最高溫度表是指測定一定時段內最高溫度的溫度表。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。
基本介紹
- 中文名：最高溫度表
- 外文名：Maximum thermometer
- 特點：細管的連通處特別狹窄
- 觀測方式：最高溫度表每天20時觀測一次
- 維護方式：同幹球溫度表
基本信息,工作原理,原理,結構特點,觀測方法,觀測,調整,維護,誤差分析,產生原因,特有誤差,應對措施,極限溫度對比,
基本信息
最高溫度表是指測定一定時段內最高溫度的溫度表。其構造特點是毛細管較細，液體為水銀。在玻璃球部焊有一根玻璃針，其頂端伸至毛細管的末端，使球部與毛細管之間的通道形成一個極小的狹縫。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。
工作原理
原理
升溫時，球部水銀膨脹，水銀熱膨脹係數大於玻璃熱膨脹係數，水銀被擠進毛細管內；但在降溫時，毛細管內的水銀不能通過狹縫退回到球部，水銀柱在此中斷。因此，水銀柱頂可指示出一段時間內的最高溫度。
當觀測完時，需要由人工將毛細管中的水銀復位。
地面最高溫度採集器採用鉑電阻感應探頭和水銀溫度球一半埋入0cm地面，兩種溫度感應器分別主要吸收空氣熱量、地面熱量和吸收太陽輻射熱量。感應器吸收空氣熱量和地面熱量，是通過分了熱運動方式進行能量傳遞，太陽輻射熱量為直接吸收。又由於地面吸收太陽輻射能力遠大於空氣吸收太陽輻射能力(除地面有積雪外)，所以地面溫度通常高於空氣溫度，因此感應器的主要感應熱量來源為吸收地面熱傳遞和太陽輻射。
結構特點
最高溫度表的結構特點：毛細管較細，液體為水銀。在玻璃球部焊有一根玻璃針，其頂端伸至毛細管的末端，使球部與毛細管之間的通道形成一個極小的狹縫。
最高溫度表構造
最高溫度表構造觀測方法
安裝：最高溫度安裝在溫度表支架下橫樑的一對弧形鉤上，感應部分向東稍向下傾斜。高出乾濕球溫度表球部3cm。
觀測
最高溫度表每天20時觀測一次，讀數記入觀測簿相應欄中，觀測後進行調整。編髮天氣報告或加密天氣報告的氣象站，在規定的時次進行補充觀測，觀測後也必須進行調整。
觀測最高溫度表時，應注意溫度表的水銀柱有無上滑脫離窄道的現象。若有上滑現象，應稍稍抬起溫度表的頂端，使水銀柱回到正常的位置，然後再讀數。
在觀測中發現最高溫度表水銀柱在窄道處斷開時，應稍稍抬起溫度表的頂端使其連線在一起。若不能恢復，則減去斷柱的數值作為讀數，並及時進行修復或更換。有關情況要在觀測簿的備註欄註明。
氣溫在-36.0℃以下時，停止最高溫度表的觀測，記錄從缺，並在觀測簿的備註欄註明。
調整
用手握住表身，感應部分向下，臂向外伸出約30°，用大臂將表前後甩動，甩動方向與刻度磁板面平行，毛細管內水銀就可以下落到感應部分，使示度接近於當時的幹球溫度。
調整時，動作應迅速，儘量避免陽光照射，也不能用手接觸感應部分。不要甩動到使感應部分向上的程度，以免水銀柱滑上又甩下，撞壞窄道。調整後，把表放回到原來的位置上時，先放感應部分，後放表身。
維護
⑴ 同幹球溫度表。
⑵ 在溫度下降時，最高溫度表的水銀柱有時也會回縮到感應部分，遇到這種情況，應立即換用備份表，報廢該故障表。
誤差分析
在地面氣象觀測工作中，時常會遇到地面最高溫度表記錄出現“異常”的情況，即地面最高溫度表記錄與地面0cm溫度表記錄互相矛盾，包括地面最高溫度表記錄值明顯偏高或明顯偏低兩種情況。地面最高溫度明顯低於當日地面0cm某時次(多為14時)溫度的現象在實際中比較常見，對於這類異常記錄，觀測員在挑選當天地面極端最高溫度時比較容易發現且予以糾正。但與此相反，對於地面最高溫度明顯高於地面}m溫度的異常，由於出現幾率較少，不易判斷，容易被忽視。但是，不論最高溫度表異常偏高還是異常偏低，都將對記錄的“三性”產生影響。
產生原因
