㈠ 對氣溫的測定有幾種標准
氣溫即空氣的溫度。是用於表示大氣冷熱程度的物理量,對氣溫測定目前國際上有兩種標准:攝氏溫標(°C)和華氏溫標(°F)。攝氏溫標是以冰點為0度,沸點為100度。觀測的氣溫是指每高出地面1.5米高處百葉箱里的溫度表或溫度計所讀取的溫度。
一、氣溫概念
1、氣溫,空氣的溫度。我國以攝氏溫標℃表示。
2、氣象學上把表示空氣冷熱程度的物理量稱為空氣溫度,簡稱氣溫。國際上標准氣溫度量單位是攝氏度(℃)。
3、天氣預報中所說的氣溫,指在野外空氣流通、不受太陽直射下測得的空氣溫度(一般在百葉箱內測定)。最高氣溫是一日內氣溫的最高值,一般出現在14-15時;最低氣溫是一日內氣溫的最低值,一般出現日出前。中國用攝氏溫標,以℃表示攝氏度。一般一天觀測4次,分別為02、08、14、20四個時次;部分測站根據實際情況,一天觀測3次,分別為08、14、20三個時次。
二、氣溫測量方法
1、氣溫是衡量空氣冷熱程度的物理量,表示空氣分子運動的平均動能的大小。通常用攝氏溫標(t)來表示,也有用華氏溫標(F)表示的,理論研究工作中常用絕對溫度(T)表示,其換算關系為:
t = 5*( F—32 ) /9 t = T — 273.15
2、地面氣溫一般指距地面1.25-2.0米處的大氣溫度。測量時,為了防止太陽輻射對觀測值的影響,測溫儀器必須放在百葉箱或防輻射罩內,並且還要滿足測量元件有良好的通風條件。
3、氣象台站用來測量近地面空氣溫度的主要儀器是裝有水銀或酒精的玻璃管溫度表。因為溫度表本身吸收太陽熱量的能力比空氣大,在太陽光直接曝曬下指示的讀數往往高於它周圍空氣的實際溫度,所以測量近地面空氣溫度時,通常都把溫度表放在離地約1.5m處四面通風的百葉箱里。氣象部門所說的地面氣溫,就是指高地面約1.5m處百葉箱中的溫度。
㈢ 溫度的測量方法有幾種
1、接觸式測溫法
接觸式測溫法的特點是測溫元件直接與被測對象接觸,兩者之間進行充分的熱交換,最後達到熱平衡,這時感溫元件的某一物理參數的量值就代表了被測對象的溫度值。
這種方法優點是直觀可靠,缺點是感溫元件影響被測溫度場的分布,接觸不良等都會帶來測量誤差,另外溫度太高和腐蝕性介質對感溫元件的性能和壽命會產生不利影響。
2、非接觸式測溫法
非接觸式測溫法的特點是感溫元件不與被測對象相接觸,而是通過輻射進行熱交換,故可以避免接觸式測溫法的缺點,具有較高的測溫上限。此外,非接觸式測溫法熱慣性小,可達1/1000S,故便於測量運動物體的溫度和快速變化的溫度。
由於受物體的發射率、被測對象到儀表之間的距離以及煙塵、水汽等其他的介質的影響,這種方法一般測溫誤差較大。
(3)氣溫的測量標准方法擴展閱讀:
為了定量地進行溫度的測量,首先必須確定溫度的數值表示方法,然後以此為根據對溫度計進行刻度。溫度的數值表示法叫做溫標。所謂數值表示法包括兩個方面:一是確定溫度數值大小的依據;二是標度方法。具體說來又包含以下三個要素:
第一,選定測溫物質及其測溫屬性,此屬性用數值表示即某種物質的測溫參量X(如鉑的電阻;熱電偶的溫差電動勢等。)
第二,確定測溫參量與溫度之間的關系(在尚未確立任何溫標之前,這種關系只是在一定經驗的基礎上作出的假定關系)。
例如確定為線性關系
t=aX+b式中的a、b需要由所取的兩個標准溫度點的數值確定;又如確定溫度與測溫參量間為正比關系
T=aX式中的a只由一個標准溫度點即可確定。
第三,確定標准溫度點並規定其數值,此即標度方法。
