降水测量（雨量）

降水测量（雨量） 气象探测中心地面观测室 2011.6.15

概述 • 介绍众所周知的在地面站测量降水的方法。 • 代表性在降水测量中是特别尖锐的问题。 • 降水测量对仪器的安置、风和地形等都非常敏感，而描述测量环境历史沿革的资料对降水资料的用户是至为重要的。 • 如果在站网中使用相同的雨量器和相同的场地标准，那么，对降水资料的分析就会变得更容易和更可靠。这一点在设计站网时应当是主要的考虑因素。 • 定义 • 降水是从云中降落或从大气沉降到地面的液态或固态的水汽凝结物。 • 包括：雨、雹、雪、露、雾凇、白霜和雾降水。在一段时间内降落到地面的降水总量，用降水所覆盖的水平地表面的垂直深度来表示（固态降水用水的当量），降雪也可用覆盖在平坦水平表面上的新雪深度来表示。

单位和标尺 降水的单位是长度单位。对液态降水通常以毫米为单位。日降水量应当读到0.2mm，最好读到0.1mm。周和月的降水总量，至少应精确到1mm。日降水量的测量应定时进行。少于0.2mm的降水通常作为微量降水。降水率的单位用单位时间内的长度表示，通常为mm.hr-1。降雪测量以厘米及其十分位为单位，读到0.2cm。少于0.2cm的降雪通常作为微量降雪。每日地面雪深的测量读到厘米的整数位。气象要求降水测量的准确度、范围和分辨率提出了要求，并规定5%为可达到的准确度（置信度为95%）。就天气和气候应用来说，一般观测时次是每小时、每3小时和每日。对于某些应用，要在非常短的时间去测量非常强的降水速率，就要求非常大的时间分辨率。对于某些应用，可使用观测间隔为数周和数月的储水式雨量器。

降水的测量方法仪器雨量器是测量降水最常用的仪器，通常是一个有垂直周边的开口承水器，承水器为正圆筒，如主要用来测雨，需用一个漏斗与之连接。各个国家所使用雨量器受水口的形状、尺寸以及雨量筒高度，各不相同，因此，其测量值不具有严格的可比性。对收集到的降水要进行体积或重量测量，重量测量特别适合于固体降水。雨量器受水口离地面的高度可在规定的高度中选取一种，也可与周围地表齐平。受水口应安置在预计的最大积雪深度之上，同时还应在地面反溅水可能到达的高度之上。对固体降水测量，受水口要高出地面，并在周围设置人工防风圈。降水测量对仪器的安置，特别是对风非常敏感。讨论雨量器的安置问题，讨论雨量器测量降水的误差和可用的修正。降水的测量方法仪器雨量器是测量降水最常用的仪器，通常是一个有垂直周边的开口承水器，承水器为正圆筒，如主要用来测雨，需用一个漏斗与之连接。各个国家所使用雨量器受水口的形状、尺寸以及雨量筒高度，各不相同，因此，其测量值不具有严格的可比性。对收集到的降水要进行体积或重量测量，重量测量特别适合于固体降水。雨量器受水口离地面的高度可在规定的高度中选取一种，也可与周围地表齐平。受水口应安置在预计的最大积雪深度之上，同时还应在地面反溅水可能到达的高度之上。对固体降水测量，受水口要高出地面，并在周围设置人工防风圈。降水测量对仪器的安置，特别是对风非常敏感。讨论雨量器的安置问题，讨论雨量器测量降水的误差和可用的修正。

