大气探测学复习 第七章 地面风
南京信息工程大学大气探测复习资料
南京信息工程大学大气探测复习资料第一章大气探测⒈大气探测学研究的定义、范围和特点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。
这种探测即包括目测，也包括器测；即包括直接测量，也包括间接测量。
地面气象观测：对近地面层的大气状况进行观察和测定。
包括云、能见度、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。
高空气象观测：利用气球、无线电探空仪、气象探测飞机、气象火箭、气象雷达和卫星等对自由大气的温、压、湿、风等要素进行探测。
专业性气象探测：根据不同的专业要求需要进行，如大气污染监测、农业气象观测特点：理论与实践相结合，基础性、前沿性⒉直接测量和间接测量指什么？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。
间接测量：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。
可以分为主动遥感和被动遥感两种方式。
⒊大气探测仪器的性能包括哪几个？惯性（滞后性），灵敏度，准确度和精密度，分辨率（力），量程。
⒋气象业务组织分哪几类？基准气候站：300-400，24次。
基本气象站：150，8次。
一般气象站：50，3次或4次。
高空气象站：300，2次或3-4次。
⒌地面观测场地要求及仪器布置。
25*25平方米；四周空阔平坦，能代表本地较大范围；四周10m 内不能种植高杆作物均匀草坪，草高不超过20cm，不准种植作物；设1.2m高稀疏围栏，内设0.3-0.5m宽小路，且只准在小路上行走，小路下建线缆沟或埋设线缆管。
⒍大气探测的三性要求指什么？代表性、准确性、比较性。
第二章云的观测⒈掌握3族10属29类云的特征和符号简写（主要是会识别云）⒉云量、云高的定义及观测方法云量是指云遮蔽天空视野的成数。
云量观测包括总云量（观测时天空被所有的云遮蔽的总成数）、低云量（观测时天空被低云族的云遮蔽的总成数）。
（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。
大气探测第七章：地面风观测
大气探测第七章：地面风观测
7.1 概 述
8．风的测量有什么意义？
（1）在天气预报方面，天气形势分析时需要风资 料。另外，大风多具灾害性，对航运、渔业生产及 军事活动的影响甚大，所以大风预报是风的预报的 重点。 （2）在城市规划方面，为了尽可能地减少工厂排 放的烟尘、废气对居住区的污染，城市规划尤其要 考虑风的影响。各地都可根据该地的风频统计进行 布局规划。
➢测风原理：
当风从左方吹来时，风杯（1）与风向平行，风对风 杯（1）的压力在垂直于风杯轴方向上的分力近似为 零。风杯（2）与（3）同风向成60·角相交，对风杯 （2）而言，其凹面迎着风，承受的风压最大;风杯 （3）其凸面迎风，风的绕流作用使其所受风压比风 杯（2）小，由于风杯（2）与风杯（3）在垂直于风 杯轴方向上的压力差，而使风杯开始顺时针方向旋 转，风速越大，起始的压力差越大，产生的加速度 越大，风杯转动越快。
7.1 概 述
5．阵风：
➢阵风（风的阵性）：是指瞬时风向风速在 平均值附近涨落的变化和分布特性。WMO关 于“阵风”的定义是：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。 ➢阵风观测：主要有两个变量，风速和风向 的标准偏差、阵风峰值。
大气探测第七章：地面风观测
7.2 风的传感器
(2)菱型：是比较理想的风向标，体积和重 量都较小。尾翼透空，气流从尾翼透空部分 通过，形成一股强气流，使得尾翼不易摆动， 并将尾部形成的涡流带走，使空气稳定。所 以其灵敏性和稳定性都较好。
(3)流线型：具有菱型风向标的优点，但是 制造上较难，容易变形。
大气探测第七章：地面风观测
现在使用的分级标准是由1946年以来风力等级又做 了扩充，增到18个等级（0～17级）。 我国自2006年6月15日起实施新的热带气旋等级划 分，与过去不同的是：
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 (14)-复习
