降水量的测量 教学课件

降水量的测量第一章降水与降水量基础知识什么是降水？降水是指所有从大气中落到地球表面的水，无论其形态如何它是地球水循环系统中的重要环节，对维持生态平衡和人类生存至关重要从科学角度看，降水是大气中水汽凝结或升华后，在重力作用下落向地面的过程这些水分子最初通过蒸发进入大气，然后在适当条件下形成云并最终返回地表降水的重要性体现在为地表水体和地下水源提供补给•滋养植物生长，维持农业生产•调节气候和大气环境•塑造地表地貌（通过侵蚀和沉积作用）•影响人类社会活动和生活方式•降水的形式与分类雨雪冰雹与霰以液态水滴形式从云中降落的水根据雨滴大小和强度可分为水汽在零度以下直接凝华为冰晶，并聚合成各种形状的冰晶体冰雹在强对流云中形成的球状或不规则形状的冰块，直径通常大于毫米，可达数厘米5毛毛雨雨滴直径小于毫米小雪雪深增加厘米小时霰小于毫米的白色半透明冰粒，质地松脆，易被压碎•

0.5•1/125•小雨降水强度

0.1-

2.5毫米/小时•中雪雪深增加1-3厘米/12小时其他形式中雨降水强度毫米小时大雪雪深增加厘米小时•

2.6-8/•3-6/12雨夹雪雨和雪同时降落•大雨降水强度毫米小时暴雪雪深增加厘米小时•

8.1-16/•6/12冻雨过冷却雨滴触地结冰••暴雨降水强度

16.1-32毫米/小时10厘米雪量约等于1厘米雨量大暴雨降水强度毫米小时•

32.1-64/降水量的定义降水量的概念不同形式降水的换算降水量是指在一定时间内，降落在水平面上的降水深度，通常用毫米（）表示不同形态的降水需要转换为等效的水深mm具体来说，毫米的降水量表示在平方米的水平面上收集到的降水，形成毫米深的水层雪厘米新雪厘米水量111•10≈1老雪或湿雪厘米厘米水量毫米降水量升水平方米•5≈11=1/冰雹厘米冰雹层厘米水量•1≈

0.9不同的降水量级别换算因子会受到雪的密度、温度等因素影响而变化小于毫米日小雨•10/毫米日中雨•10-25/毫米日大雨•25-50/毫米日暴雨•50-100/毫米日大暴雨•100-250/大于毫米日特大暴雨•250/降水的成因气旋性降水对流性降水地形性降水由于气旋活动，大气层中不同性质的气团相当地面受到强烈加热时，空气迅速上升形成对湿润气流遇到山脉障碍被迫抬升，导致水汽冷遇，形成锋面暖气团沿着锋面上升，在此过流上升气流中的水汽冷却凝结，形成积雨却凝结形成云并产生降水山脉迎风坡降水丰程中，空气冷却，水汽凝结，形成云并产生降云，产生降水富，背风坡降水稀少，形成雨影效应水特点特点特点范围小，持续时间短分布与地形紧密相关••影响范围广，持续时间长•降水强度大，常伴有雷电山地迎风坡多雨••降水强度一般较小•夏季午后常见地形复杂区域降水差异大••季风气候区常见•热带地区全年常见高山区常见••实际降水过程中，这三种机制常常同时作用例如，台风降水既有气旋性成分，又有强烈的对流成分；若台风经过山区，还会加入地形抬升的影响，使降水更加复杂多变降水的三大成因气旋性抬升对流抬升地形抬升当冷、暖气团相遇形成锋面时，较轻的暖气团地面受热后，空气升温膨胀，密度减小，在浮被迫沿锋面上升在上升过程中，空气膨胀冷力作用下迅速上升上升气流中的水汽在高空却，水汽凝结形成云，最终产生降水这种降冷却凝结，形成积雨云并产生降水这种降水水覆盖范围广，持续时间长，强度较为平稳局地性强，强度大，常伴有雷电第二章降水量的测量工具与方法雨量计的基本原理雨量计是测量降水量的专用仪器，其基本原理是收集一定面积内的降水，然后测量其深度或体积，从而确定降水量无论何种类型的雨量计，其核心组件通常包括集水器通常为圆柱形容器，上部开口面积精确已知集水口开口直径精确控制，通常为平方厘米（直径约厘米）20016防蒸发装置减少水分蒸发带来的误差测量装置测量收集到的水量雨量计的基本计算公式降水量收集到的水体积集水口面积mm=ml÷cm²×10例如，若集水口面积为，收集到水，则200cm²40ml降水量=40÷200×10=2mm雨量计测量原理示意图雨量计的精度受多种因素影响集水口尺寸的精确度•测量刻度的精细程度•安装位置的代表性•风的影响程度•蒸发损失大小•雨量计的主要类型123标准雨量计（雨量计）翻斗式雨量计称重式雨量计Symons最基础的雨量计类型，由集水口、测量筒和刻度组利用两个小容器（翻斗）交替收集雨水，每当一个通过测量收集容器的重量变化来确定降水量，利用成需人工读数，结构简单可靠，是气象站的标准翻斗装满一定量的水后，会翻转倾倒并触发计数器重量传感器将重量转换为电信号输出设备记录优点精度高，适合固态降水测量优点结构简单，成本低，测量可靠优点可自动记录，适合连续监测缺点结构复杂，成本较高缺点需人工读数，无法连续记录降水过程缺点大雨时精度降低，需定期维护45浮子记录雨量计光学雨量计利用浮子随水位上升，带动记录笔在记录纸上绘制降水过程曲线，可直观显示降利用激光、红外或声波等探测降水粒子，根据信号强度、频率等特性确定降水强水强度变化度优点可记录降水过程，直观优点无需收集雨水，响应快缺点机械结构易损坏，需定期维护缺点精度受环境影响大，校准复杂标准雨量计介绍结构组成标准雨量计是最基础、最常用的降水量测量仪器，其主要由以下部分组成集水器通常为金属圆筒，上部有精确控制直径的开口集水口直径一般为厘米，面积为平方厘米16200接水筒透明量筒，内有精确刻度底座用于固定雨量计，保持水平防风罩（可选）减少风对降水测量的影响标准雨量计的测量精度通常可达毫米，在气象观测网络中广泛应用虽然结构简单，但其可靠性和准确性使其成为其他类型雨量计校准的参考标准