降水的点测量结果是进行区域分析的基本数据源。然而，即使在某一点上最好的降水测量也只能代表一个有限的区域，这个区域的大小是资料累积期的长短、该区域自然地理的均匀性、当地的地形以及产生降水的过程等的函数。用雷达和近年用卫星来定性和定量确定降水的空间分布。原理上，把三种区域性降水资料适当地综合成国家降水网络（自动雨量器、雷达和卫星），有望给使用大范围降水资料的用户提供足够精确的业务区域降水估计。降水的点测量结果是进行区域分析的基本数据源。然而，即使在某一点上最好的降水测量也只能代表一个有限的区域，这个区域的大小是资料累积期的长短、该区域自然地理的均匀性、当地的地形以及产生降水的过程等的函数。用雷达和近年用卫星来定性和定量确定降水的空间分布。原理上，把三种区域性降水资料适当地综合成国家降水网络（自动雨量器、雷达和卫星），有望给使用大范围降水资料的用户提供足够精确的业务区域降水估计。检测降水与鉴别降水类型的仪器不同于测量降水量的仪器。它们作为现在天气现象监测器。

标准雨量器和相互比对 几种类型的雨量器已用作标准雨量器。这些雨量器的主要设计特点是减少或控制风对降水捕捉率的影响，这种影响是造成不同雨量器性能各异的最严重的原因。受水口与地面齐平的雨量器已用作测量液体降水的标准雨量器（）。由于不存在风引起的误差，这种雨量器所收集的降水量比高于地面的雨量器要多（WMO，1984）。将雨量器放置在坑内，雨量器的口与地面齐平。雨量器与坑边要有足够的距离，以防雨水溅入。用高强度塑料或金属做成的（中央开口以放入雨量器）防溅网跨架在坑口，坑内要有排除积水的设备。WMO（1984）给出了这种坑式雨量器的设计图。用于固体降水测量的标准雨量器，称之为双栅式比对用标准（DFIR）。这种标准雨量器是在已有偏斜防风圈的Tretyakov雨量器的四周围以八角形的双层垂直栅栏。其设计图和说明已由Goodison, Sevruk and Klemm(1989)，WMO（1985)，在WMO关于固体降水测量器的比对结果报告中给出（Goodison等，将出版）。在附录6.A①中给出了用标准雨量器与雨量器进行比对的建议。。

历史资料与档案 • 降水测量对雨量器的安置特别敏感。为了更好地进行气候研究，必须详细记录测量方面的变化资料，并汇编成测站的历史沿革材料。 • 讨论场地的资料，这就是场地的详细描述，包括：雨量器周围主要障碍物的仰角，雨量器的外形，雨量器受水口离地高度以及测风仪器的离地高度。 • 观测方法上的任何改变也必须记录存档。 • 选址与安置 • 任何测量降水的方法都是为了获取在所要代表的区域（无论是天气尺度、中尺度或小尺度）真实降水的有代表性的样本。场地的选择和测量的系统误差一样都是重要的。 • 最贴近场地周围的风场的影响可引起当地降水量的增多或减少。通常，雨量器离障碍物的距离应大于障碍物与雨量器受水口高度差的两倍以上。对每一场地，应当估算其障碍物的平均仰角，并绘制平面图。场地不宜选择在斜坡或建筑物的顶部。测量降雪和/或积雪的地点应当尽量选在避风的地方，最好的地点是在树林或果园中的空旷地方，或在树丛或灌木丛间的空旷地方，或者在有其它物体能对各个方向的来风起到有效屏障的地方。 • 然而，对液态降水，采用与地面齐平的雨量器可以有效地减少风的影响和场地对风的影响，或采用下列方法使气流在雨量器受水口上方水平流动。这些方法，按其效果大小排列如下： • （a）将雨量器安装在有稠密而均匀的植被的地方。植被应当经常修剪，使其高度与雨量器受水口高度保持相同； • （b）在其它地方，可采用合适的围栏造成类似（a）的效果； • （c）在雨量器周围装防风圈。 • 雨量器周围地表可用短草覆盖，或用砾石或卵石铺盖，但应避免象整块混凝土那样坚硬而平整的地面，以防止过多的雨水溅入。

