大气探测复习资料
大气探测学资料
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，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，其测量误差不超过+-0.2℃。
12、目前湿敏电容传感器的测量准确度在0℃以上只能达到3％-5％RH,在0℃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5℃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。
大气探测复习资料
1.何为大气探测、地面气象观测、高空探测？答：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。
地面气象观测是利用气象仪器测定近地层的气象要素值，以及用目力对自由大气中的一些现象如云、光、电等进行观测。
高空探测是用气球、雷达、火箭、卫星等手段对自由大气进行探测。
2.气象观测资料的“三性”是什么？其关系如何？答：气象观测资料的“三性”是代表性、准确性、比较性。
观测资料的代表性、准确性和比较性之间是互相联系、互相制约的。
观测资料的代表性是建立在准确性的基础之上的，没有准确性也就谈不上代表性；然而，只有准确性而没有代表性的观测资料，也是难以使用的。
同时，观测资料的比较性，也必须以观测资料的代表性和准确性为前提，因为如果观测资料既无代表性，又无准确性，也就没有了时空比较的意义。
所以观测资料质量的好坏，均以观测资料的“三性”衡量。
3.简述气象观测的时制、日界？真太阳时、地平时、标准时之间的关系如何？答：时制：以一定的时间间隔作为时间单位，并以一定的起始瞬时计量时间的系统。
气象观测的时制有真太阳时、地方时、北京时等。
气象观测的日界：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。
真太阳时=地平时+时差；地平时=标准时+（本站经度-120）×4分钟/每经度。
附：为什么要提出气象观测资料的“三性”？解答：大气探测是在自然条件下进行的。
由于大气是湍流介质，造成气象要素值在空间分布的不均一以及时间上具有脉动变化的特点，大气的这种特性，要求在台站高度分散的情况下，取得的气象资料必须准确地代表一个地区的气象特点，而在气象资料使用高度集中的情况下，又能使各个地区的气象资料能够互相比较，以了解地区间的差异。
这是从大气运动的特点对气象资料提出的“代表性”、“准确性”和“比较性”的要求。
8. 云的观测主要内容是什么？答：云的观测主要内容是：判定云状、估计云量、测定云高、选定云码。
大气探测学资料
大气探测学资料大气探测学是研究地球大气的物理、化学、动力学和数学方法的学科领域。
通过探测大气的组成、结构、运动和变化，可以深入了解地球气候系统、气象现象和大气环境，为天气预报、气候变化研究、环境保护和航空航天等领域提供重要的科学依据。
一、大气探测的方法1.观测站点观测站点是大气探测研究中的重要基础设施。
通常在地面上建立观测站点，通过观测乃至控制大气中的气象要素，并将数据传输到中央处理中心进行分析。
观测站点可以包括气象观测塔、气象球、气象雷达、太阳辐射计等设备。
2.卫星遥感卫星遥感是利用人造卫星对大气进行远距离观测的方法。
通过搭载在卫星上的遥感仪器，可以对大气温度、湿度、气压、云量、降水等进行实时观测。
遥感数据的获取和分析，能够帮助科学家们研究大气的结构和变化规律。
3.飞机探测飞机探测是利用飞机在空中进行大气观测的方法。
飞机上搭载有各种传感器和仪器，能够实时获取大气温度、湿度、气压、风速等数据。
由于飞机可以飞到较高的高度，同时还能够飞越陆地和海洋，因此飞机探测在大气研究中具有独特的优势。
二、大气探测的仪器设备1.温湿度计温湿度计是测量大气温度和湿度的仪器。
它能够准确地测量环境中的温度和湿度信息，并将数据记录传输到中央处理中心进行分析。
温湿度计的精度和灵敏度对于大气观测的准确性至关重要。
2.气压计气压计是测量大气压强的仪器。
大气压强是大气中气体压力的一种表征，对于研究大气运动和曲线潮汐等现象具有重要意义。
气压计通常采用压阻传感器或者水银柱压力计等原理进行测量。
3.风速仪风速仪是测量大气风速和风向的仪器。
风速和风向是描述大气中风的特征参数，对于了解大气动力学、预测天气和研究气候变化非常重要。
风速仪通常采用旋转叶片或者超声波测量的原理进行测量。
三、大气探测的重要性和应用1.气象预报大气探测对于气象预报的准确性和时效性具有重要影响。
通过观测和分析大气中的温度、湿度、气压、风速等要素，可以制定出准确的天气预报，并向公众发布，提醒人们做好防范和准备工作。
大气探测学——复习题.
