大气探测知识要点分解
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
（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Word版
第一章1.什么是大气探测？可以划分为哪几部分?2.简述大气探测的目的是什么?3.地面气象观测场的要求有哪些？4.简述大气探测有哪几种方法?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?7.气象探测环境?*大气探测．．．．，是指利用科技手段对大气层和近地层的各种物理过程、化学过程、生物过程等进行系统的观察和测量。
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。
大气探测资料精确性直接影响到气象预报、气候预测和气候变化研究等的准确性。
大气探测可划分为地面气象观测，高空探测，特种探测，遥感探测*．大气探测的科技手段．．．．．．．．．：机械方法：风向标等。
光学方法：经纬仪光谱仪等。
热学方法：蒸发器等。
电磁方法：雷达卫星信息传输等* 大气探测的空间范围，．．．．．．．．．．从海平面往上到几百公里甚至一千多公里范围不断扩大！* 大气边界层，．．．．．．大气与地面之间充分湍流化的气层，厚度约为1km，大气要素变化剧烈并随时间和地表条件变化，是地面气象观测和大气边界层探测的主要大气层，该层对局地天气、气候产生重要影响。
近地面层（常通量层，表面层），直接与地表接触、受地面强烈影响，地面气象观测在此高度内。
*影响大气边界层探测的物理过程，．．．．．．．．．．．．．．．辐射传输过程：短波辐射，长波辐射。
热力传输过程：显热，潜热。
动力作用：平流，垂直运动，局地环流。
湍流运动：无规则，分类（机械、热力），特征，尺度谱，串级传递能量过程，湍流输送过程。
*．大气探测学研究目的．．．．．．．．．，．1.大气探测是从事大气科学教学、科研的基础。
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.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。
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。
3.. 是推动大气科学进步的重要力量大气科学重大理论的提出和完善得益于大气探测（虽然数值模拟在其中也发挥着重要作用）。
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。
大气物理与大气探测学知识点
《大气物理与大气探测学》知识点《大气物理与大气探测学》知识点1. 熟悉大气物理与大气探测学研究的内容，也要明白大气物理与大气探测的区别。
大气物理学是研究大气的物理现象（声光电等）、物理过程及其演变规律的学科，是大气科学的一个分支。
大气探测学是大气科学的另一个基础性学科分支，主要研究大气状态和过程的信息探测技术、观测方法和信息处理技术。
探测的对象包括地面和高空的大气状态和过程参数。
2. 基本名词的理解，从大气科学的角度解释，温室效应，温室气体，阳伞效应，ENSO，酸雨，大气污染，雾，露点（霜点），沙尘暴，极光，臭氧空洞，湖陆风（焚风），城市热岛，大气中的光现象解释（如海市蜃楼，虹，天空蓝色，海洋蓝色等），平流层急剧增温（SSW）1）温室效应：太阳（短波）辐射通过大气层到达地面并被其吸收，地面（长波）辐射则几乎全部被大气所吸收，大气向外太空和地面发出长波辐射，后者称为大气逆辐射，使地面升温。
2）温室气体：指二氧化碳、甲烷、一氧化二氮及水汽等。
其中CO2是最主要的温室气体，主要来自火山喷发、有机物的燃烧、腐烂及动植物的呼吸等。
3）阳伞效应：由于排入空气的烟尘不断增加，使到悬浮在大气中的气溶胶颗粒就象地球的遮阳伞一样，反射和吸收太阳辐射，引起地面降温。
4） ENSO：ENSO循环：ENSO (El Niño-SouthernOscillation)circulation 赤道太平洋海面水温的变化与全球大气环流尤其是热带大气环流紧密相关。
其中最直接的联系就是日界线以东的东南太平洋与日界线以西的西太平洋―印度洋之间海平面气压的反相关关系，即南方涛动现象（SO）。
在拉尼娜期间，东南太平洋气压明显升高，印度尼西亚和澳大利亚的气压减弱。
厄尔尼诺期间的情况正好相反。
鉴于厄尔尼诺与南方涛动之间的密切关系，气象上把两者合称为ENSO（音“恩索”）。