非自记雨量器 非自记或人工测量降水方法是需要由观测员作测量的方法。普通雨量器仪器通常使用的雨量器包括一个集水器，它置于漏斗的上方，漏斗则导向储水器，两次观测之间累积的水及融化的雪水就贮存在储水器中。在固体降水很经常并很重要的地方，要对雨量器作一些特殊的改动以提高测量的准确度。这些改动包括在雪季开始的时候，取下雨量器漏斗或准备一个特殊的雪十字架以防止落入的雪被风吹走。雨量器周围安置防风圈能减少因雨量器上方风场变形及吹雪所导致的误差。对降雨尤其是降雪建议使用防风圈。已有多种雨量器采用了防风圈（参见WMO1989a）。水储存在量器中可直接测量，或从储水器中倒入一量器中进行测量，或者用一根有刻度的尺直接测量储水器中的水深。对液态降水来说，集水器受水口尺寸的大小并不是关键，但如果固态降水的量比较大，则需要至少是面积为200cm2的，200cm2—500cm2的雨量器是最为适用的。对雨量器的主要要求如下：（a）集水器受水口的边缘必须尖锐，内壁垂直，外壁陡斜。用于测量降雪的雨量器，在设计上，要使湿雪在受水口边缘不易积聚，以免受水口口径因之变小；（b）要知道受水口的面积，其误差应不大于0.5%，正常使用条件下，结构上应保证受水口面积保持不变；

（c）集水器的设计应当防止水的溅入或溅出，对此可以通过足够深的垂直壁和倾斜角度足够大的漏斗（至少45°）来达到。下图给出了合适的设计；（c）集水器的设计应当防止水的溅入或溅出，对此可以通过足够深的垂直壁和倾斜角度足够大的漏斗（至少45°）来达到。下图给出了合适的设计；合适的雨量器集水器（d）构造上应尽量减少沾湿误差；（e）储水器的进水口要小，并应有效防止辐射以减少蒸发的损失。量筒应当用具有合适热膨胀系数的透明玻璃或塑料制成，并应清楚地标明它所适用的雨量器类型和尺寸。其直径应小于雨量器受水口直径的33%，直径越小，测量精确度越高。刻度应精细，一般来说，每隔0.2mm刻线，在整毫米刻线处要清楚地标明数字。也可以是每隔0.1mm刻线。2mm或大于2mm的标度最大误差不应超过±0.05mm，小于2mm的标度最大误差不应超过±0.02mm。测量小的降水量时，如想获得合适的精确度，可将量筒底部的内直径逐渐变小。为避免视线误差，读数时应使量筒保持垂直，并以量筒内水弯液面的底部作为水面位置。重复读取量筒背面的主要刻度线有助于减少此类误差。量尺材料应采用杉木或其他一些吸水不明显的毛细作用小的合适材料。如果储水器中已加入抑制蒸发的油，则木制量尺就不适用，在这种情况下，可以采用金属或其他便于除去油污的材料制成的量尺。非金属量尺应有一个黄铜底脚以避免磨损，并应根据雨量器受水口与储水器横截面的相对面积来刻度，至少每隔10mm标以数字，并应包括放入量尺时其本身所带来的修正量。量尺刻度任意点的最大误差不能超过±0.05mm。只要有可能，应当用容积测量法来检验量尺的测量结果。

（d）构造上应尽量减少沾湿误差； （e）储水器的进水口要小，并应有效防止辐射以减少蒸发的损失。量筒应当用具有合适热膨胀系数的透明玻璃或塑料制成，并应清楚地标明它所适用的雨量器类型和尺寸。其直径应小于雨量器受水口直径的33%，直径越小，测量精确度越高。刻度应精细，一般来说，每隔0.2mm刻线，在整毫米刻线处要清楚地标明数字。也可以是每隔0.1mm刻线。2mm或大于2mm的标度最大误差不应超过±0.05mm，小于2mm的标度最大误差不应超过±0.02mm。测量小的降水量时，如想获得合适的精确度，可将量筒底部的内直径逐渐变小。为避免视线误差，读数时应使量筒保持垂直，并以量筒内水弯液面的底部作为水面位置。重复读取量筒背面的主要刻度线有助于减少此类误差。量尺材料应采用杉木或其他一些吸水不明显的毛细作用小的合适材料。如果储水器中已加入抑制蒸发的油，则木制量尺就不适用，在这种情况下，可以采用金属或其他便于除去油污的材料制成的量尺。非金属量尺应有一个黄铜底脚以避免磨损，并应根据雨量器受水口与储水器横截面的相对面积来刻度，至少每隔10mm标以数字，并应包括放入量尺时其本身所带来的修正量。量尺刻度任意点的最大误差不能超过±0.05mm。只要有可能，应当用容积测量法来检验量尺的测量结果。

