气象监测设备都有哪些种类

气象监测与人类生产生活的各个方面息息相关，从日常出行安排，到农业、航空航天、航海运输等关键领域，精细的气象信息都是不可或缺的。而这一切，都依赖于各种各样的气象监测设备。这些设备各司其职，共同为我们捕捉大气中的每一丝变化，下面就来详细介绍常见的气象监测设备种类。

风速风向监测设备

风杯风速计：结构上由三个或四个半球形风杯构成，当风力作用时，风杯绕垂直轴旋转，且转速与风速成正比。我们通过测量风杯的转速，并经过特定换算就能得到风速值。风杯风速计结构简单，坚固耐用，是常用的风速测量仪器之一。

螺旋桨式风速计：利用螺旋桨在风中的旋转来测定风速。螺旋桨的旋转平面与风向垂直，其转速和风速紧密相关，通过传感器测量转速并转化为风速数据。它适用于测量较高风速的场景，常见于气象站和一些大型气象监测场合。

风向标：主要用于指示风向，通常由箭头和尾翼组成，箭头始终指向风吹来的方向。风向标既可以通过机械传动装置与刻度盘相连，让人直接读取风向角度；也能借助电子传感器将风向信号转换为电信号，传输到数据采集系统中进行处理和记录 。

大气温湿压监测设

温度监测

玻璃液体温度计：这是为常见的温度测量仪器，运用液体热胀冷缩的原理工作。比如温度计，受热时膨胀，沿毛细管上升，我们依据刻度即可读取温度值。它具有结构简单、成本低、精度较高的优点，广泛应用于气象站、实验室以及日常生活中。

热电偶温度计：基于热电效应，由两种不同金属导体组成闭合回路，当两端温度不同时，回路中会产生热电势，通过测量热电势就能确定温度。它响应速度快、测量范围广，常用于工业和气象监测中的高温测量。

热敏电阻温度计：利用半导体材料的电阻随温度变化的特性。热敏电阻分为正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC），在气象监测中 NTC 热敏电阻较为常用，其电阻值随温度升高而降低，具有灵敏度高、体积小、响应快等优点。

湿度监测

毛发湿度计：利用脱脂毛发随湿度变化而伸缩的特性。毛发吸湿后伸长，干燥时缩短，通过机械传动装置带动指针指示湿度值。它结构简单、成本低，但精度相对较低，常用于一些对精度要求不高的场合。

干湿球湿度计：由两支相同的温度计组成，一支是测量环境温度的干球温度计，另一支是感温球部包裹着湿润纱布的湿球温度计。由于水分蒸发吸热，湿球温度低于干球温度，根据干湿球温度差和当时的气压，通过查表或公式便能计算出相对湿度。这种方法测量精度较高，是传统的湿度测量方法之一。

电容式湿度传感器：基于湿敏材料的电容值随环境湿度变化的原理。当环境湿度改变时，湿敏材料的介电常数发生变化，进而导致电容值改变，通过测量电容值来确定湿度。它具有响应速度快、精度高、易于集成等优点，广泛应用于现代气象监测设备中。

气压监测

空盒气压表：利用金属空盒（弹性元件）随气压变化而产生形变的原理。当气压变化时，空盒的弹性变形通过机械传动机构带动指针指示气压值。它携带方便、使用简单，常用于野外气象观测和一些便携式气象设备中。

气压传感器：基于压阻效应、电容效应等原理。例如压阻式气压传感器，当气压作用在传感器的敏感元件上时，其电阻值发生变化，通过测量电阻值的变化来计算气压。这类传感器体积小、精度高、响应速度快，广泛应用于自动气象站等现代化气象监测系统中。

降雨量监测设备

雨量筒：是基本的降水测量仪器，由承水器、漏斗、储水瓶和雨量杯等组成。降水通过承水器收集，经漏斗流入储水瓶，测量时将储水瓶中的水倒入雨量杯，依据雨量杯的刻度读取降水量。它结构简单、成本低，广泛应用于气象观测站和一些简易的降水监测场合。

翻斗式雨量计：利用翻斗的翻转次数来测量降水量。降水落入翻斗后，当翻斗内的水量达到一定值时，翻斗翻转一次，通过记录翻斗的翻转次数，经过换算得到降水量。它可以实现自动测量和数据传输，常用于自动气象站中。

PM2.5/PM10 监测设备

β 射线吸收法监测仪：让空气通过滤纸，其中的 PM2.5 或 PM10 颗粒物被截留在滤纸上，然后用 β 射线照射滤纸，根据 β 射线被吸收的程度来计算颗粒物的质量浓度。该方法测量精度高，稳定性好，能实时在线监测。

光散射法监测仪：利用颗粒物对光的散射特性，当一束光照射到空气中的颗粒物时，颗粒物会使光发生散射，通过测量散射光的强度和角度，结合相关算法计算出颗粒物的浓度。它具有响应速度快、体积小、便于携带等优点，常用于便携式空气质量监测设备和一些简易的监测站点。

辐射监测设备

总辐射表：用于测量太阳的短波辐射总量，通常由感应件、玻璃罩和支架等组成。感应件接收太阳辐射后产生热电势，热电势的大小与太阳辐射强度成正比，通过测量热电势来确定太阳总辐射量。它是气象辐射观测中的基本仪器之一。

净全辐射表：测量地球表面吸收和发射的长波辐射与太阳短波辐射的差值，即净辐射。它可以反映地面与大气之间的能量交换情况，对于研究气候形成和变化、生态系统能量平衡等具有重要作用。

紫外辐射表：专门用于测量太阳紫外线辐射强度，根据不同的测量波段和精度要求，有多种类型的紫外辐射表。紫外线辐射对人类健康和生态环境有重要影响，因此紫外辐射监测在气象、环保等领域都受到关注。

光照监测设备

光电式照度计：基于光电效应，使用光敏元件（如硅光电池、光敏二极管等）将光照强度转换为电信号，通过测量电信号的大小来计算光照强度。它测量范围广、精度高，可直接读取光照度数值，常用于农业、建筑照明、环境监测等领域。

量子辐射计：主要测量光量子通量密度，即单位时间内单位面积上接收到的光量子数。在农业生产中，对于植物光合作用的研究以及光照调控有着重要意义，能精细地为植物生长提供适宜光照强度的参考依据。

气象监测设备种类繁多，它们各自承担着不同气象要素的监测任务，共同为气象研究和预报提供了基础数据。随着科技的不断进步，气象监测设备正朝着智能化、高精度、多功能的方向发展，为我们提供更加准确、多方面的气象信息，助力人类更好地应对气候变化和各种气象灾害，保障生产生活的顺利进行。