大气探测学资料.docx
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大气探测学资料
大气探测学
1、依据探测方法分，大气探测分目测、直接探测和遥感三种。
2、所谓遥感，又称为间接探测，就是指仪器与被测大气不直接接触
进行的探测。
遥感又分为主动遥感和被动遥感。
主动式大气遥感是指
遥感器向大气发射信号，并经过接收被大气散射、汲取或折射后的信
号，从中反演气象因素的方法和技术。
被动式大气遥感是指遥感器接
收大气自己发射或散射的自然信号，从中反演气象因素的方法和技
术。
3、依据探测范围分，大气探测分为地面气象观察和高空气象探测两
种。
4、地面气象观察是指在地面上以目力或仪器对近地面层的大气状况和天气现象进行的观察。
5、高空气象探测，是指对自由大气各气象因素的直接或间接探测。
6、惯例的高空气象探测，是指利用气球携带无线电探空仪对空中气
温、湿度、气压微风进行的探测，其最大探测高度为35km，又称为
无线电高空气象探测。
7、依据大气平台分，大气探测分为地基探测、空基探测和天基探测。
8、依据探测时间分，大气探测分为准时观察和禁止时观察。
9、一个比较完好的现代化大气探测系统，包含探测平台、探测仪器、
通讯系统和资料办理系统四部分。
10、依据国际标准化组织（ISO）的定义，标准器可分为基准、二级
标准、国际标准、国家标准、工作标准、传达标准、移云式标准等。
1643年托里拆利发了然水银气压表
1783年德索修尔发了然毛发湿度表
11、在气象丈量中，铂电阻温度传感器已基本代替了400多年的玻璃
温度表，其丈量偏差不超出+-0.2℃。
12、当前湿敏电容传感器的丈量正确度在0℃以上只好达到3％-5％
RH,在0℃以下为5％-8％RH，在低湿条件下其丈量正确度固然高于铂
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电阻通风干湿表，但在5℃以上时要比铂电阻通风干湿表低。
13、短波辐射的丈量正确率达到1％-2％，长波辐射的丈量正确率达
-2
到2W.m
14、大气探测在将来15-20年内，大气探测将向以下几个方发展。
（1）、地面气象观察以自动气象站为主，构成自动遥测网。
（2）、电子探空仪、GPS探空仪代替机械探空仪应用于业务系统。
（3）、各样遥感设施加入到大气探测业务中，成为中、小尺度系统监测的重要设施。
（4）、GNSS（全世界导航卫星系统）技术应用于大气探测中，与进一步发展的卫星监测网构成互为增补的天基、地基综合监测网。
（5）、气象卫星遥感探测向全天侯、多光谱、更高分辨率定量探测方向发展。
15、天基观察系统以极轨、静止两个系列气象卫星随和象小卫星为主，
实现对地球全天侯、多光谱、三维的定量观察。
16、空基观察系统以GPS气球探空系统为主，实现对大气水汽总量和
垂直散布的监测。
17、地基观察系统由地面惯例观察系统、地基高空观察系统、地基特
种观察系统、地基挪动观察系统构成。
18、代表性两层含义：
即空间代表性和时间代表性。
所谓空间代表性，是指点对点、点对平面以致点对空间的代表性程度。
19、所谓时间代表性，是指一个点在给准时段内的丈量值对该点不一样
时段或另一时段被丈量值的代表性程度。
20、所谓正确性，是指丈量值与真值一致的程度。
21、所谓比较性，是指所获取的大气探测资料，一定拥有优秀的时间
和空间上的比较性。
22、形成云的两个条件，一是空气中水汽达到饱和，二是大气中存在
凝固核或许冰核。
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23、使水汽达到饱和有三种方式：
一是水汽含量不变，空气降温冷却；
二是温度不变，增添水汽含量；三是既增添水汽又减低温度。
24、降温的方式常有的有上涨冷却、直接冷却和水平混淆冷却。
此中上涨冷倒是成云的主要过程。
25、云量的目测：
补助法、平分法、球带法。
26、民航规定的最大能见度距离要比气象上规定的最大能见距离值偏
低约30%。
27、在气象上，往常观察的温度参量包含空气温度、土壤温度和水面
温度。
28、丈量气温有两类不一样的型式，一类为接触式测温仪器，常用的有
玻璃液体温度表、金属电阻温度表、热敏电阻温度表、热电偶温度表
和石英晶体温度表。
另一类非接触式测温仪器，又称遥感式测温仪器，
主要有微波辐射计、光学温度计、全辐射温度计、测温激光雷达、测
温声雷达等。
这种仪器可分为两种，一种称为主动式遥感测温仪器，
如测温声雷达、测温激光雷达、；另一种是被动式遥感测温仪器。
29、气象业务中使用的测温仪器主假如玻璃温度表、铂电阻温度表和
双金属片温度计。
30、玻璃液体温度表的主要偏差根源
（1）、零点永久位移
（2）、球部临时变形（3）、压力变化
（4）、刻度不正确
