大类招生共用《大气探测学》知识点总结
大气探测学总结(最新整理)
云族
云属 学名/云底高度范围 积云 600-2000 积雨云 600-2000
低云 <2500m
层积云 600-2500
层云
50-800 雨层云
(2) 准确性 所谓准确性，是指测量值与真值一致的程度。
(3) 比较性 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，这 对天气分析预报和大气科学研究都是极其重要的。
第二章 云的观测
1、十属二十九类的名称、英文、云高、云量（总云量和低云量）
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。 云 量记为：10/10例 2：天空有微量的毛卷云 Ci fil，不到 1/20。
而异的电阻温度系数
（3）热敏电阻温度计 半导体热敏电阻的阻值随温度的增高而减小（半导体电阻随温度特性；灵敏度高，阻值
大，体积小，非线性，互换性差）对于气象测温范围内，热敏电阻的阻值 RT 与绝对温度 T
的关系可用下式表示： RT Aeb /T 式中 A、b 为元件的系数。
（4）热电偶温度计 （热电效应；可测高温，灵敏度低，冷端电偶需温度固定）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。
（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。
大气探测学能见度知识点
大气探测学第3章能见度的观测1、能见度主要受悬浮在大气中的固体和液体微粒引起的大气消光的影响。
其估计值依赖于个人的视觉和对“可见”的理解水平，同时受光源特征和透射率的影响。
2、能见度概念得到广泛应用，一是因为它是表征气团特性的要素之一，二是因为它是与特定判据或特殊应用相对应的一中业务性参量。
3、一般意义上的能见度，是指目标物的能见距离，即观测目标物时，能从背景上分辨出目标物轮廓和形体的最大距离。
当能从背景上分辨出目标物轮廓和形体时，通常称目标物“能见”。
4、目标物的最大能见距离有两种定义法。
一种是消失距离，它是指当观测者逐渐退离目标物，直至目标物从背景上可以辨别时的最大能见距离。
另一种是发现距离，它是指当观测者从远处逐渐走近目标物，直至将目标物从背景上辨认出来时的最大能见距离。
5、目标物的消失距离要比发现距离大。
6、按照观测者与目标物的相对位置，能见度分为水平能见度、垂直能见度和倾斜能见度。
7、垂直能见度和倾斜能见度对地面向上观测云或其他空中目标物以及从空中向下观测目标物有影响。
8、能见度影响因子：目标物的背景的亮度对比、观测者的视力—对比视感阈（白天）、大气透明度。
9、目标物和背景的色彩不同也影响到能见与否，但色彩的感觉只有在足够的光亮度条件下才能产生。
亮度对比相对于色彩对比在目标物识别中显得更重要，是起决定作用的因素。
10、最小亮度的对比值叫做人眼的对比视感阈，取决于两个因素：视场内照明情况，即场光亮度；目标物视张角。
场光亮度越低，目标物视张角越小。
白天，对比视感阈变化不大，黄昏时，对比视感阈迅速增大。
11、柯什密得提出将0.02作为正常视力的人，在白昼野外，观测比较大的物体（如视张角大于0.5°）时的对比视感阈值，此值对应于消失距离值。
而对应于发现距离，对比视感阈可取为0.05。
12、在白天光照条件下眼睛的感光效率在波长为550nm时达到最大值。
在夜间暗光条件下，最大感光效率与507nm波长相对应。
大气探测复习资料
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。
大气探测复习要点
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
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。
大气探测知识点总结
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：灵敏度，精确度，惯性，稳定性灵敏度：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。
稳定性：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. 大气探测代表性、准确性和比较性的含义。
代表性：观测记录不仅要反映测点的气象状况，而且要反映测点周围一定范围内的平均气象状况。
气象站的暴露状况是决定其代表性的关键因素。
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，基本不具代表性。
准确性：观测记录应真实地反映实际气象状况。
在气象观测中应使用良好的仪器系统并进行正确操作，以达到所规定的准确度。
