(完整版)大气探测重点
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(完整版)《大气探测学》复习重点Part1 绪论1、大气探测学研究的定义、范围和特点定义:大气探测主要针对地球大气对表征大气状况的要素(即气象要素)、天气现象及其变化过程进行系统的、连续的观察和测定,并对获得的记录进行整理。
范围:大气探测分为近地面层大气探测(0~3000m)和高空大气探测(3000m以上)。
通常把1.5km以下高度的大气探测成为边界层大气探测。
特点:为天气预报、气象信息、气候分析、科学研究和气象服务提供重要的依据。
2、发展历程1643年托里拆利于发明水银气压表--标志性仪器(精度:0.1hPa;相对误差:1/10000)1902年欧洲建立了第一个气象台站网(7个气象站、35个降水站)实现了时间和地域的同步连续观测1920s,出现了无线电探空仪,发展了高空风探测技术1940s开始,利用火箭使探测高度从平流层底部,对流层顶部扩展到了100公里的高度3、我国的地基探测系统(气象业务组织)国家基准气候站:一般300-400公里设一站,每天观测24次。
国家基本气象站:一般不大于150公里设一站,每天观测8次。
国家一般气象站:一般50公里左右设一站,每天观测3次或4次。
高空气象站:一般300公里设一站,每天探测2次,探测高度25~30km。
4、探测原理直接探测:感应元件与大气等被测对象直接接触,根据元件性质的变化,得到描述大气状况的气象参数。
遥感探测:根据波(电磁波、声波)在大气中传播过程中信号的变化,间接反演大气要素的变化。
分为主动遥感(发射能量)和被动遥感(不发射)5、大气探测仪器的性能指标灵敏度:指单位待测量的变化所引起的指示仪表输出的变化,仪器的灵敏度与它的感应原理有关。
精确度:是指测量值与实际值(真值)接近的程度,可以通过仪器误差的数值进行衡量。
惯性:指仪器的响应速率,它与电子仪器常用的时间常数的意义相同。
坚固性:平均无故障运行时间,对环境温、湿度的要求,电压波动允许范围,外装饰锈蚀的时间长短。
第一章绪论1.直接探测、直接探测原理?直接探测:将感应元件置放于测量位置上,直接测量大气要素的变化。
直接探测原理:根据元件的物理、化学性质受大气某种作用而产生反应的特点。
例子:温度表,水银液体的热胀冷缩性质。
2.遥感探测、遥感探测原理?遥感探测:探测元件不放置于测量物体上,间接反演大气要素的变化遥感探测原理:是根据大气中声、光、电等信号传播过程中性质的变化,反演出大气要素的时空变化例子:鸽子照相,胶片对光的感应;卫星,辐射传输的变化3.主动遥感、被动遥感?主动遥感(发射能量):设备具有声、光、电磁波发射源,在其测量空间中大气特性对其传播信号产生相应的吸收、散射、反射形成带有大气特征的回波信号。
如:测云雨雷达被动遥感(不发射):直接探测来自大气的声、光、电磁波信号。
如:一些气象卫星传感器4.几个概念(决定仪器性能的首要因素是感应原理,由感应原理决定了仪器的主要性能指标):灵敏度:指单位待测量的变化所引起的指示仪表输出的变化,仪器的灵敏度与它的感应原理有关。
精确度:是指测量值与实际值(真值)接近的程度,可以通过仪器误差的数值进行衡量。
惯性(时间常数):指仪器的响应速率,它与电子仪器常用的时间常数的意义相同。
稳定性(坚固性):主要指被测量与输出信号(读数)之间的检定关系的年变化率。
*5.大气探测的三性要求:代表性准确性比较性(书上14-15)第二章云的观测1.云的分类、特征及其国际简写(特征见书上22-32)2.云量的记录方法云量是指云遮蔽天空的成数,将天空分为10成。
