大气数据
大气数据系统(可缩印)
国际标准大气的规定：（1）空气为干燥清洁的理想气体，并遵循理想气体方程所确立的关系（2）国际标准大气以平均海平面作为零高度；（3）气压为1个标准大气压，气温15º，密度为0.125kg.s2/m4气压与高度的关系：大气温度及气温垂直梯度的关系：常见压力单位：帕斯卡[Pa]：每平方米的面积上作用有1牛顿的力,1[Pa]=1[N/m2]标准大气[atm]：1[atm]=101325[Pa]工程大气压[at]：1[at]=1[Kgf/cm2]=9.80665×104[Pa]巴[bar]：1[bar]=106[dyn/cm2]= 105 [Pa]毫米液柱：以液柱高度来表示压力的大小1[mmHg]=1[Torr]=1/760[atm]=133.322[Pa]，1[mmH2O]=9.80665[Pa]磅/英寸2[PSi]：1[PSi]=1[bf/in2]=6.89476×103[Pa]摄氏温度与其他温度换算：飞行高度：标准气压高度、海拔高度、绝对高度、相对高度、真实高度高度测量方法（1）利用大气的物理特性测高。
通过测量大气压力（静压）间接测高，通过测量大气密度来测量飞行高度。
（2）利用无线电波的反射特性测量飞行高度（测真实高度）（3）通过测量飞机的垂直加速度，再二次积分得飞行高度。
敏感元件：真空膜盒、膜盒串、波纹管。
气压式高度表：利用测量绝对压力的弹性敏感元件来测量大气静压，根据高度与大气静压的关系，利用转换机构输出标准气压高度（相对于标准海平面的重力势高度）空速：飞机在纵轴对称面内相对于气流的运动速度不考虑空气压缩性的伯努利方程：测量空速方法：通过感受动压、静压、气温测量真空速；通过感受动压、静压测量真空速。
全静压系统：收集气流的全压和静压，并把它们输送给需要全静压的仪表及有关设备。
攻角：飞机纵轴（或机翼弦线）与迎面气流角夹角。
飞机航向角：飞机纵轴与子午线在水平面上的夹角。
飞机轨迹角：飞机地速向量与真子午线的夹角。
大气数据系统
90 cmHg 85
85 80
50 100 150 200 250 节
空速的测量原理
全压=静压+动压
动压=全压-静压
空速的测量原理
动压=全压-静压
?
全压管在飞机上的位置
全压管
B-2958（737-300）
全压管
大气总温探头在飞机上的位置
大气总温探头
B-2836（757-200）
大气总温探头
Angle Of Attack
TAT AOA
高度的测量原理
物体在不同高度层所感受的气压如下图所示：
760
600
mmHg
400
200
10
20
30
KM
高度测量传感器—静压孔
静压孔
B-2145（MD90）
高度测量传感器—静压孔
CAPTAIN
ALTERNATE
FIRST OFFICE
空速的测量原理
物体在运动时，其正表面的气压会随着 速度的增大而增大。
EADI
EICAS
:数字电信号
大气数据系统在飞行中的地位
CDU
FMC
MCP
作动筒 副翼 横滚
FCC 作动筒 升降舵 俯仰
作动筒 方向舵 偏航
舵面位置传感器
惯性基准系统
驾驶员
大气数据系统
高度 位 速度 置
大气数据系统重要性
大气数据系统的功能
大气数据系统简介
大气数据系统的功能
大气数据系统可以测量的基本数据包括：
★高度 ★空速 ★大气总温 ★攻角
测量系统的一般组成
传感器1
计
传感器2
算
机
传感器3
历史大气压力数据
历史大气压力数据
历史大气压力数据是指对过去一段时间内测量的大气压力进行记录和整理的数据集合。
大气压力是指空气分子对单位面积施加的压力，通常以帕斯卡（Pa）为单位。
历史大气压力数据对于气象学、地质学、环境科学等多个领域具有重要意义。
它能够提供关于气候变化、天气预测、空气质量等方面的信息，帮助科学家研究大气层的运动和变化规律，以及评估天气对人类活动的影响。
通过分析历史大气压力数据，可以发现各地区、各季节的气压差异。
例如，在气象学中，气压梯度是预测风速和风向变化的重要参考依据，气压升高通常表示天气晴朗，而气压降低常常伴随着降雨和风暴的到来。
此外，历史大气压力数据还能为地质学家提供重要线索。
例如，通过分析地下岩石层的变形与大气压力的关系，科学家可以了解地壳运动的机制和速率。
对于地震预测和地质灾害防治等方面具有重要意义。
对于环境科学而言，历史大气压力数据可以用于评估气候变化对环境的影响。
例如，连续记录多年的大气压力数据能够揭示出长期气候变化趋势，为制定环境保护政策提供科学依据。
综上所述，历史大气压力数据在多个学科和领域中都具有重要的应用价值。
通过对这些数据的分析和研究，我们可以更好地了解大气层的运动和变化规律，为气象预测、天气灾害预警、地质研究和环境保护等工作提供有效支持。
大气参数数据集 -回复
大气参数数据集-回复什么是大气参数数据集？大气参数数据集是指收集并记录气象学中的各种气象参数的数据集合。
这些参数包括气温、气压、湿度、风速和风向、降水量等等。
大气参数数据集是气象学研究、天气预报以及气候研究的重要基础数据。
为什么需要大气参数数据集？大气参数数据集对于气象学的研究和天气预报起着至关重要的作用。
通过收集和记录大气参数的数据，科学家和气象预报员可以了解并分析天气和气候变化的规律。
这些数据可以用于气象模型的建立和验证，从而提高天气预报的准确性。