㈣ 國家標准規定測量溫度是什麼
你問的應該是我國所採用的的溫度量值的法定標准(簡稱「溫標」)吧?~
溫標的種類有很多,歷史上曾經出現過華氏溫標、列氏溫標、攝氏溫標等經驗溫標,還有以熱力學理論為基礎的熱力學溫標和便於實測的國際實用溫標。
目前我國所使用的是1968年國際實用溫標的1975年修訂版[IPTS-68(75)],這是我國所採用的溫度量值的法定標准,所有溫度計量必須依此為准。
IPTS-68明確規定:熱力學溫度是基本溫度,符號為T,其單位為開爾文,符號為K。定義為水的三相點(即水的固態、液態、氣態三相共存的點)熱力學溫度與絕對零度間的1/273.16。由於歷史的原因,通常溫度總是用它與比水三相點低0.01K的熱狀態之差表示,用該方法表示的熱力學溫度稱為攝氏溫度,符號為t,單位是攝氏度,符號為℃。開爾文溫度與攝氏溫度之間的關系為:t=T-273.15或T=t+273.15
一般來說,凡採用國際溫標的國家,大都具有一個研究機構,以按照國際溫標的要求,建立國家基準器,復現國際溫標。然後,通過一整套標定系統,定期地將基準器的數值傳遞到實際使用的各種測溫儀表上去,這就是溫標的傳遞。在我國,由國家技術監督局負責建立國家基準器,復現國際溫標,並向各省、市、地及廠礦企業進行溫標的傳遞。
㈤ 人們用什麼方法測量氣溫
以往,氣溫用水銀溫度表或酒精溫度表測量,但在17世紀初,最先使用的溫度表則是利用空氣和酒精。大氣變熱,液體膨脹,溫度表內的液面上升。現在,數字溫度計依靠在電路或電阻的電子屬性內部變化。大多數氣象站每24小時主要根據溫度實況的變化,發布最高或最低溫度的記錄,美國採用華氏,其他地區則採用攝氏溫標。
㈥ 怎麼測溫度
什麼是溫度?
維基網路的定義是:溫度是表示物體冷熱程度的物理量,微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度。
把這句話拆成前半句和後半句分開解釋好了。
—————————————————熱力學的分割線—————————————————
前半句很好理解,一個東西,用手摸過去,溫度高的熱,溫度低的冷。很直觀。但是你可能會進一步問,為什麼會感覺冷,為什麼會感覺熱?
具體的人體對溫度的感知,我記得知乎貌似有其它問題,解釋的挺好。簡單來說,所謂冷的東西,就是會從人體吸收熱量的狀態;熱的東西,則是會將熱量傳遞給人體。
看起來還是很直接很廢話是不是,但為了解釋這么一句話,其實需要好幾個熱力學的理論:
1.什麼是熱量?
2.熱量在什麼情況下會傳導?
先討論第二個問題。這里就要祭出大名鼎鼎的熱力學第二定律:
維基網路 熱力學第二定律 開爾文表示(熱力學每一條定律都有好多等價的表達,感興趣的可以去看網路):不可能把熱量從低溫物體傳遞到高溫物體而不產生其他影響。
等等,怎麼又回到對溫度的定義上來了……
熱力學第二定律所描述的,是一種熱力學上的不可逆過程(即熵增大原理)。我們把這句話換個肯定的表達方式:在沒有其他影響的情況下(其它影響的典型例子:空調),熱量只能從高溫物體傳導到低溫物體。
問題2解決~雖然現在的邏輯是這樣的:
你感覺到物體比你的手熱==熱量從物體傳導到了你手上==物體比你的手熱。
╮(╯_╰)╭
遺憾的是,從熱力學的角度,熱力學第二定律是經驗定律,無法解釋和證明。
好在我們有統計力學。
對於第二個問題的討論先放一放。我們來看看第一個問題:什麼是熱量?