常规气象仪器（人工） SDM6型、SDM6A型雨量器概述雨量器是用来收集降水的专用器具，并通过与之配套的雨量量筒，用来测定以毫米为单位的降水量。 SDM6型雨量器为传统产品，承水口使用铸铜件，筒身、大漏斗使用镀锌铁板锡焊成型。 SDM6A型雨量器，整体结构采用不锈钢材料，造型美观大方、耐候性好，使用寿命更长。

技术参数型号技术参数 • SDM6型SDM6A型承水口面积314cm2 • 承水口内径φ200+0.6 0mm • 雨量量筒的标度范围0.05mm～10mm • 雨量量筒的最小分度0.1mm • 储水器的容量2000mL～2500mL • 正常工作环境条件-50℃～45℃ • 外形尺寸φ210mm×792mm、φ225mm×770mm • 重量3.8kg 、4.7kg

注：设计与计算 设有20CM口径量杯,只知道降水量重为376.8克,那降水量是12.0MM M=ρV ρ为水的密度,1g/cm^3V=Sh=M/ρ S=πr^2h=V/S

操作 • 读数时，应使量筒保持垂直，观测者应注意视线误差。每次观测后，应立即对非自记雨量器收集到的雪立刻进行称重或将其融化，再用有刻度线的量筒进行测量。也可以一起称重，这是有若干优点的方法。先称出储水器和水的总重量，再减去储水器的已知重量。这种方法没有水溅出的危险，并且任何附着在筒壁上的水也包括在所称的重量之中，这是很普通的方法，简易可行。 • 校准与维护 • 无论选择何种尺寸的集水器，量筒或量尺的刻度都应与之相匹配。雨量器的校准包括检查雨量器受水口的直径并确保它在允许的误差范围内。校准还包括对量筒或量尺的容量值检查。 • 常规维护应当包括：随时对雨量器的水平状态进行检查，以防超出限度（参见Rinehart，1983和Sevruk，1984）；外储水器及刻度在任何时候都要使其内外部分保持干净，这可通过使用长柄刷、肥皂水和清水洗刷达到，应当按要求更换破损部件；在有可能的地方，雨量器周围的植被应当修剪到5cm高；应对仪器的安置状况进行检查并作出记录。

储水式雨量器 • 储水式雨量器是在遥远和人迹罕至地区用于测量整个季节的总降水量。这种雨量器包括带漏斗的集水器，漏斗导向一个能足够储存整个季节降水量的大的储水器（或者是多雨地区的月总量）。为减少蒸发，应在储水器内放入一层厚度不小于5毫米的合适的油或其它蒸发抑制剂以减少水分蒸发（WMO 1972），降水应能顺畅地通过油层并沉降到油层下的防冻溶液中。 • 为使落入雨量器中的雪变为液态，应在储水器中加入防冻液。防冻液要保持均匀分散状态。按重量计算，将37.5%的商品氯化钙（纯度78%）和62.5%的水混合配成效果满意的防冻液。乙二醇的水溶液或乙二醇与甲醇混合的水溶液也可以选用。后者价格较高，但腐蚀性比氯化钙小，而且在雨水混入后其防冻液浓度变低时，仍能保持其防冻作用。最初放入储水器中的溶液容量应不超过雨量器总容量的33%。