积云的分类
秃积雨云
1
Cb calv
浓积云Cu cong向鬃积雨云 Cb cap的过渡阶 段，花椰菜形轮廓渐变模糊，顶部冻结， 形成白色毛丝般冰晶结构。
鬃积雨云
2
Cb cap
积雨云的成熟阶段，顶部有明显白色毛丝 般冰晶结构，多呈马鬃状或砧状破碎不规 则的积云块，形状多变。
低云族-3：层积云
层积云 Sc：团块、薄片或
低云族-4：层云
层 云 St：低而均匀的云层，
像雾但不接地，呈灰色灰白色 形成机理：层云是在气层稳定 的情况下，由于夜间强烈的辐 射冷却或湍流混合作用使水汽 凝结或由雾抬升而成。 对天气的影响：有时层云也会 降毛毛雨或米雪。
积云的分类
1
层 云 St
低而均匀的云层，象雾但不接地，呈灰色 或灰白色
2
低云族-3：层积云
形成机理：
在多数情况下，层积云是由 于空气的波状运动和湍流混 合作用使水汽凝结而成。一 般表示天气稳定，若层积云 逐渐加厚，甚至融合成层， 则表示天气将有变化。低而 厚的层积云往往产生降水。
对天气的影响：
低而厚的层积云往往产生降水，但不 太可能形成大型降水，因为层积云的 云层薄，向上运动很弱，可能出现的 降水为毛毛雨和零星小雨，冬天可能 会有零星小雪。它的存在影响日气温 变化，即白天降低日照，夜晚又阻碍 冷空气的扩散，所以形成凉爽、潮湿 的天气。
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。 底部不接触地面。
观测云的任务：
判定云状 估计云量 测定云高
观测时的注意事项： 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。
大气探测学_南京信息工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
大气探测学_南京信息工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.极轨卫星每天能过境几次？参考答案:22.风廓线雷达回波信号的特点为参考答案:涨落现象十分明显_伴随多种杂波_微弱3.静止轨道卫星所在高度大概为_公里参考答案:360004.水汽饱和时候，气温和露点温度的关系是参考答案:相等5.干湿球温度之差和湿度的关系是：温差（），湿度（）参考答案:越大越小6.晴空的电磁波散射类型参考答案:Thomson散射_Fresnal散射_Bragg散射7.从理论上来讲,气象光学视程的值比人工观测能见度( )。
参考答案:低30%左右8.卫星探测目前主要以主动遥感还是被动遥感?参考答案:被动遥感9.大气消光系数与下列( )因素无关。
参考答案:太阳光强10.由径向速度求解水平风，需要对水平风场的分布做哪些假设？参考答案:线性风场的假设_水平风均匀的假设11.根据天线制式，风廓线雷达可以分为参考答案:抛物面天线雷达_相控阵天线雷达12.根据载体不同，风廓线雷达可以分为参考答案:固定_车载13.本站气压还需要经过_____，方能应用于绘制天气图。
参考答案:海平面气压订正14.为了便于天气分析，需要将气象站不同高度的本站气压值订正到同一高度。
订正后的气压值即为（）参考答案:海平面气压15.在利用气球探测高空温压风湿的过程中，下列哪一种力直接决定了气球的是否能够上升，并且这种力在气球飞行过程中基本保持不变？参考答案:净举力16.卷层云的拉丁简写为( )。
参考答案:Cs17.水银气压表分为（）和（）参考答案:动槽式和定槽式18.水银气压表的本站气压订正包括（）、（）、（）参考答案:仪器误差订正温度订正重力订正19.风廓线雷达监测网的应用参考答案:边界层大气风场、大气折射率结构参数观测；_晴空局地空域气流监测，城市污染气体生消过程监测；_中小尺度灾害性天气的监测，弥补常规高空探测网在时空密度上的不足；_减少数值预报模式中对短时风场预报误差。
大气探测学_国防科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
大气探测学_国防科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.雾的水平能见度小于1.0km。
参考答案:正确2.全天空成像仪WSI可以实现云量的昼夜连续观测。
参考答案:错误3.云幕灯在白天和夜间均可实现云底高度的测量。