记录要素:总云量、低云量,记整数不计小数。
总云量:天空被所有云遮蔽的成数;低云量:天空被低云遮蔽的成数,记录方法:云量布满天空时记为10;占十分之一时记为1,以此类推;布满天空但是又有缝隙时记为10-;天空云量小于二十分之一时记为无云;记录时总云量为分子,低云量为分母。
例1:天空有两层云,下层为层积云Sc,从云隙中判断上层为卷积云Cc,布满全天。
大气探测复习要点1 大气探测学研究的对象、任务和特点大气探测是对表征大气状况的气象要素、天气现象及其变化过程进行个别或系统的、连续的观察和测定,并对获得的记录进行整理。
这种探测既包括目测,也包括器测,既包括直接测定也包括间接测定。
近几十年来,作为主动遥感的各种气象雷达探测和作为被动遥感的气象卫星探测,以及地面微波辐射探测等能活的较多信息的探测方法,正在逐步进入常规观测领域,这些先进的观测方法广泛地应用于大气科学的研究领域,极大地丰富了大气探测的内容。
大气探测是大气科学的一个重要分支,也是大气科学的基础,一方面大气探测为天气分析、预报、科学研究和国民经济各部门提供资料和数据,另一方面大气科学本身的发展也对探测方法提出新的要求,因此大气探测技术的发展程度日益成为大气科学发展水平的标尺。
随着生产和科学的发展,大气探测的范围和内容越来越广泛,观测方法也越来越多样,根据探测的对象和范围,大气探测可分为地面气象观测、高空气象观测和专业性气象探测。
地面气象观测是以目力或仪器对近地面层的大气状况进行观察和测定,观测的项目包括云、天气现象、温度、湿度、气压、风、降水、蒸发、辐射能、日照时数、冻土深度、积雪和电线积冰等。
高空气象观测是利用气球、无线电探空仪、气象探测飞机、气象火箭、气象卫星等对自由大气的温压湿风等要素进行探测。
专业性观测是根据各种不同的专业研究需要套而进行的大气探测工作,如大气污染监测、农业气象观测等。
直接探测:将探测元件直接放入大气介质中测量大气要素,探测元件的物理、化学性质收到大气作用而产生反应的原理。
遥感探测:根据点侧柏在大气中传播过程中信号的变化,反演出气象要素的变化,分为主动遥感和被动遥感。
施放示踪物质:向大气施放具有光学或金属性质的示踪物质,利用光学方法或雷达观测其随气流传播和演变规律,由此计算大气的流动状况。
模拟实验:有风洞模拟和水槽模拟。
风洞模拟大气边界层风、温及区域流畅状况,水槽模拟大气层环路、洋流和建筑物周围环境流场特征。
大气探测学第一章:绪论1.大气探测的定义:大气探测是对表征大气状况的气象要素、天气现象及其变化过程进行个别或系统的、连续的观测和测定,并对获得的记录进行整理,了解大气内部的物理,化学特征及其变化。
大气探测通常分为近地层大气探测和高空大气探测。
2.大气探测原理分为:(1)直接测量:感应元件置于待测介质之中,根据元件性质的变化,得到描述大气状况的气象参数。
(2)遥感测量:根据电磁波在大气中传播过程中信号的变化,反演出大气中气象要素的变化。
可以分为主动遥感和被动遥感两种方式。
3.大气探测的“三性”要求:大气探测资料应具备:代表性、准确性和可比性。
观测资料质量的好坏,均以观测资料的“三性”来衡量。
(1)。
代表性:探测值能够代表一定空间范围和时间段的平均状况,分为空间代表性和时间代表性。
(2)准确性:反映测量值与真实状况误差大小的程度。
(3)可比较性:是指不同测站和不同时间的测量值能进行比较。
4.探测仪器的性能包括:(1)准确度——仪器的测量值(已做各种订正后)与真值的符合程度。
