接近地面的空氣溫度不均勻，所以空氣的密度也不均勻。光線在密度不勻的介質中沿曲線傳布。這稱為“大氣折光”。總體上說，白天近地面的空氣溫度高，密度低，彎曲的光線凹面向上；晚上近地面的空氣溫度低，密度高，彎曲的光線凹面向下。接近地面的溫度梯度大大氣折光的曲率大，由于空氣的溫度不同時刻不同的地方一直處于變動之中。所以很難描述折光的規律。對策是避免用接近地面的視線工作，盡量抬高視線，用前后視等距的方法進行水準測量
　　除了規律性的大氣折光以外，還有不規律的部分：白天近地面的空氣受熱膨脹而上升，較冷的空氣下降補充。因此，這里的空氣處于頻繁的運動之中，形成不規則的湍流。湍流會使視線抖動，從而增加讀數誤差。對策是夏天中午一般不做水準測量。在沙地，水泥地……湍流強的地區，一般只在上午10點之前作水準測量。高精度的水準測量也只在上午10點之前進行。
　　3.5溫度對儀器的影響
　　溫度會引起儀器的部件漲縮，從而可能引起視準軸的構件（物鏡，十字絲和調焦鏡）相對位置的變化，或者引起視準軸相對與水準管軸位置的變化。由于光學測量儀器是精密儀器，不大的位移量可能使軸線產生幾秒偏差，從而使測量結果的誤差增大。
　　不均勻的溫度對儀器的性能影響尤其大。例如從前方或后方日光照射水準管，就能使氣泡“趨向太陽”——水準管軸的零位置改變了。
　　溫度的變化不僅引起大氣折光的變化，而且當烈日照射水準管時，由于水準管本身和管內液體溫度升高，氣泡向著溫度高的方向移動，影響儀器水平，產生氣泡居中誤差，觀測時應注意撐傘遮陽。
　　結語：發現觀測誤差及時消除或減弱其影響是一個綜合性問題，水準測量成果的精確與否,直接影響到工程的質量。在測量中操作熟練，才能提高觀測的速度，采取規范的辦法，嚴格執行正確步驟，觀測與立尺互相配合，才能得到正確結果。
　　參考文獻：
　　孔祥元，郭際明，劉宗泉大地測量學基礎（第二版）武漢大學出版社2010
　　張正祿工程測量學武漢大學出版社2005
　　孔祥元，郭際明控制測量學2006

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