1大气探测研究的对象，范围，特点对象：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；为天气、气候预测预报诊断分析提供第一手资料。
包括：直接探测（仪器的感应部分直接置于探测的大气介质中）；遥感探测（遥感探测技术手段）和目测项目（云、天气现象的演变过程）。
范围：大气探测分为近地面层大气探测、高空大气层探测和专业性大气探测。
近地面层大气探测：主要是对近地层大气状况进行观测和探测。
包括：地面气象观测和近地面层大气探测特点：大气探测学是从事大气科学研究、教学的基础。
为天气、气候诊断分析、预报及环境保护部门、国家及全球气象资料网络系统等提供大气观测资料。
2大气探测的发展主要有几个时期创始时期，地面气象观测开始发展时期，高空大气探测的开始发展时期，高空大气探测迅速发展时期，大气探测的遥感时期，大气探测的卫星遥感时期3简述大气探测原理有哪几个方法直接测量：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。
遥感探测：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。
4大气探测仪器的性能包括哪几个精确度，灵敏度，惯性（滞后性），分辨率，量程5如何保证大气探测资料的代表性和可比性观测站观测资料代表性的好坏，原则上可以从台站地形是否具有典型性方面进行评定。
站址的选择、观测站的建立需要考虑空间的代表性，防止局地地形地物造成大气要素不规则变化。
一般说来，平原地区的台站资料代表性较好，山区、城市台站资料代表性较差。
湍流大气中，气象要素变化快，要取一定时段的平均值作为测量值。
观测资料的比较性是建立在一致的基础上，即要求观测时间、观测方法、仪器类型、观测规范、台站地理纬度、地形地貌条件等的一致性。
没有这些一致性，也就谈不上比较性。
1、熟记云状的分类、特征及其国际简写。
低云积云Cu 淡积云碎积云浓积云Cu hum FcCu cong积雨云Cb 秃积雨云鬃积雨云Cb calv Cb cap层积云Sc 透光层积云避光层积云积云性层积云堡状层积云荚状层积云Sc tra Sc op Sc cug Sc cast Sc lent层云St 层云碎层云St Fs雨层云Ns 雨层云碎雨云Ns Fn中云高层云As 透光高层云避光高层云As tra As op高积云Ac 透光高积云避光高积云堡状高积云荚状高积云絮状高积云积云性高积云Ac tra Ac op Ac cast Ac lent Ac flo Ac cug高云卷云Ci 毛卷云密卷云伪卷云钩卷云Ci fli Ci dens Ci not Ci unc卷层云Cs 毛卷层云薄暮卷层云Cs fli Cs nebu卷积云Cc 卷积云Cc积云;生成的云体垂直向上发展；消散时向水平方向扩展，常为分散孤立大云块。
大气探测复习题
第五章、温度
1、试述液体玻璃、热电偶、金属、热敏电阻温度表测温原理。 2、酒精和水银温度计的优缺点。 3、试述最高最低温度表测温原理。 4、说明温度热滞系数的物理意义及特性。 5、一支热滞系数为 100S 的温度表，温度 30℃时，观测环境 20℃的 空气温度，精度要求为 0.1 ℃，需要多少时间才能观测？ 6、气温测量中一般采用哪些方法预防辐射误差？
第十一章、高空风的探测
1、测定高空风有哪几种方法？这些方法有什么特点？ 2、测风气球的总举力和净举力与哪些因素有关？要保持净举力不随 气球的上升而改变，必须满足什么条件？ 3、测风气球的理论升速与实际升速是否相同？为什么？ 4、由气球的升速公式讨论影响气球升速的诸因素。 5、试述单经纬仪测风的基本原理，并说明单经纬仪测风中风向、风 速是如何确定的。 6、双经纬仪测风原理和单经纬仪有何不同？它有什么优点？
3、激光云高仪基本原理和结构
激光器测云高 激光器发射光束到云体,反射回来被接收所用的时间为 t,光速为 c,
则
激光云高仪原理：发射低功率的激光束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)
第三章、能见度 1、气象光学视程、白天能见度，有效水平能见 度的定义？
积雪和冻土
1、何谓积雪,气象站积雪的观测项目有那些? 2、常用来观测积雪的仪器有哪些,各有何特点? 3、何谓冻土,用于冻土观测的仪器是什么,有何特点? 4、何谓电线积冰,气象站电线积冰的观测项目有哪些? 5、何谓一次积冰过程,一次积冰过程包括那几个阶段? 6、用于电线积冰观测的主要设备有哪些? 7、影响电线积冰重量的主要因子有哪些?