此外，大气参数数据集还可以用于研究气候变化、自然灾害以及环境保护等方面。
如何获取大气参数数据集？获取大气参数数据集的主要方式是通过气象观测站点和卫星观测。
气象观测站点通常会布置在地面或海洋上，配备各种气象仪器来测量和记录气象参数。
这些观测站点的数据会定期上传到气象局等相关机构。
此外，各国还会开展气象卫星观测，通过卫星传输数据并记录地球大气层的各种参数。
大气参数数据集的应用1. 天气预报：大气参数数据集是天气预报的关键数据源。
预报员通过分析气象参数的变化趋势，结合气象模型进行天气预报，提供准确的天气信息给公众和相关部门，帮助人们做出合理的决策。
2. 气候研究：利用长期的气象数据集，科学家可以研究气候的长期变化趋势，探索全球气候变化的原因和影响。
这对于预测未来气候变化、制定应对措施具有重要意义。
3. 环境保护：大气参数数据集对于环境保护也具有重要作用。
通过监测空气质量指数和各种大气污染物的含量，可以评估和控制大气污染程度，保护人民的身体健康和生态环境的可持续发展。
大气参数数据集的挑战与展望虽然大气参数数据集在气象学和天气预报中的作用不可忽视，但是其获取和处理过程面临一些挑战。
其中之一是数据的质量和准确性。
由于观测站点的布局和维护存在一定困难，数据的完整性和准确性有时会受到影响。
另一个挑战是数据的共享和整合。
由于数据来自不同的观测站点和机构，数据的格式和访问方式可能存在差异，需要进行统一标准和互操作性的处理。
环境影响报告表大气专项监测数据引用范围
环境影响报告表大气专项监测数据引用范围
环境影响报告表中大气专项监测数据的引用范围一般包括以下几个方面：
1. 大气环境质量数据：包括大气中常见的污染物（如PM
2.5、PM10、NOx、SO2等）的浓度数据、颗粒物的粒径分布数据、光化学反应物浓度数据等。
2. 大气污染源数据：包括企业、工厂、交通运输等大气污染源的排放数据、排放浓度数据、排放方式等。
3. 大气气象数据：包括气象条件（如温度、湿度、风速、风向等）对大气污染扩散和传输的影响数据。
4. 大气污染物沉降数据：包括大气污染物通过湿沉降、干沉降等方式从大气中沉降到地表的数据。
5. 大气污染物交换数据：包括大气污染物在大气与其他介质（如水体、土壤等）之间的传输、转化和交换的数据。
以上是一般情况下大气专项监测数据的引用范围，具体引用的数据会根据环境影响报告的需要和相关法律法规的要求而有所不同。
大气参数数据集
大气参数数据集1.引言【1.1 概述】大气参数数据集是指记录和收集大气条件、气候变化和天气预测等相关信息的数据集合。
它包含了一系列的气象观测数据，如温度、湿度、气压、风速、降水量等。
这些数据对于研究和预测气候变化、制定应对措施以及改善天气预报准确性具有重要意义。
大气参数数据集的获取和处理是通过气象观测站、卫星观测、雷达和模型模拟等多种手段进行的。
气象观测站是重要的数据采集点，它们分布在各个地理位置并定期记录气象数据。
卫星观测则利用人造卫星对地球不同区域进行遥感观测，获取全球范围的大气参数数据。
雷达技术可以通过测量分布在大气中的微小物体（如水滴和冰晶）反射的微波信号，获取降水量等信息。
模型模拟则是通过建立数学和物理模型对气象系统进行模拟，从而预测和分析大气参数。
大气参数数据集的处理方法包括数据清洗、校正和分析等步骤。
数据清洗主要是对收集到的数据进行筛选，剔除异常值和错误数据，确保数据的准确性和可靠性。
数据校正则是对数据进行修正和标定，以消除仪器误差和观测误差对数据的影响。
数据分析是对处理后的数据进行统计和建模，通过分析数据的时空分布特征和变化趋势，揭示出大气系统的规律和特点。
大气参数数据集在气象学、环境科学、农业、航空航天等领域具有广泛的应用价值。
它可以帮助科学家和决策者更好地理解和预测气候变化，为制定应对措施提供依据。
在农业领域，大气参数数据集可以用于优化农作物的种植和管理，提高农业生产效益。
在航空航天领域，大气参数数据集对于航班安全、航线规划和飞行效率的提升起着重要作用。
综上所述，大气参数数据集的获取和处理是多种技术手段的综合应用，它不仅为科学研究提供了重要的数据支持，也为各个领域的实际应用带来了诸多便利。
随着技术的不断进步和数据的日益完善，大气参数数据集在未来的发展中将会扮演更加重要的角色，并为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构部分旨在简要介绍整篇文章的组织结构，清晰地向读者展示文章主要内容的安排和逻辑顺序。
大气中的气象数据分析介绍气象数据的处理和解读
大气中的气象数据分析介绍气象数据的处理和解读大气中的气象数据分析：介绍气象数据的处理和解读在现代气象学中，气象数据是分析和预测天气变化的重要依据。
通过对大气中的气象数据进行处理和解读，我们可以更好地了解并预测天气状况，为社会活动和决策提供可靠的依据。
本文将介绍气象数据的处理和解读方法。
一、气象数据的收集和处理1. 气象观测站气象观测站是收集气象数据的重要场所，它们分布在世界各地。
观测站一般配备有各种气象观测仪器，如温度计、湿度计、气压计、风速仪等。
这些仪器能够实时地测量不同高度、不同位置的气象数据，并将其记录下来。
2. 气象卫星和雷达除了气象观测站，气象卫星和雷达也是收集气象数据的重要手段。