在一些国家，这种防冻液和油被认为是有毒的消耗品，是有害于环境的。应从当地环境保护机构取得处理这些有毒物质的指导准则。在一些国家，这种防冻液和油被认为是有毒的消耗品，是有害于环境的。应从当地环境保护机构取得处理这些有毒物质的指导准则。 • 将储水器内收集到的降水通过用称重或测容积就可得到季节性降水量，测量容积时，应仔细考虑季初放入储水器中的油和防冻液的容量以及液体的收缩。可以像普通雨量器一样施加修正。 • 在边远地区储水式雨量器的使用和维护面临着一些问题，如雨量器被雪覆盖，对自记测量的雨量器的位置难以找到等，这些都需要实施专门的管理。对这些雨量器的数据作质量评估时要特别注意。

雨量器的误差与修正 • 误差与修正在某种程度上适用于大多数雨量器，包括自记的和非自记的仪器。 • 修正下述部分的或全部的误差项，可以估算降水量的真实值： • （a）在雨量器受水口上方，由于系统的风场变形而导致的误差，一般对降雨为2%—10%，对降雪为10%—50%； • （b）由于沾湿集水器内壁导致的沾湿误差； • （c）倒空储水器时导致的沾湿误差，b、c两项加起来，一般夏季为2%—15%，冬季为1%—8%； • （d）储水器内水分蒸发导致的误差（在炎热气候条件下尤为重要）为0%—4%； • （e）由于吹雪或飘雪导致的误差； • （f）溅入的或溅出的水导致的误差，为1%—2%； • （g）随机误差和仪器误差。 • 前6项误差是系统性误差，是按其重要性顺序排列的。由吹雪或飘雪，以及溅入的或溅出的水导致的净误差可正可负，而由风场变形或其他因素导致的系统误差为负值。由于e项和f项的误差值难以量化，对大多数雨量器的数据调整的一般模式采用以下形式： • 其中，为调整后的降水量，为风场变形影响的调整系数，为集水器收集到的降水量，为雨量器测量到的降水量，为集水器内壁沾湿损失的调节量，为储水器倒空后沾湿损失的调节量；为储水器内蒸发损失的调节量。 • 这些修正用于日降水总量或月降水总量的测算，或在某些场合中，也可用于单次降水的测算。

自记雨量计 • 降水量自动记录比人工观测有更好的时间分辨率，而且也能减少蒸发和沾湿误差。自记雨量计当然也受风的影响。 • 在一般应用中，有3种形式的自记雨量计：称重式雨量计、翻斗式雨量计和浮子式雨量计。只有称重式自记雨量计适用于所有类型的降水记录，其他两种在大多数情况下只适用于降雨量测量。

称重式自记雨量计 仪器 • 这种仪器利用一个弹簧装置或一个重量平衡系统，将储水器连同其中积存的降水的总重量作连续记录。所有降水，包括固体和液体形式，在其降落时就记录下来。这种雨量计通常没有自动倒水的装置，其容积（在倒水前的最大蓄积量）相当于量程从150mm到750mm。这类雨量计必须使之保持最小的蒸发损失，为达到此目的，可向储水器内添加足够的油或其他蒸发抑制液，在水面上形成一层薄膜。由于强风破坏平衡而引起的困难，可通过一种油阻尼装置予以减少，或者假如目前的工作已有实质性进展，就可以设计一个合适的微处理器从读数上消除这种影响。因为对固体降水在记录前不要求融化，因此称重式自记雨量计特别适用于记录雪、冰雹、雨夹雪。冬季到来前，须向储水容器内注入防冻液（见6.3.2节）以融化固体降水。防冻液的用量要依据预测降水量的多少以及预测在最小浓度时的最低温度来决定。 • 用校准的弹簧对集水器作重量测量，通过一组杠杆或滑轮把垂直位移变为角位移，再通过机械把角位移传递到自记钟钟筒或带状记录纸上，或通过转换器进行数字化记录。这些类型的雨量计的准确度与它们的测量和/或记录特性有直接关系，这些特性由于制造厂家不同而有所不同。