維基網路 Heat (中文的已經不能看了……):熱量是不同於做功或是物質轉移之外的,一種能量的轉移。
深入的討論的話,這里又有一堆細節可以說了。
能量是什麼?物體對外做功的能力。比如我們說一個人有正能量,就是說他能對外做很多功(大誤)。
能量要如何轉移呢?這句話說的很清楚。1)做功。我打你一拳,我就給了你一大坨能量;2)物質轉移。你吃了一斤肉,除了長胖之外也獲得了大量的能量(嚴格來說,這里不能考慮消化吸收的過程,不過暫時就不討論這個了);3)熱量。你玩了一個晚上的小米,獲得了大量的熱量。
需要注意的一點是:熱量是能量的【轉移】,它是一個過程量,不是一個狀態量。什麼意思呢?請跟我做下面幾個判斷正誤:
A. 某物質溫度高,所以它的能量高。
B. 某物質溫度高,所以它的熱量高。
C. 某物質溫度高,所以它與低溫物體接觸時,傳輸的能量高。
D. 某物質溫度高,所以它與低溫物體接觸時,傳輸的熱量高。
在不咬文嚼字的前提下,四句話裡面,唯一錯誤的是B。
不是狀態量的意思就是,」一個物體的熱量「這種說法是不存在的。這也是日常口語中很容易犯的一個錯誤。
但是,我們可以說物體得到了多少熱量,溫度變化了多少。
Q=CvT. 熱量=熱容x溫度變化。
親愛的小朋友們,你們記住了嗎?
—————————————————動力學的分割線—————————————————
接下來說說微觀的定義:物體分子熱運動的劇烈程度。
熱運動是什麼?
簡而言之,圍觀尺度上的,無規則的運動。
比如一滴墨水在清水裡面的擴散,在不考慮重力的情況下,就是一種熱運動的表現形式。而溫度越高,擴散的越快,也就是熱運動越劇烈(為了理解溫度的定義,請把這句話的推導倒過來);
而溪水的流動,空氣的流動(也就是風),則不屬於這一類。
為什麼會熱運動?
因為分子有能量。一般來說,能量就分兩種,一種是勢能,一種是動能。
勢能,諸如重力勢能mgh,跟所在的場是有關系的,脫離了場(比如太空中)就可以不予考慮。
(順便說一句,勢能的零點是不好確定的,比如你在遙遠的太空的重力勢能究竟應該是0呢,還是mgh從0積分到無窮呢。)
動能,1/2mv^2,也都耳熟能詳是不是。
好了,接下來是動力學,或者說統計力學入門(憑回憶手打,可能有誤):
我們說,分子都是有動能的。
分子有沒有可能沒有動能呢?有可能。溫度越低,動能越小。這個極限,就在絕對零度。
所以你可以理解為什麼有-273.15℃這個數字存在了。實驗和理論都給出了這個數字。在這個溫度下,分子的熱運動停止了,動能為0。絕對零度的完美晶體,熵亦為0.
(要不要解釋一下熵……算了關系不大,先留個位子好了。)
分子的動能不可能為負值,也就是說,不可能實現比絕對零度更低的溫度了。
而絕對零度本身也是不可能實現的。這就是熱力學第三定律的內容了。
(繼續留下一個坑。)
接下來一個問題:要如何描述分子的動能?換句話說,微觀上的動能,要如何與宏觀上的物理量聯系起來?
這里,便引入了溫度的概念。
很直觀的想法,我用溫度表示動能,乘以一個系數表示正比關系,不就可以了?
先不考慮和前面熱力學部分的銜接問題。假設分子擁有E=1/2mv^2的動能,不妨就認為……
我知道手打的你們看不清……這是維基網路上面的公式。
k就是大名鼎鼎的玻爾茲曼常數。(記錯了不要怪我)
關於這個公式的兩點說明,不想深究的可以不看:
1.有人可能看到了v的下標,這里就有一個自由度的問題:一個分子,我的平動動能很好理解,就是一般我們理解的1/2mv^2。問題是,考不考慮轉動呢?轉動也是有能量的啊?乃至還有其它的運動形式?
