分析试验指导书实习一温压湿风的仪器观测实习

航海气象观测与分析实验指导书

实习一：

温、压、湿、风的仪器观测实习

一、实习目的

认识测量温、压、湿、风的仪器；会使用仪器测量温度、湿度、气压和风；了解有关仪器的维护常识。

二、观测仪器

干湿球温度表、干湿球温度计、XZC2-2型数字气象仪、空盒气压表、气压自记计、三杯轻便风向风速表

三、仪器结构、安装和观测（操作）程序

1．干湿球温度表

2．空盒气压表

3．DAVIS自动气象站

4．三杯轻便风向风速表

四、实习内容与安排

1．教师讲解各种仪器的构造、观测原理、观测方法及注意事项

2．分组实习

实习分三组进行，每组观测完毕后互相交换。

第一组：

利用干湿球温度表、干湿球温度计、空盒气压表、气压自记计观测温度、湿度和气压

第二组：

利用三杯轻便风向风速表观测风

第三组：

利用自动气象站观测风、温度和湿度

3．将观测数据填写在《温、压、湿、风的仪器观测、记录表》（表1）中

4．根据测得的合成风向、合成风速求算真风向、真风速，利用测得的干、湿球温度表查表（见教科书第1章表1.13）求水汽压、相对湿度和露点，并将结果记录《温、压、湿、风的仪器观测、记录表》（表1）中

表1 温、压、湿、风的仪器观测、记录表

实习日期：

  年   月   日

一、气压观测记录

假设观测者在航行的船舶上观测气压，观测点离海平面高度为10米；进行气压读数订正时所需使用的检定证表见教科书第1章第11节“气压的观测”部分提供的4108号空盒气压表检定证表。