DSH1型全天候称重降水量计 • 概述 • DSH1型全天候称重降水量计是高精度的降雨、降雪测量仪器，通过附加的光学探测传感器，能准确分辨出温度、风、尘、沙等对观测数据的影响，消除虚假数据，保证测量准确性。具有测量精度高、稳定性好、维护方便，可对温度和风的噪声进行过滤等特点，广泛应用于气象、环保、农业及交通等领域。 • 技术参数 • 容量： 406mm • 灵敏度： 0.01mm • 分辨力： 0.01mm • 最大允许误差： ±0.1mm • 入水口直径： φ203mm • 工作温度范围： -35℃ ～ 50℃ • 电源要求： 12 V DC 15 mA平均电流 • 外形尺寸： φ254mm×762mm

翻斗雨量计 • 翻斗雨量计适用于降雨率和降雨累计总量的测定，降雨率的测定可达200mm.hr-1甚至更高。 • 6.5.2.1仪器 • 这种仪器的工作原理很简单。一个分隔成两部分的轻金属容器或斗，置于一个水平轴上并处于不稳定平衡的状态。在其正常位置时，斗应停靠在两个定位销之一上，定位销使斗不致完全翻转。雨水由集水器导入斗的上部，设定的雨量进入斗的上部分后，斗变得不稳定并倾倒至另一停靠位置。斗的两部分设计成这样一种形式：雨水会从斗的较低部分流空，与此同时，继续降落的雨水落入刚进入位置的斗的上部。随着斗的翻转运动可用以操作一个继电器开关，使之产生一个由不连续的步进脉冲构成的记录，记录上每一步的距离代表技术指标规定的小量降雨发生的时间。如果需要详细的记录，规定的雨量不应超过0.2mm。 • 翻斗的翻转需要短暂而有限的时间。在其翻转的前半段时间，可能会有额外的雨水流入已经容纳规定雨量的斗内。在大雨时（250mm.hr-1），这一误差十分显著。但这种误差是可以控制的，最简单的方法是在漏斗底部安装一个类似虹吸管的装置引导雨水以可控的速率流入斗内。这会平滑掉短时降水强度的峰值。此外，还可附加一个装置以加快斗的翻转过程；主要是利用一个小薄片受到从集水器注入的雨水冲击，从而给斗施加一个随降雨强度而变化的额外的力。 • 因为翻斗雨量计适合于数字化方法，所以对自动天气站特别方便。由触点闭合所产生的脉冲，能用数据记录仪进行监测，还能对选择时段的脉冲进行合计以提供降水量值。翻斗雨量计也可采用图形记录器。

概述 • 雨量传感器用来测量降雨量及降雨强度。采用单翻斗式技术原理，其输出的开关信号，通过电缆直接与数据采集系统连接，适用于自动气象站及雨量站使用。 • ·SL2-1型雨量传感器，测量分辨力为0.1mm感量，系引进德国先进生产技术，具有测量精度高，测量数据可靠等特点，是当今世界各国广泛采用的雨量测量装置。 • ·SL2-1A型雨量传感器，测量分辨力为0.1mm感量，配有加热系统，可用于冬季测量降雨及降雪。 • ·SL2-2型雨量传感器，测量分辨力为0.2mm感量，已获得国家实用新型专利，填补了我国0.2mm感量单翻斗雨量传感器的空白。

