气压观测qiya guancemeasurement of atmosphe ric pressure

对大气压力的测量。最常用的测气压仪器是水银气压表、空盒气压表和气压计。第一支气压表是意大利E.托里拆利和他的学生在1643年制作的。开始是以水作为平衡空气柱的液体。稍后才改用水银作为测气压的液体。1749年瑞士J.A.德吕克引入温度的订正，提高了测压的精度。1770年H.卡文迪什首创槽式水银气压表。1806年德国J.福丁制成了动槽式的水银气压表， 一直沿用到今天。第一个空盒气压表是1700年由德人G. W. 莱布尼兹发明的。测压仪器根据其感应原理和性能特点， 可分类如表。
水银气压表 使水银柱压力与大气压力相平衡的一种测气压仪器。根据它的构造形式和使用特点可分成三种类型， 即槽式、虹吸式和虹吸槽式。槽式气压表是台站上常用的测压仪器。又分为定槽式即寇乌(Kew) 式和动槽式即福丁式两种。虹吸式气压表一般用于实验室中测定两系统的气压差， 或作为检定用的比较器。虹吸槽式气压表一般作为标准气压表或校准用的检查气压表。槽式水银气压表由三个主要部分组成： 内管、套管及标尺、槽部。❶动槽式（福丁式）

测定气压的主要仪器类型和特点

测压方式		测压基本原理		仪 器 或 传 感 器 举 例		性 能 特 点
				直 接 显 示	电量显示或转换成电参量
有 腔 ( ( 测 真 定 压 空 力 ) 差 测) 测 压	有 汞 测 压	液 显 柱 平 衡示	测 定 平衡汞柱高	水银气压表	电阻丝水银气压表	精度较高， 但有汞污染
			测 定 平衡汞柱重	称重式水银气压表		无条件误差。但器差较大 (传 动系统复杂)
	无 汞 测 压	应 力 显 示	空盒膜形变	空盒气压表、气压计、微压计	遥测气压计 数值显示气压计	简便实用、 精度略低， 无汞污 染
			压 力-振 动 频 率 转 换		振动筒式气压表 振弦式气压表	精度较高， 无触点， 数字显示
			巴 塘 管 扭 转 形 变		石英螺旋管精密气压表	光检测。 精度0.1hPa分辨率 0.01hPa
		压 显 敏 特 性 示	压 阻 效 应 电 桥 输 出		压敏电阻传感器	精度0.5hPa左右(决定于元件 性能是否稳定)
无 腔 测 压			液态沸点温 度随气压而变		沸点测高（压）表 （温度可转换为电参量）	气压低时， 灵敏度较大

图1 动槽式（福丁式）水银气压表

图2 定槽式（寇乌式）水银气压表

水银气压表(图1)主要特点是槽部有测定水银柱高度的“零点”（以象牙针针尖为准），每次观测时须调整槽部水银面的高低，使其符合固定零点的位置。气压表中段附有一温度表。用来测定铜管及水银柱的温度。其球部紧贴内管。
❷定槽式（寇乌式）水银气压表(图2)的构造基本与福丁式相同。但无固定的“零点”，不需调整水银面而采用补正标尺，以补偿由于水银柱高度的变化而引起槽内水银面高度的变化。一般寇乌式气压表内管与槽部截面积之比为1:50, 故补正标尺1mm的实际长度只有0.98mm。
水银气压表的读数要进行仪器误差订正、温度订正和重力订正（包括纬度的重力订正与高度的重力订正）。因为用来测压的水银柱高度随水银的密度及重力而变，前者与温度有关，后者与纬度及海拔高度有关，因而规定以温度为0℃、重力加速度为980.665厘米/秒²作为标准进行温度订正和重力订正。经过这些订正后的气压值称为本站气压。由于天气图分析的需要，本站气压还要换算为海平面气压，即将本站气压加上（海拔高度为负值时减去）本站到海平面之间假想空气柱造成的压力。
空盒气压表及气压计 利用空盒的金属膜本身的弹性来平衡大气压力这一原理来测气压的仪器(图3和图4)。为增强灵敏度，通常使用空盒组（即将若干膜盒连成一个整体）。为了克服膜盒弹性的温度效应，一般采取双金属片补偿法或盒内保留一部分残余气体的补偿法（或两者兼有）, 以便减小由于温度变化， 导致的弹性力的改变， 而引起的气压示度的误差。空盒在经受升、降压的往复过程中， 往往不能回复到原来的位置而残留一些形变， 订正残留形变所引起的误差称为补充订正。这个订正值随时间而变。故空盒气压表和气压计必须定期进行检定（见气压）。

图3 空盒气压表

图 4 气压计