0.1使用方法安装将雨量计安装在开阔处，集水口保持水平，高度通常为地面以上米

1.

1.5翻斗式雨量计工作原理翻斗式雨量计是一种自动记录型雨量计，其核心是一对三角形的翻斗，安装在中心轴上可以翻转当雨水通过漏斗流入一侧翻斗，累积到一定量（通常为或毫米）时，重力使翻斗倾翻，雨水排出，同时另一侧翻斗移到集水位置继续收集雨水每次翻

0.

10.2斗动作都会触发电路开关，记录一个计数结构特点集水漏斗收集雨水并引导至翻斗翻斗装置两个三角形容器，精确校准体积磁性开关感应翻斗动作并发送电信号电子记录单元记录翻斗次数并计算降水量数据存储或传输系统存储或实时传输降水数据应用优势翻斗式雨量计特别适合自动气象站和需要长期连续监测的场合，具有以下优势无需人工值守，可小时自动记录•24能记录降水的时间分布，分析降水强度变化•可远程传输数据，实现实时监测•机械结构简单，维护相对容易•可配备加热装置，用于测量雪和冰雹•使用限制称重式雨量计工作原理称重式雨量计通过测量收集到的降水重量来确定降水量其核心是精密称重传感器，能够将重量变化转换为电信号，再经过计算得出降水量计算公式降水量水重集水面积mm=g÷cm²×10由于水的密度接近，因此质量与体积近似相等，简化了计算1g/cm³结构组成集水容器收集降水，通常为圆柱形称重传感器测量容器及其中水的重量数据处理单元转换重量信号为降水量数据防风装置减少风对测量的影响防蒸发装置减少水分蒸发排水系统定期或达到一定量后排空容器技术优势称重式雨量计相比其他类型具有显著优势浮子记录雨量计工作原理浮子记录雨量计利用浮子随水位变化而上下移动的原理，通过机械连接将浮子的位置变化转换为记录笔的移动，在记录纸上绘制降水过程曲线基本工作流程雨水通过集水口进入集水容器