浮子式雨量计 在这类雨量计中，雨水流入装有浮子的浮子室中，当浮子室内的水面上升时，浮子随水面升高而垂直移动，通过适当的机构带动自记笔在自记纸上移动。通过对集水器受水口、浮子、浮子室三者大小的调整，任何样式的自记纸都可以采用。为了提供一个有用时段（一般要求24小时）的记录，或者是将浮子室做得很大（在这种情况下使得自记纸的比例压缩），或者是提供一种机制，当浮子室内水满时能自动快速地将水排尽，使自记笔回到自记纸的底线上。通常是采用虹吸管方式。实际的虹吸过程应该在预定的水位上精确地开始，在虹吸过程的开始或结束，都不能有水的滴漏，一次虹吸过程的时间应不超过15秒。在有些仪器中，浮子室组件安装在刀口上，使装满水的浮子室失衡，而水的涌动促进了虹吸过程，当浮子室排空后，浮子室会回复到原来的位置。有的自记雨量计有一个强迫虹吸装置，虹吸过程不超过5秒钟。有一种强迫虹吸装置是具有一个与主浮子室分开的小室，用来收集在虹吸过程中继续降落的雨水，待虹吸过程结束后将水排入主浮子室中，以保证降雨总量的正确记录。在冬季，如果浮子室内收集的水有结冰的可能性，则有必要在雨量计内部安装加热装置（最好用恒温仪控制）。这样可使浮子和浮子室免受损害，并使在结冰期间的降雨量仍得以记录下来。在有电源的地方，用小型加热器或电灯就很合适，没有电源的地方需要用另外的能源。一种简便方法是利用一段短的加热丝缠绕在集水器四周，并与大容量电池相连接。提供的热能必须保持在能防止结冰的最低需要水平，因为热量能使雨量计上方空气产生垂直运动和增加蒸发损失，从而降低观测的准确度。由于风和融雪的蒸发，没有防风圈的加热式雨量计的捕捉率会大大偏低，这在一些国家已有报道。

概述（国产、机械式） 虹吸式雨量计用于连续记录液态降水量，并可用来测定降水强度和降水起止时间，适用于水文、气象等行业使用。 DSJ2型虹吸式雨量计为传统产品，承水口使用铸铜件，筒身使用镀锌铁板锡焊成型。 DSJ2A型虹吸式雨量计除保留DSJ2型虹吸式雨量计全部技术特点外，外壳选用不锈钢和PC/PE材料，其耐候性更好、美观、大方，已获得国家外观设计专利。

型技号术数参

露、积冰和雾降水的测量露和叶片湿润程度的测量露、积冰和雾降水的测量露和叶片湿润程度的测量露的生成主要是在夜间，虽然量不大且随地点不同而变化，但在干燥地区却很重要。在非常干燥的地区，凝露的量可能与降水的量相当。植物叶片暴露在由露、雾和降水形成的液体水分中，对于植物病害、昆虫活动以及作物收割和加工处理等起着重要的作用。为了评价露在水文学方面的作用，区别露的形成是很有必要的。（a）由于大气中的水分向下输送，而在冷却的物体表面凝结成的露，称为“降露”。（b）从土壤和植物蒸发的水汽在冷却的物体表面凝结成的露，称为“蒸馏露”。（c）由叶片渗出的水所凝结成的露，称为“吐水露”。这三种形式的露可同时作用并形成观测的露。但只有第一种对地表面提供了外加的水，而第三种通常造成水的净损失。此外还有一种水分源是由雾或云中的细小水滴形成的并被叶片和细枝收集后滴落或顺着枝干流到地面。所有形式的露降水有时称为“神秘的降水”。在规定时间内，在给定的表面上所生成的露，通常以kg·m-2或以露厚mm为单位表示。露量的测量应尽可能准确到0.1mm。叶片的湿润程度可以描述为轻、中、重，但最重要的测量是其开始时间或持续时间。