气象卫星可以获取地球表面的云图、水汽图和红外图等，进而分析云层的形态、降水的分布以及气候变化的趋势。
雷达则能够探测降水、风暴等天气系统，提供详细的天气信息。
3. 数据处理气象数据收集后，需要进行处理以提取有用的信息。
常见的处理方法包括数据清洗、插值和统计。
数据清洗用于排除无效和异常值，确保数据的准确性；插值方法则可以根据已有数据推算出未观测位置的数据；统计方法则能够对一段时间内的多个数据进行分析，了解天气的长期趋势。
二、气象数据的解读和分析1. 气象参数的含义在解读气象数据之前，我们首先需要了解不同气象参数的含义。
常见的气象参数有温度、湿度、气压、风向和风速等。
温度反映了空气的热度；湿度表示空气中水分的含量；气压则反映了空气的压强；而风向和风速则描述了空气的运动情况。
2. 天气系统的分析通过分析气象数据，我们可以判断天气系统的类型和强度。
例如，根据气压图和风速图，我们可以判断出气压高低气旋的位置和强度，并进一步推测降水分布和风暴的可能性。
而通过温度湿度数据的分析，我们可以了解到潜在的云层和降水形成的条件。
3. 预测和预警最后，根据对气象数据的处理和解读，我们可以对未来天气进行预测和预警。
气象预测模型根据历史数据和物理规律建立，通过计算和模拟来推测天气变化。
大气数据系统的发展及展望
大气数据系统的发展及展望大气数据指航空器与机体气流的相对参数，主要包括总压、静压、静温、侧滑角、高度、指示空速、马赫数等参数，这些重要的大气参数是飞机动力系统、飞控系统、导航系统、指示系统等不可缺少的信息。
文章针对大气数据系统发展过程进行描述，并且对其所面临的技术问题等方面进行深入分析，最后对大气数据系统的发展趋势进行展望。
标签：大气；数据系统；发展；展望1 传统大气数据系统介绍传统大气数据系统由全静压传感器、全静压管路和大气数据计算机组成。
全静压传感器安装在机体外部，主要用于准确收集气流的全压和静压，全压孔用来收集气流的全压，全压口位于全静压传感器中正对气流方向，空气流至全压孔时，完全受阻，流速为零，因而得到气流的全压。
静压孔用来收集气流的静压，静压孔位于机身周围没有紊流的地方，静压经静压管路进入大气数据计算机。
全静压传感器是流线型的管子，表面十分光滑，其目的是减少对气流的扰动。
大气数据计算机通过对全静压传感器和全静压管路收集到的全压和静压进行解算，得到飞机重要的参数如高度，空速，升降速度，马赫数等等。
传统的大气数据系统的缺陷也十分明显，首先全静压管路存在压力延迟，若飞机当前压力变化较快，会出现飞行指示空速或高度滞后于实际飞机空速或高度，对于民航客机，这种情况主要影响地面起飞滑跑，由于飞机起飞时，总压变化较快，管路的迟滞对起飞速度和滑跑距离有着直接的影响，所以FAA发布109号修正案，针对延迟情况进行了具体的规定。
同时，为了保证测量的准确性，对全静压管路的安装和维护有着很高的要求，同时，管路越长，出现管路堵塞或泄漏的可能性越大，而管路堵塞或泄漏会造成飞机空速和高度的误指示，给飞机带来灾难性的影响，所以FAA咨询通报AC25-11A将飞机所有空速高度误指示定为灾难类的风险，法航447事故也是由于全静压传感器的堵塞造成飞行员得到错误的空速高度指示，最终导致机毁人亡的惨剧。
但是传统的大气数据系统存在的问题也非常明显，首先，过长的压力管路会导致管路压力延迟过大，影响飞机测试参数的实时性；其次，为了保证大气数据测量的准确性，对大气数据管路的安装要求非常高，不利于维护工作；再次过多的组件导致此类大气数据系统结构复杂，不利于减重并且降低了可靠性。
标准大气透过率数据
标准大气透过率数据一、引言大气透过率是指光线或其他电磁波在大气中的穿透能力。
在气象学、气候变化研究、大气污染监测等领域，标准大气透过率数据具有重要的应用价值。
这些数据对于评估大气质量、预测天气模式、研究地球气候变化等具有重要意义。
本文将对标准大气透过率数据进行概述，介绍其获取方法、分析与应用，并对未来研究方向进行展望。
二、标准大气透过率数据概述标准大气透过率数据是指在标准大气条件下，不同波长电磁波在大气中的透过率。
这些数据受到多种因素的影响，包括大气成分（如水汽、氧气、二氧化碳等）、温度、压力、海拔高度等。
在不同的气象和气候条件下，大气透过率会有所不同。
因此，获取标准大气透过率数据是十分重要的。
三、标准大气透过率数据的获取方法1.遥感观测：利用卫星遥感技术可以获取全球范围内的大气透过率数据。
通过分析卫星遥感数据，可以反演出不同波段的大气透过率。
这种方法具有覆盖范围广、连续性强等优点，但精度受限于卫星观测的分辨率和大气模型的复杂性。
2.地面观测：在地面设置观测站点，利用光谱仪、辐射计等设备直接测量大气透过率。
地面观测具有精度高、针对性强等优点，但受限于观测站点分布和观测条件的稳定性。
3.模型模拟：利用大气辐射传输模型模拟大气透过率。
这种方法可以模拟不同气象和气候条件下的透过率，但需要较准确的输入参数和较高的计算资源。
四、标准大气透过率数据的分析与应用1.气象预报与气候变化研究：标准大气透过率数据可以帮助预报员更准确地预测天气模式和气候变化趋势。
通过对历史数据的分析，可以研究地球气候变化的规律和影响因素。
2.大气污染监测与防治：通过分析大气透过率数据，可以评估大气的清洁度和污染程度。
