神通广大的气象观测仪器

汪洵

气象仪器的“守护者”——百叶箱

我们经常听到天气预报里播报温度，这里的“温度”其实指的是空气的温度（简称“气温”）。科学家会在离地面约1.5米高的白色百叶箱中放置一个气温计，用它测量气温。

有同学可能会问：“为什么要把气温计放在百叶箱里测，不能直接放在地面上测吗？”

百叶箱是一个木制的白色盒子，四壁由两层薄的木板条组成，外层百叶条向内倾斜，内层百叶条向外倾斜。箱顶是一个防雨的顶棚，可以保护百叶箱里的仪器免受雨雪的影响。箱底由3块木板组成，每块宽约10厘米，中间一块比边上两块稍高一些。科学家在百叶箱的内部放有气温计、最高温度表和最低温度表等多种仪器，用来测量空气的温度。

百叶箱之所以是白色的，是因为物体会吸收太阳散发的热量，而且颜色越深，吸收的太阳光热量也越多。如果百叶箱外壁漆成黑色或其他深色，在阳光的照射下，箱内的空气温度会提高，那么测定的结果就不准确了。

湿度也是描述天气状况的重要指标，它表示空气中水蒸气的多少，反映了大气的干湿程度。百叶箱里也放置了湿度计，可以测出空气的湿度。

风雨“测量员”——风速计、风向标和雨量计

如果遇到风雨天气，我们又需要借助哪些工具来观测天气呢？起风时，科学家会使用风速计来测量风速，用风向标显示出风的方向。有雨雪天气时，科学家一般用雨量计来测量一段时间内降雨量或降雪量的大小。

風速计、风向标、雨量计与温度计、湿度计都是测量天气的常用工具，它们能够让科学家及时了解基本的天气信息，为人们的生活、出行提供帮助。

气象台顶上的“大足球”——气象雷达

随着人们对地球探索的不断深入，普通的气象观测设备已不能满足人们的需求。于是，气象气球、气象雷达、气象飞机、气象火箭、气象卫星等现代化的气象观测设备应运而生。

气象雷达是科学家用来探测各种天气现象和天气要素的一种探测设备。它通过目标对雷达波的反射，来确定目标的位置和特征，在突发性、灾害性的监测预报和警报中发挥着极为重要的作用。

目前，气象雷达主要有测云雷达、测雨雷达、测风雷达、圆极化雷达、调频连续波雷达、气象多普勒雷达等，在农业、林业、海洋、航空航天等领域开展专业的气象服务。

高空“观测员”——气象气球

气象气球，是科学家开展高空观测的主要工具，内部充有氢气、氦气等比空气轻的气体，携带探测仪器升空，进行高空气象观测。气象气球的应用范围广泛，根据使用要求的不同，主要分为自由气球和系留气球。

和地面不连接的，叫作“自由气球”。它一般携带仪器上升，在大气较高层进行天气测量。用缆绳和地面连接的，叫作“系留气球”。它一般被制作成流线型，可以直接携带天气探测设备，或者将设备吊挂在缆绳的不同高度，在上升的过程中进行气象观测。系留气球可以在空中停留几小时甚至几十小时，连续测量不同高度的天气状况，特别适合用来监测大气污染、研究大气边界层的气象信息。

地球家园的“守望者”——气象卫星

浩瀚宇宙中的气象卫星站得高、看得远，全天24小时不间断地监测地球的天气变化。它综合了气象和航天领域的高科技，是科学家的好帮手。

气象卫星分为极轨气象卫星和地球静止气象卫星。

极轨气象卫星，全名叫“极地太阳同步轨道气象卫星”，轨道平面和太阳始终保持相对固定的交角，堪称“卫星里的向日葵”。它主要进行全球的天气预报和气候观测，并监测大范围的自然灾害、研究全球的生态与环境变化、探索气候变化规律，为气候诊断和预测提供大量数据。

地球静止气象卫星，全名叫“地球同步轨道气象卫星”，轨道平面与赤道平面几乎重合。它的运行方向与地球自转方向相同，运行轨道是位于地球赤道平面上的椭圆形轨道，运行周期与地球自转一周的时间几乎相等，约23小时56分4秒。它主要用于天气预报和分析，特别是中小尺度强对流天气的警报。

气象卫星除了能监测天气，还能监测农作物，探测森林和草原火灾，分析鱼群活动情况，监测海雾、海冰、环境污染等。

随着科技的进步，越来越多的现代化气象观测仪器不断涌现。也许，在不久的将来，人们能更准确地了解未来的天气状况，更详细地分析长时间段内天气变化的趋势，及时发布气象灾害的预警信息。到那一天，风云变化、气象万千，将不再神秘！