观测时间

时 分

时 分

观测用空盒气压表编号

空盒气压表附表温度读数

空盒气压表气压读数

刻度订正值

温度订正值

补充订正值

现场气压

高度订正值

海平面气压

自记气压计读数

二、风的观测记录

假设观测者在航行的船舶上测风，观测时船舶的航向为100º，航速为10节。

观测时间

时     分

时     分

观测仪器

三杯轻便风向风速表

自动气象站

视风向

视风速

真风向

真风速

三、温度、湿度观测记录

假设干、湿球温度表的器差为0.0。

观测时间

时    分

时   分

观测用的仪器

通风干湿球温度表

自动气象站

干球温度

读数

器差

订正后

干球温度

湿度温度

读数

器差

订正后

湿度温度

查表

求算

水汽压

相对湿度

露点温度

温湿度计读数

温度

相对湿度

实习二：

云的观测实习

一、实习目的

使学生能初步区别航海上必须掌握的三族十属云的云状观测特征；掌握云状、云量和最低云高的观测与记录方法。

二、实习用具

天气云图

高云

1毛卷云

2密卷云

3伪卷云

4钩卷云

5卷层云（云层高度角<45°）

6卷层云（云层高度角>45°）

7卷层云（云层布满全天）

8卷层云（云量不增加也没有布满全天）

9卷积云

中云

1透光高层云

2蔽光高层云

3透光高积云

4荚状高积云

5系统发展的辐辏状高积云

6积云性高积云

7蔽光高积云

8絮状高积云

9混乱天空的高积云（高度不同）

低云

1淡积云

2浓积云

3秃积雨云

4积云性层积云

5普通层积云

6层云和碎层云

7碎雨云

8不同高度的积云和层积云

9砧状积雨云

三、实习方法

1．课堂讲述：

讲授内容见教材第一章第6节“云”和第11节“船舶海洋水文气象要素观测与编报”中的“云的观测”部分。

2．课外观测：

要求学生利用课外业余时间对照天气云图（见教科书附录3）进行云的观测记录，观测要素记录在《云的观测记录表》（表2）中。

表2云的观测记录表

观测时间

总云量/低云量

云状

高云

中云

低云

最低云云底高度

观测时间

总云量/低云量

云状

高云

中云

低云

最低云云底高度

观测时间

总云量/低云量

云状

高云

中云

低云

最低云云底高度

观测时间

总云量/低云量

云状

高云

中云

低云

最低云云底高度

观测时间

总云量/低云量

云状

高云

中云

低云

最低云云底高度

观测时间

总云量/低云量

云状

高云

中云

低云

最低云云底高度

实习三：

船舶海洋水文气象要素测报综合实习

一、实习目的

使学生系统地了解船舶气象水文要素测报的程序；掌握目力观测、仪器观测及数据记录和气象电报编写的基本技能。

二、实习内容

对温、压、湿、风、云、能见度、天气现象等气象要素进行观测、记录和编报。

三、实习程序

1．实习前让学生学习教科书第1章第11节“船舶海洋水文气象要素观测与编报”中的有关内容。

2．作2次气象要素观测，并记录在《船舶海洋水文气象辅助测报记录表》（表3）。

3．编发一个时次的船舶水文气象观测报告（详见船舶水文气象要素编报方法）。

注：

因风浪、涌浪、表层水温等水文要素没有条件观测，故在进行船舶海洋水文气象要素编报时，作如下假设：

①观测船的船名呼号为：

ELMH

②观测时船舶船位为：

38°50’N，121°39’E

③观测前3小时内船舶的主导航向为NE，平均航速为20Kn。

④观测时表层水温为12.5℃

⑤观测时风浪高为3.8m，第一涌浪向为128°，第一涌浪高为4.2m。

表3船舶海洋水文气象辅助测报记录表

船名：

                                        年  月  日                      第  航次

世界时GG（北京时）

00h（08）

06h（14）

12h（20）

18h（02）

航线

由   到

由   到

由   到

由  到

船位

纬度（LaLaLa）

经度（LoLoLo）

航向（DsDsDs）

航速（VsVsVs）

观测前三小时内主导航向Ds

观测前三小时内平均航速Vs

kn

kn

kn

kn

云

总云量N/低云量Nh

/

/

/

/

云状

高云CH

电码

中云CM

电码

低云CL

电码

最低云高h

电码

m

m

m

m

能见度VV

电码

km

km

km

km

现在天气现象WW

电码

过去天气现象W1W2

电码

风浪波高HwHw

电码

m

m

m

m

涌浪来向dw1dw2

电码

涌浪波高Hw1Hw1

电码

m

m

m

m

风

合成风向

合成风速

m/s

m/s

m/s

m/s

真风向dd

真风速ff

m/s

m/s

m/s

m/s

干球温度

读数

器差

订正后TTT

湿球温度

读数

器差

订正后TcTcTc

相对湿度

读数

器差

订正后

气压

读数

综合订正

海平面气压PPPPhPa

hPa

hPa

hPa

hPa

表层水温

读数

器差

订正后TwTwTw

采水瓶号

盐度

海发光

观测员

记要栏

年 月 日

BXBX

BXBX

BXBX

BBXX

BXBX

4PPPP

4

4

4

4

DDDD

7wwW1W2

7

7

7

7

YYGGiw

8NhCLCMCH

8

8

8

8

99LaLaLa

99

99

99

99

222DsVs

222

222

222

222

QcLoLoLo

0SnTwTwTw

0

0

0

0

4ixhVV

4

4

4

4

2//HwHw

2//

2//

2//

2//

