最高温度表

最高温度表是指測定一定時段內最高温度的温度表。其構造特點是毛細管較細，液體為水銀。在玻璃球部焊有一根玻璃針，其頂端伸至毛細管的末端，使球部與毛細管之間的通道形成一個極小的狹縫。升温時，水銀體積膨脹，通過狹窄處上升；降温時，球部水銀體積收縮，狹窄處水銀柱斷裂，細管內的水銀柱留在原處，頂端示度即為該時段的最高温度。觀測後輕輕甩動温度表，使細管中的水銀下落與球部水銀相接，然後平放原位，待下次觀測。

升温時，球部水銀膨脹，水銀熱膨脹係數大於玻璃熱膨脹係數，水銀被擠進毛細管內；但在降温時，毛細管內的水銀不能通過狹縫退回到球部，水銀柱在此中斷。因此，水銀柱頂可指示出一段時間內的最高温度。

當觀測完時，需要由人工將毛細管中的水銀復位。

地面最高温度採集器採用鉑電阻感應探頭和水銀温度球一半埋入0cm地面，兩種温度感應器分別主要吸收空氣熱量、地面熱量和吸收太陽輻射熱量。感應器吸收空氣熱量和地面熱量，是通過分了熱運動方式進行能量傳遞，太陽輻射熱量為直接吸收。又由於地面吸收太陽輻射能力遠大於空氣吸收太陽輻射能力(除地面有積雪外)，所以地面温度通常高於空氣温度，因此感應器的主要感應熱量來源為吸收地面熱傳遞和太陽輻射。 ^[2] 

最高温度表的結構特點：毛細管較細，液體為水銀。在玻璃球部焊有一根玻璃針，其頂端伸至毛細管的末端，使球部與毛細管之間的通道形成一個極小的狹縫。

安裝：最高温度安裝在温度表支架下橫樑的一對弧形鈎上，感應部分向東稍向下傾斜。高出乾濕球温度表球部3cm。

最高温度表每天20時觀測一次，讀數記入觀測簿相應欄中，觀測後進行調整。編髮天氣報告或加密天氣報告的氣象站，在規定的時次進行補充觀測，觀測後也必須進行調整。

觀測最高温度表時，應注意温度表的水銀柱有無上滑脱離窄道的現象。若有上滑現象，應稍稍抬起温度表的頂端，使水銀柱回到正常的位置，然後再讀數。

在觀測中發現最高温度表水銀柱在窄道處斷開時，應稍稍抬起温度表的頂端使其連接在一起。若不能恢復，則減去斷柱的數值作為讀數，並及時進行修復或更換。有關情況要在觀測簿的備註欄註明。

氣温在-36.0℃以下時，停止最高温度表的觀測，記錄從缺，並在觀測簿的備註欄註明。

用手握住表身，感應部分向下，臂向外伸出約30°，用大臂將表前後甩動，甩動方向與刻度磁板面平行，毛細管內水銀就可以下落到感應部分，使示度接近於當時的乾球温度。

調整時，動作應迅速，儘量避免陽光照射，也不能用手接觸感應部分。不要甩動到使感應部分向上的程度，以免水銀柱滑上又甩下，撞壞窄道。調整後，把表放回到原來的位置上時，先放感應部分，後放表身。

⑴ 同乾球温度表。

⑵ 在温度下降時，最高温度表的水銀柱有時也會回縮到感應部分，遇到這種情況，應立即換用備份表，報廢該故障表。

在地面氣象觀測工作中，時常會遇到地面最高温度表記錄出現“異常”的情況，即地面最高温度表記錄與地面0cm温度表記錄互相矛盾，包括地面最高温度表記錄值明顯偏高或明顯偏低兩種情況。地面最高温度明顯低於當日地面0cm某時次(多為14時)温度的現象在實際中比較常見，對於這類異常記錄，觀測員在挑選當天地面極端最高温度時比較容易發現且予以糾正。但與此相反，對於地面最高温度明顯高於地面}m温度的異常，由於出現幾率較少，不易判斷，容易被忽視。但是，不論最高温度表異常偏高還是異常偏低，都將對記錄的“三性”產生影響。