（5）、读数方法不正确
（6）、热滞后效应
（7）、酒精温度表产生偏差的特别原由
（8）、最高温度表产生偏差的特别原由
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29、关于系统偏差，能够经过检定获取器差，进而对丈量结果加以修
正。
玻璃液体温度表经过器差修正后，其丈量正确度能够达到
+-0.2℃。
30、热电偶偏差主要根源
（1）、延指引线电阻
（2）、附带化学电动势
（3）、电偶接点、导线、丈量仪表等各处温度散布的不平均性和热电性质不一样产生的附带电动势。
31、热滞系数的大小一方面与测温元件的质量、比热容和热互换的表面积相关，另一方面还与测温元件和被测介质之间的热互换系数相关。
32、假如实质气温每小时升温3℃，对一个热滞系数为300s的温度表，滞差可达0.25℃；当热滞系数为60s时，滞差仅有0.05℃。
33、WMO对地面气象观察的温度表的要求是，当通风速度为5m/s时，热滞系数应在30-60s之间。
百叶箱干湿表的时间常数约为60s，通风干湿表的时间常数约为30s。
34、减少辐射偏差的门路或方法主要有四种：
（1）、采纳防辐射设施
（2）、采纳人工通风
（3）、在感觉元件表面喷涂上较高反射率的反射膜。
（4）、采纳极细的金属丝元件。
35、实质大气中温度丈量，拥有五个特色
（1）温度丈量是动向的
（2）、太阳辐射关于温度的丈量影响大。
（3）、自然大气的运动是变化的。
（4）、为解决防辐射以及通风问题而设置的通风防辐射设施会带来另一个问题，就是对自然大气状况的扰动。
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（5）、地表面温度观察的代表性。
36、防辐射设施在设计时，应起码知足三点要求：
（1）、应能完好遮盖温度表，并能障蔽辐射和降水的影响。
（2）、应尽可能设计成使其内部温度保持平均，并与外面温度相等。
（3）、应保持优秀的通风。
37、湿度丈量的方法
（1）、称量法
（2）、热力学法（3）、吸湿法（4）、凝固法（5）、光学法
38、人为测湿偏差
（1）湿球纱布包扎不妥
（2）、湿球表面污染
（3）、湿球加水不妥
（4）、融冰机遇选择不妥
（5）、观察机遇不妥。
39、惹起干湿表丈量偏差的各样人为因素几乎都会造成湿球温度偏
高，相对湿度丈量值偏大。
40、当相对湿度从1%增添到100%时，毛发的总伸长量为原有长度的
2.5%。
41、相对湿度在35%以上时，增湿过程的毛发伸长量比减湿过程的收
缩量大；35%以下时，减湿过程的毛发缩短量比增湿过程的毛发伸长
量大。
42、毛发的长度还随温度的变化而伸长和缩短，在+1.5℃是最大。
43、毛发丈量湿度的主要偏差根源
（1）、毛发感湿的滞后性
（2）、温度效应
（3）、低湿瘫痪
44、WMO建议，性能优秀的毛发湿度表应能在0-30℃，相对湿度为
20%-80%时，在3min内指示出相对湿度阶跃变化的90%，并仅有3%
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的不确立度。
45、高分子湿敏电容测湿的主要偏差根源
（1）、滞后性
（2）、污染
常温下滞后偏差较小，约为1%-2%,低温下，滞后偏差显然增大，甚
至大到20%。
46、冷镜式露点仪的丈量偏差
（1）、凯尔文效应
（2）、拉乌尔效应
（3）、压力效应
（4）、相太判断错误
47、氯化锂露点仪拥有较高的丈量正确度和稳固性。
0℃以上，正确
度可达到3%RH-5%RH，在0℃以下可达到5%RH-8%RH。
48、丈量气压的方法有多种。
能够采使劲均衡法，水银气压表和空盒
气压表是采使劲均衡法丈量气压的；还能够
采纳谐振式方法，比如振筒气压仪、石英振梁气压仪等；别的，还有
采纳压阻效应制成的硅压阻气压传感器，采纳液体的沸点随气压变化
的原理制成的沸点气压表，以及采纳必定容积的气体压力与大气压力
相均衡的原理制成的气体压力表等。
49、当前，气象台站平时气压丈量广泛采纳的是振筒气压仪，空盒气
压表作为便携式仪器或备用仪器，在无线探空仪上已开始使用硅压电
阻传感器。
50、空盒气压表的主要偏差根源
（1）、弹性后效
（2）、温度效应
（3）、残留气体赔偿法
51、WMO规定，空盒气压表应知足以下要求
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（1）一定有较好的温度赔偿，当仪器的温度变化30℃时，读数的变
化量不超出0.3hpa。
（2）任何一点的标尺偏差不该超出+-0.3hpa，并且在正使用条件下，起码一年内仍旧切合这个要求。
（3）迟滞偏差很小，以保证在50hpa气压变化前的读数与回到原值后的读数之间的差别不超出0.3hpa。
（4）经过运输后，应还能切合上述要求。
