一、百葉箱的基本認(rèn)知：為什么它是氣象觀測(cè)的“保護(hù)罩”？演講人01百葉箱的基本認(rèn)知：為什么它是氣象觀測(cè)的“保護(hù)罩”？02百葉箱的工作原理：從“設(shè)計(jì)密碼”到“數(shù)據(jù)保真”03百葉箱的使用方法：從選址到觀測(cè)的全流程操作04百葉箱的維護(hù)與注意事項(xiàng)：讓“老伙計(jì)”保持最佳狀態(tài)05總結(jié)：百葉箱——打開氣象科學(xué)的“第一把鑰匙”目錄2025小學(xué)六年級(jí)科學(xué)上冊(cè)氣象觀測(cè)百葉箱使用方法課件各位同學(xué)、老師們：當(dāng)我們每天收看天氣預(yù)報(bào)時(shí)，“今天最高氣溫28℃”“相對(duì)濕度65%”這些數(shù)字背后，是無數(shù)氣象觀測(cè)員用專業(yè)儀器持續(xù)記錄的成果。在校園氣象站里，有一個(gè)白色的“小房子”——百葉箱，它是地面氣象觀測(cè)中最核心的設(shè)備之一。作為陪伴我從事氣象科普工作十余年的“老朋友”，今天我將以最貼近你們認(rèn)知的方式，帶大家系統(tǒng)學(xué)習(xí)百葉箱的使用方法，從“認(rèn)識(shí)它”到“用好它”，一步步揭開氣象觀測(cè)的科學(xué)密碼。01百葉箱的基本認(rèn)知：為什么它是氣象觀測(cè)的“保護(hù)罩”？1百葉箱的定義與核心作用百葉箱是一種專門用于安置溫濕度觀測(cè)儀器的防護(hù)裝置，因箱體四壁由許多傾斜的薄木板（百葉）構(gòu)成而得名。它的核心使命是：為溫度計(jì)、濕度計(jì)等精密儀器提供一個(gè)既通風(fēng)又避曬、既防雨又保溫的穩(wěn)定環(huán)境，確保觀測(cè)數(shù)據(jù)能真實(shí)反映外界空氣的溫度和濕度，避免陽(yáng)光直射、雨水沖刷、地面輻射等干擾因素對(duì)儀器的影響。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子：如果把溫度計(jì)直接放在太陽(yáng)下，玻璃表面會(huì)吸收熱量，測(cè)得的溫度會(huì)比實(shí)際氣溫高5-10℃；而如果放在密閉的盒子里，空氣不流通，濕度數(shù)據(jù)也會(huì)失真。百葉箱的設(shè)計(jì)，正是為了解決這些問題。2百葉箱的歷史與演變百葉箱的雛形可以追溯到18世紀(jì)。早期氣象觀測(cè)員發(fā)現(xiàn)，直接暴露的儀器受環(huán)境干擾嚴(yán)重，于是嘗試用帶孔的木箱保護(hù)儀器。19世紀(jì)，英國(guó)氣象學(xué)家約翰弗朗西斯坎貝爾（JohnFrancisCampbell）改進(jìn)了箱體結(jié)構(gòu)，采用傾斜45的百葉設(shè)計(jì)，既保證空氣流通，又能有效遮擋陽(yáng)光?，F(xiàn)代百葉箱在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，材質(zhì)從木質(zhì)升級(jí)為防腐蝕金屬或復(fù)合材料，尺寸和規(guī)格也有了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（如我國(guó)常用百葉箱尺寸為長(zhǎng)537mm、寬460mm、高615mm）。在我們校園氣象站里，這臺(tái)藍(lán)色金屬百葉箱就是按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)定制的——它的“年齡”比你們中大多數(shù)同學(xué)都大，但依然在穩(wěn)定工作，這就是科學(xué)設(shè)計(jì)的魅力。2百葉箱的歷史與演變1.3百葉箱的結(jié)構(gòu)拆解：每個(gè)部件都有“小心機(jī)”要學(xué)會(huì)使用百葉箱，首先要認(rèn)識(shí)它的“身體結(jié)構(gòu)”。