·提高探测精度难题
1、提高温度观测中防辐射设备的反射率和通风 2、增加湿度元件在低温、低湿条件下的灵敏度 3、降低高空风测量的测风仰角下限
大气探测学复习题及答案
第1章绪论1．大气探测学研究的对象、范围和特点是什么？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。
研究范围是近地层大气、高空大气以及一些特殊区域的大气（如大气边界层，城市热岛环流，峡谷风场，海陆风场等）。
大气探测的特点：随着科学技术的发展，大气探测的要素量和空间范围越来越大。
分为近地面层大气探测、高空大气层探测和专业性大气探测。
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获得较多信息的大气探测方法，正在逐步进入常规大气探测领域。
这些现代大气探测技术应用于大气科学的研究领域，极大的丰富了大气探测的内容。
2．大气探测的发展主要有那几个时期？①创始时期。
这是在16世纪末发明第一批大气探测仪器以前的漫长时期，这期间发明了相风鸟、雨量器和风压板等，不能对大气现象进行连续记录。
②地面气象观测开始发展时期。
16世纪末，随着气象仪器的发明，开始了气象要素定量测量阶段。
③高空大气探测的开始发展时期。
这时期陆续有人采用系留气球、飞机及火箭携带仪器升空，进行高空大气探测。
④高空大气探测迅速发展时期。
这时期，前苏联、德国、法国、芬兰等国家都开始研制无线电探空仪，以及其他高空探测技术，为高空大气探测事业开辟了新的途径。
⑤大气探测的遥感时期。
1945年美国首次将雷达应用于气象观测，后来发射了气象火箭和探空火箭，把探测高度延伸到了500千米。
⑥大气探测的卫星遥感时期。
这个时期，大气探测不仅从根本上扩大了探测范围，也提高了对大气探测的连续性。
3．简述大气探测原理有那几种方法？①直接探测。
将探测元件直接放入大气介质中，测量大气要素。
应用元件的物理、化学性质受大气作用而产生反应作用的原理。
②遥感探测。
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，分为主动遥感和被动遥感。
③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。
大气探测学复习要点(配气象出版社大气探测学)
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。
大气探测学-习题及答案-单元复习要点
单元复习要点《大气探测学》第1单元复习要点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、比较性。
2、简述大气探测的对象、任务和特点。
3、熟记三族、十属、二十类云的中文名和国际简写。
4、解释积状云、层状云、波状云的形成机理和基本特征。
5、解释卷积云与高积云、高积云与层积云各有何异同？6、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？7、解释荚状、堡状、絮状云、钩状云的形成机理，各代表什么气层状况？8、解释碎积云、碎层云、碎雨云的外形与成因有何不同？9、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。
10、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。
11、能见度的器测法主要有哪几种，说明它们的优缺点和探测原理。
12、请写出水平均一大气的目标物亮度方程，并说明方程各项的意义。
13、请写出人眼所见目标物的总视亮度方程，并说明方程各项的意义。
14、请写出目标物一水平天空背景亮度对比度衰减规律方程，并说明各项意义。
15、说明浮尘与霾；霾与轻雾；浮尘、扬沙、沙尘暴及尘卷风天气现象的形成机理，并写出其符号。
16、简述形成连续性、间歇性和阵性降水的物理机理及判断特征。
17、译出下列电码：10025，11308，29060，39665，40026， 52146，54000，60032。
《大气探测学》第2单元复习要点1.什么叫温标？常用温标有哪几种？如何换标？2.试述玻璃温度表测温原理。
3.试述最高最低温度表测温原理。
4.试述双金属片测温原理。
5.试述平衡和不平衡电桥测温原理。
6.推导线性化输出平衡电桥电阻r1,r2,r3的计算式。
7.说明温度热滞系数的物理意义及特性。
8.如何测定温度表的热滞系数?9.一支热滞系数为100S的温度表，温度30℃时，观测环境20℃的空气温度，精度要求为0.1 ℃，需要多少时间才能观测？10.百叶箱气温日变化振幅A0 =10℃，要求日振幅误差小于0.1℃，计算热滞系数。
