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读科普 释水文 : 雨量计的发展史

2018/09/0690 作者:佚名
导读:(2018年05月25日07时) 25日:湘西州、张家界、常德、益阳、岳阳多云转阴天有中等阵雨或雷阵雨,部分大雨,局地暴雨,衡阳、永州、郴州、株洲多云间晴天,其他地区多云转阵雨或雷阵雨;湘北南风转北风3级,其他地区南风3级;最高气温湘西北

(2018年05月25日07时)

25日:湘西州、张家界、常德、益阳、岳阳多云转阴天有中等阵雨或雷阵雨,部分大雨,局地暴雨,衡阳、永州、郴州、株洲多云间晴天,其他地区多云转阵雨或雷阵雨;湘北南风转北风3级,其他地区南风3级;最高气温湘西北31-33℃,其他地区34-36℃,最低气温湘西、湘北21-23℃,其他地区25-27℃;

26日:阴天有小到中等阵雨或雷阵雨,其中湘西州南部、怀化、邵阳、娄底部分大雨,局地暴雨。

5月25日8时红外卫星云图

“青春践初心,科普我先行”

青年水科普知识宣讲比赛 二等奖作品

“青春践初心,科普我先行”青年水科普知识宣讲比赛由厅直团委、省水利学会主办,旨在通过科普的形式,宣传、推介、普及水利有关科学知识、科学理念、科学方法,为节水护水青年志愿服务队伍储备专业人才。此次获奖选手均被授予省水利厅志愿服务“水利科普大使”荣誉勋章。

——好雨知时节,当春乃发生。随风潜入夜,润物细无声。

微风吹过,雨帘斜了,像一根根的细丝奔向草木。雨落在了小草上,草儿轻轻地在微风中摇动;雨滴在了泥土里,只听得几声蛙叫,一会儿的功夫就消失不见了。雨越下越大,一条条雨线,犹如一根根钢针,密密地插入大地深处。

降雨是一种常见的自然现象。人们为什么要衡量雨水大小?又是通过什么来判定雨量的呢?今天,我想给大家讲讲关于雨量计的发展史。

早在远古时期,人们以狩猎为主,用自制的木头和石材做武器,捕捉动物,养育后代。而到了农耕时期呢,饲养动物以及耕种粮食作物,逐渐替代了大部分的野外狩猎。风调雨顺的时候啊,人们就粮谷满仓,牛羊成群。可是到了暴风雨等洪涝天气时呢,人民却饥寒交迫,只能背井离乡了。这样的遭遇啊,让人们深刻体会到了暴雨等洪涝天气对于生活的影响,变得开始关注起天气变化来。为了能够提前躲避大自然的灾害,人们用最原始的方法测量雨量的大小,了解天气,积累经验。

公元前1000年的周朝初年,在史书“小史掌邦国之志”中,就有记载天下的旱涝情况。公元前7世纪,春秋时期杰出的政治家,著名的军事家管仲,曾用地下水位来确定旱涝等级。公元前3世纪的秦王朝,制定了要求全国各地上报雨泽的制度。

秦朝之后,报雨制在各个朝代得以延续,并逐步规范为雨水不足,雨水过多,雨水适宜三个等级。到了1247年,宋代著名数学家秦九韶,开始研究雨量的计算。这里我们现在看到的图片:“圆瞿”,就是当时的量雨工具了。虽然这些量雨器只是一般的盛水容器,还不够完善,但它可以算得上是雨量器的雏形。他的雨量计算方法是将雨水折合成平地雨量,这与现在的雨量概念相契合。而他的计算方法可以算得上是世界上最早的雨量计算法,为今后的雨量测定奠定了理论基础。

中国具有长期上报雨泽的实践,有完备的观测,计算雨量的理论。我们水文的雨量计是由人工雨量计、虹吸式雨量计发展到了如今广泛应用的翻斗式雨量计。人工雨量计由承雨口、滤网、外筒、引水管、储水瓶等部分组成。降水时承雨口中的雨水经滤网、引水管注入储水瓶,瓶上的刻度值为1mm降水量,可以方便地用于人工观测降水量。在每次降水后,只需将储水瓶中的水倒出,然后将引水管重新插入到储水瓶中即可进行下一次降水过程的观测。

虹吸式雨量计由承雨器、虹吸、自记和外壳四个部分组成。在承雨器下有一浮子室,室内装一浮子与上面的自记笔尖相联。雨水流入筒内,浮子随之上升,同时带动自记笔上抬,在自记纸上绘出一条随时间变化的降水量曲线。当浮子室内的雨水达到虹吸管的顶部时,虹吸管便将浮子室内的雨水在短时间内迅速排出而完成一次虹吸。虹吸一次,雨量为10毫米。如果降水现象继续,则又重复上述过程。最后我们可以看出一次降水过程的降雨强度、起止时间,并测算出降水量。

翻斗式雨量计由承水器、翻斗、干簧开关等构成。雨水由承水口进入承水器,经漏斗流入翻斗,当积水量达到一定高度(比如0.5毫米)时,翻斗失去平衡进而翻倒。而每一次翻斗倾倒,都会向记录器输送一个脉冲信号,遥测终端将雨量记录下来。一般情况下,翻斗翻倒一次,降雨量为0.5毫米。如此往复即可将整个降雨过程测量下来。

从远古时期的“天地测雨”,到现在的降雨自动化测量工具,量雨设备的每一次进步都倾注了先辈们大量的心血和智慧,经历了一个漫长而艰苦的过程,成为了水文发展历程中,不可磨灭的印记。

听,淅淅沥沥的雨声停了,一阵清风扑面而来,还夹杂着雨后泥土的芬芳。未来的雨量计会发展成什么样呢,答案尽在我们手中,让我们尽情的去探索吧!

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