在气象观测实际业务中，观测准确性需要熟练的人员、技能培训、良好的装备和技术支持等方面的支撑。
比较性：不同地方的地面气象观测站在同一时间观测的同一气象要素值，或同一个气象站在不同时间观测的同一气象要素值能进行比较，从而能分别表示出气象要素的地区分布特征和随时间的变化特点。
大气探测学
1、大气探测概述：指利用科技手段对大气和近地层的大气物理过程、现象及其化学性质等进行系统观察和测量。
2、地面观测站分类：基准气候站、基本/一般/无人值守/高空气象站。
3、探测原理：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遥感探测：根据电磁波在大气传播过程中信号的变化，反演出大气中气象要素的变化。
4、探测仪器主要性能：准确度（仪器测量值与真值的符合程度，用相对误差表示，误差小准确度高）灵敏度（待测量变化Δx引起的指示仪器输出变化Δy，α=Δy/Δx）惯性（仪器动态响应速度，惯性小变化快）；分辨率（导致一个测量系统变化的最小环境改变量）量程（仪器测量范围）稳定度（仪器性能随时间变化率）。
5、三性要求：①准确性（测量值与真实值误差大小程度）：系统误差、随机误差。
②代表性（探测值能代表一定空间范围和时间段的平均状况）：空间代表性，主要表现在选址上；时间代表性，多次测量取的平均值和选具有一定惯性的仪器可提高代表性。
③可比较性（不同测站、时间的测量值能进行比较）：只改测站体现大气要素地区分布特点；只改时间体现大气要素随时间变化特点。
6、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。
7、云的观测：判定云状、估计云量、测定云高、选定云码★8、云状：（选择题）一、低云→积云【淡积云①、碎积云②、浓积云③】；积雨云【秃积雨云④、鬃积雨云⑤】；层积云【透光层积云⑥、蔽光层积云⑦、积云性层积云⑧、堡状层积云⑨、荚状层积云⑩】；层云【层云⑾、碎层云⑿】；雨层云【雨层云⒀、碎雨云⒁】①云的个体不大，轮廓清晰，底部较平，顶部呈圆弧形凸起，垂直发展不旺盛，云底较扁平，薄的云块呈白色，厚的云块中部有淡影。
分散在空中，晴天常见。
②破碎的不规则积云块（片），个体不大、形状多变。
③云的个体高大，轮廓清晰，底部较平、阴暗，垂直发展旺盛，垂直高度一般大于水平宽度，顶部呈圆弧形重叠凸起，很象花椰菜。
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。
大气探测学知识点总结表
可直接测Td
高级露点仪精度高
低温低湿精度高
高级露点仪贵！
体积大耗电多
红外水汽分析仪
水汽吸收红外光
光源、滤光片、气室、过滤器
1、其他气体对红外光干扰（CH4，CO2）--选其他气体不影响的光谱
2、不洁空气中粒子对红外光的散射、吸收—过滤器
3、温度—光源温度（或电压电流变化）--红外光不稳定------参比室
热电堆型
黑白型：受环境影响小
全黑型：受自身温度影响大
光电池型
六、气压的测量
名称
原理
结构
误差来源
优点
缺点
水银气压表
动槽静槽托里拆利
45N，0℃，海平面
1、读数误差
2、温度订正
3、气流扰动
简单
精确
空盒气压表
1、温度影响
2、滞后误差大
3、
一段时间内变化过程
自动测量
沸点气压表
1、气压差不大时沸点差不大
精度低
二、温度探测仪器
名称
原理
结构
误差来源
优点
缺点
玻璃液体温度表
液体热胀冷缩
感应部分、刻度部分、玻璃外套管
1、基点的永恒位移
2、球部变形引起的误差
3、刻度误差
精度高
稳定性好
不能自动测量
热电偶温度表
热电效应，由温差的存在产生电流
铜和康铜
1、材料不均一
2、有附加的电动势
3、金属丝导热误差
自动测量
体积小
响应快
线性度好
2、表面不干净
3、温度影响
4、溶液被直流电电解
自动电测量
误差大
使用不方便
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《大气探测学》知识点总结说明：1、不要求记住公式，试卷上会给出公式，但需明白公式中各项意义2、考题题型有判断题、填空题、单选题、简答题与计算题复习提纲：一.绪论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(以及化学成分)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。
大气探测的发展历史始创时期（16世纪之前）相风乌、雨量器、风压板等地面气象观测发展阶段（ 16世纪末开始）1593年，意大利人伽里略发明了气体温度表1643年，托里拆利发明了水银气压表1783年，瑞士德索修尔发明了毛发湿度表高空气象探测发展阶段（ 18世纪末开始）二十世纪初，无线电探空仪四十年代中期，气象火箭大气遥感发展阶段（ 20世纪40年代开始）二十世纪四十年代初，天气雷达1960年4月，气象卫星我国气象探测的组织基准气候站：一般300-400公里设一站基本气象站：一般不大于150公里设一站一般气象站：一般50公里左右设一站高空气象站：一般300公里设一站，每天探测2次或3-4次。