《大气探测学》重点内容
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。
大气探测复习资料
⼤⽓探测复习资料1.何为⼤⽓探测、地⾯⽓象观测、⾼空探测？答：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。
地⾯⽓象观测是利⽤⽓象仪器测定近地层的⽓象要素值，以及⽤⽬⼒对⾃由⼤⽓中的⼀些现象如云、光、电等进⾏观测。
⾼空探测是⽤⽓球、雷达、⽕箭、卫星等⼿段对⾃由⼤⽓进⾏探测。
2.⽓象观测资料的“三性”是什么？其关系如何？答：⽓象观测资料的“三性”是代表性、准确性、⽐较性。
观测资料的代表性、准确性和⽐较性之间是互相联系、互相制约的。
观测资料的代表性是建⽴在准确性的基础之上的，没有准确性也就谈不上代表性；然⽽，只有准确性⽽没有代表性的观测资料，也是难以使⽤的。
同时，观测资料的⽐较性，也必须以观测资料的代表性和准确性为前提，因为如果观测资料既⽆代表性，⼜⽆准确性，也就没有了时空⽐较的意义。
所以观测资料质量的好坏，均以观测资料的“三性”衡量。
3.简述⽓象观测的时制、⽇界？真太阳时、地平时、标准时之间的关系如何？答：时制：以⼀定的时间间隔作为时间单位，并以⼀定的起始瞬时计量时间的系统。
⽓象观测的时制有真太阳时、地⽅时、北京时等。
⽓象观测的⽇界：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。
真太阳时=地平时+时差；地平时=标准时+（本站经度-120）×4分钟/每经度。
附：为什么要提出⽓象观测资料的“三性”？解答：⼤⽓探测是在⾃然条件下进⾏的。
由于⼤⽓是湍流介质，造成⽓象要素值在空间分布的不均⼀以及时间上具有脉动变化的特点，⼤⽓的这种特性，要求在台站⾼度分散的情况下，取得的⽓象资料必须准确地代表⼀个地区的⽓象特点，⽽在⽓象资料使⽤⾼度集中的情况下，⼜能使各个地区的⽓象资料能够互相⽐较，以了解地区间的差异。
这是从⼤⽓运动的特点对⽓象资料提出的“代表性”、“准确性”和“⽐较性”的要求。
8. 云的观测主要内容是什么？答：云的观测主要内容是：判定云状、估计云量、测定云⾼、选定云码。
（完整版）《大气探测学》复习重点
（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。
大气探测复习资料
大气探测复习一、绪论1.对流层大气的分层结构大气边界层：大气与地面之间充分湍流化的气层;厚度约为1千米，随时间和条件变化近地面层：即常通量层或表面层，直接与地表接触、受地面强烈影响,厚度约为边界层的1/10大气运动的基本特点：空间范围广大运动永无休止影响因素繁多运动状态复杂2.大气探测的空间尺度划分微小尺度小于100 m小尺度或局地尺度100 m ~ 3 km中尺度 3 km ~ 100 km大尺度100 km ~ 3000 km行星尺度大于3000 km3.大气探测常规分类近地层大气探测：（1）地面气象观测(常规观测)（-3 ~ 10 米，标准气象观测站的风速、风向观测高度为10米）:云、能见度、天气现象状况、地温、大气温度、大湿度、压力、风速、风向、降水、蒸发和辐射等。
（2）近地面大气探测（0 ~ 3000 米）:大气温度、大湿度、压力、风速、风向等高空大气探测：探测3000米以上的大气层状况:大气温度、湿度、压力、风速/向等专业性大气探测：如区域大气环境容量研究，大气边界层特征研究，城市热岛环流研究，海陆风场、峡谷风场研究等4.气象观测站分类3层7类18种5. 观测场建站环境条件气象站站址的选择必须符合观测技术上的要求，同时也应考虑服务和生活的方便。
（1）观测场是取得地面气象资料的主要场所，地点应设在能较好地反映本地较大范围的气象要素特点的地方，避免局部地形的影响。
观测场四周必须空旷平坦，避免建在陡坡、洼地或邻近有丛林、铁路、公路、工矿、烟囱、高大建筑物的地方。
（2）在城市或工矿区，观测场应选择在城市或工矿区最多风向的上风方。
（3）观测场的周围环境应符合中华人民共和国《气象法》和国务院颁布的有关气象观测环境保护法规、规定的要求。
（4）各级气象部门应注意保护气象站的观测环境。
(5)气象站周围观测环境发生变化后要进行详细记录。
(6)观测场一般为与周围大部分地区的自然地理条件相同的25米×25米的平整场地；确因条件限制，也可取16米（东西向）×20米（南北向），高山站、海岛站、无人站不受此限；需要安装辐射仪器的台站，可将观测场南边缘向南扩展10米。
大气探测总结 复习资料
绪论1大气探测原理方法直接测量:感应元件置于待测介质之中，根据元件性质变化,得到描述大气状况的气象参数。
遥感探测：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。