这种全球尺度的气候振荡被称为ENSO循环。
厄尔尼诺和拉尼娜则是ENSO循环过程中冷暖两种不同位相的异常状态。
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》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。
2)第二章雷达探测大气的基础知识
绘 制 地 （1） 物 ） 阻 挡 图
R2 H − h − 2R ' m δ = sin −1 R
地 物 阻 挡 图
标准大气 折射
（2）绘制 等射束高度图
应用测高公式，
R2 H = h + R sin δ + 2 Rm '
即可求出各个方向 不同阻挡仰角时天 线波束所到达的最 低高度H值。
R = 4.15 H
若不考虑大气折射，只考虑地球曲率对超短波传播的影响
R2 H = h + R sin δ + 2 Rm
不考虑地球曲率影响
（5.1）
H = h + R sin δ
考虑大气折射的影响 和地球曲率影响 R2 H = h + R sin δ + 2 Rm ' （5.2）
2、回波高度查算图的制作和应用
因此不管有多大距离，h/2径向分辨率是不随距离改变的。 接收机频带宽度：由于接收机通频带有一定宽度ΔF，它就不能使经中放、 检波后得到的回波视频信号和原来的发射脉冲完全一样，回波脉 冲的后部会有一定的宽度Δτ=α/ ΔF， α为比例系数。 荧光屏上的亮点直径：亮点有一定的直径，扫描线的位置应该在亮点中心， 最后一个回波的亮点有一半延伸在目标物的外面，会产生径向方向 的伸长。半个亮点的长度对应的实际距离是：2dRp/D。
（2）切向分辨率
波束宽度：
会产生一个夸大的回波区， 0.017Rθ。
电子束亮点直Leabharlann ：降水区的前沿和后沿被夸大： d.Rp/Lp
（3）总的径向和切向分辨率的变化特征
在实际应用中怎样考虑雷达分辨率？
①散射较弱的粒子的分辨率比散射较强的粒子的分辨率要高。 ②分辨率随量程、距离增大而降低。 ③一般情况下，径向分辨率比切向分辨率要高。 ④分辨率对大尺度天气系统的分析、预报不造成影响, ④分辨率对大尺度天气系统的分析、预报不造成影响,对中、小 尺度天气系统的分析、预报会造成一定的影响。
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。
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第一章：总论大气探测：又称之为气象观测，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、连续的观察和测定，并对获得的记录进行整理的过程和方法。
大气探测的发展历史：世界地面气象探测网的建立是大气探测史上的第一次革命。
高空气象要素探测系统的发展是大气探测发展的第二次革命。
1960年美国发射第一颗气象卫星泰罗斯-1号，是遥感技术发展的标志，是大气探测的第三次革命。
随着科学与技术的发展，大气探测取得了显著的发展，主要表现在探测能力显著增强，自动化水平迅速提高，观测方法、观测网的设计和观测工具的配合得到重视，直接探测和遥感技术并存，各取所长，综合利用。
观测站的分类：（1）国家基准气候站（基准站）：是国家气候站的骨干；一般300-400公里设一站，每天观测24次。
（2）国家基本气象站（基本站）：是国家天气气候网中的主体；一般不大于150公里设一站，每天观测8次。
（3）国家一般气象站（一般站）：是国家天气气候站的补充；一般50公里左右设一站，每天观测3次或4次。
（4）无人值守气象站（无人站）：用于天气气候站网的空间加密；观测项目和发报时次可根据需要而定。
（5）高空气象站：一般300公里设一站，每天探测2次或3-4次。
时制：人工器测日照采用真太阳时，日界：人工器测日照以日落为日界，对时：台站观测时钟采用北京时。
未使用自动气象站的台站，观测用钟表要每日19时对时，保证误差在30秒之内。
地面气象观测场设置：观测场一般为25m×25m的平整场地。
仪器设施布置：要注意互不影响，便于观测操作。
大气探测资料必须具有代表性、准确性、比较性。
“三性”是大气探测工作的基本要求。
“三性”的联系：互相联系、互相制约。
观测资料质量的好坏，均以观测资料的“三性”衡量。
第二章云的观测云是由大气中水汽凝结（凝华）而形成的微小水滴、过冷水滴、冰晶、雪晶，由它们单一或混合组成的，形状各异飘浮在天空中可见的聚合体。