1.随着雨水增加，水位上升，浮子上浮

2.浮子通过连杆带动记录笔移动

3.记录笔在匀速转动的记录纸上画出水位变化曲线

4.水位达到一定高度后，自动虹吸装置排水，浮子回落至初始位置

5.循环重复上述过程，连续记录降水情况

6.结构特点光学雨量计工作原理光学雨量计采用非接触式测量方法，利用光学、声学或电磁原理检测降水粒子的特性，从而推算降水强度和降水量根据使用的物理原理，可分为以下几种激光散射式利用激光束穿过降水区域，当雨滴通过激光束时会产生散射，传感器检测散射信号的强度和频率，计算降水粒子的大小、数量和下落速度，从而推算降水强度红外遮挡式使用红外发射器和接收器，当降水粒子通过时会遮挡部分红外光，根据遮挡信号特性计算降水特征此类设备结构简单，但精度较低声学共振式利用雨滴撞击收集面产生的声音，通过分析声音特性（频率、振幅）确定雨滴大小和数量适合恶劣环境下的测量，但容易受环境噪声影响微波衰减式测量微波信号通过降水区域后的衰减程度，根据衰减与降水强度的关系确定降水量多用于雷达遥感测雨，精度受多种因素影响应用优势实时性强，响应速度快，可立即检测降水开始和结束•无需收集雨水，不存在蒸发损失问题•可同时测量降水强度、雨滴谱和降水类型•适合恶劣环境和远程监测场合•部分类型可测量降水粒子大小分布，提供更多降水物理特性•使用限制雨量计的安装与注意事项选址要求安装规范选择开阔平坦区域，周围无高大建筑物或树木雨量计集水口应保持水平，误差不超过••2°障碍物与雨量计的距离应至少为障碍物高度的倍以上标准安装高度为地面以上米•2•

1.5避开风口、涡流区和易积水区域集水口边缘与地面的垂直距离应严格控制••远离水体蒸发影响区固定牢固，防止风吹倒或晃动••地面应铺设防溅水设施（如碎石或草坪）自动雨量计应确保电源稳定、数据传输正常••便于观测人员接近和维护寒冷地区需考虑防冻措施（加热装置）••维护保养常见问题与解决定期清理集水口，确保无堵塞集水口堵塞定期清理树叶、昆虫等杂物••检查漏斗内壁是否有积垢，及时清洗蒸发损失使用防蒸发装置或油膜••翻斗式雨量计需定期校准翻斗平衡风影响安装风屏或使用地埋式雨量计••检查数据记录系统工作状态结冰问题使用加热装置或防冻液••防蒸发油膜需定期更换数据异常检查传感器、电路和记录系统••检查排水系统是否通畅漏水问题检查接缝和排水系统••记录仪表需定期校准和维护•各类雨量计实物对比标准雨量计1简单的圆柱形容器，顶部有标准口径集水口，底部连接刻度量筒设计简洁，需人工读数适合基础气象站点，是最传统也最可靠的测量工具翻斗式雨量计2顶部有漏斗状集水器，内部装有翻斗机构每次翻斗代表固定降水量常配有电子记录装置，适合自动气象站其特点是能记录降水过程，但暴雨时精度略降称重式雨量计3外形与标准雨量计相似，但底部装有精密称重传感器无机械运动部件，精度高，全天候适用价格较高，多用于科研和重要气象站浮子记录雨量计4体积较大，包含集水桶、浮子装置和机械记录系统能直观记录降水过程，但结构复杂，需要定期维护现已逐渐被电子设备取代光学雨量计降水量测量的标准与校准国家与国际标准雨量计校准方法为确保降水量测量的一致性和可比性，各国和国际组织制定了相关标准雨量计必须定期校准以确保测量准确性世界气象组织标准规定了标准雨量计的设计参数、安装要求和观测规范体积法校准WMO中国气象局标准《地面气象观测规范》明确规定了雨量计的技术指标和使用方法使用精密量筒测量标准水量