2大气探测仪器的性能:精确度，灵敏度,惯性（滞后性),分辨率，量程3气象观测资料的“三性”是什么?其关系如何?气象观测资料的“三性”是代表性、准确性、比较性。
观测资料的代表性、准确性和比较性之间是互相联系、互相制约的。
观测资料的代表性是建立在准确性的基础之上的,没有准确性也就谈不上代表性;然而，只有准确性而没有代表性的观测资料，也是难以使用的。
同时,观测资料的比较性，也必须以观测资料的代表性和准确性为前提,因为如果观测资料既无代表性,又无准确性,也就没有了时空比较的意义。
所以观测资料质量的好坏，均以观测资料的“三性”衡量。
第二章1云的概念: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。
２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3云的观测：判定云状、估计云量、测定云高、选定云码4云形成的基本过程：云的形成过程是空气中的水汽由各种原因达到过饱和而发生凝结或凝华的过程。
水汽要凝结成水滴或凝华成冰晶而形成云，必须具备两个基本条件： 一是要有水汽凝结核,二是要有水汽过饱和。
形成云的最关键问题:有水汽的过饱和。
使空气中水汽达到过饱和的方式主要有两种：（１)在空气中水汽含量不变的情况下，空气降温冷却。
（2)在空气温度不变的情况下,增加水汽含量。
5降温冷却方式:绝热上升冷却、混合冷却、辐射冷却第三讲 能见度、天气现象、地面状态的观测1 能见度:就是能够看到周围景物的程度，用目标物的最大能间距离来表示２ 能见度分为:水平能见度、垂直能见度和倾斜能见度3 影响能见度的基本因子：大气透明度,目标物和背景的属性，眼睛的视觉性能４ 对比视感阈:人眼开始不能从背景上再感觉到目标物时的亮度对比的最小值,用ε表示 5 气象光学视程(M ＯR):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%所通过的路径长度，用来表示大气透明度6 有效能见度:是指周围视野中二分之一以上的范围都能看到的最大水平距离。
大气探测期末复习
大气探测每章后习题整理第一章绪论1、大气探测学研究的对象、范围和特点是什么？气象要素、天气现象及其变化过程;地面（-1—10m)、近地面（10—3000m）和高空；2、大气探测的发展主要有哪几个时期？3、简述大气探测原理有哪几种方法？直接测量、遥感测量4、大气探测仪器的性能包括哪几个？灵敏度、精确度、稳定性（惯性）、（分辨率、量程）5、如何保证大气探测资料的代表性和可比性？站址的选择、观测站的建立需要考虑空间的代表性；要取一定时段的平均值作为测量值（多次测量，取平均值）,能提高资料的时间代表性；此外，选取有一定惯性的测量仪器，也能提高时间代表性，同时测量保证时间代表性；比较性是建立在一致的基础上6、为什么要提出气象观测资料的“三性”要求？大气探测是在自然的动态条件下进行的。
由于大气是湍流介质，形成被测气象要素随空间和时间的非均匀性和脉动性。
但是大气探测资料又往往是用于区域或全球的大气运动的整体诊断和分析，因而，要求气象台站的观测资料必须准确的代表某一地区的大气特征，又能做到相互比较，以了解地区间的差异。
7、怎样衡量观测资料的代表性和准确性？他们之间有何关系？代表性的好坏，原则上可以从台站地形是否具有典型性方面进行评定；测量值与真值一致的程度评定准确性。
观测资料的代表性是建立在准确性的基础之上的，是互相联系、互相制约的。
第二章云的观测1.熟记云状的分类及各种云状的国际简写。
2.熟悉各类云的主要特征。
3.高云族、中云族、低云族各有何特征？4.淡积云、浓积云、秃积雨云、鬃积雨云，它们之间的区别界限是什么？淡积云云的个体不大，轮廓清晰，底部较平，垂直发展不旺盛；浓积云云的个体高大，轮廓清晰，底部较平、阴暗，垂直发展旺盛，顶部像花椰菜；秃积雨云云顶已开始冻结，云顶花椰菜形的轮廓渐渐模糊；鬃积雨云云顶白色，丝絮状结构明显。
5.碎积云、碎层云、碎雨云，它们之间在外形及成因上有何不同？碎积云积云体的形成，开始并不很明显，往往是边形成边消散；碎层云往往是由消散中的层云或雾抬升而成；碎雨云是由于降水物蒸发，空气湿度增加，在湍流作用下水汽凝结而成。
大气探测学复习题带答案