其底部不接触地面我国地面气象观测规范中，按云的外形特征、结构特点和云底高度，将云分为三族，十属，二十九类。
云状特征：雨层云（Ns）：厚而均匀的降水云层，常伴有碎雨云，有时两者融为一体，完全遮蔽日月，呈暗灰色，布满全天，常有连续性降水。
如因降水不及地在云底形成雨（雪）旛时，云底显得混乱，没有明确的界限。
透光高层云（As tra）：薄而均匀的云层，呈灰白色。
透过云层，日月轮廓模糊，像隔了一层毛玻璃，地物无影。
（1）卷云与卷层云的区别卷云连成片，或者出现晕时，易误认为卷层云。
卷云云片即使相连，仍然能辨别出个体，云丝方向很不一致，各部分厚度不均匀；出现晕时，晕圈不完整。
卷层云水平分布范围广，云丝方向比较一致，各部分厚度较均匀，常见完整的晕圈。
最显著的差别：是否有晕或晕是否完整云形成的基本条件：混合冷却。
由于湍流交换，空气产生混合，使一定层次内的空气温度和水汽重新分布，暖空气与冷空气混合后，暖空气温度必然降低，当温度降低到一定程度以后，就凝结成云；辐射冷却。
任何物理一方面不断吸收物体的辐射能量，同时又不断地向外辐射能量，当它向外辐射能量超过它吸收的辐射能量时，本身温度就下降。
注：在任何一次因冷却而形成云的过程中，有时不只是一种冷却过程在起作用。
几种云的形成机理：对流云垂直发展的厚度不同，取决于对流强度、水汽含量和凝结高度。
絮状云——形成机理与堡状云相似，只不过云中湍流和对流更强更普遍，致使原稳定云层因下沉气流或湍流而破裂，象棉絮团似的不规则地分布在天空。
云的演变有两种含义：（1）云体自身的演变，如云的增厚、变薄、衍生扩展或蒸发消失等。
（2）云随天气系统的移动，不同种类的云依次经过测站上空，使得看起来像是云在发展变化。
注意事项：云的观测应尽量选择在能看到全部天空及地平线的开阔地点或平台进行，应注意它的连续演变。
云状的判定：主要根据天空中云的外形特征、结构、色泽、排列、高度以及伴见的天气现象，结合“云图”、天气形势进行综合分析。
实测云高：●气球测定云高利用已知升速的氢气球或氦气球，观测其进入云底的时间（气球开始进入像雾一样的云层但未最终消失的点），乘以气球升速。
公式：H＝v×Δt说明：（1）主要用于测低云云高（云高大于900米时，不采用此法）。
（2）降水时不宜用此法测云高，除非降水轻微。
●云幕灯测定云高是夜间实测云高的仪器。
观测时，利用云幕灯灯光垂直照射云底，形成明显的光点，在距云幕灯已知水平距离的观测点，用仰角器瞄准光点，测得仰角值，算出云高。
公式：H＝L*tanα说明：云幕灯和观测点间最佳距离为300m，若间距远小于此值，则光点不易识别，若测量高度超过600m，其准确度将降低。
●激光测云仪测定云高由发射望远镜、接收望远镜、电子门组成。
发射望远镜发射激光，激光脉冲遇到云层被云滴散射，其中后向散射部分被接收望远镜接收，计数电路记下激光在测云仪和被测目标物之间往返一次所经过的时间。
公式：H＝S*sinα＝（c*Δt/2）* sinα各云属常见云底高度范围第三章能见度、天气现象、地面状态的观测人工观测能见度，一般指有效水平能见度。
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。
如某一目标物轮廓清晰，但没有更远的或看不到更远的目标物时，可参考下述几点酌情判定：⑴目标物的颜色、细微部分（如村庄的单个树木、远处房屋的门窗等）清晰可辨时，能见度通常可定为该目标物距离的五倍以上；⑵目标物的颜色、细微部分隐约可辨时，能见度可定为该目标物距离的二倍半到五倍；⑶目标物的颜色、细微部分很难分辨时，能见度可定为大于该目标物的距离，但不应超过二倍半。
应考虑目标物的大小，背景颜色，以及当时的光照等情况。
●人工观测夜间观测能见度时，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。
➢用于测量气象光学视程的仪器可分为以下两类：（1）用于测量水平空气柱的消光系数或透射因数。
光的衰减是由沿光束路径上的微粒散射和吸收造成的。
（2）用于测量小体积空气对光的散射系数。
在自然雾中，吸收通常可忽略，散射系数可视作与消光系数相同。
降水现象：雨，滴状的液态降水，下降时清楚可见，强度变化较缓慢，落在水面上会激起波纹和水花，落在干地上可留下湿斑。
雨滴直径：0.5-6.0mm。
降水性质：间歇性和连续性。
阵雨：开始和停止都较突然、强度变化大的液态降水，有时伴有雷暴。
毛毛雨：稠密、细小而十分均匀的液态降水，下降情况不易分辨，看上去似乎随空气微弱的运动飘浮在空中，徐徐落下。
