温度观测wendu guancemeasurement of temperature

气象上通常指空气温度（气温）、土壤温度（地温）和水体温度（水温）等的观测。农业气象上还包括生物体温度的观测，如植株的叶温、牲畜的体温等和水田泥温的观测等。
测温仪器通常称为温度表或温度计。中国气象部门通常把能进行连续记录示度的仪器称为“计”，而把不能连续自记的仪器称为“表”。它们都是利用物体的某一属性随温度而变的特点作为测温原理的。温度表是1593年意大利G.伽利略首先发明的。但到1665年经英国R.波义耳的改良，才制成酒精温度表。目前，气象和农业气象上使用的主要测温仪器型式及其原理如表1。
中国用于常规气象观测的， 目前只有玻璃液体温度表及双金属片温度计，但其它测温仪器（见温度测定仪器）也随探测的自动化而逐渐扩展其使用领域。
玻璃液体温度表 测温物质是液体、球部和管壁由玻璃制成的各种温度表的总称。玻璃液体温度表的感应部分是一个充满液体的玻璃球。一根中空的玻璃毛细管与它相通，毛细管的另一端密封。常用的测温质是水银、酒精或甲苯，它们的物理性质对比如表2。
气象观测上最常用的温度表是套管式水银温度表(图1)。按用途分，有：❶最高温度表(图2)。它能指示一定时间内的最高温度。其构造特点是在球部和管之间形成一窄道， 当温度升高时， 水银被挤出去，而当温度下降时，由于水银的内聚力不足以克服窄道处的摩擦阻力， 细玻璃管内的水银不能缩回到球部。这样，就可以指示出自上次调整以后这段时间内的最高温度。每次调整时用甩动法强使水银柱与球部水银相连。
❷最低温度表(图3)。它可指示一定时间内的最低温度。其构造特点是在酒精液柱中置有一哑铃形指标。当温度降低时，液柱收缩。液柱顶的表面张力将指标拉向低示度； 当温度上升时， 膨胀的酒精绕过指标而不冲动指标原有的位置。这样， 离球部较远一端的指标位置就指示出自上次调整以来的最低温度。每次调整时只需将球部抬高， 使指标落到液柱顶端即可。
❸地面温度表。包括地面(0厘米)温度表、地面最高温度表和地面最低温度表。地面温度表的球部及表身半埋土中， 半露空中。
❹曲管地温表(图4)。用来测定浅层各深度的地中温度。球部附近的管子弯曲成135° ，整套曲管地温表包括5、10、15、20厘米深度的四支温度表。
❺直管地温表(图5)。测定较深层即40、80、160、320厘米深的地温， 温度表放在一木棒的尾端，木棒置于套管内， 套管埋入土中。

表1 气象用测温仪器的一些主要型式和原理

测温型式		测温质（或元件）		仪器或方法举例	测 温 原 理
接 触 式	膨 胀 式	气体	氧气或空气	气体温度表	体积随温度的几何形变
		液体	水银、 酒精、 甲苯	玻璃液体温度表
		固体	金属管内盛液体	巴塘管温度计	体积及曲率随温度的几何形变
			双金属片	双金属片温度计	曲率随温度的几何形变
	复合式	石英晶体		石英晶体温度表	晶体随温度胀缩， 导致振荡频率变化
	电 测 式	热电偶		热电偶温度表	两接点间电动势随温度而变
		金属电阻丝		电阻温度表	金属电阻将随温度升高而增加
		半导体热敏电阻		热敏电阻（半导体） 温度表	半导体电阻率随温度升高而降低
遥 感 式	被 动 式	（不需要测温质）		红外或微波辐射计	物体的辐射特性随温度而变
				光学或全辐射温度计
	主 动 式			激光雷达测温	物体辐射吸收能力随温度而变
				声学测温	声速随温度而变

图1 水银温度表

表2 测温液的物理特性比较

图2最高温度表球部构造

图3 最低温度表 球部及玻璃指标

双金属片温度计 如图6，它能连续记录温度。其感应部分一般是由两种膨胀系数不同的金属片焊接而成的双金属片。 其曲率随温度而变化； 它的一端固定，另一端的位移通过杠杆的放大传递，使记录笔在钟筒的自记纸上记录下温度的连续变化。钟筒旋转一周为一日（日转型）或一星期（周转型）。温度计由于机械摩擦等原因而造成的误差一般可达0.5℃或以上，使用时应对照温度表读数进行记录订正(见温度、温度测定仪器)。

图4 曲管地温表

图5 直管地温表
1.温度表；2. 套管底部；3. 三节棒；4. 套管

(林 晔)

图6 双金属片温度计