常用单位的换算
1hPa=100Pa 1Pa=1N/㎡=10达因/ 厘米² 1hPa=0.750069mmHg≈3/4mmHg
§ 4.1概述
气压在垂直方向上随着高度的增高而降低，在水平方 向上分布不均匀，因而形成了各种不同的气压系统。空气 从高压流向低压，产生了大气的运动，这种运动使各地的 水汽和热量进行交换，引起了天气的复杂变化。如果我们 测得同一高度上各个测点的气压分布，分析气压场的规律， 就可为天气预报提供依据。
动槽式水银气压表主要分为
三部分： 内管；外套管；槽部
主要特点是 有测定水银柱高度 的固定“零点”， 故而每次测定都需 调整水银面的高低， 使其符合固定零点 的位置。
§ 4.2水银气压表
4.2.4动槽式水银气压表的构造原理
动槽式水银气压表的测量范围一般为 810-1070hPa或600-800mmHg，并能在空气 温度为15-+45℃的条件下正常工作，其 测量误差不超过 0.4hPa或0.3mmHg。
所有上述的优点，都表明了气象观测用液体气压表 中的液体用水银来灌制是最好的。 在完成某些特殊任务的时候，也利用密度比水银小得 多的其它液体。
§ 4.2水银气压表
4.2.2水银气压表测量原理
水银气压表是一根一端封闭 并充满水银的玻璃管，将开口一 端插入水银槽中，管内水银受重 力作用而下降，当作用在水银槽 面上的大气压力与管内水银柱重 量产生的压强相平衡时，水银柱 就稳定在某一高度上，这个高度 就可用来表示气压。
密度和重力有关
§ 4.2水银气压表
4.2.3水银气压表的类型 1、动槽式水银气压表 （福丁式 Fortin） 2、定槽式水银气压表 （寇乌式 Kew）
§ 4.2水银气压表
4.2.4动槽式水银气压表的构造原理
动槽式水银气压表的主要特点是有测 定水银柱高度的固定“零点”，故每次测 定都需调整水银面的高低，使其符合固定 零点的位置。才能读取水银柱高度。
水 银 气 压 表
设a为内管横截面积，Ａ为槽体与内管横截面积之差， 当气压降低时，设水银柱下降了χmm，但这并不表示真正 的气压变化值，因为同时槽部水银面也上升了ｙmm，因此, 实际气压下降为（ｘ＋ｙ）mm。利用内管和槽部横截面积 的比例关系，可计算如下
x a A y y a x A
x
Pபைடு நூலகம்
mg
h
§ 4.2水银气压表
4.2.2水银气压表测量原理
设玻璃管的截面积为Ｓ，水银柱高度为ｈ，水银密度为 ρ，ｇ为重力加速度，则管内水银柱的重量为：
W Sgh
在Ｓ截面上产生的压强为：
W Sgh gh S S
水银槽面受到的大气压强为Ｐ，则两者平衡时： P gh 从上式可以看到，水银柱高度除与大气压有关外，还 与
§ 4.2水银气压表
4.2.6水银气压表的本站气压订正
水银气压表是利用水银的压力（重力）与大气压力相 平衡的原理测量大气压力的。 我们通常在水银气压表上观 测到的标尺示度实际上只表示观测所得到的水银柱的高度， 还并不是真正的气压，由于仪器差的存在和气压表并不总 是在标准条件下使用，即使气压相同，也会因温度和重力 加速度的不同，水银柱的高度不一样。因此，水银气压表 读数须顺序经过仪器差、温度差、重力差三步订正才是本 站气压。
§ 4.2水银气压表
1、仪器差订正 由于受制成气压表的材料的物理特性的变化 及制作技术条件的限制而产生的仪器差主要由下 列几个原因造成： ⑴ 真空不良的影响 真空不良是指水银柱管内顶端有空气存在， 它产生一定的张力，使内管水银柱略为降低，使 观测到的气压值较实际大气压力为小。由于残留 气体张力还受温度和顶部容积变化的影响，因此 由其所产生的误差还不完全是一个常数。随气压 和温度的升高，这种影响随之增大。
§ 4.1概述
空盒气压 表和气压 计
膜盒式电容 气压传感器 压阻式气压 传感器
液体气压 表
沸点气压表
振动筒式 压力传感器
§ 4.2水银气压表
4.2.1水银的特点
（1）在气压表管内的液体柱的高度是与该液体的密度有关 的。由于水银的密度比较大（13.596g／cm3），当它与大气 压力相平衡的时候，所需水银柱的高度就比较小，便于制造和 观测。 （2）当温度不超过60℃时，水银蒸气压很小，因此在气 压表管内的水银蒸气压，对于水银气压表的示度，在观测的 精确度范围内不会有影响。
课 程 教 学 参 考 书
专业基础课 电子版 （第四版）
第四章
气压的观测
知识结构
1
3 5 7 概述 空盒气压表 沸点气压表
2
4 6 8
水银气压表 气压传感器 海平面气压订正
气压表的基准
气象应用
§ 4.1概述
大气圈本身的重量对地球表面会产生一种压力；对任 何一层空气而言，也都会受到它上面的各层空气的压力。 我们把单位面积上承受的这种压力，即大气压强，简称气 压。简而言之，气压是指单位面积上向上延伸到大气上界 的垂直空气柱的重量。常用的气压单位是百帕(hPa)。
§ 4.2水银气压表
4.2.1水银的特点
（3）水银不沾湿玻璃，管中水银面成凸起的弯月面，易于 正确地判定它的位置。 （4）水银的性能很稳定，不易与其它的物质发生反应。水 银经过洗涤蒸馏等方法的处理，就可以得到十分纯净的合乎 水银气压表观测精确度要求的水银。
§ 4.2水银气压表
4.2.1水银的特点
P x y x 所以气压下降：
a
a Aa x x A A
若取 P 1 mm ，则水银柱的下降量为：
A y
x
A Aa
定槽式水银气压表的测量范围和工作条件，要求与动 槽式水银气压表相同，但其测量误差变为0.5hPa。
定槽式水银气压表表身刻度要比动槽式短一些，在我国1mmHg的 实际长度只有0.98mm
§ 4.2水银气压表
4.2.5 定槽式水银气压表的构造原理
定槽式水银气压表主要分为 三部分： 内管；套管；槽部
主要特点是没有 固定零点，而采 用了补偿标尺的 方法。
§ 4.2水银气压表
4.2.5定槽式水银气压表的构造原理
§ 4.2水银气压表
4.2.5定槽式水银气压表的构造原理
所谓补偿标尺：
由于槽部水银面不能像动槽式那样进行 调整，随着气压的变化，水银柱高度的变化 也造成槽内水银面高度的变化，而标尺是固 定刻在铜管上的，不能随水银面活动，因此 就需要把这种由于基点变化而影响示度的量 考虑进标尺的刻度大小上去，这样的标尺就 称为补偿标尺。