(2)分辨率——导致一个测量系统响应值变化的最小的环境改变量。
(3)稳定性:指仪器性能随时间的变化率。
(4)灵敏度:仪器的灵敏度就是它的示度在被测要素改变单位物理量时所移动的距离、旋转的角度或显示输出量的大小。
(5)惯性——仪器的动态响应速度。
第二章:云的观测1.云的概念:云:是悬浮在大气中的小水滴或冰晶微粒或二者混合的可见聚合体。
有时也包含一些较大的雨滴及冰、雪粒。
底部不接触地面。
2.云的观测主要包括:判定云状,估计云量和测定云高和选定云码。
云的观测应注意它的连续演变,尽量选择在能看到全部天空及地平线的开阔地点或平台上进行3.通常按云的外形特征、结构特点和云底高度,将云分为3族、10属、29类。
低云族包括积云,积雨云,层积云,层云和雨层云五属。
一般云底高度<2500米。
大部分低云都可能产生降水,雨层云常有连续性降水,积雨云多阵性降水,有时降水量很大。
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、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。
第二章云的观测1.熟悉各类云的主要特征。
2.各相似云之间的区别。
3.熟悉云形成的基本过程。
4.理解一般云和对流云的演变过程。
第三章能见度、天气现象、地面状态的观测1.影响能见度的因子有哪些?2.何谓有效能见度?如何确定“能见”和“不能见”,白天和夜间有何不同,白天能见度的观测如何判定?3.能见度仪的分类及工作原理?4.哪些天气现象与能见度有关?5.积雨云的出现可能会带来哪些天气现象?6.天气现象分类,及各类中天气现象间的区别?第四章气压的观测1.动槽式和定槽式水银气压表的构造及工作原理。
3.水银气压表为什么要进行读数订正?试说明各项订正的物理意义。
5.金属空盒有哪些特性?试述空盒气压表和气压计的构造原理,造成他们测量误差的主要原因是什么?6.为什么要进行海平面气压订正?其订正值的准确度与什么因素有关?为什么?7.气压传感器的工作原理。
第五章空气温度的观测1.试述玻璃液体温度表的测温原理,并比较水银与酒精温度表的优缺点。
2.最高和最低温度表的构造与性能有何不同?各自的工作原理是什么?3.双金属片测温原理是什么?4.热电偶测温原理是什么?测温方法主要有哪两种?5.金属电阻温度表与热敏电阻温度表的测温特性有何不同?6.地温测量有哪些项目,主要的测量仪器有哪些,各有何特点?7.为什么地表温度的测量要比空气温度的测量复杂?第六章空气湿度的观测1.试述常用的测湿方法和其代表仪器。
2.干湿球温度表为何可用来测定空气湿度?3.干湿表测湿系数A与风速的关系如何?为什么会随风速的变化而变化?干湿表测湿有哪些误差?5.试述毛发的特性?为什么毛发表的刻度不均匀,而湿度计自记纸的刻度却是均匀的?7.湿敏电容湿度传感器的工作原理?第七章降水与蒸发的观测1.雨量筒规格及安装2.翻斗式雨量传感器工作原理3.测量蒸发的仪器有哪些?掌握其测量方法第八章----地面风的观测1.掌握多齿光盘、格雷码盘测量风速、风向的原理2.掌握EL电接风风向、风速记录整理3. 对测风仪器的安装有什么要求?第九章----积雪、冻土、电线积冰的观测测量积雪、冻土、电线积冰的仪器有哪些?掌握积雪、冻土观测记录方法。
第一章1、什么是大气科学?什么是大气探测?大气科学是研究地球大气的特性、结构、运动规律以及大气中各种现象的发生、发展的一门学科。
大气探测是大气科学研究的基础,没有大气探测,大气科学就无从发展。
大气探测已逐渐成为大气科学的一个重要分支——大气探测学。
