大气探测学复习要点(配气象出版社大气探测学)

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1、大气探测学复习要点第一章绪论一.大气探测学研究的对象1.气象要素：温度（气温、地表温度、地温），湿度（水气压、相对湿度），气压（本站气压、海平面气压，气压变量），风向、风速（平均风速、瞬时风速及其风向），降水量（固体、液体降水量，强度，时间），蒸发量（蒸发量、蒸散量）。辐射（总辐射、净辐射、直接辐射、反射辐射），云量、云状，能见度2.天气现象：降水现象（雨、雪、毛毛雨、米雪、冰针、霰、雹、冰粒），地面凝结现象（露、霜、雨淞、雾淞），视程障碍现象（雾、清雾、霾、沙尘、烟、尘卷风、吹雪），大气光学现象（虹、晕、华、霞

2、、海市蜃楼），雷电现象（雷暴、闪电），特征风及其他现象（大风、飑、龙卷、积雪、结冰）。3.变化过程：天气系统的生成、消散、移动、演变，引起气象要素场空间、时间、分布的变化，导致不同的天气现象的出现。气象要素和天气现象及其变化表征4.设备系统：探测平台、探测仪器、通讯系统和资料处理系统（课本P3）5.业务规范：课本P3-46.计量标准：课本P4-5二.大气探测的分类1.按原理：目测，直接探测（感应元件放置于测量位置上，直接测量该点大气要素的变化根据感应元件的物理、化学性质受大气要素的作用产生可直接显示或间接测量的物

3、理量变化），遥感探测（根据大气中声、光、电等信号传播过程中性质的变化，反演出气象要素的时空变化）2.按工作位置：地基，空基，天基平台3.按业务：地面气象观测：在对近地面层的大气状况进行观测和测定，目测云高、云状、能见度、天气现象等，器测气温、湿度、气压、风、辐射等；高空气象观测：测量温、湿、压、风随高度的分布，通过使用气球、无线电探空仪，气象飞机，气象火箭等方式测量；雷达气象观测：分为天气雷达和多普勒天气雷达；卫星气象观测：使用极轨卫星和静止卫星，产品有可见光、红外线、分波段云图及反演产品专业气象观测：分为农业气

4、象观测、大气污染观测、中高层大气探测、和其他专业如体育、仓储、水文水利、海洋、航空、高速公路、建筑等方面的专业观测三.气象仪器的结构及其基本技术指标1.结构：感应元件（传感器），信号调整部分（放大器，把感应元件输出的信号放大、变换成易于显示和记录的标准信号，电子仪器：运算放大器、电平转换器、V/F、A/D机械仪器：杠杆、齿轮改变运动的方向、方式），显示输出部分（显示器）2.气象仪器基本技术指标（1）单位：气象仪器全部采用国际单位制温度：摄氏度°C——华氏度°F气压：百帕hpa——毫巴mb风速：米每秒M/s——英里

5、每小时辐射：瓦每平方米W/M²——卡/分钟降水：毫米mm——英寸inch（2）响应时间（惯性）：在被测量发生阶跃变化之后，仪器读数变化达到阶跃变化部分的规定比例所经历的时间。一般以达到阶跃变化的90%~95%所需时间作为响应时间。（3）时间常数（滞后系数）在多数简单系统中，阶跃变化响应公式其中：Y——经历t秒后仪器读数的变化A——阶跃变化的幅度t——从阶跃变化开始所经历的时间τ——具有时间量纲的特征参数，时间常数（4）灵敏度：单位待测量的变化Δx引起指示仪表输出的变化Δy，即输出变化量Δy与相应输入量Δx之比，称

6、为仪器灵敏度。k=Δy/Δx（5）分辨率：一个测量系统能响应一个物理量的最小变化（6）准确度：仪器的测值与真值的符合程度。包含正确度和精密度两个含义。正确度——测量结果与真值的接近程度。精密度——在同一条件下对同一量进行多次测量所得结果之间的符合程度。（7）长期稳定性：被测量与输出信号（示值）之间的检定关系的年变化率，一般用每年示值相对真值飘移的绝对值表示。（8）除以上外，还有单位，测量范围等，以及地面观测规范（课本P247）对观测仪器和自动气象站准确度的要求，下表是一些主要气象要素观测准确度要求：气候观测天气观

7、测农气观测n气温℃0.10.10.1n湿度%351n露点℃0.50.1n气压hpa0.30.1n风向deg10510n风速M/S0.5+5%0.5+10%10%n降水量mm0.2(<10mm),2%(>10mm)n地面观测规范对观测仪器和自动气象站准确度的要求（结合课本P247）n表3.1我国自动气象站技术性能要求表测量要素测量范围分辨力准确度平均时间采样速率气温-50～+50℃0.1℃0.2℃1min6次/min相对湿度0～100％1％4％（≤80％）8％（＞80％）1min6次/min气压500～1100hP

8、a（任意200hPa）0.1hPa0.3hPa1min6次/min风向0～360°3°5°3s2min10min1次/s风速0～60m/s0.1m/s（0.5+0.03V）m/s（0.3+0.03V）m/s（基准站）降水雨强0～4mm/min0.1mm0.4mm（≤10mm）4％（＞10mm）累计1次/min日照0～24h60s0.1h累计蒸发0～100mm0.1mm1.