基本介紹
- 中文名：地面溫度表
- 外文名：surface thermometer
- 目的：測定地表面溫度
- 類型：溫度表
- 包括：地面最高溫度表和地面最低溫度表
簡介,背景知識,觀測方法,溫度表的置放,讀數,注意事項,分類,普通最高溫度表,地面最高溫度表,地面最低溫度表,誤差分析,安置不當,維護不當,
簡介
《地面氣象觀測規範》將地面溫度定義為:直接與土壤表面接觸的溫度表所示的溫度。我國從50年代初至今，一直採用前蘇聯的地溫觀測方法，用玻璃水銀溫度表，半埋式安置測量地面溫度。
背景知識
低溫表是測量不同深度土壤溫度的一種溫度表。有測定地表溫度的地面溫度計，測上層土壤溫度的曲管地溫表，測深層土壤溫度的直管地溫表等三種。
觀測方法
溫度表的置放
按《地面氣象觀測規範》的要求在地面氣象觀測場內，選面積2X4米2裸地，經疏鬆、平整作為對比觀測場地，選用同一批檢定的兩支耶拿16型地面溫度表作為對比觀測儀器，兩支表安置在對比觀測場地中線南、北兩側、感應部分朝東、表身與東西線平行，間隔5厘米，其中一支感應部分全部露出土面，與土壤之間留有約1毫米左右的空隙，另一支嚴格按《規範》要求安置，並始終保持正確安置狀態。
為準確測量地面溫度，《地面氣象觀測規範》規定:感應部分及表身，一半埋入土中，一半露出地面，埋入土中部分的感應部分與土壤必須密貼，不可留有空隙，露出地面部分的感應部分及表身，要保持乾淨。
讀數
觀測時，先讀地面溫度表，再讀地面最高溫度表，地面最低溫度表（先讀酒精注，再讀指標），讀數記錄後，隨即調整地面最高溫度表和地面最低溫度表。調整以後的地面地面最高溫度，應再進行讀數一次，計入地面最高溫度調整以後欄。
注意事項
在炎熱的日子裡，早晨7點觀測以後，要把地面最低溫度表拿走，放在陰處，到19點觀測前一刻鐘，將指標調整後，再重新把它安置起來。13時即不觀測地面最低溫度。
冬天當溫度降低到-36°以下的時候，只觀測地面最低溫度（酒精示度和指標示度）。將地面溫度表及地面最高溫度表收回去不作觀測。
當雪暴或降雪停止後，應立刻到觀測場上去小心地取出地面溫度表，地面最高溫度表，地面最低溫度表，並把它們安在積雪的表面上來（球部一般埋在雪中，一半露在外面）。
分類
普通最高溫度表
測定土壤表面（5cm）溫度的溫度表。水平安置在地面，球部一般埋在土內，其構造為一根玻璃細管，下端呈圓柱或圓球形，內注水銀或酒精，形成液注，隨溫度升降而伸縮，根據液注頂端所在位置就可讀出溫度數值。
地面最高溫度表
測定在一段時間內地表（10cm）最高溫度的溫度表。水平安置在地面，球部一般埋在土內，其構造特點是在溫度表的球部和細管的連通處特別狹窄。升溫時，水銀體積膨脹，通過狹窄處上升；降溫時，球部水銀體積收縮，狹窄處水銀柱斷裂，細管內的水銀柱留在原處，頂端示度即為該時段的最高溫度。觀測後輕輕甩動溫度表，使細管中的水銀下落與球部水銀相接，然後平放原位，待下次觀測。
地面最低溫度表
測定在一段時間內地表最低溫度的溫度表。水平安置在地面，球部一般埋在土內，其結構特徵是毛細管較粗，內裝透明的酒精，游標懸浮在毛細管中。
其測量原理：觀測時將游標調整到酒精柱的頂端，然後將溫度表平放。升溫時，酒精從游標和毛細管之間的狹縫通過，游標不動；溫度下降時，液柱頂端表面張力使游標向球部方向移動。因此，游標指示的溫度只降不升，遠離球部的一端將指示出一定時段的最低溫度。
誤差分析
為準確測量地面溫度，《地面氣象觀測規範》規定:感應部分及表身，一半埋入土中，一半露出地面，埋入土中部分的感應部分與土壤必須密貼，不可留有空隙，露出地面部分的感應部分及表身，要保持乾淨。但在實際工作中，人們對此規定往往重視不夠。常見有感應部分全部露在土面以上，不與土壤密貼的現象。特別是雨後及地面最高最低溫度表這種現象更為常見。所以在觀測資料中有時出現地面最高溫度測量值低於零厘米地面溫度，這顯然是不正確的。這主要是由於地面溫度表安置狀態不同所造成的。
在實際工作中, 有的台站不能嚴格按《規範》要求操作, 地面三支溫度表的安置存在一些間題。主要是:
安置不當
（1）平時不注意及時疏鬆地溫場, 地面溫度表放在板結的地表面或“ 硬槽” 內, 感應部分及表身裸露在地表或與土壤間有較大的空隙。
（2）20 時調整後地高、地低表匆忙放置,感應部分不能與土壤密貼, 從而造成地面0cm 、地而最高溫度表示值偏低, 地面最低溫度示值偏高。
不同安置狀態的地面溫度表測量值產生差異的原因是十分複雜的，但我認為土壤與空氣的熱屬性不同，是引起差異的主要原因。眾所周知，土壤增熱和冷卻都比空氣快，地面溫度振幅比貼地氣層溫度振幅大，而我們用來測量地面溫度的玻璃水銀溫度表屬接觸式測溫儀器，藉要與介質接觸，通過熱交換，達到熱平衡才能反映被測物體的溫度。安置狀態不正確的溫度表的感應部分全露在空氣中，測得的溫度實際上是貼地氣層的溫度，而安置狀態正確的溫度表測得的值，才符合《規範》定義的地面溫度的值。因此我們在觀測地面溫度時，要十分重視溫度表的安置，特別是在雨後和調整地面最高、最低溫度表後，要按《規範》要求疏鬆表土，並安置好地面溫度表，以保證觀測資料的準確性。
維護不當
（1）在降雨(雪) 後, 不及時擦淨表身及感應部分粘結的泥土。
（2）地面最高、最低表, 由於每天調整,安置在較疏鬆的土壤中, 而o c m 表周圍土壤板結。
由於疏鬆的土壤導熱率小, 密質的土壤導熱率大, 感應部分粘結了泥土導熱快, 地面溫度的變化幅度比正常情況下要大; 地面最高址低表與ocm 表周圍土壤導熱率不同, 溫度變化有所差異, 可比性差, 往往引起極值與定時值矛盾。