这有助于制定针对性的污染防治措施，保护环境和人类健康。
3.环境监测与生态保护：标准大气透过率数据可以用于监测环境质量，评估生态系统的健康状况。
这有助于发现环境问题，及时采取保护措施。
4.光学与遥感应用：在光学和遥感领域，标准大气透过率数据对于仪器校准、遥感图像解译等方面具有重要意义。
环境学——大气污染及数据
氢(0.00005) 氙(0.000008) 臭氧(0.000001) 其他(0.001421)
可变组分 二氧化碳二氧化碳（0.02~0.04） 水蒸气（4以下）
不定组分
自然界的火山爆发、森林火灾、海啸、地震 等暂时性的灾难所引起的
人为因素
常是大指气由按于照污人国染类际活标源动准或化自组然织过（程ISO引）起的某定些义物，质内和特指某个地方（如车间、 厂区等）供动植物生存的气体
大气
在大气物理、大气气象和自然地理研 究中，是以大区域或全球性的气流作 为研 究对象，因此常用大气一词
上述两类污染，也可统称为大气污染
恒定组分
氮(78.084) 氧(20.946) 氩(0.934) 水汽（0.25）二氧化碳 (0.032) 氖(0.0018) 氦(0.00052) 甲烷(0.0002) 氪(0.0001)
氧一乙次酰污硝染酸物酯是、从甲污醛染和源酮直类接等排二出次的污大气污
染物，如染颗物粒。物、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化
物、碳氢化合物等
空气的水平运动称为风。风向和风速时刻都在变化。风速是每秒 钟空气流动的距离（m／s）。风向是指风吹来的方向，以罗盘方位表示 （8个或l6个方位）。一定时间内出现的不同方位的风向频率，可按罗盘 方位绘制风向频率图。将一定时间内（根据需要而定，多年、一年或一季 度等）每个风向出现的频率，以圆心为0，按比例定在相应的方向线上， 再连接而成。无风（即静风）的频率可按比例画成圆。风向频率图又称风 玫瑰图。
工业污染 家庭炉灶排气 汽车排气
大气数据参数
大气数据参数（1）总温：气流相对于飞机运动时，在正对气流运动方向的飞机表面，气流完全受阻，速度降至零，这时气流的动能全部转化为内能，空气气温升高，这个温度就称为总温。
（2）静压：（飞机停在停机坪，机翼两表面空气的压差几乎为0,这是空气的静压，飞机飞行过程中，机翼两表面的压力差能托起飞机，这是动压，这是流体和物体间有相对运动造成的压力。
）（3）全压：最基本的皮托管具有一个直接处于气流中的管道。
可在此管充有流体后测量其压差;由于管道中并无出口，流体便在管中停滞。
此时测量的压强为流体的滞压，也称为总压。
（4）迎角：迎角是气流方向和翼弦的夹角. 当传感器相对于飞机的纵轴平行安装时，风标旋转的角度就是飞机的迎角值。
（5）空速：飞行员在飞行中，需要了解2种空速:"指示空速"和"真空速"。
①指示空速：表示的是飞行器空气动力的大小，它对飞机的操纵性能和飞行安全有着重要的意义②真空速：即真实空速，是表示飞行器飞行时相对于周围空气运动的速度，其缩写形式为TAS，用符号VT表示。
（6）高度：飞机的飞行高度是指飞机在空中距某一个基准面的垂直距离。
根据所选基准面，飞行中使用的飞行高度大致可分为以下四种:①绝对高度：飞机从空中到平均海平面的垂直距离也称为绝对高度。
在海上飞行时，需要知道绝对高度。
②相对高度：飞机从空中到某一既定机场地面的垂直距离称为相对高度。
飞机起飞、降落时，必须知道相对高度。
③真实高度：飞机从空中到正下方接触面(水面，地面，山顶等)的垂直距离称为真实高度。
在飞越高山，空中摄影、航测时，需要准确测量真实高度。
④标准气压高度：飞机从空中到标准气压海平面的垂直距离称为标准气压高度。
标准气压高度是国际上通用的高度，飞机在加入航线时使用的高度，主要防止同一空域、同一航线上的飞机在同一气压面上飞行时两机发生相撞。
（7）马赫数：马赫数是以奥地利物理学家 E.马赫的姓命名的,简称M数，真空速与当地音速的比值。
大气环境模拟数据的可视化与分析方法
大气环境模拟数据的可视化与分析方法现在我们生活在一个日益工业化和城市化的时代，大气环境问题逐渐引起人们的关注。
为了更好地了解和解决大气环境问题，科学家们通过模拟数据的方法来研究大气环境。
本文将介绍大气环境模拟数据的可视化与分析方法。
一、大气环境模拟数据的可视化方法1. 数据收集与预处理大气环境模拟数据通常是通过监测设备和气象站等工具进行收集的。
在进行数据收集之前，需要对数据进行预处理，包括数据去噪、数据对齐等步骤，以保证数据的准确性和可靠性。
2. 可视化工具的选择在将模拟数据进行可视化之前，需要选择适合的可视化工具。
目前常用的可视化工具有Python中的Matplotlib、Seaborn和Plotly等，以及R语言中的ggplot2和ggvis等。
根据不同的数据类型和需求，选择合适的工具进行可视化。
3. 图表设计与细节调整可视化图表的设计与细节调整是一个重要的环节。
在设计图表时，需要考虑图表的类型、颜色、坐标轴标签、图例等因素，以确保图表的易读性和美观性。
同时，还可以通过调整图表的布局、字体大小等细节来进一步优化可视化效果。
二、大气环境模拟数据的分析方法1. 数据分析与统计在对大气环境模拟数据进行分析时，可以采用一些常见的数据分析和统计方法，如平均值计算、标准差分析、相关性分析等。