迎面有潮湿感，落在水面无波纹，落在干地上只是均匀地润湿地面而无湿斑。
雨滴直径:小于0.5mm。
雪：固态降水，大多是白色不透明的六出分枝的星状、六角形片状结晶，常缓缓飘落，强度变化较缓慢。
温度较高时多成团降落。
阵雪:开始和停止都较突然、强度变化大的降雪。
雨夹雪：半融化的雪（湿雪）;或雨和雪同时下降。
霾：白色不透明的圆锥形或球形的颗粒固态降水，直径约2-5mm，下降时常呈阵性，着硬地常反跳，松脆易碎。
冰粒：透明的丸状或不规则状的固态降水，较硬，着硬地一般反跳。
直径小于５mm。
有时内部还有未冻结的水，如被碰碎，则仅剩下破碎的冰壳。
冰雹：坚硬的球状、锥状或形状不规则的固态降水；雹核一般不透明，外面包有透明冰层，或由透明与不透明的冰层相间组成；小雹以霰为核心。
大小差异大，大的直径可达数十毫米，小的仅几毫米。
常伴随雷暴出现。
➢地面凝结现象：露：水汽在地面以及近地面物体上凝结而成的水珠常出现在微风、晴朗、湿度大的夜晚，出现时地表温度在0 ℃以上。
霜融化成的水珠，不记露霜：水汽在地面和近地面物体上凝华而成的白色松脆的冰晶；或由露冻结而成的冰珠。
易在晴朗微风的夜间生成。
出现时地表温度在0 ℃以下。
以草、屋顶、露天的木板等表面最多。
雨凇：过冷却液态降水碰到地面物体后直接冻结而成的坚硬冰层，呈透明或毛玻璃状，外表光滑或略有隆起。
雾凇：空气中水汽直接凝华，或过冷却雾滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶物，常呈毛茸茸的针状或表面起伏不平的粒状，多附在细长的物体或物体的迎风面上，有时结构较松脆，起伏不平，受震易塌落。
一般出现在寒冷的雾天。
➢视程障碍现象：雾：大量微小水滴浮游空中，常呈乳白色，工业区常呈黄、灰色；水平能见度小于1.0千米。
出现时，相对湿度常达到或接近100%，高纬度地方出现冰晶雾也记为雾，并加记冰针。
轻雾：微小水滴或已湿的吸湿性质粒所构成的灰白色的稀薄雾幕，水平能见度为1.0-10.0千米以内。
出现时，相对湿度较大。
吹雪：由于强风将地面积雪卷起，使水平能见度小于10.0千米的现象。
雪暴：为大量的雪被强风卷着随风运行，并且不能判定当时天空是否有降雪。
水平能见度小于1.0千米。
烟幕：大量的由燃烧而生成的小微粒悬浮在空中，使水平能见度小于10.0千米。
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，而使黑暗物体微带蓝色。
沙尘暴：由于强风或强烈的扰动气流将地面大量沙粒、尘土猛烈地卷入空中，使空气很混浊，出现时，黄沙滚滚、遮天蔽日，天空呈土黄色，水平能见度小于1.0千米。
扬沙：由于较大风速或扰动气流将大量本地或附近的沙尘从地面吹起飞扬在空中，使空气相当混浊，出现时阳光减弱，天空呈黄色，水平能见度在1.0-10.0千米以内。
浮尘：尘土、细粒均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10.0千米。
➢雷电现象：雷暴：为积雨云云中、云间或云地之间产生的放电现象。
表现为闪电兼有雷声，有时亦可只闻雷声而不见闪电。
闪电：为积雨云云中、云间或云地之间产生放电时伴随的电光。
但不闻雷声。
➢风暴现象：大风：瞬间风速达到或超过17.0米／秒（或目测估计风力达到或超过8级）的风。
飑：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，气象要素随之亦有剧烈变化，常伴随雷雨出现。
龙卷：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。
有时稍伸即隐或悬挂空中；有时触及地面或水面，旋风过境，对树木、建筑物、船舶等均可能造成严重破坏。
尘卷风：因地面局部强烈增热，而在近地面气层中产生的小旋风，尘沙及其它细小物体随风卷起，从地面向上扩展，形成尘柱。
直径超过2 m，高度在10m以上。
多形成于干燥地区的春季、夏季午后。
➢其他现象：极光：在高纬度地区晴夜见到的一种在大气高层辉煌闪烁的彩色光弧或光幕。
亮度一般象满月夜间的云。
光弧常呈向上射出活动的光带，光带往往为白色稍带绿色或翠绿色，下边带淡红色；有时只有光带而无光弧；有时也呈振动很快的光带或光幕。
冰针：飘浮于空中的很微小的片状或针状冰晶，在阳光照耀下，闪烁可辨，有时可形成日柱或其它晕的现象。
可降自云中，也可从无云的空中降落，下降速度慢，多出现在高纬度和高原地区的严冬季节。