大气探测学资料

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1、1、按照探测方法分，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，并通过接收被大气散射、吸收或折射后的信 号，从中反演气象要素的方法和技术。被动式大气遥感是指遥感器接 收大气自身发射或散射的自然信号，从中反演气象要素的方法和技 术。3、按照探测范围分，大气探测分为地面气象观测和高空气象探测两 种。4、地面气象观测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测。5、高空气象探测，是指对自由大气各气象要素的直接或间接探测。6、常规的高空气象探测

2、，是指利用气球携带无线电探空仪对空中气 温、湿度、气压和风进行的探测，其最大探测高度为35km，又称为 无线电高空气象探测。7、按照大气平台分，大气探测分为地基探测、空基探测和天基探测8、按照探测时间分，大气探测分为定时观测和不定时观测。9、一个比较完整的现代化大气探测系统，包括探测平台、探测仪器 通信系统和资料处理系统四部分。10、根据国际标准化组织（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、传递标准、移云式标准等。 1643年托里拆利发明了水银气压表1783 年德索修尔发明了毛发湿度表11、在气象测量中，铂电阻温度传感器已基本取代了400多年的玻璃温度表，

3、其测量误差不超过+_0.2C。12、目前湿敏电容传感器的测量准确度在0C以上只能达到3%-5%RH,在0C以下为5%-8%RH,在低湿条件下其测量准确度虽然高于铂 电阻通风干湿表，但在5C以上时要比铂电阻通风干湿表低。13、短波辐射的测量准确率达到1-2，长波辐射的测量准确率达 到 2W.m-214、大气探测在未来15-20 年内，大气探测将向以下几个方发展。(1) 、地面气象观测以自动气象站为主，组成自动遥测网。(2) 、电子探空仪、GPS探空仪取代机械探空仪应用于业务系统。( 3)、各种遥感设备加入到大气探测业务中，成为中、小尺度系统监 测的重要设备。(4) 、GNSS(全球导航卫星系统)

4、技术应用于大气探测中，与进一步发 展的卫星监测网组成互为补充的天基、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、天基观测系统以极轨、静止两个系列气象卫星和气象小卫星为主， 实现对地球全天侯、多光谱、三维的定量观测。16、空基观测系统以 GPS 气球探空系统为主，实现对大气水汽总量和 垂直分布的监测。17、地基观测系统由地面常规观测系统、地基高空观测系统、地基特 种观测系统、地基移动观测系统组成。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、点对平面以至点对空间的代表性程度。19、所谓时间代表性，是指一个点在给定时

5、段内的测量值对该点不同 时段或另一时段被测量值的代表性程度。20、所谓准确性，是指测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，必须具有良好的时间 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 凝结核或者冰核。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，增加水汽含量；三是既增加水汽又减低温度。24、降温的方式常见的有上升冷却、直接冷却和水平混合冷却。其中 上升冷却是成云的主要过程。25、云量的目测：补贴法、等分法、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%。2

6、7、在气象上，通常观测的温度参量包括空气温度、土壤温度和水面 温度。28、测量气温有两类不同的型式，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。这类仪器可分为两种，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要是玻璃温度表、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误差来源（1）、零点永恒位移（2）、球部暂时变形（3）

7、、压力变化（4）、刻度不准确（5）、读数方法不正确（6）、热滞后效应（7）、酒精温度表产生误差的特殊原因（8）、最高温度表产生误差的特殊原因29、对于系统误差，可以通过检定获得器差，从而对测量结果加以修 正。玻璃液体温度表经过器差修正后，其测量准确度可以达到+ 0.2C。30、热电偶误差主要来源（1）、延引导线电阻（2）、附加化学电动势（3）、电偶接点、导线、测量仪表等各处温度分布的不均匀性和热电 性质不同产生的附加电动势。31、热滞系数的大小一方面与测温元件的质量、比热容和热交换的表 面积有关，另一方面还与测温元件和被测介质之间的热交换系数有 关。32、如果实际气温每小时升温3C,对一个热滞

8、系数为300s的温度 表，滞差可达0.25C ；当热滞系数为60s时，滞差仅有0.05C。33、WMO对地面气象观测的温度表的要求是，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、减少辐射误差的途径或方法主要有四种：（1）、采用防辐射设备（2）、采用人工通风（3）、在感应元件表面喷涂上较高反射率的反射膜。（4）、采用极细的金属丝元件。35、实际大气中温度测量，具有五个特点（1）温度测量是动态的（2）、太阳辐射对于温度的测量影响大。（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

9、设备会带来另 一个问题，就是对自然大气状况的扰动。（5）、地表面温度观测的代表性。36、防辐射设备在设计时，应至少满足三点要求：（1）、应能完全遮蔽温度表，并能屏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均匀，并与外部温度相等。（3）、应保持良好的通风。37、湿度测量的方法（1）、称量法（2）、热力学法（3）、吸湿法（4）、凝结法（5）、光学法38、人为测湿误差（1）湿球纱布包扎不当（2）、湿球表面污染（3）、湿球加水不当（4）、融冰时机选择不当（5）、观测时机不当。39、引起干湿表测量误差的各种人为因素几乎都会造成湿球温度偏 高，相对湿度测量值偏大。40、当相对湿度从 1%增

