神通廣大的氣象觀測儀器

汪洵

氣象儀器的“守護(hù)者”——百葉箱

我們經(jīng)常聽到天氣預(yù)報里播報溫度，這里的“溫度”其實指的是空氣的溫度（簡稱“氣溫”）。科學(xué)家會在離地面約1.5米高的白色百葉箱中放置一個氣溫計，用它測量氣溫。

有同學(xué)可能會問：“為什么要把氣溫計放在百葉箱里測，不能直接放在地面上測嗎？”

百葉箱是一個木制的白色盒子，四壁由兩層薄的木板條組成，外層百葉條向內(nèi)傾斜，內(nèi)層百葉條向外傾斜。箱頂是一個防雨的頂棚，可以保護(hù)百葉箱里的儀器免受雨雪的影響。箱底由3塊木板組成，每塊寬約10厘米，中間一塊比邊上兩塊稍高一些。科學(xué)家在百葉箱的內(nèi)部放有氣溫計、最高溫度表和最低溫度表等多種儀器，用來測量空氣的溫度。

百葉箱之所以是白色的，是因為物體會吸收太陽散發(fā)的熱量，而且顏色越深，吸收的太陽光熱量也越多。如果百葉箱外壁漆成黑色或其他深色，在陽光的照射下，箱內(nèi)的空氣溫度會提高，那么測定的結(jié)果就不準(zhǔn)確了。

濕度也是描述天氣狀況的重要指標(biāo)，它表示空氣中水蒸氣的多少，反映了大氣的干濕程度。百葉箱里也放置了濕度計，可以測出空氣的濕度。

風(fēng)雨“測量員”——風(fēng)速計、風(fēng)向標(biāo)和雨量計

如果遇到風(fēng)雨天氣，我們又需要借助哪些工具來觀測天氣呢？起風(fēng)時，科學(xué)家會使用風(fēng)速計來測量風(fēng)速，用風(fēng)向標(biāo)顯示出風(fēng)的方向。有雨雪天氣時，科學(xué)家一般用雨量計來測量一段時間內(nèi)降雨量或降雪量的大小。

風(fēng)速計、風(fēng)向標(biāo)、雨量計與溫度計、濕度計都是測量天氣的常用工具，它們能夠讓科學(xué)家及時了解基本的天氣信息，為人們的生活、出行提供幫助。

氣象臺頂上的“大足球”——?dú)庀罄走_(dá)

隨著人們對地球探索的不斷深入，普通的氣象觀測設(shè)備已不能滿足人們的需求。于是，氣象氣球、氣象雷達(dá)、氣象飛機(jī)、氣象火箭、氣象衛(wèi)星等現(xiàn)代化的氣象觀測設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。

氣象雷達(dá)是科學(xué)家用來探測各種天氣現(xiàn)象和天氣要素的一種探測設(shè)備。它通過目標(biāo)對雷達(dá)波的反射，來確定目標(biāo)的位置和特征，在突發(fā)性、災(zāi)害性的監(jiān)測預(yù)報和警報中發(fā)揮著極為重要的作用。

目前，氣象雷達(dá)主要有測云雷達(dá)、測雨雷達(dá)、測風(fēng)雷達(dá)、圓極化雷達(dá)、調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)、氣象多普勒雷達(dá)等，在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、海洋、航空航天等領(lǐng)域開展專業(yè)的氣象服務(wù)。

高空“觀測員”——?dú)庀髿馇?/p>

氣象氣球，是科學(xué)家開展高空觀測的主要工具，內(nèi)部充有氫氣、氦氣等比空氣輕的氣體，攜帶探測儀器升空，進(jìn)行高空氣象觀測。氣象氣球的應(yīng)用范圍廣泛，根據(jù)使用要求的不同，主要分為自由氣球和系留氣球。

和地面不連接的，叫作“自由氣球”。它一般攜帶儀器上升，在大氣較高層進(jìn)行天氣測量。用纜繩和地面連接的，叫作“系留氣球”。它一般被制作成流線型，可以直接攜帶天氣探測設(shè)備，或者將設(shè)備吊掛在纜繩的不同高度，在上升的過程中進(jìn)行氣象觀測。系留氣球可以在空中停留幾小時甚至幾十小時，連續(xù)測量不同高度的天氣狀況，特別適合用來監(jiān)測大氣污染、研究大氣邊界層的氣象信息。

地球家園的“守望者”——?dú)庀笮l(wèi)星

浩瀚宇宙中的氣象衛(wèi)星站得高、看得遠(yuǎn)，全天24小時不間斷地監(jiān)測地球的天氣變化。它綜合了氣象和航天領(lǐng)域的高科技，是科學(xué)家的好幫手。

氣象衛(wèi)星分為極軌氣象衛(wèi)星和地球靜止氣象衛(wèi)星。

極軌氣象衛(wèi)星，全名叫“極地太陽同步軌道氣象衛(wèi)星”，軌道平面和太陽始終保持相對固定的交角，堪稱“衛(wèi)星里的向日葵”。它主要進(jìn)行全球的天氣預(yù)報和氣候觀測，并監(jiān)測大范圍的自然災(zāi)害、研究全球的生態(tài)與環(huán)境變化、探索氣候變化規(guī)律，為氣候診斷和預(yù)測提供大量數(shù)據(jù)。

地球靜止氣象衛(wèi)星，全名叫“地球同步軌道氣象衛(wèi)星”，軌道平面與赤道平面幾乎重合。它的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，運(yùn)行軌道是位于地球赤道平面上的橢圓形軌道，運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時間幾乎相等，約23小時56分4秒。它主要用于天氣預(yù)報和分析，特別是中小尺度強(qiáng)對流天氣的警報。

氣象衛(wèi)星除了能監(jiān)測天氣，還能監(jiān)測農(nóng)作物，探測森林和草原火災(zāi)，分析魚群活動情況，監(jiān)測海霧、海冰、環(huán)境污染等。

隨著科技的進(jìn)步，越來越多的現(xiàn)代化氣象觀測儀器不斷涌現(xiàn)。也許，在不久的將來，人們能更準(zhǔn)確地了解未來的天氣狀況，更詳細(xì)地分析長時間段內(nèi)天氣變化的趨勢，及時發(fā)布?xì)庀鬄?zāi)害的預(yù)警信息。到那一天，風(fēng)云變化、氣象萬千，將不再神秘！