大气探测是利用各种探测手段,对地球大气各个高度上的物理状态、化学性质和物理现象的发生、发展和演变进行观察和测定。
2、大气探测分类地面气象观测、高空气象观测、专业气象观测3、测量标准基本概念一个实物量具,计量仪器,标准物质或测量系统,用以定义、实现、保存或复现一个量的单位或一个量值、或多个量值,以作为一个标准。
4、测量结果的重复性、复现性、不确定度等概念重复性:在同样的测量条件下,对同一被测的量进行多次测量的结果之间相一致的程度。
复现性:在不同条件下,对相同的被测量进行测量的结果之间相一致的程度。
不确定度:与测量结果有关的一种变量,指由于测量误差的存在,对被测量值的不能肯定的程度(也表示结果的可信程度)。
5、测量误差的概念、表示方法、根据性质不同的分类误差:测量的结果减去被测量的真值。
表示方法:绝对误差、相对误差。
分类:系统误差、随机误差、过时误差6、时制和日界的基本概念时制:也就是时间制度北京时是指东经120°的地方时,为全国通用的标准时各地的平均太阳时,叫做该地的地方平均太阳时,简称地平时真太阳时以太阳在天空的实际位置作为时间的标准,当太阳通过当地的子午线的一瞬即为真太阳时的正午。
太阳两次通过当地子午线的时间间隔称为一个真太阳日日界:人工器测日照以日落为日界,辐射和自动观测日照采用地平时24时为日界,其余项目均以北京时20时为日界。
7、大气探测的三性要求代表性:所谓代表性,一般可以表述为某一瞬间,在给定区域的任一点(或空间一定点给定时段的任一时刻)测得的要素值在所规定的精度范围内,对该地区(或该时刻)是可信的话,即可认为该测定值具有代表性。
大气探测复习要点1 大气探测学研究的对象、任务和特点大气探测是对表征大气状况的气象要素、天气现象及其变化过程进行个别或系统的、连续的观察和测定,并对获得的记录进行整理。
这种探测既包括目测,也包括器测,既包括直接测定也包括间接测定。
近几十年来,作为主动遥感的各种气象雷达探测和作为被动遥感的气象卫星探测,以及地面微波辐射探测等能活的较多信息的探测方法,正在逐步进入常规观测领域,这些先进的观测方法广泛地应用于大气科学的研究领域,极大地丰富了大气探测的内容。
大气探测是大气科学的一个重要分支,也是大气科学的基础,一方面大气探测为天气分析、预报、科学研究和国民经济各部门提供资料和数据,另一方面大气科学本身的发展也对探测方法提出新的要求,因此大气探测技术的发展程度日益成为大气科学发展水平的标尺。
随着生产和科学的发展,大气探测的范围和内容越来越广泛,观测方法也越来越多样,根据探测的对象和范围,大气探测可分为地面气象观测、高空气象观测和专业性气象探测。
地面气象观测是以目力或仪器对近地面层的大气状况进行观察和测定,观测的项目包括云、天气现象、温度、湿度、气压、风、降水、蒸发、辐射能、日照时数、冻土深度、积雪和电线积冰等。
高空气象观测是利用气球、无线电探空仪、气象探测飞机、气象火箭、气象卫星等对自由大气的温压湿风等要素进行探测。
专业性观测是根据各种不同的专业研究需要套而进行的大气探测工作,如大气污染监测、农业气象观测等。
直接探测:将探测元件直接放入大气介质中测量大气要素,探测元件的物理、化学性质收到大气作用而产生反应的原理。
遥感探测:根据点侧柏在大气中传播过程中信号的变化,反演出气象要素的变化,分为主动遥感和被动遥感。
施放示踪物质:向大气施放具有光学或金属性质的示踪物质,利用光学方法或雷达观测其随气流传播和演变规律,由此计算大气的流动状况。
模拟实验:有风洞模拟和水槽模拟。