这些方法可以帮助我们更好地理解数据的规律和特征。
2. 趋势分析与预测通过对大气环境模拟数据进行趋势分析，可以预测未来的大气环境变化趋势。
常用的趋势分析方法包括线性回归、指数平滑等。
这些方法可以帮助我们及时发现和应对可能的大气环境问题。
3. 空间分析与模拟大气环境模拟数据通常是以空间为维度进行观测和分析的。
通过空间分析和模拟，可以揭示不同地区的大气环境差异和变化趋势。
常用的空间分析方法包括地理信息系统（GIS）、空间插值等。
三、大气环境模拟数据的可视化与分析实例为了更好地展示大气环境模拟数据的可视化与分析方法，我们以某城市的空气质量数据为例进行实例分析。
标准大气数据 -回复
标准大气数据-回复"标准大气数据"是一组用于描述和计算地球大气层中的气体性质和变化的标准参考值。
这些数据通过科学研究和实测所得，对于气象学、航空航天等领域的计算和设计具有重要意义。
本文将逐步介绍标准大气数据的内容、应用和计算方法。
首先，了解标准大气数据的起源和目的是很重要的。
它们首次得到广泛应用是在20世纪中叶，当时航空、卫星和导弹技术迅猛发展，需要准确的大气物理数据来进行计算和设计。
为了统一数据来源和参考标准，国际民航组织（ICAO）和世界气象组织（WMO）于1956年联合发布了第一版的"国际标准大气"，以后逐步进行修订和扩充。
标准大气数据最重要的三个方面是：温度、气压和气密度。
首先是温度，标准大气数据将地球大气按高度分成了八层，每层的温度随高度变化。
最底层是地面层，地面温度取决于地理位置、季节和时间等因素。
随着高度的增加，温度逐渐下降，直至达到最低点（即对流层顶）。
在对流层顶之上，温度随高度增加而增加，这一层被称为平流层。
标准大气数据给出了每个高度层的温度值，用于计算大气物理学参数。
其次是气压，标准大气数据给出了每个高度层的气压值。
气压是指单位面积上受到气体分子碰撞的力量。
由于空气的压缩能力和分子间作用力的影响，气压随着高度的增加而逐渐减小。
标准大气数据中的气压值是以帕斯卡（Pa）为单位给出的，用于计算机模拟、飞行器设计和大气动力学方程的求解。
最后是气密度，它是指单位体积内所含气体分子的数量。
气密度与温度、气压和所含气体的种类有关。
标准大气数据中给出了每个高度层的气密度值，用于计算飞行器在空气中的运动参数、空气动力学和燃烧传热等方面。
标准大气数据的应用十分广泛。
在航空领域，它们用于计算飞行器的性能、燃料消耗和导航等方面。
在气象学中，它们用于构建气象模型、预测天气和研究气候变化等。
此外，标准大气数据还可以应用于地球科学、太空探索、气候调控和环境保护等领域。
标准大气数据
标准大气数据是一个常用于描述大气状态的标准参考数据，它包含了一系列的参数和值，以反映标准大气条件下的大气特性。
这些参数和值对于气象学、航空航天、环境科学等领域非常重要，可以用于比较不同地点和时间的大气状态，以及进行相关的计算和分析。
标准大气数据通常包括以下参数和值：
1.温度：标准大气温度通常为15摄氏度（59华氏度），这是在海平面的平均气温。
2.压力：标准大气压力通常为101325帕斯卡（hPa），这是在海平面的平均气压。
3.湿度：标准大气湿度通常为100%相对湿度，表示空气中的水蒸气含量。
4.海拔高度：标准大气条件下的海拔高度通常为0米，表示海平面高度。
5.风速：标准大气风速通常为0米/秒，表示没有风速。
6.风向：标准大气风向通常为无定向，表示没有固定的风向。
这些参数和值并不是固定不变的，因为实际的大气状态会受到许多因素的影响，如地理位置、季节、气候条件等。
然而，标准大气数据仍然是一个有用的参考点，可以帮助科学家和工程师更好地理解大气特性和相关现象。
环境保护领域的大气污染数据分析
环境保护领域的大气污染数据分析随着工业化和城市化的快速发展，大气污染已经成为全球面临的重要环境问题之一。
为了更好地了解和解决大气污染问题，对大气污染数据进行分析是至关重要的。
本文将对环境保护领域的大气污染数据进行分析，以期为环境保护工作提供科学依据和决策支持。
一、大气污染数据的来源和收集方式大气污染数据的来源主要包括监测站点、卫星遥感和模型模拟等。
监测站点是最常见的数据来源，通过在不同地点设置监测站点，可以实时监测大气中的污染物浓度。
卫星遥感技术可以提供大范围的大气污染数据，通过对卫星图像的解析和处理，可以获取大气污染物的空间分布情况。
模型模拟则是通过建立数学模型，模拟大气污染物的传输和扩散过程，从而得到大气污染数据。
二、大气污染数据的分析方法1. 数据可视化分析数据可视化是大气污染数据分析的重要手段之一。
通过将数据以图表的形式展示出来，可以直观地了解大气污染物的浓度变化趋势和空间分布情况。
常用的数据可视化方法包括折线图、柱状图、散点图和热力图等。
通过对数据进行可视化分析，可以帮助我们更好地理解大气污染的特征和规律。
2. 数据统计分析数据统计分析是对大气污染数据进行整体分析和总结的方法。
通过对数据进行统计，可以计算出大气污染物的平均浓度、最大值、最小值和标准差等指标，从而揭示大气污染的整体状况和变化趋势。
此外，还可以利用统计方法对不同地区、不同季节和不同污染源的数据进行比较和分析，以找出影响大气污染的主要因素。
3. 数据时空分析大气污染数据具有时空特性，因此进行时空分析是了解大气污染的重要手段。