這個問題的解決就是引入自由度的概念。三維空間的速度,可以分解為x,y,z三個方向上的向量,也就是三個方向上的動能。這每一個方向,便是一個自由度。再考慮旋轉呢?復雜分子還有可能有很多個軸呢?沒關系,每一個當成一個自由度就好了,每一個都是一個1/2kT。最後加一起,就是總的動能。反正你也只關心溫度是不是。
還有一點,低溫情況下,有的自由度可能不納入計算。你可以理解為……溫度太低凍的動不了。這個結果就是低溫情況下用3/2kT,溫度高了可能就是5/2,7/2,等等了。
2.這個公式可以推導出更加大名鼎鼎的pV=nRT。理想氣體常數R正是玻爾茲曼常數k乘以一個阿伏伽德羅常數N。(微觀到宏觀)
———————————————熱力學與動力學統一的分割線———————————————
現在的問題是,說了一堆圍觀的動力學,也定義了溫度的概念,然而這些分子的熱運動,和我們日常見到的冷熱究竟是如何聯系起來的?
前面的討論已經說過了,分子的溫度和熱運動的動能有個很簡單的正比關系。那麼很自然的,把熱力學第二定律用在這里,我們能得出結論:動能大的分子和動能小的分子相遇時,會發生動能的轉移,也就是宏觀上觀測到的熱量,從而導致了溫度的變化。圍觀層面上,這一點也很好理解:
能量高的分子與能量低的分子相遇,在無數次彈性碰撞中,發生了能量的交換,最終實現了能量的平均分布,也就是相同的溫度。(應該是有具體的計算證明的,不過找了許久沒找到,以後發現了再加上。)
————————————————人體對溫度感知的分割線————————————————
記得知乎上有過這個問題:如果說溫度的實質是分子的不規則運動,那麼我們的皮膚是如何感知溫度的? - 生活
為了方便我就順便總結一下好了:
1.人體皮膚下面有三種溫度感受器:冷感受器、溫熱感受器和痛感受器——分別感受冷熱和極端溫度,並將其傳輸給大腦;
2.這些感受器由神經細胞組成,修飾以專門用途的蛋白質;
3.這些蛋白質包含有特定的離子通道。在特定溫度下,離子通道會被打開,使得離子得以通過。這些通過的離子便通過其特定的化學反應或是電勢來傳輸溫度的信息;
到這一步就已經是微觀的尺度了。為什麼溫度能改變蛋白質的形態?(感覺是廢話……但還是寫一點好了)
形態的變化,本質上不是因為溫度,而是因為溫度差帶來的熱傳導,從而導致能量上的變化。能量不僅僅被用作熱運動,還可以用來發生其它的反應,諸如晶體的融化,諸如蛋白質的變形。
㈦ 我國是怎樣測量氣溫的
氣溫是指大氣溫度,要在避光通風的百葉箱裡面測量。實際的人體感覺溫度可能會和氣溫有很大差異。如果你在陽光下暴曬,你的皮膚會不斷吸收陽光的熱量,從而感覺到很熱,但你到了樹下蔭涼處,就沒有那種感覺了!影響人體感覺的還有適度,空氣濕度大,汗液不能蒸發就無法帶走熱量,所以感覺就會惹一些。
好像是40度以上就不用上班了!
㈧ 氣象工作者是如何測量氣溫的
最傳統的數據是在地面或海面上通過專業人員、愛好者、自動氣象站或者浮標收集的氣壓、氣溫、風速、風向、濕度等數據。世界氣象組織協調這些數據採集的時間,並制定標准。這些測量分每小時一次(METAR)或者每六小時一次(SYNOP)。
氣象衛星的數據越來越重要。氣象衛星可以採集全世界的數據。它們的可見光照片可以幫助氣象學家來檢視雲的發展。它們的紅外線數據可以用來收集地面和雲頂的溫度。通過監視雲的發展可以收集雲的邊緣的風速和風向。不過由於氣象衛星的精確度和解析度還不夠好,因此地面數據依然非常重要。
數據同化
在數據同化的過程中被採集的數據與用來做預報的數字模型結合在一起來產生氣象分析。其結大氣狀態的最好估計,它是一個三維的溫度、濕度、氣壓和風速、風向的表示。
數據天氣
按照物理學和流體力學的結果來計算大氣隨時間的變化。
輸出處理