1.计量检定规程《降水量计检定规程》规定了雨量计的检定方法和周期将已知体积的水倒入雨量计

2.这些标准包括比较雨量计读数与理论值

3.调整校准系数使其一致雨量计集水口面积通常为

4.•200cm²安装高度地面以上米质量法校准•

1.5测量单位毫米•mm用精密天平称量特定质量的水

1.最小分度值•

0.1mm注入雨量计系统

2.误差限•±

0.1~

0.5mm根据集水面积计算理论降水量

3.比较实际读数与理论值并校正

4.第三章降水量数据的应用与分析降水量数据的收集网络气象站网布局原则有效的降水量监测需要合理布局气象站点，以确保数据的代表性和全面性平原地区站点间距一般为公里50-100山区地区根据地形复杂程度，站点间距可缩短至公里20-50城市区域由于城市热岛效应和微气候差异，需更密集布点重点流域水文关键区域需加密观测网络农业区域结合农业生产需求布设农业气象站中国现有气象站网包括国家基准气象站约个•120基本气象站约个•2000一般气象站约个•2400自动气象站超过个•60000农业气象站约个•600数据收集方式现代降水量数据收集采用多种方式相结合自动观测系统自动雨量计实时记录降水数据•数据通过网络传输•GPRS/4G/5G采样间隔通常为分钟至小时•11自动质量控制算法筛查异常数据•人工观测系统观测员按规定时间读取标准雨量计数据•通常为每日时、时两次观测•820记录降水量、降水类型和降水历时•数据通过计算机系统上报•降水量数据的统计方法算术平均法多边形法等雨量线法Thiessen最简单的区域降水量计算方法，直接对区域内所有站点的降水量取平均值根据站点位置构建多边形，每个站点的影响范围由其周围多边形面积决定根据站点降水量绘制等值线，然后计算各等值线间区域的平均降水量Thiessen其中其中其中为区域平均降水量•P为区域平均降水量•P为区域平均降水量•P为第个站点的降水量•Pi为第i个站点的降水量•Pi和Pi+1为相邻等雨量线的值•Pi i为站点总数•Ai为第i个站点Thiessen多边形的面积•Ai为两条等雨量线之间的面积•n适用条件为等雨量线区间数适用条件•m站点分布不均适用条件站点分布均匀••地形相对平坦•地形变化不大•站点较多，数据密度高•降水空间变异性小•需要考虑站点代表面积•地形复杂，降水空间变异大•优点考虑站点空间分布；缺点不考虑地形影响需要详细分析降水空间分布优点计算简单；缺点不考虑站点分布不均的影响•优点考虑降水的空间连续性；缺点绘制等值线工作量大案例分析某流域降水量计算不同统计方法计算结果比较站点降水量权重系数加权值mm mm算术平均法•

52.48mm站点A

45.

20.

2511.30多边形法•Thiessen

53.76mm等雨量线法站点•

54.23mmB

67.

80.

3020.34在实际应用中，方法选择应根据站点C

52.

40.

2010.48站点数量和分布•站点D

38.

70.

155.81地形特征•计算精度要求站点•E

58.

30.

105.83可用资源和时间•合计-

1.

