降雨是自然界重要的水循环环节之一,准确测量雨量,对农业灌溉、城市防洪、水资源管理及气象研究等领域有重要的意义,因为它为这些领域的决策提供关键数据支持。那么,雨量是如何测量的呢?
早期,人们利用雨量器来测量雨量。雨量器由承雨器、漏斗、储水瓶和雨量杯构成,承雨器口径通常为200mm ,安装时器口距地面700mm,且需保持水平。其工作原理是承接雨水,通过雨量杯量出储水瓶中的水量,进而计算出降雨量,分辨率可达0.1mm。不过,这种方法需人工定时观测,在雨季可能要增加观测频次,颇为不便。
为实现自动记录降雨过程,自记雨量计出现了。常见的自记雨量计有称重式、虹吸式(浮子式)和翻斗式。称重式通过机械发条装置或平衡锤系统,连续记录接雨杯及储积降水的重量,可测量雪、冰雹及雨雪混合降水;虹吸式则利用浮子随注入雨水上升,带动自记笔在附有时钟的转筒记录纸上画曲线,雨量达10mm时,浮子室的水会自动虹吸排空,记录纸上的曲线能反映雨量大小和降雨过程变化,分辨率为0.1mm ,降雨强度适应范围为0.01 - 4.0mm/min;翻斗式雨量计由感应器及信号记录器组成,雨水经承雨器进入翻斗,接满0.1mm雨量时翻斗倾倒,向记录器输送脉冲信号,记录器控制自记笔记录雨量,其分辨率为0.1mm ,降雨强度适用范围在4.0mm/min以内。这些自记雨量计还可通过电讯号实现有线远传或无线遥测。
如今,一体化雨量监测站正在被广泛应用。它由集成一体化的高精度数据采集器、翻斗式雨量传感器、太阳能充电控制、智能GPRS\GMS模块等及相关传感器组成。该监测站能在无人值守的恶劣环境下全天候全自动运行,通过有线或无线方式组网,实时、准确地监测和记录雨量变化,包括降雨状态、每次数据采集间隔的降雨量、天降雨量、周降雨量、月降雨量以及年降雨量等丰富信息。
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