Nddff

3dw1dw1//

3  //

3  //

3  //

3  //

1SnTTT

1

1

1

1

4//Hw1Hw1

4//

4//

4//

4//

实习四：

地面天气图分析实习

（一）

——等压线分析

一、实习目的

了解地面天气图分析的基本方法，正确掌握绘制等压线的技术规定，加深对海平面气压场概念的感性认识。

二、实习内容

绘制等压线，标注高、低压中心及强度。

三、实习用具

1．简易地面天气图每人5张（见图7、8、9、10、11）。

2．HB黑色铅笔每人一支、红蓝铅笔每人各一支、橡皮每人各一块。

四、实习程序

1．讲授等压线的分析方法（见教科书第2章第2节）。

2．课堂学生分析图，教师做巡回指导。

3．作业批阅后，教师讲评。

4．学生根据教师的意见，自己改图。

实习五：

地面天气图分析实习

（二）

——等3小时变压线、天气区分析

一、实习目的

学习等三小时变压线和天气区的分析方法，进一步加深对海平面气压场与风场关系的认识。

二、实习内容

1．按照前面讲述的等压线分析方法分析海平面气压场。

2．绘制等三小时变压线，标注正负变压中心。

3．标注天气区。

三、实习用具

1．每人两张简易的地面天气图（见图12、13）。

2．每组准备彩色绘图笔一盒。

四、实习程序

1．讲授等3小时变压线的分析方法、天气区的标注方法（见教科书第2章第2节）

2．课堂学生分析图，教师做巡回指导

3．作业批阅后，教师讲评

4．学生根据教师的意见，自己改图

实习六：

地面天气图分析实习（三）

——锋面分析

一、实习目的

初步学会根据气象要素的不连续现象进行锋面分析的方法；加深对锋面天气的认识。

二、实习内容

1．绘制等压线并标注高、低压中心及强度。

2．绘制等三小时变压线并标注正、负变压中心及强度。

3．绘制各种降水区及特殊天气现象。

4．根据要素场的分布定出锋面位置。

三、实习用具

学生每人一张简易地面天气图（见图14）

四、实习程序

1．按照前已讲述的等压线、等3小时变压线及天气区的分析方法，分析地面天气图

2．讲述如何在地面天气图上确定锋的位置

1）锋定在低压槽中，风向具有明显气旋性切变的地方

2）根据云雨区分布和变压场特征及风向变化特点确定风的性质：

（1）一般冷锋后有正3小时变压和大范围云雨区；暖锋前有负3小时变压和大范围云雨区

（2）冷锋前后的风向为S-SW/N-NW；暖锋前后的风向为E-SE/S-SW

3．学生在地面天气图上确定锋的位置，教师做巡回指导

4．教师批改作业后讲评

实习七：

高空天气图分析实习

一、实习目的

了解高空天气图的分析项目；掌握等高线、等温线、槽线、切变线及温度平流的分析方法。

二、实习内容

1．绘制等高线并标注高、低压中心

2．绘制等温线并标注冷、暖中心

3．绘制槽线和切变线

4．根据等高线和等温线的相互配置情况及等高线和等温线的疏密程度来判断温度平流的性质与强度

三、实习用具

学生每人一张500hPa简易高空天气图（见图15）。

四、实习程序

1．讲授等高线、等温线、槽线、切变线及温度平流的分析方法（见教科书第2章第3节）。

2．课堂学生分析高空天气图，教师做巡回指导。

3．作业批阅后，教师讲评。

4．学生根据教师的意见，自己改图。

实习八：

气象传真图识读与应用实习

一、实习目的

通过实习，使学生能正确识读气象传真图的图名标题和图上各种符号、字母与英文注解；认识各种天气系统，掌握其中心位置、中心强度及未来动向；能根据收到的传真天气图和传真海况图，作出航区目前及未来的天气分析和预报。

二、实习用具

学生每人两套气象传真图（日本和美国各一套），包括地面天气分析图、地面天气预报图、波浪分析图和波浪预报图。

三、实习内容

1．气象传真图的识读

根据  年月日的ASAS、FSAS、AWPN、FWPN（见图16、17、18、19），书面回答以下问题：

1）解释每一张传真天气图图名标题的含义。

2）解释ASAS图中英文简报的内容。

3）指出ASAS图中的警报符号并分别解释它们的含义。

4）在ASAS图上分析台湾东部沿海海面未来24小时风向如何变化。

5）说明ASAS图中27°N，142°E附近测站的填图模式中各填图数字和填图符号的含义。

6）ASAS图中台风最外围的那根加粗闭合等压线的数值为多少？

等压线加粗的目的是什么？

7）解释ASAS图中虚线圆的含义。

8）指出ASAS图中锋面气旋、热带气旋的个数及它们所处的发展阶段。

9）指出ASAS图中冷锋、暖锋、静止锋和锢囚锋的个数。

10）指出ASAS图中锯齿形线条包围的区域的含义。

11）根据ASAS图，指出黄海北部不久前经历了一次什么样的天气过程？

简述其天气变化的特点。

12）说明ASAS图中，27°N，155°E和解53°N，98°E附近两个高压的性质、强度、移动情况及在其中心控制的区域内的天气特点。

13）说出FSAS图中任意四个天气系统的名称、位置及强度。

14）解释AWPN图中26°N，143°E处填图模式中各填图符号和数字的含义。

15）解释FWPN图中35°N，176°E处填图模式中各填图符号和数字的含义。

16）说明AWPN、FWPN图中等波高线的含义。

17）解释WTAS07图中各热带气旋的等级，当前时刻的中心位置、强度、移向、移速及最大风速。

18）解释WTAS07图中实线圆和虚线圆的含义。

2．航线天气分析（计算海面实际风速时要求用地转风近似计算公式计算）

根据 年月日的ASAS、FSAS、AWPN、FWPN图（见图16、17、18、19），书面回答下列问题：

1）某船2001年4月4日北京时间0800时的船位在φ=33°N,λ=150°E，向西航行，航速Vs＝25节，叙述船舶在该航线上北京时间0800、2000和2001年4月5日北京时间0800的天气和海况（包括风、降水、雾况和海浪情况）。