讓我們圍著這臺(tái)百葉箱轉(zhuǎn)一圈，逐一辨認(rèn)它的組成部分：箱體外殼：由上下兩部分扣合而成，表面噴涂白色反光漆（白色能反射90%以上的太陽(yáng)輻射，比黑色箱體溫度低8-10℃）；百葉窗：四壁安裝傾斜45的薄葉片，葉片間距約25mm，這種設(shè)計(jì)能讓空氣自由進(jìn)出（風(fēng)速0.5m/s時(shí)，箱內(nèi)空氣每3分鐘完全置換一次），同時(shí)阻擋雨水和直射陽(yáng)光；箱門：位于北側(cè)（避免陽(yáng)光直射），通過搭扣或磁條閉合，觀測(cè)時(shí)打開，平時(shí)保持關(guān)閉以減少外界干擾；2百葉箱的歷史與演變支架：不銹鋼材質(zhì)，高度固定為1.5米（這是全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)榻孛?.5米處的空氣溫度最能代表人類活動(dòng)層的實(shí)際溫度）；01儀器架：箱內(nèi)中部的金屬支架，用于固定溫度計(jì)、濕度計(jì)等儀器，架面與箱體保持5-10cm距離，確保空氣流通無死角。02去年春天，我們班的科技小組拆解過舊百葉箱（當(dāng)然是報(bào)廢的），當(dāng)拆開箱體時(shí)，大家都驚嘆于這些“小葉片”的角度設(shè)計(jì)——原來每一片百葉的傾斜方向和間距，都是經(jīng)過上百年觀測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證的最優(yōu)解。0302百葉箱的工作原理：從“設(shè)計(jì)密碼”到“數(shù)據(jù)保真”1通風(fēng)與隔熱的平衡術(shù)百葉箱的核心原理是通過空氣流通和輻射防護(hù)實(shí)現(xiàn)“恒溫”。當(dāng)外界空氣流動(dòng)時(shí)，風(fēng)從百葉間隙進(jìn)入箱體，穿過儀器后從另一側(cè)排出，形成自然對(duì)流；而傾斜的百葉能阻擋陽(yáng)光直射到儀器表面（經(jīng)測(cè)算，百葉箱內(nèi)儀器接收的太陽(yáng)輻射僅為露天的1/20）。這種“通風(fēng)不曬”的環(huán)境，讓儀器測(cè)得的溫度更接近真實(shí)空氣溫度。我們可以做個(gè)小實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：同時(shí)將兩支溫度計(jì)分別放在百葉箱內(nèi)和露天地面，晴天中午12點(diǎn)觀測(cè)，會(huì)發(fā)現(xiàn)露天溫度計(jì)比箱內(nèi)高3-5℃；陰雨天則兩者數(shù)據(jù)接近，這說明百葉箱在陽(yáng)光強(qiáng)烈時(shí)的“隔熱”效果最明顯。2防輻射與防冷凝的雙重保護(hù)除了溫度，濕度觀測(cè)也需要百葉箱的“保護(hù)”。如果濕度計(jì)直接暴露在空氣中，白天陽(yáng)光會(huì)加熱濕球（濕度計(jì)的一部分），導(dǎo)致水分蒸發(fā)過快，測(cè)得濕度偏低；夜晚地面輻射降溫時(shí)，儀器表面可能結(jié)露，影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。百葉箱通過穩(wěn)定的溫度環(huán)境，避免了這些問題：箱內(nèi)溫度波動(dòng)比外界小20%-30%，濕度計(jì)的濕球能保持均勻蒸發(fā)，數(shù)據(jù)自然更可靠。記得有一次暴雨后，我?guī)W(xué)生觀測(cè)濕度，有位同學(xué)好奇地把濕度計(jì)拿到箱外，結(jié)果發(fā)現(xiàn)讀數(shù)瞬間下降了10%——這就是外界雨水濺濕儀器和空氣快速流動(dòng)帶來的干擾。3全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的意義為什么全世界的百葉箱都采用1.5米高度、白色外觀、傾斜百葉設(shè)計(jì)？這是因?yàn)闅庀髷?shù)據(jù)需要全球可比性。比如我國(guó)的氣象站與美國(guó)、澳大利亞的觀測(cè)數(shù)據(jù)要能直接對(duì)比，必須保證儀器的觀測(cè)條件一致。