0053.76现代降水量分析通常结合技术，实现自动化计算和可视化展示，提高工作效率和准确性GIS降水量数据的空间分布分析降水在空间上的分布具有明显的不均匀性，受多种因素影响通过空间分布分析，可以揭示降水的地域差异和成因，为水资源管理和农业生产提供科学依据空间分布图的制作方法等值线图连接降水量相等的点，形成等雨量线，直观显示降水的空间变化栅格图将研究区域划分为规则网格，每个网格赋予插值得到的降水量值三维表面图以高度表示降水量，形成三维地形般的表面，更形象地展示降水变化彩色分级图用不同颜色表示不同降水量级别，常用于气象部门发布的降水分布图空间插值技术由于降水观测站点有限，需要通过空间插值获得未观测点的降水量反距离加权法基于距离衰减原理，越近的观测点影响越大IDW克里金法考虑空间自相关性，是一种最优线性无偏估计Kriging样条函数法使用数学函数拟合平滑表面，适合变化较为平缓的区域自然邻域法基于图的局部插值方法，保持局部特征Voronoi空间分布影响因素分析降水量的空间分布受多种地理和气候因素影响地形因素山脉迎风坡降水丰富，背风坡形成雨影区海陆分布沿海地区受海洋影响降水通常较多纬度位置低纬度热带地区降水通常较多大气环流季风区域降水季节性强，西风带控制区降水全年分布较均匀城市效应大城市可能因热岛效应和气溶胶影响改变局地降水模式通过降水空间分布分析，可以识别干旱区和多雨区，指导农业种植布局、水利工程建设和防洪减灾工作现代技术和遥感数据的应GIS用，大大提高了降水空间分析的精度和效率降水量数据的时间变化分析时间尺度分析降水量数据可在不同时间尺度上进行分析，揭示其变化规律分钟级降水分析短时强降水特性，对城市内涝预警极为重要小时降水研究降水强度变化，对洪水预报和预警至关重要日降水分析日降水过程，是水文计算的基本数据月降水研究季节内降水变化，与农业生产密切相关季节降水分析季节性变化，反映季风气候特征年降水研究年际变化和长期趋势，用于气候变化研究时间序列分析方法趋势分析线性回归、检验等方法检测长期变化趋势Mann-Kendall周期分析傅里叶分析、小波分析等方法识别周期性变化平均降水量极端降水频率mm%突变检测移动检验、累积距平法等检测气候突变点t极值分析分布、分布等分析极端降水事件P-III GEV某地月平均降水量和极端降水频率的季节变化降水强度与频率分析降水强度和频率分析是水利工程设计和防灾减灾的重要依据强度历时频率曲线描述不同重现期、不同历时的降水强度关系--IDF降水量面积历时分析研究降水在空间和时间上的分布规律--DAD设计暴雨根据统计特性构建用于工程设计的暴雨过程暴雨临界值确定引发洪水、滑坡等灾害的降水阈值通过时间变化分析，可以把握降水的季节规律、年际变化和长期趋势，为农业生产、水资源规划和防灾减灾提供科学依据同时，还可以评估气候变化对降水模式的影响，预测未来降水变化趋势降水量测量的误差与挑战1仪器误差2环境因素影响测量设备本身带来的误差外部环境对测量过程的干扰刻度误差刻度不准确或读数不精确风的影响风速增大会减少进入雨量计的雨量，特别是下雪时影响更大响应迟滞仪器反应不及时，特别是在短时强降水情况下蒸发损失高温环境下收集到的雨水可能部分蒸发灵敏度不足对微小降水不敏感，如毛毛雨或小雪飞溅效应雨滴撞击雨量计边缘产生飞溅，造成雨水损失翻斗机构问题翻斗式雨量计在大雨时翻转过程中损失水量倾斜安装雨量计未保持水平可能导致收集面积有效值改变电子元件误差传感器、信号处理和数据传输过程中的误差障碍物遮挡周围建筑物或树木阻挡降水到达雨量计校准不足长期使用后未定期校准导致精度下降污染堵塞灰尘、落叶等杂物堵塞漏斗口3空间代表性问题4特殊降水形式的挑战单点测量难以代表区域降水特征不同形式降水测量面临的特殊难题降水空间变异性特别是对流性降水，空间差异极大雪的测量需加热装置或人工融化后测量站点布局不足站网密度不够导致空间插值误差大霜雪交加雨夹雪形式难以准确测量地形复杂性山区降水梯度大，单个测站难以代表微量降水露、霜等微量降水难以准确测量城市效应城市内部降水分布不均，受人工热源影响冰雹形状不规则，可能跳出雨量计边界效应区域边界附近站点较少，插值精度降低极端强降水超出仪器测量范围或导致溢出误差减小措施针对风影响针对空间代表性安装或风屏增加站点密度，优化空间布局•Nipher Tretyakov•使用地面埋置式雨量计结合雷达、卫星等遥感数据••建立风速降水量修正关系应用先进空间插值方法•-•发展分布式降水测量网络针对蒸发损失•针对特殊降水添加少量矿物油防止蒸发•增加排水速度减少滞留时间配备加热装置测量固态降水••遮阳措施减少容器受热使用专门设计的雪量计••发展多传感器集成测量系统•了解和量化降水量测量的误差来源，对正确解释和应用降水数据至关重要在实际工作中，应根据具体需求和环境条件，选择合适的测量方法并采取针对性的误差减小措施降水量测量的现代技术进展卫星遥感降水测量雷达降水监测技术数据融合与智能分析利用卫星搭载的微波辐射计、红外传感器等设备，通过反演算法利用气象雷达发射电磁波，通过接收回波信号分析降水情况整合多源数据，应用人工智能技术提高降水测量精度估算降水量多普勒雷达测量降水粒子速度，分析降水强度和运动多源数据融合结合地面站、雷达、卫星等数据优势任务全球降水测量，提供全球小时降水产品NASA GPM3双偏振雷达区分不同类型降水，提高定量估测精度机器学习算法利用神经网络等方法改进降水估算卫星热带降雨测量，专注于热带和亚热带地区TRMM相控阵雷达快速扫描，提高时间分辨率大数据分析处理海量降水数据，挖掘降水规律系列卫星中国风云气象卫星，提供区域降水产品FY毫米波雷达高分辨率探测，适合城市精细化监测云计算平台提供强大计算能力支持复杂模型运行优势全球覆盖，无盲区；劣势时空分辨率有限，精度受算法优势高时空分辨率，实时监测；劣势地形遮挡，降水转换关优势精度提高，时效性强；劣势依赖算法和计算资源影响系复杂新型地面观测技术微雨滴谱仪物联网气象站利用激光技术测量降水粒子的大小、数量和速度分布，提供降水的微物理特性可以区分雨、集成多种传感器，通过无线网络实时传输数据的小型气象站成本低，部署灵活，可大规模布设雪、冰雹等不同形式的降水，为气象研究和精细化预报提供关键数据形成密集观测网络，特别适合城市内涝监测和山区降水观测声学降水传感器市民科学与众包数据通过分析雨滴撞击传感器表面产生的声音特性，确定降水强度和类型抗干扰能力强，维护简利用智能手机应用程序和家用气象站收集公众提供的降水数据通过数据质量控制和标准化处单，适合恶劣环境下的长期监测理，形成对传统观测网络的有效补充，提高降水数据的空间密度现代降水测量技术正朝着高精度、多元化、智能化和网络化方向发展多种技术的综合应用，将显著提高降水监测的时空分辨率和准确性，为气象预报、防灾减灾和科学研究提供更可靠的数据支持降水量测量的实际案例某地暴雨事件降水量统计年月日，华北某地遭遇极端暴雨，小时累计降水量达到毫米，超过当地年均降水量的一半气象部门通过密集布设的自动雨量站网络，2023720-2272580实时监测降水过程，并结合雷达监测数据，绘制了高分辨率降水分布图通过空间分析发现，此次暴雨呈现明显的地形增幅效应，山区降水量比平原高出以上时间分析表明，降水呈前轻后重特征，最大小时降水强度达降水量对农业灌溉的影响分析30%毫米，出现在第二天凌晨时

