14.3.1 降雨强度测量的仪器

14.3.1 降雨强度测量的仪器

降雨强度一般用雨量器测量。雨量器有人工雨量器和自记雨量器两种。自记雨量器有虹吸式、翻斗式、称重式、软盘斗式、融雪式雨量器以及光学雨量器和雷达雨量器。本节只介绍人工雨量器和虹吸式自记雨量器。

1.人工雨量器[5]

人工雨量器由雨量筒和雨量杯两部分组成,如图14.4所示。雨量筒包括承雨器、漏斗、储水筒、储水器和器盖,用于观测和收集降水。雨量杯用于测量降水量。

图示

图14.4 人工雨量器

承雨器为圆筒状,内径为200mm,安装时器口距离地面700mm,在承雨器内嵌入一个漏斗,漏斗内壁光滑,倾角约为40°~45°,极限情况下,进入承雨器的降水不溅出承雨器口外。在漏斗的下方设储水器,储水器的作用是收集雨水。

雨量杯内径为40mm,其截面积为承雨器的1/25,即在承雨器内1mm的降水量,倒入雨量杯内的高度为25mm,高度放大了25倍。因此雨量杯的刻度以25mm高度作为降水量1mm的标定值。雨量杯的刻度精确至0.1mm,最大刻度为10.5mm,最小刻度为0.1mm。

人工雨量器还可以测量降雪,方法是当降雪时,仅用外筒作为盛雪器具,待雪融化后计算降水量。(https://www.daowen.com)

2.虹吸式自记雨量器[5]

虹吸式自记雨量器是利用虹吸原理来测量降水量的仪器,可以连续测量液态降水量、降雨强度和降水起止时间。

虹吸式自记雨量器由承雨器、漏斗、小漏斗、浮子、浮子室、虹吸管、储水器、笔档、自记钟筒、记录笔和观察窗组成,如图14.5所示。

记录纸上记录的曲线为累计曲线,横坐标表示时间,纵坐标表示降雨量,曲线的坡度即为降雨强度。因此虹吸式自记雨量器的记录纸上可以确定出降雨的起止时间、雨量大小、降雨量累计曲线和降雨强度的变化过程。

图示

图14.5 虹吸式自记雨量器

降雨进入承雨器后,经下部的漏斗注入小漏斗流入浮子室,浮子室是一个圆筒,在浮子室的左下侧有一个斜形管状的壶口,上面可插入虹吸管,浮子室内装入浮子,当降雨进入浮子室时,浮子上升,在浮子杆上装有记录笔,记录笔随浮子上升而上升,并自动在自记钟筒的记录纸上画出曲线。当浮子室内的降水深度达到10mm时,由于虹吸作用虹吸管将浮子室内的全部降水迅速排出存放在储水器内,此时笔杆跟着下落到“0”线位置,若仍有降水,则笔杆又重新开始上升,如此往返持续记录降雨过程。

承雨器内径为200mm,浮子室内径为63mm。由于承雨器的截面积为浮子室截面积的10倍,因而记录笔在自记纸上的上升高度是实际降水深度的10倍,即每0.1mm的降水量在自记纸上的线距是1mm,所以虹吸式自记雨量器的分辨率为0.1mm,降雨强度适用范围为0.01~4.0mm/min。