时空分析可以揭示大气污染物的时空分布规律和传输扩散过程。
常用的时空分析方法包括空间插值、时序分析和空间聚类等。
通过时空分析，可以确定大气污染的主要来源和传输路径，为制定针对性的环境保护措施提供科学依据。
三、大气污染数据分析的应用1. 环境监测和预警大气污染数据分析可以用于环境监测和预警。
通过对大气污染数据的实时监测和分析，可以及时发现和预警大气污染事件，采取相应的措施进行应对。
大气数据仪表
大气数据仪表大气数据仪表11.国际标准大气22.气压式高度表23.升降速度表54。
空速表55。
马赫数表76.全静压系统87。
温度及迎角传感器98.大气数据计算机91.国际标准大气1.1.大气基本特点构成对流层、平流层、中间层、电离层、散逸层飞机运行高度范围：对流层及平流层底部对流层特点：高度升高，温度和密度逐渐降低，度越高对流层越薄，低纬度对流层大约10—12km，中纬度10km，高纬度8—10km平流层特点：温度恒定，大约为—56.5°C1.2.国际标准大气ISA国际民航组织根据北半球中纬度地区大气平均特点，订出大气状态数值（平均情况,实际天气很少和标准大气相符)标准大气中气压值为29。
92inhg的气压面成为标准海平面温度15°C气压高度较低时，高度升高11米，气压大约下降1mmHg用来估算气压式高度表拨正值误差造成的高度误差标准大气高度升高1000m,气温降低6。
5°C2.气压式高度表2.1.功能高、高度、高度层之间的关系QFE高度用来测量高，QNH高度用来测高度,QNE高度用来测飞行高度层，只有标准大气情况下测量值与实际值相符（QFE QNE QNH是气压值，QFE高是高度值）低空时主要用QNH高度或QFE高度，用来保证超障余度航线高度时主要用QNE高度保持航空器间足够的垂直间隔因此飞机爬升到航线高度或从航线高度下降到进场高度时需要调基准面测飞机到地面的垂直距离不是气压式高度表的功能（是无线电高度表的）2.2.原理大气压强随高度升高而减小，根据标准大气中压强与高度一一对应的关系，高度表测出压强大小，就可以表示高度的高低，这种高度称为气压高度。
本质上,气压式高度表反映的是所在高度气压与选定基准面气压的压力差，把气压差以高度形式显示出来只有标准大气情况下，气压高度表指示准确，否则有误差气压信息来源：静压孔传统机械式气压高度表依靠真空膜盒（不灵敏，但自主能力强，不需要外界能源,停电也能用,一般小飞机备用气压高度表就是此种），电子式依靠气压传感器（灵敏，但自主能力差)局限性：高度越高，大气压力随高度变化越小（垂直气压梯度小)，致使其灵敏度低。
飞机的大气数据参数
飞机的大气数据参数，是飞行控制系统、火控系统、平显等设备的不可缺少的信息，准确的大气数据信息对飞行安全和战斗胜利起着相当重要的作用，因此大气数据系统已经成为重要的机载设备。
Aircraft air data parameters is the indispensable information of flight control system, fire control system, head-up display and other devices ,and accurate air data information plays a very important role of flight safety and battle, so the air data system hasbecome the important airborne equipment.光学大气数据测量系统的出现不仅可以显著降低大气数据测量系统的维护成本，而且能够提高测量精度。
同时，光学测量系统可以进行埋入式设计，增强飞机的隐身性能。
除了为飞机提供大气数据，光学大气数据测量系统还有着更为广泛的用途。
而光学大气数据测量系统的核心，无疑是作为探测器的光电倍增管。
The emergence of photics atmosphere data measurement system not only can significantly reduce the maintenance cost of atmosphere data measurement system, but also can improve the accuracy of measurement. At the same time, the optical measurement system can be embedded design, enhance the stealth performance of the plane. In addition to provide aircraft with air data, optical atmosphere data measurement system has more extensive uses. And the core of the optical atmosphere data measurement system, must be the photomultiplier as a detector.光电倍增管，简称PMT，是一种建立在外光电效应、二次电子发射和电子光学理论基础上，结合了高增益、低噪声、高频率响应和大信号接收区等特征的具有极高灵敏度和超快时间响应的光敏电真空器件。
