降水观测的仪器主要有雨量器、虹吸式雨量计、翻斗式雨量计。
雨量器组成部分包括:
(1)雨量筒:用于承接降水量;
(2)雨量杯:用于测量降水量;
若承接口的半径为R,量杯的半径为r,则降水量1mm时,在量杯中应为hmm,即:
我国现用的雨量器R=10cm,r=2cm。由此可知,桶内积水深度为1mm时,量杯内水深为25mm,因此,可将量杯上每2.5mm刻制一条线,代表降水量为0.1mm。
虹吸式雨量计的测量原理
包括:承接口、漏斗、自记系统(自计钟、自记纸、自记笔)、浮子、浮子室、虹吸管、盛水器等。当有液体降水时,降水从承接口经漏斗进入浮子室。浮子室是一个圆桶容器,内装浮子,外接虹吸管,降水使浮子上升,带动自记笔在钟筒自记纸上画出记录曲线。当自记笔尖升到自记纸刻度的10mm时,浮子室内的水恰好上升到虹吸管顶端,虹吸管开始迅速排水,使自记笔尖回到刻度“0”线,重新开始记录。因此,自记曲线的坡度可以表示降水强度。
翻斗式雨量计的测量原理
翻斗式雨量计由感应器、记录器、电源组成;
感应器安装在室外,由承接器、上翻斗、计量翻斗、 计数翻斗、干簧管组成; 记录器安装在室内由:计数器、记录系统、电路控制系统组成;
感应器的工作过程是,承接器中收集的降水通过漏斗进入上翻斗,当降水积到一定量时,由于水的重力作用,使翻斗翻转,使降水进入汇集漏斗。由汇集漏斗进入计量翻斗,当计量翻斗中的降水量为0.1mm时,计量翻斗将降水倒入计数翻斗,使计数翻斗翻转1次。
计数翻斗翻转时,与它相联的磁钢对干簧管扫描一次。干簧管因磁化而瞬时闭合一次,这样,降水量每达到0.1mm,就送出一个开关信号,通过记录器在记录纸上记下0.1mm的降水量。即:降水→承接器→上翻斗→汇集漏斗→计量翻斗→计数翻斗翻转一次→送出一个信号→记录一个0.1mm的降水量。