模型計算的原始輸出一般要經過加工處理後才能成為天氣預報。這些處理包括使用統計學的原理來消除已知的模型中的偏差,或者參考其它模型計算結果進行調整。
重要工具
天氣預報的重要工具是天氣圖。
天氣圖主要分地面和高空兩種。天氣圖上密密麻麻地填滿了各式各樣的天氣符號,這些符號都是根據各地傳來的氣象電碼翻譯後填寫的。
每一種符號代表一定的天氣。
表示雲狀的符號,有卷雲、卷積雲、卷層雲、高積雲、雨層雲和積雨雲等等。
表示天氣現象的符號有:雷暴、龍卷、大霧、連續性大雨、小雪和小陣雨等等。
此外,還有表示風向風速、雲量及氣壓變化的符號。
所有這些符號都按統一規定的格式填寫在各自的地理位置上。這樣,就可以把廣大地區在同一時間觀測到的氣象要素如風、溫度、濕度、氣壓、雲以及陰、晴、雨、雪等統統填在一張天氣圖上。
從而構成一張張代表不同時刻的天氣圖。有了這些天氣圖,預報人員就可以進一步分析加工,並將分析結果用不同顏色的線條和符號表示出來。
地面天氣圖的分析內容包括:圈畫出各地重要的天氣現象(如降水、大風、雪暴等)的區域范圍,畫出冷鋒、暖鋒、准靜止鋒的所在位置,繪制全圖等壓線,標出低壓、高壓中心及強度。
經過這一分析,就可從圖中清晰地看出當時的氣壓形勢:哪裡是高壓,哪裡是低壓,冷暖空氣的交鋒地帶在哪裡。
高空天氣圖上填寫的氣象要素是同一等壓面上各點的高度,因而分析繪制的是相隔一定數值的等高線。等高線畫好後,就能看出當時高空的氣壓形勢:哪裡是低壓槽,哪裡是高壓脊。
然後再畫出等溫線,標出冷暖中心。從冷暖中心與低壓槽、高壓脊的配置情況,預報人員就可對未來的氣壓形勢作出大致的判斷。
隨著氣象科學技術的發展,有些氣象台已經使用氣象雷達、氣象衛星及電子計算機等先進的探測工具和預報手段來提高氣象預報的水平,收到了顯著的效果。
據報道,自1966年以來,發生在全世界熱帶海洋上的台風,幾乎沒有一次逃過氣象衛星的「眼睛」。衛星雲圖對於監視和早期發現大型風暴、強烈的災害性天氣都有顯著效用。
製作過程
①根據有關部門提供的數據在電腦上製作全國氣象形勢圖表(就是天氣預報節目的背景圖)
②主持人站在一塊藍幕前「指指點點」,講解天氣(如何把握各個地區的位置,主持人只有一個秘訣——死記硬背)
③影視中心進行影像合成,在電腦上用過程①中的圖表代替過程②中的藍幕;
④影視中心將製作完畢的節目傳送到中央電視台。
㈨ 環境溫度的環境溫度測量方法
環境溫度是用來表示環境冷熱程度的物理量。鑒於反映環境溫度的性質不同,其測量方法主要有以下幾種。
(1)干球溫度法:將水銀溫度計的水銀球不加任何處理,直接放置在環境中進行測量,得到的溫度為大氣溫度,又稱氣溫。
(2)濕球溫度法:將水銀溫度計的水銀球用濕紗布包裹起來,然後放置在環境中進行測量,由此法所測得的溫度是濕度飽和情況下的大氣溫度。干球溫度和濕球溫度的差值,反映了測量環境的濕度狀況。
濕球溫度與氣溫、空氣中水蒸氣分壓間存在一定的關系式:
he(Pw−Pa)=hc(Ta−Tw) (1)式中:
he——熱蒸發系數;
Pw——濕球溫度下的飽和水蒸氣分壓(濕球表面的水蒸氣壓強),Pa;
Pa——環境中的水蒸氣分壓,Pa;
hc——熱對流系數;
Ta——干球溫度,℃;
Tw——濕球溫度,℃。
(3)黑球溫度法:將水銀溫度計的水銀球放入一直徑為15cm外塗黑的空心銅球中心進行測定。此法的測量結果可以反映出環境熱輻射的狀況,關系式為:
Tg=(hcTa+hrTr)/(hc+hr) (2)式中:
Tg——黑球溫度;
hc——熱對流系數;
Ta——干球溫度,℃;
Tr——平均輻射溫度,℃;
hr——熱輻射系數。
以上3種方法測定的溫度各代表一定的物理意義,各值之間存在較大差異,在表示溫度時必須註明測定時採用的測量方法。