大气数据处理实验管理系统技术介绍
采用分布式存储和计算技术，支持大规模数据处理和分析；采用智能算法和机器学习技术 ，提高数据处理和分析的准确性和效率；提供开放接口和可扩展性设计，方便用户定制和 扩展系统功能。
02
数据采集与预处理
数据来源及特点
地面观测数据
包括气象站、自动气象站等地面观测设备获 取的实时数据，具有高精度、连续性和多样 性等特点。
交互式图形界面
构建交互式图形界面，允许用户通过拖拽、点击等操作与图形元素进 行交互，提高数据探索和分析的灵活性。
06
系统性能评估与改进方向
性能评估指标体系构建
单位时间内系统处理请求的数量，反 映系统处理能力的指标。
系统在长时间运行和大量请求处理过 程中的性能波动情况，反映系统可靠 性和稳定性。
响应时间
和成熟性。
NoSQL数据库
02
如MongoDB、Redis等，适用于非结构化或半结构化数据的存
储，具有灵活性和可扩展性。
分布式文件系统
03
如HDFS、GFS等，适用于大规模数据的存储，提供高吞吐量和
容错性。
数据安全与备份机制
数据加密
对敏感数据进行加密存储和传输，确保数据在存储和传输过程中 的安全性。
统计特征提取
运用统计学方法，提取大气数据的概率分布、趋势、 周期性等统计特征。
物理特征提取
基于大气物理原理，提取与天气、气候等相关的物理 量特征。
数据融合与同化算法研究
多源数据融合
整合来自不同观测设备、不同时间、不同空间分辨率的大气数据， 提高数据质量和可用性。
数据同化算法
利用数学模型和观测数据，通过同化方法将模型模拟结果与观测 数据相融合，以得到更准确的大气状态估计。
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标准大气（三）
➢ 国际标准大气条件下，气压与高度的关系为
0时
H
Tb
Ph Pb
R / gn
1
Hb
或
ln
Ph
ln
Pb
gn
R
ln
Tb
H
Tb
Hb
0时
H
Hb
RTb gn
ln
Pb Ph
或
ln
Ph
ln
Pb
gn RTb
H
Hb
大气参数的测量单位
压力单位
➢ 帕斯卡[Pa]：每平方米的面积上作用有1牛顿的力,1[Pa]=1[N/m2] ➢ 标准大气[atm]：1[atm]=101325[Pa]
重力势高度与几何高度的关系
H=rh/(r+h)
标准大气（三）
➢ 国际标准大气规定的高度分层、大气温度及气温垂直梯度的关
系
T h T b H H b
dpdF dh
ρgdhdF
dpdF g hdhdF p RT
dp gh dh gn dH
RT
RT
T TH Tb H H b
标准大气（一）
国际标准大气的规定
➢ 空气为干燥清洁的理想气体，并遵循理想气体方程所确立的关系
P R*T RT
M
➢ 国际标准大气以平均海平面作为零高度 ➢ 气压为1个标准大气压，气温15º，密度为0.125kg.s2/m4
为便于探讨大气中的压力分布，国际标准大气引用了重 力势高度的概念。
➢ 重力势表示地球大气层内某一给定点上空气微粒的势能。重力势 高度以平均海平面作为重力势高度和几何高度的共同基准。重力 势高度又称为标准气压高度。
H 1 H 1d1 H T 0 1 1 H ln T 0 T 01 H d 1 1
相对误差为：
H H 1 1 R T 0 g n H 1 H ln p p H 0 d 1 1 1 T 1 H H ln T T H 0 d 1 1
➢ 工程大气压[at]：1[at]=1[Kgf/cm2]=9.80665×104[Pa]
➢ 巴[bar]：1[bar]=106[dyn/cm2]= 105 [Pa] ➢ 毫米液柱：以液柱高度来表示压力的大小
1[mmHg]=1[Torr]=1/760[atm]=133.322[Pa]
1[mmH2O]=9.80665[Pa] ➢ 磅/英寸2[PSi]：1[PSi]=1[bf/in2]=6.89476×103[Pa]
标准大气（二）
当空气微粒沿地球法线移动，单位质量所做的功为：
dΦ=ghdz= ghdh
h
0 ghdh
重力势高度：H= Φ/gn
重力加速度随地理纬度的变化：
g 9 . 8 0 6 1 6 1 0 . 0 0 2 6 3 7 3 c o s 2 0 . 0 0 0 0 0 5 9 c o s 2 2
气压式高度表
利用测量绝对压力的弹性敏感元件来测量大气静压， 根据高度与大气静压的关系，利用转换机构输出标准 气压高度（相对于标准海平面的重力势高度） 真空膜盒、膜盒串、波纹管
气压式高度表的误差
➢ 推导标准气压高度公式时，对标准大气作了一些假设，而实 际大气并不完全符合这些假设
➢ 推导标准气压高度公式时，假设了标准大气和标准海平面， 但实际海平面大气参数与标准海平面大气参数不同
大气紊流
大气紊流（湍流）： 空气紊乱流动的现象，旋涡和不规则的波动，使得大 气中的风向、风速呈随机变化。
风切变： 空间任意两点之间风矢量的变化
微下冲气流： 较强的下降气流，飞机在起飞、着陆过程中遇到超过 自己爬升或下降速率的下降气流，对飞行的危害最大。
大气数据有关的参数
与大气数据有关的参数