（X）参考答案:错误4.积云云块垂直向上发展不旺盛，厚度小于其水平宽度，从侧面看似小土包，为淡积云。
参考答案:正确5.由于自身冷却或气团沿锋面缓慢抬升而形成的云常呈均匀幕状为（）参考答案:层状云6.在红外波段，以下哪些不是主要的吸收气体？参考答案:氧气（O2）7.在微波波段，氧气的强吸收带位于（）和118GHz附近，通常用来遥感大气温度廓线。
参考答案:60GHz附近8.在微波波段，水汽的强吸收带位于（），通常用来遥感大气湿度廓线。
参考答案:183GHz附近9.降水现象是指（）的水凝（冻）物从空中下落到地面上的现象参考答案:固态_混合态_液态10.利用同一时刻由前向散射仪接收到的（）与雨水检测器接收到的降水强度之比可以区分降水类型。
参考答案:散射光强11.全天空成像仪WSI采用双可见光波段法测量云量，即通过测量天空（）两个窄可见光波段的辐射值确定云量。
参考答案:650nm和450nm12.冷镜式露点仪是目前唯一一种可以在全温湿量程范围内达到较高准确度的测湿仪器，一直作为湿度标准器。
参考答案:正确13.风杯响应风速的变化是一个一阶过程，且响应风速上升和下降的时间常数不同，因此造成“过高效应”。
参考答案:错误14.“日晕三更雨，月晕午时风”描述的下列哪类云的特征？参考答案:卷层云15.下述云中，不属于低云族的是（）参考答案:Ac tra16.激光气象雷达通常由（）等组成。
参考答案:控制与数据处理单元_供电单元_光学接收单元_数据采集单元17.激光气象雷达可以用于探测（）。
参考答案:云底高_风廓线_气溶胶种类_湿度廓线18.散射辐射=总辐射-直接辐射参考答案:正确19.层积云属于一种典型的积状云。
《大气探测学》课后答案
《大气探测学》课后答案《大气探测学》习题参考答案第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。
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。
大气探测各章节汇总
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
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。
近地面风的特征
近地面风的特征近地面风是指位于地面上方数十米到数百米的高度范围内的气流运动。
它是大气环流系统的重要组成部分，具有多种特征和影响。
现在，让我来为你详细介绍一下近地面风的特征。
近地面风的方向是其最基本的特征之一。
根据气象观测，近地面风的方向可以分为八个主要方向，即东、东北、北、西北、西、西南、南和东南。
不同方向的近地面风具有不同的气象特点和对人类活动的影响。
例如，东风通常带来潮湿的空气和阴雨天气，而西风则常常伴随着干燥和晴朗的天气。
近地面风的强度也是其重要特征之一。
通常使用风速来描述近地面风的强度，单位是米每秒。
近地面风的强度与气压差、地形、季节和时间等因素密切相关。
强风可能会造成树木摇晃、建筑物损坏甚至飞行事故等不利影响，因此及时获得近地面风的强度信息对人们的生活和工作具有重要意义。
近地面风的变化也是其特征之一。
近地面风的变化可以是周期性的，如日变化和季节变化，也可以是非周期性的，如冷锋和暖锋的通过。
这些变化对气象灾害的发生和天气变化的预测都有重要影响。
因此，及时观测和分析近地面风的变化对气象预报和灾害预警至关重要。
近地面风的垂直分布也是其特征之一。
近地面风在垂直方向上呈现出不同的分布特征。
通常情况下，近地面风的风速和风向会随着高度的增加而发生变化。
这种垂直风速分布对于气象和大气环流的研究非常重要，它能够揭示大气运动的特征和机制。
近地面风具有方向、强度、变化和垂直分布等多种特征。
了解近地面风的这些特征对于气象预报、灾害预警和人类活动的安排都非常重要。
希望通过本文的介绍，读者能够对近地面风有更全面的了解，并在日常生活中更好地应对和利用这一气象要素。
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。
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。
大气探测学复习思考题(版)资料讲解