68.52-3华中某农业区采用翻斗式雨量计与土壤湿度传感器联合监测系统，实时掌握降水量与土壤水分状况农业气象站根据作物生长阶段，计算有效降水量（实际气象部门基于降水监测数据，提前小时发布暴雨红色预警，为防汛减灾争取了宝贵时间，有效减轻了灾害损失被作物利用的降水量），并结合蒸散量数据，建立农田水分平衡模型6研究发现，当地水稻生长季平均降水量为毫米，但有效降水仅占，其余通过地表径流或深层渗透损失基于这一分析，农技部门优化了灌溉计划，62070%城市排水设计中的降水数据应用在降水不足时进行补充灌溉，在降水充足时控制灌溉量，实现了科学灌溉某沿海城市在新区建设中，基于50年降水量数据，应用极值分析方法，编制了不同重现期（2年、5年、10年、20年、50年、100年）的设计暴雨强度公该系统应用一年后，区域水稻灌溉用水量减少25%，单产提高8%，实现了水资源高效利用式其中为降雨强度，为重现期年，为降雨历时q L/s·ha Pt min城市规划部门根据不同功能区防洪标准要求，选择相应重现期的设计暴雨，计算管网设计流量住宅区采用年一遇标准，商业区采用年一遇标准，重要510公共设施区采用年一遇标准20通过合理应用降水数据，新区排水系统在近年多次强降水中表现良好，有效避免了城市内涝问题某城市不同重现期的小时设计降水强度1学生活动设计自制雨量计活动目标通过制作简易雨量计，让学生理解降水量测量的基本原理，培养动手能力和科学探究精神，增强环境观测意识材料准备透明塑料瓶（如矿泉水瓶）•500ml剪刀或小刀（注意安全）•直尺或卷尺•防水记号笔•小漏斗（可选）•胶带或胶水•小石子或沙子（用于增加瓶底重量）•木棍或支架（用于固定雨量计）•制作步骤取一个透明塑料瓶，去掉瓶盖，剪下瓶子上部约处

1.1/3将剪下的瓶口倒置，插入瓶身下部，形成漏斗状结构

2.在瓶底放入少量小石子或沙子，增加稳定性

3.用直尺和记号笔在瓶身上标记刻度线，从底部开始每厘米画一条线

4.将制作好的雨量计固定在开阔处的木棍或支架上

5.确保雨量计保持水平，且顶部开口不被遮挡

6.校准方法为使自制雨量计能准确测量降水量，需要进行简单校准测量瓶子集水口（上部开口）的直径，计算面积

1.S=πr²向雨量计中倒入已知体积的水（如），测量水位高度

2.10ml根据公式降水量水体积集水口面积，计算每毫米水位对应的降水量

3.=÷在瓶身上标记实际降水量刻度（毫米）

4.观测记录指导学生设计观测记录表，包含以下内容日期和时间•天气状况描述•降水类型（雨、雪等）•降水量读数•降水持续时间•观测现象记录•教学延伸学生活动降水量数据收集与比较活动设计观测方法组织学生在校园内不同位置同时测量降水量，分析空间差异及其成因在预报有降水的日期开展活动