（1）儀器安置

地面3支温度表安置合格以後，地面Ocm温度表不用移動，能較長時間的保持原狀態，即1/2表身埋人土中，與土壤密貼，接觸面積基本上無變化。而最高温度表每天20時都需要調整，而後重新安置，實際工作中，有時觀測員在調整後即將温度表放回原處，沒有細心的將土壤回填到表身四周，造成地面最高温度表與土壤接觸面積明顯減少，特別是地温場土壤嚴重板結後，接觸面積相當小，地面最高温度表感應部分因直徑比表身小，有時感應部分呈懸空狀態，所感應的已不再是地表温度，而是地面以上貼地層氣温，其記錄的地面温度極值會明顯降低。

另外一種情況也會引起地面最高温度偏低，即地温地段土壤板結後，在放置温度表處形成一條淺溝，當有降水時，使該處少量積水，這樣温度表處的土壤含水量增大，導致土壤熱容量增大，使升温過程中温度表周圍升温較慢，地面最高温度偏低。

（2）儀器性能

由於地面最高温度表與Ocm温度表的材質、結構、測温液質量等的差異，使地面最高温度表與Ocm温度表的靈敏度略有不同，這也可能導致地面温度表記錄異常。如某一天地面温度升温極值恰好出現在14時，因地面最高温度表“反應”較慢，還未能“記錄”下極值，遇上降温過程，從而造成當天地面最高温度低於Ocm温度。

（3）地温場維護

由於在地温場日常維護中，疏鬆了板結後的土壤，雖然翻了表土，但由於工作不夠細，使地温表四周接觸的土塊大小相差懸殊或翻土深度不一致，導致地面最高温度表與Ocm温度表接觸部分的土壤熱容量和導熱率產生差異，二者升温幅度不一樣而出現異常記錄。

在觀測最高温度時，讀數時的温度往往低於瞬時最高值。温度表中的水銀柱瞬時最高值過後就出現了冷縮。此時最高温度的實測值T_OM就比最高温度的實際值T_M要小一些，T_M與T_OM的差值△T就是最高温度表的特有誤差(簡稱特有誤差)，即：

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根據上述分析，提高地面温度觀測的準確性，除了選用良好的儀器，最重要的措施:正確地安置儀器，維護好地温場地，隨時保證地温場的平整疏鬆，特別是降水結束後，應及時耙松，3支温度表安置狀況要一致，耙過的土壤的深度和顆粒要均勻一致;每次調整最高、最低温度表，放回原處後，還需細心向表身四周填土，確保幾支温度表安置狀況一致。 ^[4] 

地面最高温度和最高氣温均採用鉑電阻傳感器和水銀温度表進行數據採集，唯一不同的是地面最高温度採集器安裝在地温場中，最高氣温採集器安裝在百葉箱中。顯而易見，安裝位置的不同造成了兩者誤差不同的產生。前者安裝在地温場中，無任何遮擋，受陽光直射;後者安裝在白葉箱中，有遮擋，不受陽光直射。且前者感應地面温度，後者感應空氣温度。在長期的實際觀測中，均未發現白動站觀測和人工觀測最高氣温出現普遍較大誤差較大現象。兩種觀測方式不同可以直接證明是否受陽光直射和感應介質是否相同是造成這兩種氣象數據觀測誤差不同的最主要因素。

地球大氣上界的太陽輻射光譜的99%以上在波長0. 15-4. 0微米之問。大約50%的太陽輻射能量在可見光譜區(波長0. 4-0. 76微米)，7%在紫外光譜區(波長<0. 4微米)，43%在紅外光譜區(波長>0. 76微米)，最大能量在波長0. 475微米處。白一葉箱阻擋了絕大多數的太陽直接輻射，所以最高氣温度感應器吸收太陽輻射很少，主要通過吸收周圍空氣熱量進行空氣温度感應。

不論温度感應器是安裝在地温場還是白葉箱中，感應器的熱傳導率均恆定不變，所以安裝環境的不同，並不是影響感應器吸收熱運動能量的主要因素。

綜上所述，最高地面温度感應器和最高氣温感應器感應温度的方式主要區別為是否受太陽輻射。所以是否有日照成為決定地面最高温度和最高氣温觀測誤差不同的主要因素。在實際工作中，我們也可以很容易的發現，絕大多數白動站與人工觀測地面最高温度誤差較大均出現在有日照天氣。 ^[2]