大气探测学复习思考题（2011 版）、写出下列云状的国际简写或由国际简写写出云状学名浓积云Cu cong碎积云Fc淡积云Cu hum秃积雨云Cb calv鬃积雨云Cb cap荚状层积云Sc lent堡状层积云Sc cast透光层积云Sc tra积云性层积云Sc cug蔽光层积云Sc op层云St碎层云Fs雨层云Ns碎雨云Fn透光高层云As tra蔽光高层云As op透光高积云Ac tra蔽光高积云Ac op堡状高积云Ac cast荚状高积云Ac lent积云性高积云Ac cug絮状高积云Ac flo毛卷云Ci fil密卷云Ci dens伪卷云Ci not钩卷云Ci unc匀卷层云Cs nebu毛卷层云Cs fil卷积云Cc二、解释名词大气科学、大气探测、气象资料的代表性、气象资料的准确性、气象资料的比此文档仅供学习和交流较性、云、、云量、天气现象、气象能见度、气象光学距离、气温、摄氏温标、华氏温标、热电现象、热滞系数、百叶箱、湿度、露点温度、盖•吕萨克尺度、气压、本站气压订正、海平面气压订正、风、阵风、降水量、蒸发量、积雪、太阳常数、直接辐射、雾、环日辐射、散射辐射、全辐射、净辐射、日照时数、高空测风、单经纬仪定点测风、双经纬仪基线测风、一次雷达、二次雷达、测风雷达的测角原理、等信号强度法、自动气象站、遥感、主动式大气遥感探测、被动式大气遥感探测、激光雷达、声雷达、可见光探测、红外辐射探测、微波探测、大气边界层探测、气象塔、对比视感阈三、简述或论述下列各题1．为什么要提出气象观测资料的“三性”？2．什么是观测资料的测站代表性和区域代表性？3．怎样来衡量观测资料的代表性和准确性？它们之间有何关系？怎样保证比较性？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？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？6. 卷层云和高层云、高层云和雨层云、雨层云和层云，各有何异同之处？7. 卷积云和高积云、高积云和层积云，各有何异同之处？此文档仅供学习和交流8. 简述云形成的基本过程。
大气探测学复习 第七章 地面风
大气探测学复习第七章地面风地面风的观测内容风向风速。
风就是指空气的水平运动风向是指风的来向风速单位时光内气流走过的速度瞬时风速3S内的平均风速最大风速在某个时光段浮现的10min平均最大风速值极大风速某个时光段内浮现的最大风速值（3S）测量仪器风杯风速计，风向标，超声风速仪，热线风速仪，皮托管测风仪器的安装高度最好在10～20米之间安装地点要求尽量开阔空旷，远离障碍物，风向传感器传送和指示风向的办法有哪些？有机械传送、电接式传送、电位计式传送、光电转换即格雷码盘等，其中最常用的是格雷码盘。
风速传感器传送和指示风速的办法有哪些？传送和指示风速的办法有机械式、电接式、电机式、磁感式和光电式即多齿光盘等，其中最常用的风速传感器是多齿光盘试述风向标测定风向的原理。
各种风标各有什么优点？当风的来向与风向标成某一个交角时，风对风向标产生压力，这个力可分解成平行和垂直于风向标的两个分力。
因为风向标头部受风面积较小，尾翼受风面积较大，因而感触的风压不相等，垂直于尾翼的风压产生风压力矩，使风向标绕垂直轴旋转，直至风向标头部正巧对着风的来向时，因为翼板两边受力平衡，风向标就稳定在某一位置。
特点：双叶型、菱型、流线型等。
双叶型风向标稳定性也较好，但是尾翼对气流的破坏较严峻，引起了尾翼后的涡流。
菱型风向标是比较抱负的风向标，它的体积和分量都较小，敏捷性、稳定性都很好。
流线性风向标具有菱型风向标的优点，但是创造上较难，简单变形。
从风标响应的观点来说，对风标应有怎样的要求？敏捷性：在小风速或风向转变不大的状况下，能很快地反映出风向变化来稳定性：当风向转变时，由风向标本身惯性作用引起的摆动要小为什么现在常见的风杯形风速器均采纳三杯圆锥形？试验认为三杯优于四杯，一方面是三杯的旋转力矩在囫囵盘旋过程中分布比较匀称，转动比较稳定；另一方面，同样的材料和结构，单位质量所得到的旋转力矩是三杯大于四杯，因此比较敏捷，目前新型转杯风速表均是采纳三杯的，实验还认为，锥形杯的性能比半球形的好。
现代大气探测学-第七讲-地面风的测量
风向标应满足 在小风速或风向改变不大的情况下 能很快地反映出风向变化来