精密度、准确度和精度 误差的反义词 测量范围、量程 测量上限、下限 灵敏度 输出量微小变化与输入量微小变化之比
测量系统特性描述参数（三）
分辨率 输出量的每个阶梯所代表的输入量的大小 迟滞 同一工作条件下，同一参数的测量值正反行程不同 重复性 同一方向多次改变参数时，对同一被测参数所得
的输出值之间的接近和重复程度。
大气数据系统
电子工程系 2020/7/22
大气数据系统
概论 飞行高度及高度变化率的测量 飞行速度 全静压系统 大气数据计算机系统 大气数据计算机的基本计算方法 大气数据计算机系统输出及显示仪表
大气数据系统
发展历史
➢ 50年代前，分立式仪表 ➢ 50年代后，机载设备相继增多 ➢ 模拟式中央大气数据计算机 ➢ 各种模拟器件,伺服系统 ➢ 70年代,混合式大气数据计算机 ➢ 80年代,数字式的 ➢ 大气数据计算机的出现，为飞机提供更多的大气数据参数
标准气压高度是国际上通用的高度，主要防止同一空域或同 一航线上的飞机在同一气压面上飞行，发生两机相撞的可能。
高度测量方法
利用大气的物理特性测高
➢ 通过测量大气压力（静压）间接测高 ➢ 通过测量大气密度来测量飞行高度
利用无线电 波的反射特性测量飞行高度（测真实高度）
h1 cc2l
2
通过测量飞机的垂直加速度，再二次积分得飞行高度
d内 p 1D V 4 2 R L 8 T T H 管 T 内 均 升 pd 降 H p K T T 管 H均 升 R 降 p dH p
压力差与升降速度的关系(5)
由于 d内 p dH pd p
代入dp 内得
dpH 1K
dp
TH R
p
T管均 升降
积分并考虑pH=pH0 Δp=0
➢ 全压：动压和静压之和，即气流到达驻点时，单位面积上的 总压力
➢ 总温：气流到达驻点时获得的气温叫总温 ➢ 静温：飞机周围自由空气所具有的温度 ➢ 攻角：飞机的质量中心运动轨迹与飞机纵轴之间的夹角（飞
机竖轴和纵轴所在平面内测量的角度） ➢ 侧滑角：飞机的质量中心运动轨迹与飞机纵轴之间的夹角
（飞机横轴和纵轴所在平面内测量的角度）
y1=f1(x)
y2=f2(y1) y1
y1=f1(x)
y2
xy
x
y=f3(y2)
y
串联测试系统静态特性曲线
y
两个测试系统静态特性曲线
测量系统特性描述参数（一）
系统的静态误差 绝对误差 被测参数的给出值与相应的真值之差。 相对误差
➢ 标称相对误差 ➢ 实际相对误差 ➢ 额定相对误差 ➢ 最大额定相对误差
C1
p
4L
R2
可得速度值,可见流速与半径成抛物线分布.
空气流量为
dQ dA 2rdr
R p R2 r 2 2rdr 0 4L
R4 p D4 p 8L 128L
考虑空气平均速度
Q(容)量 均R2
D4 p 128L
Q(质量)
D4 p 128L
压力差与升降速度的关系(3)
构造误差
温度误差
用静压表示温度误差： pHt pHEt
用高度表示该误差：
H t
ddpHH pH
ddpH HHt pHEt Ht RgTn0EtgRnE1HtHt1Ht2
摩擦误差
气压高度的测量系统
高度与大气压力关系 为非线性
为使气压高度系统能 用来测量飞机所在处 相对于某一参考基准 面的相对高度，系统 中必须设有气压修正 机构，并保证修正量 与测高系统输出量之 间成线性关系
系统的动态误差 在动态测量时输入参数与输出参数之间随时间而变化的函 数关系。
飞行高度及高度变化率的测量
高度定义
定义 飞机的重心在空中距离某一测高基准面的垂直距离。
➢ 绝对高度：基准面为实际海平面 ➢ 相对高度：基准面为某一参考平面 ➢ 真实高度：基准面为飞机正下方的地面目标之最高点在内的
并与地平面平行的平面 ➢ 标准气压高度：基准面为标准海平面
选用弹性模数温度系 数小的恒弹性合金或 熔凝石英
机械式气压高度表
气压式高度表的使用
标准气压高度的测量 绝对高度的测量 相对高度的测量
高度传感器
用凸轮完成高度解算，凸轮型面决定的从动轴转角Ф与 主动轴转角θ间的函数关系Ф=f(θ),保证该传感器输出 角θ与高度（H）间是线性关系，θ=KθH 。
温标
➢ 摄氏温标（t）、华氏温标（F）、热力学温标（T）、国际实用温
标 F9t32
Tt27 .13 5
5
测试系统的静态动态特性及误差
输入/输出特性曲线（难以用精确的解析式表示） 串联测试系统
Y1
Y2
Y
X
Y1
Y2
Y
X
Y1
Y2
用图解法求测试系统的输入输出关系。
用图解法求测量环节的特性曲线
y2=f2(y1) y1
➢ 构造误差
– 压力敏感元件的温度误差 – 摩擦误差
气压式高度表的误差
原理误差（气压方法误差、气温方法误差、温度梯度
பைடு நூலகம்
误差）：
H
pH0 dp0
H T0
dT0
Hd
0 11000m,Hb 0,Tb T0, 1 0.0065C/m
H
T0
1
1
pH p0
1R/
gn
气压方法误差
由于实际海平面大气压力与标准大气压力不同
Hp0 p H 0dp0RgTnHdpp00
相对误差为：
H H p 0g n R H T 0H1d p p 0 0g R nT H Hd p p 0 0
气温方法误差
实际海平面温度与标准海平面温度不同
HT0
TH0 dT0
HdT0 T0
相对误差为：
H T0 T0
H
T0
温度梯度误差
实际温度梯度与标准温度梯度不同
基本误差、附加误差和工作误差