风洞模拟大气边界层风、温及区域流畅状况,水槽模拟大气层环路、洋流和建筑物周围环境流场特征。
第一章绪论1.直接探测、直接探测原理?直接探测:将感应元件置放于测量位置上,直接测量大气要素的变化。
直接探测原理:根据元件的物理、化学性质受大气某种作用而产生反应的特点。
例子:温度表,水银液体的热胀冷缩性质。
2.遥感探测、遥感探测原理?遥感探测:探测元件不放置于测量物体上,间接反演大气要素的变化遥感探测原理:是根据大气中声、光、电等信号传播过程中性质的变化,反演出大气要素的时空变化例子:鸽子照相,胶片对光的感应;卫星,辐射传输的变化3.主动遥感、被动遥感?主动遥感(发射能量):设备具有声、光、电磁波发射源,在其测量空间中大气特性对其传播信号产生相应的吸收、散射、反射形成带有大气特征的回波信号。
如:测云雨雷达被动遥感(不发射):直接探测来自大气的声、光、电磁波信号。
如:一些气象卫星传感器4.几个概念(决定仪器性能的首要因素是感应原理,由感应原理决定了仪器的主要性能指标):灵敏度:指单位待测量的变化所引起的指示仪表输出的变化,仪器的灵敏度与它的感应原理有关。
精确度:是指测量值与实际值(真值)接近的程度,可以通过仪器误差的数值进行衡量。
惯性(时间常数):指仪器的响应速率,它与电子仪器常用的时间常数的意义相同。
稳定性(坚固性):主要指被测量与输出信号(读数)之间的检定关系的年变化率。
*5.大气探测的三性要求:代表性准确性比较性(书上14-15)第二章云的观测1.云的分类、特征及其国际简写(特征见书上22-32)2.云量的记录方法云量是指云遮蔽天空的成数,将天空分为10成。
记录要素:总云量、低云量,记整数不计小数。
总云量:天空被所有云遮蔽的成数;低云量:天空被低云遮蔽的成数,记录方法:云量布满天空时记为10;占十分之一时记为1,以此类推;布满天空但是又有缝隙时记为10-;天空云量小于二十分之一时记为无云;记录时总云量为分子,低云量为分母。
例1:天空有两层云,下层为层积云Sc,从云隙中判断上层为卷积云Cc,布满全天。
10/10- 例2:天空有微量的毛卷云Ci fil,不到1/20。
云量记为:0/0例3:云布满天空,有空隙,毛卷云Cs fil 6成、淡积云Cu hum 2成、层积云Sc cug 2成。
10-/4 3.激光云高仪基本原理和结构(书37)原理:发射低功率的激光束(红外光)遇到云层将往下反射或者散射回波,检测发射激光与回波信号的时间差△t ,即可得到检测云层的高度h = c△t/2 (c为光速)*4.云高:指云底距测站地面的垂直距离。
*5. 低云:<2500m;中云:2500~6000m;高云:>6000m第三章能见度的观测1.气象光学视程、白天能见度,有效水平能见度的定义?能见度用气象光学视程(MOR)表示。
气象光学视程是指白炽灯发出色温为2700K的平行光束的光通量在大气中削弱至初始值的5%所通过的路途长度。
白天能见度是指视力正常(对比感阈为0.05)的人,在当时天气条件下,能够从天空背景中看到和辨认的目标物(黑色、大小适度)的最大距离。
实际上也是气象光学视程。
有效水平能见度是指四周视野中二分之一以上的范围能看到的目标物的最大水平距离。
人工观测能见度,一般指有效水平能见度。
例题:若某站某时观测的能见度如图所示,则可判断有效能见度为4500米*能见度观测记录以千米(km)为单位,取一位小数,第二位小数舍去,不足0.1km记0.0。
2.影响能见度的因子?1)大气透明度2)目标物和背景的性质—亮度对比K3)观测者的视觉性能—眼睛的对比视感阈ε*当K>ε时,目标物可见;当K<ε时,目标物不可见;当K=ε时,目标物若隐若现,为临界状态。