（1）儀器安置
地面3支溫度表安置合格以後，地面Ocm溫度表不用移動，能較長時間的保持原狀態，即1/2表身埋人土中，與土壤密貼，接觸面積基本上無變化。而最高溫度表每天20時都需要調整，而後重新安置，實際工作中，有時觀測員在調整後即將溫度表放回原處，沒有細心的將土壤回填到表身四周，造成地面最高溫度表與土壤接觸面積明顯減少，特別是地溫場土壤嚴重板結後，接觸面積相當小，地面最高溫度表感應部分因直徑比表身小，有時感應部分呈懸空狀態，所感應的已不再是地表溫度，而是地面以上貼地層氣溫，其記錄的地面溫度極值會明顯降低。
另外一種情況也會引起地面最高溫度偏低，即地溫地段土壤板結後，在放置溫度表處形成一條淺溝，當有降水時，使該處少量積水，這樣溫度表處的土壤含水量增大，導致土壤熱容量增大，使升溫過程中溫度表周圍升溫較慢，地面最高溫度偏低。
（2）儀器性能
由於地面最高溫度表與Ocm溫度表的材質、結構、測溫液質量等的差異，使地面最高溫度表與Ocm溫度表的靈敏度略有不同，這也可能導致地面溫度表記錄異常。如某一天地面溫度升溫極值恰好出現在14時，因地面最高溫度表“反應”較慢，還未能“記錄”下極值，遇上降溫過程，從而造成當天地面最高溫度低於Ocm溫度。
（3）地溫場維護
由於在地溫場日常維護中，疏鬆了板結後的土壤，雖然翻了表土，但由於工作不夠細，使地溫表四周接觸的土塊大小相差懸殊或翻土深度不一致，導致地面最高溫度表與Ocm溫度表接觸部分的土壤熱容量和導熱率產生差異，二者升溫幅度不一樣而出現異常記錄。
特有誤差
在觀測最高溫度時，讀數時的溫度往往低於瞬時最高值。溫度表中的水銀柱瞬時最高值過後就出現了冷縮。此時最高溫度的實測值TOM就比最高溫度的實際值TM要小一些，TM與TOM的差值△T就是最高溫度表的特有誤差(簡稱特有誤差)，即：
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應對措施
根據上述分析，提高地面溫度觀測的準確性，除了選用良好的儀器，最重要的措施:正確地安置儀器，維護好地溫場地，隨時保證地溫場的平整疏鬆，特別是降水結束後，應及時耙松，3支溫度表安置狀況要一致，耙過的土壤的深度和顆粒要均勻一致;每次調整最高、最低溫度表，放回原處後，還需細心向表身四周填土，確保幾支溫度表安置狀況一致。
極限溫度對比
地面最高溫度和最高氣溫均採用鉑電阻感測器和水銀溫度表進行數據採集，唯一不同的是地面最高溫度採集器安裝在地溫場中，最高氣溫採集器安裝在百葉箱中。顯而易見，安裝位置的不同造成了兩者誤差不同的產生。前者安裝在地溫場中，無任何遮擋，受陽光直射;後者安裝在白葉箱中，有遮擋，不受陽光直射。且前者感應地面溫度，後者感應空氣溫度。在長期的實際觀測中，均未發現白動站觀測和人工觀測最高氣溫出現普遍較大誤差較大現象。兩種觀測方式不同可以直接證明是否受陽光直射和感應介質是否相同是造成這兩種氣象數據觀測誤差不同的最主要因素。
地球大氣上界的太陽輻射光譜的99%以上在波長0. 15-4. 0微米之問。大約50%的太陽輻射能量在可見光譜區(波長0. 4-0. 76微米)，7%在紫外光譜區(波長<0. 4微米)，43%在紅外光譜區(波長>0. 76微米)，最大能量在波長0. 475微米處。白一葉箱阻擋了絕大多數的太陽直接輻射，所以最高氣溫度感應器吸收太陽輻射很少，主要通過吸收周圍空氣熱量進行空氣溫度感應。
不論溫度感應器是安裝在地溫場還是白葉箱中，感應器的熱傳導率均恆定不變，所以安裝環境的不同，並不是影響感應器吸收熱運動能量的主要因素。
綜上所述，最高地面溫度感應器和最高氣溫感應器感應溫度的方式主要區別為是否受太陽輻射。所以是否有日照成為決定地面最高溫度和最高氣溫觀測誤差不同的主要因素。在實際工作中，我們也可以很容易的發現，絕大多數白動站與人工觀測地面最高溫度誤差較大均出現在有日照天氣。