(8:00,20:00北京时)大气探测原理直接测量：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。
如：温度表遥感探测：根据大气中声、光、电磁波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。
可以分为主动遥感和被动遥感两种方式。
如：雷达卫星大气探测仪器的性能指标和误差准确度：仪器的测量值（已做各种订正后）与真值的符合程度。
准确度考察的是测量值与实际值的接近程度。
反映的是系统误差和随机误差的合成大小，常用相对误差来表示，其值越小，准确度越高。
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。
惯性（滞后性）：具有两重性，一般要求惯性的大小由观测任务所决定自动平均能力：探空仪惯性小；湍流探测惯性很小；地面气象台站观测惯性适当大点分辨率：仪器的分辨率——导致一个测量系统响应值变化的最小的环境改变量，它和量程及灵敏度有关，仪器性能的改变也会影响分辨率量程：仪器的量程——仪器的测量范围，它取决于所测要素的变化范围和测量的要求稳定度：仪器性能随时间的变化率，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大气探测“三性”要求代表性：指气象测量值应能代表测站周围较大范围内的或一段时间内的平均状况。
指某空（时）间范围里的一组测量值，反映相同的或不同的空（时）间范围里实际状况的程度。
空间代表性（所谓点对面的代表性问题，就是一点的测量值能否代表较大范围特性的问题。
点对面的要求：重点是观测场地要求，因为大气探测的站点总是少数，这就要求站点的地形、地貌要具有代表性；气候特征要具有代表性；环境状态要具有代表性，并尽可能避免恶劣环境的干扰和影响。
）时间代表性（所谓瞬时对较长时段的代表性问题，就是一次观测值，能否代表该要素值的总体属性问题。
时间要求：重点是采用时间平均。
因为大气探测工作的实施，总是在某一时刻进行的，这样测得的气象要素值若要反映该要素值的总体特征，就必须采取一些措施，减少一些扰动噪音。
这就是时间代表性问题。
为了使站点上的观测值具有较好的代表性，除注意站点选取的代表性外，通常采用时间平均法即采用一段时间（多次测）的平均值作为该站点、该时刻的要素值。
）准确性：指的是测量值与真值一致的程度，通常它可以用测量中的系统误差和随机误差的合成大小来描述。
单个（单站）仪器的测量准确性，可以采用多次测量与标准量进行比对统计，进行不确定度的估计。
由于气象观测都是由多站组成网进行的，因此其准确性要求的估计与单站的估计是有差别的。
虽然站网中使用的是同一设计的仪器，但这些仪器的系统误差并不完全相同。
当然，设计良好的仪器，全部系统误差的均值应为零。
比较性：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，这对天气分析预报和大气科学研究都是极其重要的。
为了使站网中所获得的气象资料具有可比性，气象探测网必须使用同一类型仪器、执行共同的观测方法、统一的观测程序及记录处理方法。
这就是用测量工作的一致性来确保资料的良好比较性。
二.云、能见度与天气现象的观测云的定义：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。
云的观测项目（云高云量云状）云的分类及特征（分类：记10属云的特征及国际简写）积云 Cu：垂直向上发展，顶部呈圆弧形或圆弧形重叠隆起，底部水平，云体边界分明。
积雨云 Cb：云体浓厚庞大，垂直发展极盛。
云顶由冰晶组成，有白色毛丝般光泽的丝缕结构，呈铁砧状或马鬃状。
云底阴沉混乱起伏明显，有时呈悬球结构。
层积云 Sc：团块、薄片或条形云组成的云群或云层，常成行、成群或波状排列。
云块个体都相当大，其视宽度角多数大于5度。
云层有时布满全天，有时分布稀疏，常呈灰色、灰白色，常有若干部分比较阴暗层云 St：低而均匀的云层，像雾但不接地，呈灰色灰白色雨层云 Ns：厚而均匀的降水云层，完全遮蔽日月，呈暗灰色，布满全天，常有连续性降水。
高层云 As：带有条纹或丝缕结构的云幕，有时较均匀，灰白或灰色，有时微带蓝色。
云层较薄部分，可见日月。
厚的高层云，看不到日月。
由于云层厚度不一，各部分明暗程度也就不同，但云底没有明显的起伏。
高积云 Ac：云块较小，轮廓分明，常呈扁圆形、瓦块状、鱼鳞片，或是水波状的密集云条。
成行、成群、呈波状排列。
大多数云视宽度角在1~5度。
有时可出现在两个或几个高度上。
薄的云块呈白色，厚的云块呈暗灰色。
卷云 Ci：产生的高度很高，一段距地约6-12千米，至少5500米高。