2）某船2001年4月4日北京时间0800时的船位在φ=53°N,λ=165°E，航向180°，航速Vs＝25节，叙述船舶在该航线上北京时间0800、2000和2001年4月5日北京时间0800的天气和海况（包括风、降水、雾况和海浪情况）

三、实习程序

1．教师课堂讲授气象传真图的识读方法、航线天气分析方法及海面实际风的计算方法（分别见教科书第9章第1节、第11章第4节和第3章第2节）。

2．教师指导学生对所持有的气象传真图进行识读与分析。

3．学生将分析结果书写在下面的《气象传真图识读与应用实习报告》中。

气象传真图识读与应用实习报告

1．气象传真图的识读

2．航线天气分析

实习九：

气象报告的识读与点绘实习

一、实习目的

通过实习，使学生熟练掌握世界各主要国家发布的英文气象报告的格式和内容，能根据气象报告点绘天气形势，并根据天气系统的结构、动向及天气分析预报原理，大致做出航区短期天气预报。

二、实习内容

1．识读不同国家发布的英文气象报告和警报。

2．任意选择一则气象报告进行天气形势的点绘。

三、实习步骤

1．教师首先讲解气象报告的的内容、读报注意事项及气象报告的点绘和应用方法。

1）气象报告的内容及读报注意事项见教科书第10章第2节。

2）气象报告的点绘方法

现以××台××年××月11日08时（北京时）发布的气象报告（表16）为例，介绍点绘方法和预报应用。

表16气象报告电文

××台××年××月11日08时（北京时）天气形势摘要

低（1005）48/127，移向ENE，15KTS。

冷锋48/127，44/119，40/106；暖锋48/127，46/134

低（1011）41/99，移向E，15KTS。

冷锋41/99，36/93；静止锋41/99，40/134。

静止锋27/102，25/108，29/115

高（1028）49/93，移向E，10KTS

高（1019）38/122，移向E，10KTs

高（1018）30/108，移向E，10KTs

高（1027）34/137）移向E，15KTs

（1）正确填写图时

在天气图（见图20）右边方框中，填上该图的图时，本例则为北京时08时的地面天气形势。

（2）点绘地面气压系统中心位置、强度和未来24小时内的移动方向

根据电文中高、低压中心的经纬度坐标，在图上标出它们的位置，并在高、低压中心分别标上“H”和“L”或“G”和“D”，在在高、低压中心符号下方标注中心气压值。

用向量标示高、低压中心未来24小时内的预测动向——箭头指向高、低压中心的移动方向，箭杆长度表示该系统中心未来24小时内的位移距离。

例如，表16种，1005hPa的低压中心，移向ENE，移速15节，则就在图上从低压中心向67.5º方向画一箭头，其箭杆长度相当于6个纬距（360nmile）。

（3）标出锋线位置

将电文中所指示的各类锋线的将经、纬度坐标点在图上，用平滑曲线将各坐标点连接起来，以符号区分锋的性质。

（4）加绘等压线，使天气形势明朗化

通过上面的三个步骤点绘出各类天气系统的位置后，所得到的地面图天气形势不很明朗，故需在加绘等压线。

加绘等压线必须符合等压线分析的有关规定。

经过上述四个步骤，最后得到如图24所示的地面天气形势点绘图。

3）点绘天气图的应用

（1）在地面图上，点绘出现在船位，并标出计划航线上各时间的推算船位点。

（2）根据天气形势预报中天气系统移向、移速，推算出与现在船位同时间的系统位置，以取得船与天气系统的正确相对位置。

（3）根据各天气系统的移向、移速与各天气系统的遗像、移速、强度变化以及天气系统内的天气现象分布状况，预测本船在未来航行中将受到何天气系统影响，受该天气系统的什么部位影响，会有什么样的天气现象发生。

（4）如预测有危及航行安全的大风、大浪、大雾等现象时，应及时采取保障航行安全的措施。

2．学生在教师的指导下识读不同国家的气象报告（见附录）。

3．学生任意选择一则气象报告在空白地图上（见图21）进行天气形势的点绘。