大气探测学复习题带答案一、单项选择题1. 大气探测学主要研究的是什么？A. 大气层的结构和组成B. 大气中各种物理现象C. 大气探测技术和方法D. 大气中化学成分的分析答案：C2. 气象站通常测量哪些基本气象要素？A. 温度、湿度、气压和风速B. 温度、湿度、气压和降水量C. 温度、湿度、风向和风速D. 温度、湿度、气压和风向答案：A3. 雷达在大气探测中的主要作用是什么？A. 测量大气温度B. 测量大气湿度C. 监测大气中的云和降水D. 测量大气中的化学成分答案：C4. 卫星遥感技术在大气探测中的优势是什么？A. 覆盖范围广B. 数据实时性强C. 可以穿透云层D. 所有选项都是答案：D5. 地面气象站的观测数据主要用于哪些方面？A. 天气预报B. 气候研究C. 环境监测D. 所有选项都是答案：D二、多项选择题1. 大气探测学中常用的探测仪器包括哪些？A. 风速计B. 温度计C. 气压计D. 湿度计答案：ABCD2. 以下哪些是大气探测中常用的数据来源？A. 地面气象站B. 气象卫星C. 气象雷达D. 浮标站答案：ABCD3. 大气探测学中，哪些因素会影响气象观测数据的准确性？A. 仪器精度B. 观测人员的技术水平C. 环境因素D. 数据处理方法答案：ABCD三、判断题1. 大气探测学是一门综合性学科，涉及物理学、化学、数学等多个领域。
（对）2. 气象站的观测数据只能用于天气预报，不能用于气候研究。
（错）3. 卫星遥感技术可以提供全球范围内的连续观测数据。
（对）4. 雷达技术不能用于探测大气中的云和降水。
（错）5. 地面气象站的观测数据对于环境监测没有价值。
（错）四、简答题1. 请简述大气探测学的主要研究内容。
答：大气探测学主要研究大气探测技术和方法，包括气象要素的观测、数据采集、处理和分析等。
2. 描述气象站观测的基本气象要素及其重要性。
答：气象站观测的基本气象要素包括温度、湿度、气压和风速。
大气探测复习纲要
大气探测学第一章绪论1、大气探测：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。
2、对流层大气的分层结构：（1）大气边界层：大气与地面之间充分湍流化的气层；厚度约1千米，随时间和条件变化。
（2）近地面层：即常通量层或表面层，直接与地表接触、受地面强烈影响,厚度约为边界层的1/10。
（3）大气运动的基本特点：空间范围广大；运动永无休止；影响因素繁多；运动状态复杂。
3、大气探测的空间尺度划分：微小尺度（小于100 m）；小尺度或局地尺度（100 m ~ 3 km）；中尺度（3 km ~ 100 km）；大尺度（100 km ~ 3000 km）；行星尺度（大于3000 km）4、大气探测的常规分类：近地层大气探测、高空大气探测、专业性大气探测5、我国的气象综合探测系统：气象卫星、新一代多普勒天气雷达、大气监测自动化系统、沙尘暴监测系统、气候监测系统6、我国气象探测的组织：①基准气候站（300-400公里、24次）②基本气象站（150公里、8次）③一般气象站（50公里、3次或4次）④高空气象站（300公里、2次或3-4次）7、大气的特点对气象站探测的可能影响：（1）影响边界层的物理过程：辐射传输过程、热力传输过程、动力作用、湍流运动（2）局地环境对气象测量的影响8、按照探测方法的不同可以分为：直接探测、遥感探测（主动式大气遥感探测、被动式大气遥感探测）、释放示踪物探测、模拟实验9、气象仪器的性能一般包括：精确度、灵敏度、惯性、分辨率、量程10、11、大气探测的三性要求：①准确性（反映测量值与真实状况误差大小的程度）；②代表性（探测值代表一定空间范围和时间段的平均气象状况）；③比较性（不同测站和不同时间的测量值能进行比较）。
第二章云的观测1、云是悬浮在空中的小水滴或冰晶微粒，或两者混合组成的可见集合体。
有时也包含一些较大的雨滴、冰及雪粒。
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大气探测第一章总论何为大气探测、地面气象观测、高空探测？答：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。
地面气象观测是利用气象仪器测定近地层的气象要素值，以及用目力对自由大气中的一些现象如云、光、电等进行观测。
高空探测是用气球、雷达、火箭、卫星等手段对自由大气进行探测。
气象观测资料的“三性”是什么？其关系如何？答：气象观测资料的“三性”是代表性、准确性、比较性。
观测资料的代表性、准确性和比较性之间是互相联系、互相制约的。
观测资料的代表性是建立在准确性的基础之上的，没有准确性也就谈不上代表性；然而，只有准确性而没有代表性的观测资料，也是难以使用的。
同时，观测资料的比较性，也必须以观测资料的代表性和准确性为前提，因为如果观测资料既无代表性，又无准确性，也就没有了时空比较的意义。
所以观测资料质量的好坏，均以观测资料的“三性”衡量。
简述气象观测的时制、日界？真太阳时、地平时、标准时之间的关系如何？答：时制：以一定的时间间隔作为时间单位，并以一定的起始瞬时计量时间的系统。
气象观测的时制有真太阳时、地方时、北京时等。
气象观测的日界：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。