52、振筒气压仪的主要偏差根源
（1）温度效应
（2）、质量效应
（3）、电路参数变化和扰乱。
54、硅压阻气压传感器主要由外壳、硅杯和引线构成。
55、沸点气压表主要偏差根源
（1）溶液不纯
（2）、蒸汽在内管中的流动速度。
56、风速的丈量有多种方法，最常用的是旋转式风速表；还有采纳超
声波、风压和加热电阻丝等方法进行风速丈量的。
此外还有益用激光、
微波等多普勒效应付风进行丈量，属于遥感丈量方法。
57、风向标有单叶型、双叶型、流线型、菱形和飞机尾翼型等。
58、MNO建议，风向标的阻尼比为最好。
59、风向的变换方法有机械、电、光三种。
60、风向丈量偏差
（1）启动偏差
（2）、动向偏角
（3）、惯性偏差
（4）、变换偏差
（5）、零位偏差旋转风速表的偏差
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（1）启动偏差
（2）滞后偏差（3）惯性偏差
61、丈量液态降水的方法主要有承水法、光学法、雷达微波法和卫星
遥感法。
62、承水法有翻斗式、浮筒式、称重式、水导式、电容式、电功率法
等。
63、我国气象台站常用的降水丈量仪器有雨量器、虹吸式雨量计和翻
斗式雨量计。
64、虹吸排水开始至排水结束，需要一段时间，往常为14-16s。
65、动向偏差是在实质丈量中因为自然条件不一样造成的偏差，静态误
差则是仪器固有的。
66、降水丈量的偏差
动向偏差
（1）、溅水偏差
（2）、蒸发偏差
（3）、风造成的偏差静态偏差
（1）、承水口的公差
（2）、沾水偏差
（3）、安装和使用的偏差
67、蒸发器的主要偏差根源
（1）、致使蒸发器来汇齐集更多的杂物，难以除去；
（2）、渗漏不易检测与纠正；
（3）、周边蒸发器的植被高度影响更大；
（4）、在蒸发器与土壤之间存在显然的热互换，这取决于好多因素，
此中包含土壤种类、含水量及植被覆盖状况。
68、丈量辐射增热的常有方法有两种
（1）直接测温度法
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（2）赔偿法
69、闪电是指大气中发生的火花放电现象。
可分为云内放电、云际放
电和云地放电。
前两种通称为云闪，第三种称为地闪。
闪电丈量设施主要分为三类：
闪电记数器、闪电定位设施和电场仪。
70、闪电往常采纳极性、闪击数和强度等参量来表示其特色。
71、依据闪电的不一样形态和特色，可将闪电分为线状闪电、叉状闪电、
带状闪电、火箭状闪电、片状闪电、热闪电、珠状闪电和球状闪电等
不一样种类。
最常有的是线状闪电。
闪电定位原理：
定向法和时差法
定向法偏差：
仪器偏差极化惹起的偏差当地原由惹起的偏差地形的偏差
72、AWS自动气象站ASOS自动地面观察系统
气压传感器的正确度存在着内在的长久漂移，一般每六个月不宜超出
0.2hpa或0.3hpa
校准三个环节：
初始校准、现场校准、实验室校准
73、气象气球往常分为携带仪器的探空气球，不携带仪器的测民风球
和丈量云高的云幂气球。
当前常用的10g气球，有红、白、黑三种颜
色，升速100m/min,20g气球升速200m/min
膨胀型气球的漏气率为2‰/h-5‰/h。
74、雷达测定目标物方向是利用雷达天线发射或接收电磁波拥有方
向性的原理来实现的。
75、GPS由导航卫星网、地面监控系统、GPS接收设施三大多数构成。
气球在浮力、重力、空气阻力微风力的作用下，既作上涨运动也作水
平运动。
最狂风层是指在500hpa或许5500gpm以上的层风中，从某一高度开始到某一高度结束，出现风速均大于30m/s的“狂风区”。
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76、无线电探空系统主要由无线电探空仪、地面设施两大多数构成。
无线电探空仪由气象因素传感器、编码装置和发信装置等构成。
地面
设施由接收装置、解码装置、办理装置和输出装置等构成。
76、无线电探空仪是一种遥测仪器，它能够直接感觉气象因素值变换成无线电信号向地面发射，地面接收后将信号收录、调停、变换和办理成高空各高度上压、温、湿探测结果。
77、无线电探空仪传感器按感觉原理可分为机械式和电子式。
依据编码方式可分为计时或脉冲计数式探空仪、电码式探空仪、模拟探空仪、数字探空仪和智能探空仪等。
78、主动式大气遥感是指遥感器向大气发射电磁波或声波信号，接收与大气互相作用后的信号，从中提取气象因素信息的方法和技术。
79、风廓线仪按使用技术可分为三类：
多普勒技术、分立天线漂移
（SAD）技术和干预技术。
80、风廓线仪观察到的回波主假如晴空中折射率起伏的空气（湍涡）
的散射回波。
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