自己总结的《仪器观测方法第六版》要点难点
第1章总论
1. WMO：世界气象组织（World Meteorological Organization）
CIMO：仪器和观测方法委员会（Committee instruments and
methods of observation）
RIC：区域仪器中心
ISO：国际标准化组织（International Organization for
Standards）
RMTC：区域气象培训中心
RRC：区域辐射中心
2.在本指南中，除另有说明外，当采用统计方法表示时，不确定度是 2，即置信水平为95%。
3.观测资料所需要的密度或分辨率，与分析和应用相适应的各种现象的时间和空间尺度两者均有关。WMO（1981a）对气象现象的水平尺度分类如下：（a）小尺度（小于100km），例如雷暴、局地风、龙卷；
（b）中尺度（100-1000km），例如锋面，云团；
（c）大尺度（1000-5000km）例如低压，反气旋；
（d）行星尺度（大于5000mk），例如高空对流层长波。
水平尺度同现象的时间尺度密切相关，因此，短期天气预报要求在一个有限
区域内由较密集的站网进行较多时次的观测，以便检测出一些小尺度现象及其随
后的发展。当预报时效增长时，要求的观测空间范围也要随之扩大。
气象观测根据其用途应使之具有代表性。例如，天气观测站典型的必须代表
其周围达到100km的范围，以便确定中尺度和较大尺度的现象。对于小尺度或 局地的应用来说，面积可能为10km大小或更小。气象站的暴露状况是决定其代
表性的关键因素（见1.3.3节）。气象站的代表性误差要远大于单纯的仪器系统设
定的代表性误差。在丘陵或滨海地区的气象站，对于较大尺度或中尺度来说，似
乎不具代表性。然而，即使在不具代表性的气象站，其观测时间上的同一性，仍
能使应用者有效地使用这些资料。
使用良好的仪器系统进行正确操作可达到所规定的准确度。但在实践中，并
大气探测学
（Atmospheric Observations）
一、课程基本情况
课程类别：学科基础课
课程学分： 3 学分
课程总学时： 48 学时，其中讲课： 44学时，实验（含上机）： 4 学时，课外 0 学时
课程性质：必修
开课学期：第2学期
先修课程：大学物理
适用专业： 大气物理
教 材：孙学金等，大气探测学，气象出版社，2009。
开课单位：大气物理学院大气物理系
二、课程性质、教学目标和任务
大气探测是指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的过程和方法。大气探测学是大气科学专业的重要分支，是研究获取大气物理和化学性质的原理、技术和方法的一门学科。通过这门课的学习，使学生掌握地面和高空各种气象要素的观测原理、方法、仪器结构、使用规范以及探测误差；熟悉我国正在建设的综合气象观测系统的设计方案、总体构成和发展趋势，并使学生了解国内外1990年代以来的主要大气探测技术。本课程主要讲授常规气象站地基（云、能、天、温、压、湿、风、降水、蒸发、积雪、辐射、日照、大气电场、自动气象站）和高空（高空温、压、湿、风）探测技术，并简要介绍气象雷达和卫星观测技术。
三、教学内容和要求
第1章 绪论（2学时）
1.1大气探测的发展史和趋势（1学时）
（1）了解大气探测发展史；
（2）理解大气探测对象和趋势；
（3）掌握大气探测任务和特点；
重点：大气探测任务和特点
难点：大气探测的任务
1.2气象观测工作的组织和“三性”要求（1学时）
（1）了解气象观测的组织形式；
（2）理解气象观测的基本流程及时间；
（3）掌握气象观测的“三性”要求； 重点：观测的“三性”要求
难点：观测的“三性”要求
第2章 云的观测（4学时）
2.1云的分类、特征及形成（2学时）
（1）了解云分类的研究历史；
（2）理解云的分类标准；
104 第5章 地面风的测量
5.1 概述
5.1.1 定义
风速是由许多在时、空上随机变化的小尺度脉动叠加在大尺度规则气流上的一种三维矢量。在有关诸如空中污染传播和飞机着陆之类的问题中，需要将风速作为三维矢量考虑。然而，就本指南的目的而言，地面风将主要作为二维矢量来考虑，即规定风向和风速两个数来表示。以快速脉动为特征的风则称之为阵风。
大多数使用风的数据的用户需要平均的水平风，通常是在极坐标上表示出风速和风向。越来越多的应用还需要风的变动性（即风的阵性）的资料。为此目的，需要用到三个量，即阵风的峰值、风速和风向的标准偏差。
以下的定义是在本章中要用到的（详细资料可参见Mozzarella, 1972）：
平均值（Averaged quantities）：是在10分钟——30分钟时间段的平均的量（即水平风速）。本章只涉及10分钟时间段的平均量（航空应用可能需要更短时间的平均量，可参见本书第二编第2章）。
标准偏差（Standard deviation），即212)(ss：式中的s是与时间有关的信号（即水平风速），而上面带横线的（即s）是其时间平均值。标准偏差是用来表征某一特定信号的脉动大小。
阵风峰值（Peak gust）：在规定的时间间隔内观测到的最大风速。在每小时的天气报告中，阵风峰值就作为前一整小时的风的极值。
阵风持续时间（Gust duration）：是对所观测的阵风峰值的持续时间的一种量度，这个持续时间决定于测量系统的响应。慢响应系统抹去极值而测到了长而平滑的阵风；快响应系统观测到许多尖锐的峰，这就是阵风，只有短短的持续时间。
为了定义阵风持续时间，采用了一种理想的名为单滤波器的测量链，用它对输入的风信号取—在0t秒时间的运行平均值。在此滤波器之后观测到的极值就定义为具有持续时间0t的阵风峰值。其它的具有不同的滤波作用单元的测量系统，只要它是具有在积分时间0t的运行平均值滤波器并能产生具有相同高度的极值，就可以认同它能测量具有持续时间0t的阵风（进一步的讨论可参阅Beljaars, 1987;
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-1 6 精品课程《大气探测学》作业习题
第1章 绪论
1.名词解释： 大气探测的精确度、灵敏度、惯性、分辨率、量程、代表性、可比性。
2.大气探测学研究的对象、范围和特点是什么？
3.大气探测的发展主要有哪几个时期？
4.简述大气探测原理有哪几种方法？
5.大气探测仪器的性能包括哪几个？
6.如何保证大气探测资料的代表性和可比性？
第2章 云的观测
7.熟记三族、十属、二十类云的中文名和国际简写。
8.解释积状云、层状云、波状云的形成机理和基本特征。
9.解释卷积云与高积云、高积云与层积云各有何异同？
10.解释卷层云与高层云、高层云与雨层云、雨层云与层云有何异同？
11.解释荚状、堡状、絮状云、钩状云的形成机理，各代表什么大气气层结状况？
12.解释碎积云、碎层云、碎雨云的外形与成因有何不同？
13.简述对流云从淡积云Cu hum发展到鬃积雨云Cb cap的物理过程。
14.熟记CH、CM、CL云码所代表的云属、云状及其天气意义和演变规律。
15.对下面的记录进行分析，并描述天空状况，包括云状、云量、云的特征及可能伴随出现的天气现象等。 百度文库 - 好好学习，天天向上
-2 时间 8h 10h 12h 14h 16h
云码 CL1，CM8，CH1 CL2，CM6，CH2 CL2，CM6，CHX CL9，CMX，CHX CL7，CM9，CHX
云量 4/2 6/4 8/6 10/10 10/10-
第3章 能见度的观测
16.影响能见度的因子有哪些？
17.气象能见度的定义是什么？
18.白天能见度与夜间能见度的观测有何不同？
19.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。