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当风向改变时，由风向标本身惯性 作用引起的摆动要小
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▪ 风向标起动风速
▪ 一般风向标 0.5 m/s ▪ 较好的风向标 <0.3m/s
风速资料处理注意要点？
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常见的风向标
它 们 各 有 什 么 优
5 测风仪器的安装
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风的传感器
4 其他测风仪器
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气象应用
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§8.1 概述
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１.什么是风
风-空气的水平运动，矢量 风向 风速
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2.风向
风向-风的 来向 十六方位
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3.风速
风速-空气质点在单位时间内所 移动的水平距离
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双叶型风向标
菱形风向标 流线型风向标
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§8.2 风的传感器
风速感应器
风杯风速器
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风速感应器
测 风 原 理
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过高效应？
▪ 1）惯性 2） 垂直气流 3） 风向脉动 ▪ 一般的风杯风速表 过高效应 10%
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WMO定义-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。
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测平均风速时，仪器要有优良的积分 性能（即自动平均能力）；
成信工大气探测学实验指导07地面风的观测
实验七地面风的观测一、实验目的了解测风仪器的原理，并掌握风向，风速的观测方法。
二、实验仪器风杯风速传感器、便携式风速风向表三、实验概述空气的运动分解成垂直的和水平的两个分量，垂直分量称为空气的垂直运动（如对流运动），水平分量即是风，风的运动既有速度又有方向，因此风的观测包括风向和风速。
风向是指风的来向。
自动观测：以度（°）为单位，以最靠近的整十度用01……36为电码作报告。
风速以米/秒（m/s）为单位，最大风速：是指在某个时段内出现的最大10min平均风速值。
极大风速（阵风）：是指某个时段内出现的最大瞬时风速值。
瞬时风速：是指3s的平均风速。
气象台站上用的最多的是观测前后2分钟的平均值。
还有3秒、1分、10分钟的平均值。
阵风是在规定时间间隔（10分）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2分钟许多应用方面需要风的阵性的资料。
这些应用方面是：飞机的起飞与降落、风载荷气候学、空气污染扩散问题等。
风的预报服务及日常应用使用风力等级来代表风速的大小，18个等级（0~17）。
测量方法：地面风用风标和风杯（或螺旋桨）测风表来测量。
1、风向标：是用以指示风向的最主要的部件。
分为头部（维持平衡也称平衡锤）、水平杆与尾翼三部分。
整个风向标可绕垂直轴旋转。
它的重心正好在转动轴的轴心上。
原理：当风的来向与风向标成某一个交角时，风对风向标产生压力，这个力可分解成平行和垂直于风向标的两个分力。