积冰的测量 • 几种现象可导致冰在物体表面累积。 • 冷冻降水形成的积冰称为雨凇，这种形态的冰最具破坏性。它可以对树、灌木、电话线路及供电线路等造成多方面的破坏，还会使道路和机场跑道处于一种危险状态。白霜（通常称之为霜）是露点温度在冰点以下的空气冷却至饱和状态而形成的。 • 白霜通常是由直接凝华在小直径物体（如树枝、植物茎干、叶片边缘、线、杆等）上而形成的连结状冰晶的沉积。 • 雾凇是一种白色或乳白色的不透明冰粒沉降物，它是过冷却水滴接触到暴露物体时快速冻结而形成的。

路面上的冰 为了支持路面警报工作和路面维护工作，用于检测和说明路面和跑道上结冰状况的传感器已研发并用于业务。采用组合的测量，可以检测湿雪和干雪及各种形式的冰。首先是采用埋入路面并与路面齐平的两个电极，作为用来测量路面导电率的传感器，它能很快地区别干燥和潮湿的路面。第二种是离子极化率测量法，它能测定表面载电荷的能力；给一对电极以短时间少量充电后，用同一对电极测量残存电荷，当有带自由离子的电解质（如盐水）时，残存电荷就多。对极化率和导电率都进行测量就可能区分干燥、潮湿和有水的表面，以及霜、雪、白冰及某些除冰的化学制剂。但是，非结晶的黑冰的导电率在某些条件下与水不易分辨，因此用这两种传感器都不能检测出危险的黑冰。要解决这一问题就要在这个系统中增加第三种专用的电容测量装置以检测具有独特结构的黑冰。

雾降水的测量 • 雾由在地面以上的悬浮在大气中的微小水滴组成的云状物。雾滴的直径大约在1—40μm，下降速度从小于1cm s-1到接近5cm s-1。事实上，雾滴的下降速度很慢，以致于微风就可以让水滴作近似的水平运动。在雾形成的时候，水平能见度一般低于5km，当温度与露点之差超过2℃时很少能观测到雾。

降雪和积雪的测量 降雪是指在一段时间内（一般24小时）降落的新雪深度，但不包括飘雪和吹雪。为了测量深度，雪这一名词还应包括直接或间接地由降水形成的冰丸、雨凇、冰雹和片冰。雪深通常指观测时地面上雪的总深度。积雪的水当量是融化积雪而得到的水的垂直深度。

降雪深度 • 在开阔地上的新雪深度用有刻度的直尺或标尺作直接测量。为了得到一个有代表性的平均值，应当在认为没有吹雪的地方进行次数足够的垂直测量。

积雪深度的直接测量 • 将雪尺或有同样刻度的测杆插入雪中至地表面来进行地面积雪深度的测量。在开阔地带，由于积雪被风吹起而重新分布，加之下面可能埋有冰层，使得雪尺不能插入，用这种方法去获取有代表性的雪深测量会有些困难。要注意确保测出总深度，包括可能存在的冰层深度。在每个观测站要作多次测量并取其平均。

雪水当量的直接测量 • 测量水当量的标准方法是用采雪管采出样芯并称其重量。这是很多国家测量水当量的常用方法，是雪测量的基础。这个方法包括：既可融化每一样本并测量其液体重量，也可以称取冻结的样本重量。可以用经过测量的定量热水或热源来融化样本。

雪枕 • 各种材料制作的大小不同的雪枕，可用于测量枕上的积雪重量。最普通的雪枕是用橡胶材料制成的直径为3.7m的圆而扁平的容器，其中充有甲醇与水混合的或甲醇-乙醇-水溶液的防冻液。雪枕安装在地面上，与地齐平，或者埋在一薄层土或砂下。为了避免雪枕受损坏和使积雪保持其自然状态，最好在安置场地周围用栅栏围住。

放射性同位素雪量器 • 放射性同位素雪量器是用来测量积雪水当量的总量和/或提供密度廓线。它不会造成样本的破坏，可用于现场记录和/或遥测系统。几乎所有系统都是基于水、雪或冰能对辐射造成衰减的原理。正如其它的点测量一样，要把点测值当作区域指标值来使用，选择有代表性的测点位置就很重要。

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降 水 测 量 （雨量）