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小型校园气象站怎么建

[ 作者：杭州迈煌科技有限公司2017-05-13点击：1978]

小型校园气象站怎么建丨小型校园气象站的建设

为了整合校外科学教育资源，建立校外科技活动场所与学校课程相衔接的有效机制。利用科技类博物馆、科研院所等科普教育基地和青少年科技教育基地的教育资源，为提高（未成年人）学生，特别是中小学学生的科学素质服务。然而，对于很多学校来说，校园气象站还是一个新鲜的教育，很多都不了解，对于小型校园气象站设备的选择、小型校园气象站的建设方案都没有很好的经验和参考示例。下面以诸暨海亮外国语学校的校园气象自动观测站为例，下图是前期规划图

建设完成后的图片

小型校园气象站主要由硬件和软件两大部分组成。其硬件部分主要有观测场、观测仪器、工作室和观测点四部分。

一、观测场

地面气象观测大多数项目都要在专门建立的气象观测场所内进行，所以要建设校园气象站，首先要进行观测场地的选择、规划和设计。

1.观测场是取得地面气象资料的主要场所，应当选在能较好反映本地较大范围的主要气象要素特点的地方。按照国家气象局《地面气象观测规范》的规定，观测场必须建在平坦空旷，四周200米以内没有高大建筑物、树林、大水池，远离河流和湖泊的地方。因为复杂的外在因素会影响气象要素的变化，造成观测不准确，观测结果不能真实地反映该地自由大气的实际变化情况，影响观测资料的代表性。同时会影响视界的广阔。

按照国家气象局《地面气象观测规范》的规定，观测场地面积有25米X25米和16米X20米两种规格。其他根据自己学校实际场地来进行规划。

一般学校特别是城市内学校基本上没有能够满足上述要求的条件。我们可以把观测场地的地址选在教学楼的楼顶，这样就可以最大幅度地排除观测场地四周200米以内的障碍物的影响。教学楼的出入与疏散通道都比较宽敞，不妨碍多人出入，而且观测场内的仪器容易得到保护，可以避免外界人为的破坏。至于场地的面积，我们可以采取分块的方法，在不同的楼顶安装不同的仪器。教学楼一般都是连体工程，在不违背所安装的仪器之间规定的间距、高低仪器排列方向和次序的原则基础上进行规划设计就可以了。观测大地温度的仪器仍须安装在地面，这些仪器既占不了多大面积，又可以不避开障碍物。

2.在观测场动建之前，首先要对本站子午线进行界定。因为整个观测场内室外仪器的定位、排列、安装以及气象工作室位置的确定都与方位有关。界定子午线常采用罗盘测定法、太阳高度测定法和北极星测定法等。

接着，要测定本站经纬度。因为经纬度是影响天气变化的因素，是计算制作气象产品的重要依据。测定本站经纬度可以采用地图查算法、经纬仪测定法等。

海拔高度是影响天气要素数值的因素之一。在气象观测上，很多数据都要进行海平面数值换算，如气压等；一些现代化的仪器在安装时就要输入本站海拔高度，如自动气象仪等。所以要进行本站海拔高度的测定。测定海拔高度有几何水准测定法、地图测定法、三角高程测定法、海拔仪测定法等。

本站经纬度（精确到分）和本站海拔高度（精确到0.1米）的数据要刻在观测场内固定的标志上。

3.观测场地动建时，首先要平整地面。平整后的场地应该是地面水平平坦，没有粗土石块和坑洼。场地内要种植浅草，草的高度不能超过20厘米。还要在一定位置铺设0.5米左右宽的小路，通达各仪器设点，路面可铺设不易辐射热量的材料，如泥土、细沙等，人员只能在小路上行走。观测场四周要设置1.2米高的木、竹、铁丝网或不锈钢围栏，以保证人员和场内仪器的安全。

二、观测仪器

观测场和工作室规划建成后，就要考虑仪器配置和安装的规划了。仪器配置规划首先要考虑满足国务院气象主管机构规定要求展开的观测项目的需要；同时要满足教育部中、小学有关学科教学大纲规定内容的教学要求。其实这两者的要求和需要是一致的，因为中、小学有关学科中的气象知识教学已经是一个非常完整的气象科学系统内容，所以只要满足气象观测项目的需要，中、小学有关学科的气象知识教学的要求也就满足了，而且科学探究项目和综合实践活动也可以正常进行了。