10、加到 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，减湿过程的毛发收缩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+1.5C是最大。43、毛发测量湿度的主要误差来源（1）、毛发感湿的滞后性（2）、温度效应（3）、低湿瘫痪44、WMO建议，性能良好的毛发湿度表应能在0-30C，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% 的不确定度。45、高分子湿敏电容测湿的主要误差来源（1）、滞后性（2）、污染 常温下滞后误差较小，约为 1%

11、-2%,低温下，滞后误差明显增大，甚 至大到 20%。46、冷镜式露点仪的测量误差（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、氯化锂露点仪具有较高的测量准确度和稳定性。0C以上，准确 度可达到3%RH-5%RH，在0C以下可达到5%RH-8%RH。48、测量气压的方法有多种。可以采用力平衡法，水银气压表和空盒 气压表是采用力平衡法测量气压的；还可以采用谐振式方法，例如振筒气压仪、石英振梁气压仪等；此外，还有 采用压阻效应制成的硅压阻气压传感器，采用液体的沸点随气压变化 的原理制成的沸点气压表，以及采用一定容积的气体压力与大气压力 相平衡的原理制成的气体压力表等

12、。49、目前，气象台站日常气压测量普遍采用的是振筒气压仪，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、空盒气压表的主要误差来源（1）、弹性后效（2）、温度效应（3）、残留气体补偿法51、WMO规定，空盒气压表应满足以下要求(1) 必须有较好的温度补偿，当仪器的温度变化30C时，读数的变化量不超过 0.3hpa。(2) 任何一点的标尺误差不应超过+_0.3hpa，而且在正使用条件下，至少一年内仍然符合这个要求。(3) 迟滞误差很小，以保证在50 hpa气压变化前的读数与回到原值 后的读数之间的差异不超过0.3hpa。( 4)经过运输后，应仍能符合上述要求

13、。52、振筒气压仪的主要误差来源( 1 )温度效应(2) 、质量效应(3) 、电路参数变化和干扰。54、硅压阻气压传感器主要由外壳、硅杯和引线组成。55、沸点气压表主要误差来源(1) 溶液不纯(2)、蒸汽在内管中的流动速度。56、风速的测量有多种方法，最常用的是旋转式风速表；还有采用超 声波、风压和加热电阻丝等方法进行风速测量的。另外还有利用激光、 微波等多普勒效应对风进行测量，属于遥感测量方法。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0.3-0.7最好。59、风向的转换方法有机械、电、光三种。60、风向测量误差( 1)启动误差(2) 、动态

14、偏角(3) 、惯性误差( 4)、转换误差(5) 、零位误差旋转风速表的误差（1）启动误差 （2）滞后误差 （3）惯性误差61、测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测量仪器有雨量器、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，通常为 14-16s。65、动态误差是在实际测量中由于自然条件不同造成的误差，静态误 差则是仪器固有的。66、降水测量的误差动态误差（1）、溅水误差（2）、蒸发误差（3）、风造成的误差静态误差 （1）、承水口的公差（2）

15、、沾水误差（3）、安装和使用的误差67、蒸发器的主要误差来源 （1）、导致蒸发器来会聚集更多的杂物，难以消除； （2）、渗漏不易检测与纠正；（3）、邻近蒸发器的植被高度影响更大；（4）、在蒸发器与土壤之间存在明显的热交换，这取决于很多因素， 其中包括土壤类型、含水量及植被覆盖情况。68、测量辐射增热的常见方法有两种 （1）直接测温度法（2）补偿法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。闪电测量设备 主要分为三类：闪电记数器、闪电定位设备和电场仪。70、闪电通常采用极性 、闪击数和强度等参量来表示其特征。71、根据闪电的不同

16、形态和特征，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 不同类型。最常见的是线状闪电。闪电定位原理：定向法和时差法定向法误差：仪器误差 极化引起的误差 当地原因引起的误差 地形 的误差72、AWS自动气象站ASOS自动地面观测系统气压传感器的准确度存在着内在的长期漂移，一般每六个月不宜超过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、气象气球通常分为携带仪器的探空气球，不携带仪器的测风气球和测量云高的云幕气球。目前常用的10g气球，有红、白、黑三种颜色，升速 100m/min,20g 气球升速 200m/mi

17、n膨胀型气球的漏气率为2%o/h-5%o/h。74、雷达测定目标物方位是利用雷达天线 发射或接收电磁波具有方 向性的原理来实现的。75、GPS 由导航卫星网、地面监控系统、 GPS 接收设备三大部分组成。 气球在浮力、重力、空气阻力和风力的作用下，既作上升运动也作水 平运动。最大风层是指在500hpa或者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“大风区”76、无线电探空系统主要由无线电探空仪、地面设备两大部分组成。 无线电探空仪由气象要素传感器、编码装置和发信装置等组成。地面 设备由接收装置、解码装置、处理装置和输出装置等组成。76、无线电探空仪是一种遥测仪器，它可以直接感应气象要素值转换 成无线电信号向地面发射，地面接收后将信号收录、调解、转换和处 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应原理可分为机械式和电子式。按照编 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 与大气相互作用后的信号，从中提取气象要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)技术和干涉技术。80、风廓线仪观测到的回波主要是晴空中折射率起伏的空气(湍涡) 的散射回波。