3.白天能见度与夜间能见度的观测有何不同?白天能见度的观测1)白天目标物的选择:应在气象站四周不同方向、不同距离上选择若干固定能见度目标物,其要求如下:a颜色应当越深越好,而且亮度要一年四季不变或少变的。
浅色、反光强的物体不适宜选为目标物。
b应尽可能以天空为背景,若以其他物体(如山、森林等)为背景时,则要求目标物在背景的衬托下,轮廓清晰,且与背景的距离尽可能远一些。
c大小要适度。
近的目标物可以小一些,远的目标物则应适当大一些。
目标物的大小以视角表示(),目标物的视角以0.5°~5.0°之间为宜。
d仰角不宜超过6°。
2)观测能见度必须选择在视野开阔,能看到所有目标物的固定地点作为能见度的观测点;3)观测四周事先测定的各目标物,根据“能见”的最远目标物和“不能见”的最近目标物,从而判定当时的能见距离。
(2)夜间能见度的观测1)灯光目标物的选择:有条件地方,均应在各个方向选择一些固定的目标灯或专门设置的目标灯作为观测能见度的依据。
对目标灯的要求如下:--应选择孤立的点光源作为目标灯,不宜选择成群、成带、重叠的灯光;--灯光强度应固定不变;--应是不带颜色、没有灯罩的白色光源(除白炽灯外,碘钨灯、汞灯等均不适宜);--应位于开阔地带,不受地方性烟雾的影响。
2)选择目标灯后,应测定目标灯至观测点的距离并了解其功率,以及专设的目标灯,均应按表2查出其相当的白天能见距离,并绘制成灯光目标物图。
3)夜间观测能见度时,观测员应先在黑暗处停留5~15分钟,待眼睛适应环境后进行观测,根据最远目标灯能见与否确定能见距离;4)在无条件利用目标灯进行观测的情况下,根据天黑前能见度的实况和变化趋势,结合观测时天气现象、湿度、风等气象要素的变化情况,以及实践经验加以判定;5)月光较明亮时,可根据目标物的能见与否来判定能见度。
如能清楚分辨时,能见距离可定为大于该目标物的距离。
4.能见度的器测法主要有哪几种,说明它们的优缺点和工作原理。
能见度测量基本方程(布格-朗伯定律):透射因子T(左边);取T=0.05,气象光学视程MOR均可写成(中间)(1)透射式能见度仪:透射仪由发射机和接收机两部分组成,它们分开放置,发射机发出的信号通过一段距离(基线长度)后,被接收机接收,将接收和发射的信号进行比较,计算出透射率,然后确定出消光系数,再利用下述公式(右边)即可求出气象能见度。
优缺点:由于透射型能见度仪的测量原理与气象光学距离的定义密切相关,因此其测量的结果与气象光学距离很一致,通常认为一个设计较好的透射型能见度仪的测量结果是准确的。
但由于需要选择一条足够长的基线,且要保持光源到探测器的光轴准直,因此,透射型能见度仪在使用中也会带来一些问题,如在自然条件下,大风引起支架的颤动将会造成一定的测量误差。
这类仪器在操作和使用方面的特点,使它特别适合于航空气象观测的需要。
但是这并不排除在基本天气观测或气候观测方面的使用,因为此测量简而易行。
缺点:此仪器所测的大气柱长度常小于气象光学视称,一般认为这个距离太短。
不过这可以通过扩展观测时段,在该时段内进行一系列观测而部分地得到弥补。
(2)散射式能见度仪散射能见度仪是测量散射系数从而估算出气象光学视程的仪器前向散射能见度仪,由发送器、接收器与处理器组成。
发射器发出近红外光脉冲,接收器测量的是与发射光束成33°角的散射光束,然后由处理器计算出气象光学视程。
(通过检测前向散射光强度,可求得大气散射系数,然后换算成消光系数,最后计算出能见度值)利用空气散射,测量能见度,主要有三种方式:侧向、后向和前向型优点:基线长度短,容易对准。