1.气象站配置的仪器分室内和室外两大类，观测场内配置的是室外仪器，这些室外仪器又分自动记录和人工观测两类。

室外自动记录仪器包括：风向风速感应器、温度计、温度计、雨量计、日照计等；

室外人工观测仪器包括：最高温度表、最低温度表、干湿球温度表、地温表、雨量筒、蒸发皿、毛发湿度表等；

室内观测仪器包括：风向风速显示器、风向风速记录器、气压计、水银气压表等。

在这些仪器中，如果配合环境保护教育教学，还可以增加紫外线和光辐射等项目的观测仪器。

2.仪器配备的数量，从教学角度考虑，一般每个标准班级为56人，因此确定规划配置的仪器，同一品种的可以考虑配置多个数量，就象图书馆在配置图书时要考虑复本数量一样。在这些仪器中，用眼或动手的人工观测仪器建议尽量重复配置，为学生创造更多的参与机会和条件。而且从科学探究项目和综合实践活动方面考虑也是如此。但主要是根据学校计划允许参加的学生人数来具体规划确定。另外，有条件的学校还可以配置一定数量的野外气象观测仪器。诸如：手持风向风速计、空盒气压计等。

3.气象仪器是多学科的综合产物，是获取大气要素的基本工具。它有全球统一的具有气象科学特点的规格标准要求。所以国家气象局规定：气象台、站不得使用未经气象职能部门校验的仪器。所以，确定配置的仪器在选购时应该十分讲究。虽然是学校气象站，但必须选购具有国务院气象主管机构主管业务部门颁发使用许可证或经国务院气象主管机构业务主管部门审批同意用于观测业务的气象仪器生产厂家生产的产品。只有使用这些厂家生产的产品，在气象观测中给出的要素数据才能标准，才可与当地气象部门进行情报互换，才能使保存的资料有历史使用价值。目前，教育系统的许多教学仪器厂也在生产气象仪器，这些厂家生产的仪器如果作为课堂教学的直观教具，那是非常好的；但如果作为校园气象站配置的仪器，还需慎重仔细斟酌。因此，在选购仪器时必须严格区分气象观测仪器和气象教学仪器。

4.在仪器配置规划时要讲求先进性和现代化。因为上世纪八十年代后，气象仪器的发展和更新换代已经与时俱进。许多古老的仪器已经逐步被淘汰，一些先进的现代化仪器正在迅速地推广普及使用。因此，有条件的学校，还有可以考虑配备低分辨率卫星云图接收机（可自动定时接收、存储太平洋上空气象卫星定时发布的卫星云图，并可进行专项云图分析、综合云图分析以及天气分析预报）和自动气象仪（可自动接收、存储风向、风速、气压、温度、湿度、雨量、辐射、紫外线等八大要素每天正点时的数据，可显示任意时刻八要素数据）等。

5.安装仪器时，要事先预制好水泥底座，用螺丝把仪器固定

在底座上。为使室外仪器在任意天气条件下都能正常运转，还必须制作加固索。安装时还要注意保证仪器的水平度和垂直度。并把握好仪器排列的次序、间距和方向。

三、工作室

气象工作室（专业气象站称观测值班室）是气象站的心脏部位，是整个气象站组织工作的基础，是气象数据处理和气象产品制作的中心。

.1.工作室应建在观测场的北边，与观测场的距离不能太远，也不能靠得太近，大约相距30米左右为佳。如果观测场是规划在教学楼楼顶的，工作室的位置尽可能安排在同一楼层，不过，安排在下一个楼层也可以。

2.工作室的面积一般在10平方米左右，如果条件允许或考虑到学生多人参与活动，尽量安排大些的房子，为学生提供自由宽敞的活动空间。工作室的墙壁四周及顶部都要求刷上白色涂料漆。

3.气象工作室内要安放室内观测仪器，在工作室的一角要隔一小间暗室，大小视安装仪器的数量而定，一般不得小于两个平方米，装推拉门，暗室内装气压表，置放气压计，配上一盏15--40W的红色电灯。工作室内还要置放工作台、文件柜、绘图桌等工作设施。工作台上置放电接风向风速仪的显示器、自动记录器、上位计算机等；文件柜内置放附属品、备品、耗材、气象观测资料等；绘图桌供绘制天气图和制作天气预报等气象产品的制作之用。工作室内还要安装集中控制和分配供电电源的配电箱。

四、观测点：

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