真太阳时=地平时+时差；地平时=标准时+（本站经度-120）×4分钟/每经度。
附：为什么要提出气象观测资料的“三性”？解答：大气探测是在自然条件下进行的。
由于大气是湍流介质，造成气象要素值在空间分布的不均一以及时间上具有脉动变化的特点，大气的这种特性，要求在台站高度分散的情况下，取得的气象资料必须准确地代表一个地区的气象特点，而在气象资料使用高度集中的情况下，又能使各个地区的气象资料能够互相比较，以了解地区间的差异。
这是从大气运动的特点对气象资料提出的“代表性”、“准确性”和“比较性”的要求。
第二章云的观测8. 云的观测主要内容是什么？答：云的观测主要内容是：判定云状、估计云量、测定云高、选定云码。
9. 我国现行规范对云状分类的依据是什么？答：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。
10. 简述云形成的基本过程？答：云的形成过程是空气中的水汽由各种原因达到饱和而发生凝结或凝华的过程。
形成云的有两个必备条件：①要有水汽凝结核；②要有水汽过饱和。
二者缺一不可，大气一般不缺凝结核，因此，水汽过饱和是关键。
而使水汽达到过饱和的方式有两种：在水汽含量不变的情况下，空气降温冷却；在空气温度不变的情况下，增加水汽含量。
对于云的形成来说，降温冷却过程是主要过程。
降温冷却的主要过程有：1、绝热上升冷却（包括局地对流上升，大范围斜升、波动上升）2、混合冷却；3、辐射冷却。
11. 简述云量和云高的观测方法？答：云量：是指云遮蔽天空视野的成数，全凭目测来估计。
估计云量的地点必须能见全部天空，当天空部分的为障碍物遮挡时，云量应从未被遮的天空部分估计；如果一部分天空被降水所遮，这部分天空应作为被产生降水的云所遮蔽来看待。
云底距测站的垂直距离称为云高，以米为单位，并在云高数值前加记云状。
测云高分实测和虚测，实测包括用气球测定云高、云幕灯测定云高、激光测云仪测定云高。
估测云高包括1、目测云高；2、用经验公式计算云高；3、利用已知目标物高度估测云高。
补充题：简述积状云、层状云、波状云的基本特征是什么？积状云：水平范围较小，云内不稳定，垂直发展的云块。
孤立、分散、个体分明。
底部由水滴，顶部由冰晶组成。
底部平，顶部呈圆拱形突出，个体分明。
孤立分散。
常有阵雨、龙卷、冰雹、雷电、大风、沙尘暴等强对流天气。
层状云：水平范围很广，云底均匀，成幕状，有时掩盖全天。
云内稳定。
由冰晶、冰晶水滴混合、小水滴组成。
云幕状，成层排列。
常有连续或间歇性的雨雪。
波状云：水平范围较广，云内不稳定，云顶常有逆温层。
成群、成行、呈波状排列，云体起伏明显。
薄块或团块，或松动的大云块，成群、成层或散片排列，常有连续或间歇性的雨雪。
第三章能见度、天气现象、地面状态的观测4：何谓有效能见度？答：有效能见度是指周围视野中二分之一以上的范围都能看到的最大水平距离。
记录时以千米为单位取小数一位。
10：能见度的观测仪器主要有哪些？各有何特点？答：能见度的观测仪器主要有透射能见度仪和散射能见度仪两种。
1）透射能见度仪的特点是：透射能见度仪是根据准直光束的散射和吸收导致光的损失的原理制成。
它与气象光学视程的定义密切相关，观测的能见距离与能见度很一致。
其采用测量发射器和接收器之间水平空气柱的平均消光(透射)系数而算出能见度。
发射器和接收器之间光束传递距离可从几米到一百五十米，它取决于气象光学视程值的范围与测量结果应用情况。
2）散射能见度仪的特点是：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，它由发送器、接收器与处理器组成。
其基线长度很短发射光源与接收器安装在同一支架上，避免基线难以对准的缺陷。
12、积雨云的出现可能会带来哪些天气现象？答：积雨云的出现可能产生雷暴，阵雨（雪），或有雨（雪）幡下垂，有时产生飑或降冰雹，云底偶有龙卷产生。
17.浮尘、扬沙、沙尘暴之间如何区别？答：（1）扬沙和沙尘暴出现时，天空都是浑浊、一片黄色；而浮尘出现时，远处呈土黄色，太阳苍白或淡黄色。
（2）扬沙和沙尘暴出现是在冷空气过境或雷暴、飑线影响时；浮尘出现一般是在冷空气过境前后。
（3）扬沙和沙尘暴出现时风大；浮尘出现时无风或风较小。
（4）沙尘暴使水平能见度小于1.0km;扬沙使水平能见度在1.0~10.0km以内；浮尘是尘土、细沙均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10.0km。
18.大风、飑、尘卷风、龙卷风之间如何区别？答：大风是瞬间风速达到或超过17.2m/s（或目测估计风力达到或超过8级）的风；飑是指突然发作的强风，持续时间短促。