在这样的高度上，空气温度很低且水汽很少，云由细小且稀疏的冰晶组成，故比较薄而透光性较好，洁白而亮泽，常具丝缕结构。
卷层云 Cs：约5500-8000米的高空。
范围可达几百到几千公里，有相当宽广的连续云幕。
全部由冰晶组成，云底具有丝缕的结构，能透过日、月的光，使地物有影。
卷积云 Cc：约在5500米的高空，云块很小，视角宽小于1°，呈白色细鳞片状，常成行、成群排列整齐，很象微风吹拂水面而成的小波纹。
云层中往往可见晕圈。
云的形成机制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，二者缺一不可。
大气中一般不缺乏凝结核，形成云的最关键问题，还在于应有水汽的过饱和。
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。
云状的人工观测及自动化观测云高的人工观测☆及自动化观测（激光云高仪）云量的人工观测及自动化观测白天气象能见度的定义（目测）视力正常(对比视感阈为0.02)的人，在当时天气条件下，能够从天空背景中看到和辨认出目标物（黑色，大小适度）的最大水平距离影响气象能见度的因子大气透明度目标物和背景的亮度对比眼睛的视觉性能有效能见度白天气象能见度的观测方法夜间气象能见度的观测方法气象光学视程的定义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%所通过的路径长度。
比尔朗伯定律透射式能见度仪的测量原理透射能见度仪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。
前向散射式能见度仪的测量原理能见度仪与人工观测的3：4关系原因（0.02与0.05的区别）能见度仪的缺点（空间代表性的缺陷；与有效能见度的差别）天气现象的定义及观测意义天气现象的分类及特征（21种天气现象，一些重要天气现象的定义，能够区分一些重要天气现象的特征）天气现象的自动化测量（光学降水类天气现象仪的测量原理）三.温湿度的测量温度的定义及测量意义：宏观，物体冷热程度；微观，大量分子运动平均动能温标：我们把衡量温度的尺度称为温标气象上温度测量项目：气温的测定项目有：定时气温，日最高气温，日最低气温，配有温度计的气象站做气温的连续记录。
地温是下垫面温度和不同深度的土壤温度的统称。
玻璃液体温度表金属电阻温度表其它电学温度表热敏电阻热电偶原理及用途温度测量的热滞现象防辐射（百叶箱的优缺点）屏蔽人工通风增加原件的反射率采用极细的金属丝元件，减少元件的热容量（1）破坏了气温的垂直分布，测定的温度是被混合的气层的平均温度（2）内部风速小于环境风速，内部气温的变化落后于环境气温（3）设备外壁对太阳辐射仍有吸收，设备内气温分布不均匀，在白天一般要比环境温度偏高湿度的定义、测量意义及相关表达方式（水汽压、饱和水汽压、相对湿度、露点温度）水气压：空气中水汽部分的压力，单位用hPa，取一位小数, Ｐ为气压饱和水气压：水汽中的水汽压不能无限制的增加，在一定温度下，能够容纳的水汽含量有一个极限值，如果超过这个极限值，就会有一部分水汽凝结成液态水或凝华成冰，这一极限值称为该温度下的饱和水汽压。
分为水面Ew和冰面Ei两种在同一温度下，冰面上的饱和水汽压要小于水面上的饱和水汽压露点温度：空气在水汽含量和气压不变的条件下冷却达到饱和时的温度。
当空气中的水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同t =td ，而水汽未达到饱和时，t ＞td ，td与t 的差值就表示了空气距饱和的程度相对湿度：空气中实际水汽压与当时气温与气压下的饱和水汽压之比。
以百分数（％）表示，取整数干湿球法测量相对湿度原理及误差将干球温度表和湿球温度表置于相同的环境中。
湿球周围空气未达到饱和时，表面的水分蒸发，不断地消耗蒸发潜热，使湿球温度下降。
同时，由于气温与湿球的温差使四周空气与湿球产生热交换。
在稳定平衡的条件下，湿球温度表蒸发支出的热量将等于由于与四周空气热交换得到的热量。
湿球表面降温的程度，与周围空气的湿度有关湿敏电容测量相对湿度湿敏电阻光学湿度计冷镜式四.气压的测量气压的定义及测量意义水银气压表的测量原理本站气压订正空盒气压表测量原理振筒式气压传感器膜盒电容式气压传感器硅压阻式气压传感器海平面气压订正五.地面风的测量风的基本概念（风速风向（16方位，360°））空气的水平运动阵风：瞬时风向风速在平均值附近涨落的变化和分布特性。
在规定时间间隔（指十分钟）内，风速偏离其平均值的一个正的或负的偏距，其持续时间不超过两分钟者。
风杯测量风速的原理及误差（启动风速等，过高效应，光电脉冲式风杯转换器）（1）启动风速当尾翼所受风压力矩>风向标静摩擦力矩时，即在一定的启动风速下，风向标才能转动（2）动态偏角风向标往往达不到动力平衡的要求，使得风向标即使在稳定的风场中也不能与风向一致，产生动态偏角。
（3）惯性误差风向标的指向与实际风向有偏差，可能超前也可能落后。