散射能见度仪的基线长度很短,光源与接收安在同一支架上,避免基线难以对准的缺陷。
缺点:只测量很小体积的空气样本,不够精确。
第四章天气现象的观测1. 简述雨量筒的构造、放置、使用方法?构造:金属外层护套上部为一接水器,直径20cm,上缘采用一个圆环硬铜箍,节水口下为一漏斗,雨水收集后由漏斗注入到取样玻璃瓶内。
放置:安装高度70cm使用:每天人工读取四次时段内的降水总量,用口径远小于雨量筒接水面积的特制量杯读水,精确至±0.05mm*加上加热装置可测降雪量2.简述翻斗式雨量计的结构和测量原理?(1)单翻斗雨量计:该传感器也是用来自动测量降水量的仪器,主要由承水器(口径为159.6mm)、过滤漏斗、翻斗、干簧管和底座等组成。
测量原理:降水通过承水器,再通过一个过滤斗流入翻斗里,当翻斗流入一定量的雨水后,翻斗翻转,倒空斗里的水,翻斗的另一个斗又开始接水,翻斗的每次翻转动作通过干簧管转成脉冲信号(1脉冲为0.1mm)传输到采集系统。
仪器测量范围0-4mm/min。
(2)双翻斗雨量计:双翻斗雨量传感器与记录器连接作为连续测量降水量的仪器称为双翻斗雨量计。
双翻斗雨量传感器装在室外,主要由承水器(常用口径为20cm)、上翻斗、汇集漏斗、计量翻斗、计数翻斗和干簧管等组成。
采集器或记录器在室内,二者用导线连接,用来遥测并连续采集液体降水量。
3.简述光学雨量计的测量原理?工作原理:测量雨滴经过一束光线时,由于雨滴的衍射效应引起光的闪烁,闪烁光被接收后进行谱分析,其谱分布与单位时间通过光路的雨强有关。
4.哪些天气现象与能见度有关?5.如何区别雾和霾?雾:大量微小水滴浮游空中,常呈乳白色,有雾时水平能见度小于1.0千米。
高纬度地方出现冰晶雾也记为雾。
霾:大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10.0千米的空气普遍混浊现象。
霾使远处光亮物体微带黄、红色,而使黑暗物体微带兰色。
6.浮尘、扬沙、沙尘暴之间如何区别?浮尘:尘土、细沙均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10.0千米。
浮尘多为远处尘沙经上层气流传播而来,或为沙尘暴、场沙出现后尚未下沉的细粒浮游空中而成。
扬沙由于风大将地面尘沙吹起,使空气相当混浊,水平能见度在1.0千米至10.0千米以内。
沙尘暴:由于强风将地面大量尘沙吹起,使空气很泥浊,水平能见度小于1.0千米。
*7.霜融化成的水珠,不记露第五章温度的测量1.试述液体玻璃、热电偶、金属、热敏电阻温度表测温原理。
(1)液体玻璃温度表的感应部分是一个充满液体的玻璃球,示度部分为玻璃毛细管。
由于玻璃球内的液体的热膨胀系数远大于玻璃,当温度升高时,液体柱升高,反之下降。
液柱的高度即指示温度的数值。
温度变化时,引起测温液体体积膨胀或收缩,使进入毛细管的液柱高度随之变化。
(2)热电偶温度计—>温差电现象(热电现象):两种不同的金属导体A和B的两端,彼此焊接在一起,构成一个闭合回路时,若两个接触点的温度不同,回路中就有电流产生,如图所示。
两焊接点之间的温差越大,回路中的电动势也越大,这种现象叫做温差电现象,也称热电现象,这种电路称热电偶或温差电偶。
(3)金属电阻温度表:金属导体的电阻值随温度增加(4)热敏电阻温度表:热敏电阻的阻值与温度有一定的关系2.酒精和水银温度计的优缺点。
(1)水银玻璃温度表优点:比热小;导热系数高;饱和蒸汽压较小;性能稳定,对玻璃无湿润作用;纯水银易得。