出现时瞬间风速突增、风向突变、气温骤降、气压猛增，并常伴有雷雨出现；尘卷风是因地面局部强烈增热而在近地面气层中产生的小旋风；龙卷风是一种小范围的强烈旋风。
从外观看，是从积雨云底盘旋下垂的一个漏斗状云体。
过境处造成破坏较严重。
19.何为地面状态，如何划分？答：地面状态是指未经翻耕保持自然的地标状况。
地面状态划分为两种类型，二十种状况，并以00~19二十个数码表示。
第四章气压的观测1、什么是气压？大气中气流的运动对气压有什么影响？气压的常用单位是什么？如何换算？答：大气圈本身的重量对地球表面会产生一种压力；对任何一层空气而言，也都会受到它上面的各层空气的压力。
我们把单位面积上承受的这种压力，即大气压强，简称气压。
简而言之，气压是指单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。
当空气产生运动时，压力就要发生变化。
当空气中有下沉气流时，空气柱底部的压力就会增加；当空气中有上升气流时，空气柱底部的压力就会减小。
常用的气压单位是百帕（hPa）常用单位的换算1hPa=100Pa1Pa=1N/㎡=10达因/ 厘米²1hPa=0.750069mmHg≈3/4mmHg2、常用的测量气压的方法有哪些？答：（1）液体气压表（2）空盒气压表和气压计（3）膜盒式电容气压传感器（4）振筒式气压传感器（5）压阻式气压传感器（6）沸点气压表。
7、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？答：水银气压表是利用水银的压力（重力）与大气压力相平衡的原理测量大气压力的。
我们通常在水银气压表上观测到的标尺示度实际上只表示观测所得到的水银柱的高度，还并不是真正的气压，由于仪器差的存在和气压表并不总是在标准条件下使用，即使气压相同，也会因温度和重力加速度的不同，水银柱的高度不一样。
因此，水银气压表读数须顺序经过仪器差、温度差、重力差三步订正才是本站气压。
仪器差订正：由于受制成气压表的材料的物理特性的变化及制作技术条件的限制而产生的仪器差。
温度差订正：当温度变化时水银密度也随之改变，从而引起水银柱高度的变化，同时温度的变化也将使测量水银柱高度的黄铜标尺发生胀缩。
这样，当外界气压不变，而温度发生变化时，水银柱和黄铜标尺均会发生胀缩。
这种纯系温度的变化而引起的气压读数的改变值，称为水银气压表的温度差。
重力差订正：利用水银气压表中水银柱高度表示气压的前提是：t =0℃,纬度ψ=45°，海平面上的重力为标准。
若在不同纬度、不同拔海高度的测站上，即使气压一样，水银密度也相同（经温度差订正后）,但因重力加速度不同，而使水银柱高度也不同。
14、试述膜盒式电容气压传感器，振筒式气压传感器，压阻式气压传感器的测压原理。
利用气压传感器测量气压有什么特点？答：测压原理：膜盒式电容气压传感器的感应元件为真空膜盒。
当大气压力产生变化时，使真空膜盒（包括金属膜盒和单晶硅膜盒）的弹性膜片产生形变而引起其电容量的改变，通过测量电容量来测量气压。
振筒式气压传感器是利用弹性金属圆筒在外力作用下发生振动，当筒壁两边存在压力差时，其振动频率随压力差而变化。
因为筒的谐振频率与压力之间有唯一的关系，所以测出频率就可计算出气压。
压阻式气压传感器是利用气压作用在敏感元件所覆盖的抽成真空的小盒上，通过小盒使电阻受到压缩或拉伸应力的作用，由压电效应知道电阻值的变化与气压的变化成正比，通过测量电阻值来测量气压。
利用气压传感器测量气压的特点：电测气压传感器是将大气压力的变化转换成电信号的变化，再经过电子测量电路对信号进行测量和处理而获得气压值。
第四章补充题1：压高公式及测压的标准条件。
答：压高公式：。
测压的标准条件：1）以0℃的水银密度为准，取1.35951×104 kg ·m-3，符号为ρ（0）2）取9.80665 m / s2 为标准重力加速度。
（纬度45度的海平面上）。
在此标准下，高度为760mmHg的水银柱所产生的压强等于1013.25hPa。
2、何谓本站气压、海平面气压？答：本站气压：水银气压表读数顺序经过仪器差、温度差、重力差三步订正后的气压。
海平面气压：由于本站气压统一订正到平均海平面上的气压值。
3、简述动槽式水银气压表的观测步骤。
答：观测附属温度表，准确至0.1℃;调整水银槽内水银面，使之与象牙针尖恰恰相接；调整游标尺恰好与水银柱顶相切；读数并记录，准确至0.1；降低水银面，使它与象牙针尖脱离2—3毫米，其目的是使象牙针不被水银磨秃和脏污。
第五章空气温度的观测1．简述液体玻璃温度计的构造及原理？答：构造：玻璃液体温度表的感应部分是一个充满液体的玻璃球或柱，一根一端封闭的玻璃毛细管与它相连。
常用的测温液体有水银、酒精和甲苯等。
原理：玻璃液体温度表是利用装在玻璃容器中的测温液体随温度改变引起的体积膨胀，从液体位置的变化来测定温度的。