1.准备工作

2.各组在指定位置安装雨量计，确保水平放置记录安装时间和初始状态

3.将班级分成个小组•5-6降水结束后，各组同时读取并记录数据

4.每组准备个自制或标准雨量计•1-2记录观测点周围环境特征

5.设计统一的观测记录表•拍照记录雨量计状态和周围环境

6.准备校园平面图，标记观测点位置•数据汇总与分析准备数据分析工具（表格、计算器等）•观测点布置课堂上组织学生汇总各组观测数据，制作表格选择校园内不同环境特征的位置设置观测点

1.在校园地图上标注各点降水量数值

2.开阔的操场中心•计算平均值、最大值、最小值和标准差

3.建筑物附近（不同方向）•绘制简易等雨量线图

4.树荫下区域•分析降水量空间分布特征

5.高处（如教学楼顶）•探讨导致差异的可能原因

6.低洼区域•有风的走廊或通道•课堂小结与知识回顾降水量测量的意义降水量测量是理解水循环、支持农业生产、防灾减灾的基础工作1降水基础知识2降水的形成机制、类型与分类；降水量的定义与计量单位；降水的时空分布规律测量工具与方法3标准雨量计、翻斗式雨量计、称重式雨量计、浮子记录雨量计、光学雨量计等仪器的原理、特点与适用条件；雨量计的安装规范与校准方法数据处理与分析4降水量数据的收集网络与质量控制；降水量的统计方法（算术平均法、多边形法、等雨量线法）；降水量的空间分布与时间变化分析；降水强度历时频率关系Thiessen--现代技术与应用卫星遥感、雷达监测等现代降水测量技术；数据融合与智能分析方法；降水量数据在水利工程、农业生产、城市规划等领域的应用；降水量测量的误差来源与改5进方向核心概念梳理雨量计类型及特点降水量单位换算毫米降水量升水平方米•1=1/类型工作原理优势局限性厘米新雪厘米水量•10≈1标准雨量计直接收集测量简单可靠需人工读数厘米老雪厘米水量•5≈1影响测量精度的关键因素翻斗式雨量计翻斗计数自动记录大雨时精度降低风对降水粒子轨迹的影响称重式雨量计测量水重精度高成本高•蒸发损失•光学雨量计光学感应实时响应校准复杂仪器校准状态•站点代表性•观测规范执行情况•思考题在山区测量降水量，应如何选择测站位置和仪器类型？

1.如何提高暴雨时降水量测量的准确性？

2.为什么相距不远的两个地点，测得的降水量可能有显著差异？

3.结束语降水量测量，守护我们的水资源未来精准的降水量测量是现代气象服务、水资源管理和防灾减灾工作的基础通过不断完善的测量技术和分析方法，我们能够更好地理解降水的时空分布规律，为人类活动提供科学依据气象预报的基石防灾减灾的前哨水资源管理的依据精确的降水量监测为数值预报模式提供初始实时降水监测是洪水预警、山洪地质灾害防长期降水量数据是水资源评估、水库调度和场和验证数据，提高短时临近预报和中长期范和城市内涝应对的关键环节通过建立降流域规划的科学依据在气候变化背景下，降水预测的准确性，为公众出行、生产生活水阈值预警系统，可以有效降低灾害风险，持续监测降水变化趋势，对保障水安全具有提供可靠的气象服务保障人民生命财产安全重要意义随着科技的发展，降水量测量技术将不断进步，测量网络将更加完善，数据质量将持续提高但无论技术如何先进，培养学生对降水现象的观察能力和科学思维仍然至关重要希望通过本课程的学习，同学们不仅掌握了降水量测量的基本知识和方法，更重要的是培养了对自然现象的科学态度和探究精神让我们共同关注降水，珍惜水资源，为建设美丽中国、实现人与自然和谐共生贡献力量水是生命之源，测量是科学之基。