就像我們做實(shí)驗(yàn)時(shí)要控制變量一樣，百葉箱的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，就是為了讓“溫度”“濕度”這些數(shù)據(jù)成為跨越國(guó)界的“通用語(yǔ)言”。去年校際氣象觀測(cè)比賽中，鄰校的百葉箱因?yàn)橹Ъ芨叨日{(diào)成了1.3米，結(jié)果他們的溫度數(shù)據(jù)比我們低0.8℃，這就是“標(biāo)準(zhǔn)”的重要性——差之毫厘，謬以千里。03百葉箱的使用方法：從選址到觀測(cè)的全流程操作1第一步：科學(xué)選址——為百葉箱選個(gè)“好房子”0504020301百葉箱的位置直接影響觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，選址需要滿足以下4個(gè)核心要求：空曠無遮擋：周圍10米內(nèi)不能有高大建筑物、樹木或廣告牌（遮擋會(huì)導(dǎo)致局部溫度異常，比如墻面反射的熱量會(huì)讓箱內(nèi)溫度偏高1-2℃）；遠(yuǎn)離熱源：至少距離水泥地、柏油路、花壇5米以上（水泥地白天吸熱多，夜晚放熱慢，會(huì)干擾溫度觀測(cè)；花壇的植物蒸騰作用會(huì)影響濕度數(shù)據(jù)）；地面標(biāo)準(zhǔn)：正下方應(yīng)為自然草坪或裸地（我國(guó)規(guī)定氣象站百葉箱下方需鋪設(shè)0.5米×0.5米的草皮，模擬自然下墊面；如果是校園，可以用普通草坪替代）；朝向規(guī)范：箱門必須朝北（北半球陽(yáng)光主要從南、東、西方向照射，朝北的箱門能避免觀測(cè)時(shí)陽(yáng)光直接射入箱體）。1第一步：科學(xué)選址——為百葉箱選個(gè)“好房子”我們校園氣象站的百葉箱就選在操場(chǎng)東側(cè)的草坪旁——這里沒有建筑物遮擋，距離跑道8米，地面是自然草坪，完全符合選址要求。去年調(diào)整位置時(shí)，我們用卷尺測(cè)量了20多個(gè)候選點(diǎn)，最終才確定這里。2第二步：規(guī)范安裝——讓百葉箱“站得穩(wěn)、立得正”安裝百葉箱需要分3個(gè)步驟操作，每個(gè)細(xì)節(jié)都不能馬虎：①固定支架：將不銹鋼支架垂直插入地面，深度至少50cm（可用水平儀檢測(cè)支架是否垂直，偏差不能超過1），然后用混凝土澆筑固定（校園內(nèi)可簡(jiǎn)化為用膨脹螺絲固定在預(yù)制水泥墩上）；②安裝箱體：將箱體扣在支架頂部，通過螺栓或卡環(huán)固定，確保箱體水平（可用氣泡水平儀檢查，前后左右傾斜不超過5mm）；③調(diào)試箱門：檢查箱門閉合是否嚴(yán)密（用薄紙片測(cè)試，關(guān)門后紙片不應(yīng)被夾住），確保觀測(cè)時(shí)能順利打開，平時(shí)能阻擋蚊蟲進(jìn)入。去年科技節(jié)，我們班負(fù)責(zé)安裝新百葉箱，有個(gè)同學(xué)沒注意水平調(diào)試，結(jié)果箱體微微向南傾斜，導(dǎo)致箱內(nèi)溫度計(jì)靠近南側(cè)百葉，測(cè)得溫度比實(shí)際高0.3℃——這提醒我們，安裝時(shí)的每一個(gè)小細(xì)節(jié)都會(huì)影響數(shù)據(jù)質(zhì)量。3第三步：儀器放置——“住”進(jìn)百葉箱的“規(guī)矩”1百葉箱內(nèi)通常會(huì)放置4類儀器：干濕球溫度計(jì)（測(cè)溫度、濕度）、最高溫度計(jì)、最低溫度計(jì)、毛發(fā)濕度計(jì)（或電子溫濕度傳感器）。它們的放置有嚴(yán)格要求：2位置順序：從左到右依次為干球溫度計(jì)、濕球溫度計(jì)、最高溫度計(jì)、最低溫度計(jì)（或按儀器架標(biāo)注的卡槽固定）；3高度統(tǒng)一：所有溫度計(jì)的感應(yīng)球部中心需位于同一水平面上，高度為1.5米（與支架高度一致）；4間距要求：相鄰儀器間距不小于3cm（避免相互影響，比如最高溫度計(jì)的玻璃管如果緊貼濕球溫度計(jì)，會(huì)阻礙空氣流通）；5方向規(guī)范：最高溫度計(jì)的感應(yīng)球部朝東（避免陽(yáng)光直射球部，導(dǎo)致水銀柱異常上升），最低溫度計(jì)的感應(yīng)球部朝西（同理）。