由于风向标头部受风面积较小，尾翼受风面积较大，因而感受的风压不相等，垂直于尾翼的风压产生风压力矩，使风向标绕垂直轴旋转，直至风向标头部正好对着风的来向时，由于翼板两边受力平衡，风向标就稳定在某一位置。
风向标都应满足：（1）灵敏性：在小风速或风向改变不大的情况下，能很快地反映出风向变化来（可在重量一定的前提下，加大尾翼的面积，加大其压力中心到垂直轴的距离，减小轴部摩擦等）；（2）稳定性：当风向改变时，由风向标本身惯性作用引起的摆动要小（适当减小风向标的重量，减小转动半径和增大受风面积）。
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地面风的观测内容风向风速。
风就是指空气的水平运动
风向是指风的来向
风速单位时间内气流走过的速度
瞬时风速 3S内的平均风速
最大风速在某个时间段出现的10min平均最大风速值
极大风速某个时间段内出现的最大风速值（3S）
测量仪器风杯风速计，风向标，超声风速仪，热线风速仪，皮托管
测风仪器的安装高度最好在10～20米之间
安装地点要求尽量开阔空旷，远离障碍物，
风向传感器传送和指示风向的方法有哪些？
有机械传送、电接式传送、电位计式传送、光电转换即格雷码盘等，其中最常用的是格雷码盘。
风速传感器传送和指示风速的方法有哪些？
传送和指示风速的方法有机械式、电接式、电机式、磁感式和光电式即多齿光盘等，其中最常用的风速传感器是多齿光盘
试述风向标测定风向的原理。
各种风标各有什么优点？
当风的来向与风向标成某一个交角时，风对风向标产生压力，这个力可分解成平行和垂直于风向标的两个分力。
由于风向标头部受风面积较小，尾翼受风面积较大，因而感受的风压不相等，垂直于尾翼的风压产生风压力矩，使风向标绕垂直轴旋转，直至风向标头部正好对着风的来向时，由于翼板两边受力平衡，风向标就稳定在某一位置。
特点：双叶型、菱型、流线型等。
双叶型风向标稳定性也较好，但是尾翼对气流的破坏较严重，引起了尾翼后的涡流。
菱型风向标是比较理想的风向标，它的体积和重量都较小，灵敏性、稳定性都很好。
流线性风向标具有菱型风向标的优点，但是制造上较难，容易变形。
从风标响应的观点来说，对风标应有怎样的要求？
灵敏性：在小风速或风向改变不大的情况下，能很快地反映出风向变化来
稳定性：当风向改变时，由风向标本身惯性作用引起的摆动要小
为什么现在常见的风杯形风速器均采用三杯圆锥形？
实验认为三杯优于四杯，一方面是三杯的旋转力矩在整个回旋过程中分布比较均匀，转动比较稳定；另一方面，同样的材料和结构，单位质量所得到的旋转力矩是三杯大于四杯，因此比较灵敏，目前新型转杯风速表均是采用三杯的，试验还认为，锥形杯的性能比半球形的好。
试述旋转风速表的过高效应。
对于风杯型风速器，是根据受到的风压的作用，风杯顺着圆锥的凹面方向自由转动，再根据风杯的转速确定风速的大小。
当风速增加时转杯能迅速增加转速，以适应气流速度，但当风速减小时，由于惯性影响，转速却不能立即下降。
因此，旋转风速表在阵性风里指示的风速一般是偏高，就是所谓的过高效应。
格雷码盘特点
格雷码盘将风向标轴的转动角度的度数变换成一个二进制的数字信号。
格雷码盘由等分的同心圆组成，由内到外分别作21、22、23、24、25等分，相邻两份做透光和不透光处理，通过位于码盘两侧同一半径上的光电耦合器件输出相应的格雷码
试述电接风向风速计的基本构成及各部分的作用。
基本组成
（1）感应器
a.风速部分的组成及各部分的作用
b.风向部分的组成及各部分的作用
（2）指示器
a.瞬时风速指示部分
b.瞬时风向指示部分
（3）记录器
a.瞬时风速记录部分
b.瞬时风向记录部分
热线风速表的测量原理是什么，有哪些类型，各有何特点？
热线风速表是利用一根被加热的金属丝置于空气中，散热速率与周围空气的流速有关，利用这种特性来测量风速。
声风速表的测量原理
声风速表是利用声波在空气中的传播速度与风速之间的函数关系测量风速的。
对测风仪器的安装要求
测风仪器必须垂直安装；安装测风仪器的杆不能太粗，否则会改变气流的自然状况；仪器应安装在杆的顶端，如果需要安装在杆的中间，则应使用一定长度的横臂，以使风速仪器远离杆柱。
由于风比起其它要素来说，更容易受到地形特征的影响。
因此，对测风仪器的安装，要尽可能地减小地形地物的影响，以提高记录的准确性和代表性。