3第三步：儀器放置——“住”進(jìn)百葉箱的“規(guī)矩”有一次觀測(cè)時(shí)，我發(fā)現(xiàn)最高溫度計(jì)的讀數(shù)比正常高1.2℃，檢查后才發(fā)現(xiàn)是學(xué)生放置時(shí)不小心把球部轉(zhuǎn)向了南側(cè)，陽(yáng)光透過百葉間隙照射到球部，導(dǎo)致水銀膨脹——這就是“方向規(guī)范”的重要性。4第四步：觀測(cè)與記錄——用“科學(xué)態(tài)度”對(duì)待每一組數(shù)據(jù)觀測(cè)百葉箱內(nèi)的儀器，需要嚴(yán)格遵循“四定原則”：定時(shí)、定位、定姿、定法。①定時(shí)：小學(xué)氣象觀測(cè)一般每天觀測(cè)4次（8:00、14:00、20:00、2:00），其中14:00是一天中氣溫最高時(shí)段，2:00是最低時(shí)段（夜間觀測(cè)可由值班教師或家長(zhǎng)協(xié)助）；②定位：觀測(cè)時(shí)站在箱門北側(cè)，身體與箱體保持30cm以上距離（避免人體熱量影響箱內(nèi)溫度）；③定姿：平視溫度計(jì)刻度，視線與刻度線水平（俯視會(huì)讀低，仰視會(huì)讀高，誤差可達(dá)0.2℃）；4第四步：觀測(cè)與記錄——用“科學(xué)態(tài)度”對(duì)待每一組數(shù)據(jù)④定法：讀干濕球溫度時(shí)，先讀干球（溫度），再讀濕球（用于計(jì)算濕度）；讀最高溫度計(jì)時(shí)，觀察水銀柱頂端對(duì)應(yīng)的刻度（注意：最高溫度計(jì)的水銀柱只會(huì)上升不會(huì)自動(dòng)下降，需人工調(diào)整）；讀最低溫度計(jì)時(shí)，觀察酒精柱頂端對(duì)應(yīng)的刻度（最低溫度計(jì)的酒精柱只會(huì)下降不會(huì)自動(dòng)上升，同樣需人工調(diào)整）；記錄數(shù)據(jù)時(shí)，需同時(shí)標(biāo)注觀測(cè)時(shí)間、天氣狀況（如“晴”“多云”“小雨”），字跡要清晰，錯(cuò)誤數(shù)據(jù)用斜線劃掉并在旁邊注明修正值（不可涂黑或涂改）。我?guī)н^的學(xué)生中，有位同學(xué)連續(xù)3天的觀測(cè)記錄都寫“25℃”，后來發(fā)現(xiàn)是他怕麻煩直接抄前一天的數(shù)據(jù)——這是絕對(duì)不允許的！氣象觀測(cè)的核心就是“真實(shí)”，每一個(gè)數(shù)據(jù)都是研究天氣變化的“證據(jù)”。5第五步：數(shù)據(jù)整理與分析——讓“數(shù)字”變成“知識(shí)”觀測(cè)得到的原始數(shù)據(jù)需要整理成表格或圖表，才能發(fā)揮作用。常用的整理方法有：表格法：按日期、時(shí)間、溫度（干球/濕球）、最高溫、最低溫、濕度等項(xiàng)目制表，便于對(duì)比不同時(shí)段的數(shù)據(jù)；折線圖法：以時(shí)間為橫軸，溫度/濕度為縱軸繪制折線圖，直觀展示一天內(nèi)的變化趨勢(shì)（比如“溫度日變化曲線”通常是上午上升、午后達(dá)到峰值、傍晚下降的形態(tài)）；平均值計(jì)算：計(jì)算日平均溫度（4次觀測(cè)值的平均）、月平均溫度（30天日平均的平均），分析季節(jié)變化規(guī)律。去年我們班用一個(gè)月時(shí)間記錄數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)9月中旬的日平均溫度比8月下旬低了4℃，結(jié)合日歷推斷這是“入秋”的信號(hào)——這就是數(shù)據(jù)整理的意義：讓我們“看見”看不見的氣候變化。04百葉箱的維護(hù)與注意事項(xiàng)：讓“老伙計(jì)”保持最佳狀態(tài)1日常維護(hù)：“小保養(yǎng)”決定“大精度”百葉箱需要定期維護(hù)，才能保證儀器長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。具體維護(hù)內(nèi)容包括：清潔箱體：每月用軟毛刷清理百葉間隙的灰塵、蛛網(wǎng)（灰塵會(huì)阻礙空氣流通，導(dǎo)致箱內(nèi)溫度偏高），每季度用濕布擦拭箱體表面（白色涂層脫落時(shí)需及時(shí)補(bǔ)漆，否則反射率下降會(huì)影響隔熱效果）；檢查儀器：每周檢查溫度計(jì)刻度是否清晰、玻璃管是否破損（水銀溫度計(jì)若有斷裂，需立即停用并聯(lián)系專業(yè)人員處理）；調(diào)整儀器：最高/最低溫度計(jì)每天觀測(cè)后需人工調(diào)整（最高溫度計(jì)用手握住頂端，向下甩動(dòng)使水銀柱回落到當(dāng)前溫度；最低溫度計(jì)用手捏住中部，向上抬起使酒精柱回到感應(yīng)球部）；防蟲防潮：箱內(nèi)可放置少量樟腦丸（避免蚊蟲筑巢），雨季注意檢查箱體底部排水孔是否通暢（積水會(huì)導(dǎo)致箱內(nèi)濕度異常）。1日常維護(hù)：“小保養(yǎng)”決定“大精度”去年梅雨季，我們忘記清理排水孔，結(jié)果箱底積了2cm深的水，導(dǎo)致濕度計(jì)連續(xù)3天顯示“100%”——這就是“小疏忽”帶來的大問題。2特殊天氣應(yīng)對(duì)：“保護(hù)措施”不能少遇到極端天氣時(shí)，需要對(duì)百葉箱進(jìn)行額外保護(hù)：暴雨天：觀測(cè)后及時(shí)關(guān)閉箱門，避免雨水濺入（雖然百葉設(shè)計(jì)能擋雨，但強(qiáng)降雨可能從縫隙滲入）；大雪天：雪停后立即清理箱體頂部和百葉上的積雪（積雪會(huì)吸收太陽(yáng)輻射融化，導(dǎo)致箱內(nèi)溫度異常升高）；大風(fēng)天：檢查支架固定是否牢固（風(fēng)速超過10m/s時(shí)，箱體可能晃動(dòng)，影響儀器穩(wěn)定性）；高溫天：正午前后避免長(zhǎng)時(shí)間打開箱門（每次觀測(cè)時(shí)間不超過2分鐘，防止外界熱空氣大量進(jìn)入）。前年夏天遭遇40℃高溫，有位同學(xué)觀測(cè)時(shí)忘記關(guān)箱門，結(jié)果10分鐘后箱內(nèi)溫度比實(shí)際高了2℃——這提醒我們，特殊天氣更要嚴(yán)格遵守操作規(guī)范。3安全提示：“愛護(hù)儀器”就是“尊重科學(xué)”對(duì)于同學(xué)們來說，使用百葉箱時(shí)要特別注意安全：禁止用手觸碰溫度計(jì)的感應(yīng)球部（人體體溫會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差，水銀溫度計(jì)破碎還可能造成汞污染）；觀測(cè)時(shí)輕開輕關(guān)箱門（用力過猛可能導(dǎo)致箱體變形或儀器掉落）；發(fā)現(xiàn)儀器異常（如水銀柱斷裂、刻度模糊）及時(shí)報(bào)告老師（不要自行拆卸維修）。我曾見過學(xué)生打鬧時(shí)撞歪百葉箱，導(dǎo)致支架傾斜，最終不得不重新安裝——儀器是我們探索科學(xué)的“工具”，愛護(hù)它們就是愛護(hù)我們的“觀測(cè)伙伴”。05總結(jié)：百葉箱——打開氣象科學(xué)的“第一把鑰匙”總結(jié)：百葉箱——打開氣象科學(xué)的“第一把鑰匙”同學(xué)們，百葉箱不僅是一個(gè)金屬盒子，更是打開氣象科學(xué)大門的“第一把鑰匙”。通過學(xué)習(xí)它的使用方法，我們不僅掌握了觀測(cè)溫度、濕度的技能，更理解了“科學(xué)觀測(cè)需要嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范”的核心思想。從選址時(shí)的“寸土必爭(zhēng)”，到觀