常规高空观测重点讲义资料
高空气象探测——灌球与观测
高空气象探测——灌球与观测单元标题：第四章灌球与观测第一节球皮的分类与用途第二节气球升速的确定教学时数：（2）学时，其中理论（2）学时，实验（0）学时，上机（0）学时，其他（0）学时：教学目的与要求：目的：了解探测球皮的分类与用途、讨论分析作用在气球表面的力、气球的上升速度、升速公式，确定气球升速的原理。
要求：掌握探测球皮的分类与用途，了解气球升速的确定原理与方法。
主要教学内容：球皮的分类与用途、球皮的性能和选用方法、球皮使用与保管注意事项、作用在气球表面的力、气球的上升速度公式的讨论以及确定升速的方法。
教学重点与难点：球皮的分类与用途、气球的上升速度、升速公式的讨论，确定升速的方法。
课后作业：1、什么是总举力？什么是净举力？如何确定测风气球净举力？3、高空风观测方法以及球皮的分类如何？4、高空气象探测的分类，各类气球升速的要求课后体会：通过教学，同学们基本掌握了探测气球的种类和高空测风方法的分类，了解气球上升中所受到各种力的作用，掌握总举力、净举力的定义和确定气球升速的方法。
但必须通过今后的实习进一步加深了解。
第四章灌球与观测第一节球皮的分类与用途一、气象球皮的分类我们把尚未充气的气球称为球皮。
气象球皮分为两大类：1、探空气球：该气球携带探空仪和回答器，可升至30Km的高度，与测风雷达配合进行探测。
探测时，除了把气球作为气流运动的示踪物，测定高空风随高度的分布情况外，还要将气球作为携带高空气象探测仪器升空的运载工具，探测高空温、压、湿随高度的分布情况。
飞升时，具有一定的上升速度（400米/分左右），以保证探测仪器各感应元件的通风量，使探测到的温、压、湿结果具有一定的精确度。
2、测风气球：按探测手段又分为大球和小球。
大球：携带回答器的气球，可升至30Km的高度，升速为400米/分左右，与测风雷达配合进行探测，只能作为气流运动的示踪物测定高空风随高度的分布情况。
小球：充灌氢气后与测风经纬仪配合，不携带附加物升空（夜间观测携带灯笼和蜡烛），升速为200米/分钟，只作为气流运动的示踪物，测定高空风随高度的分布，探测高度受天气条件的限制。
高空气象探测第十四章课件二
3、选取第二对流层顶（150 hPa～40hPa） ⑴若存在第一对流层顶 在第一对流层顶以上，由温度垂直递减率开始＞3℃/km气层的最低高
度起，向上1千米及其以内的任何高度与该最低高度间的平均温度垂直 递减率均＞3℃/km，并在该最低高度以上又出现符合对流层顶选择条 件的气层（若该符合对流层顶条件的气层出现在150 hPa以下，该气层 不选为第二对流层顶；而后在150 hPa或以上又出现符合对流层顶条件 的气层，则须在此气层以下重新出现由温度垂直递减率开始＞3℃/km 气层的最低高度起，向上1千米及其以内的任何高度与该最低高度间的 平均温度垂直递减率均＞3℃/km的过渡层，此气层才可选为第二对流 层顶），则该气层选为第二对流层顶
0.1 地面：0.1 高空：1 <100Hpa：0.1
1 0.01 0.01
1 1 0.1 0.1 1 1 0.001 0.001
二、规定等压面的计算 规定等压面层为：地面、1000、925、850、700、600、
500、400、300、250、200、150、100、70、50、40、 30、20、15、10、7、5 hPa。当某规定等压面在测站海 拔高度以下时，则不参与计算。 1、各规定等压面上的要素值的计算方法 ①在时压曲线上找到各规定等压面，并得到规定等压面所 对应的时间； ②在时温、时湿曲线上的相同时刻处计算出温度、湿度； ③根据计算公式求出露点温度； ④将规定等压面上的气温值减去该规定等气压面上的露点 温度，即得到温度露点差； ⑤等压面的空间定位数据根据每分钟球坐标数据得到的经 纬度偏差内插得到； ⑥等压面的时间定位数据根据等压面时间与放球时间计算 得到。
高空气象探测第四章课件
4、除补放小球外，不得中途停止观测， 观测终止应记
录失视原因。 5、若小球入云，应准确记录球影模糊时
间，供计算云高用。若发生丢球，应继 续寻找5分钟以上，方可终止。 7、观测结束后应重新校验经纬仪的位置 是否变动。再次观测记录云状、云量。
8、观测中注意事项 （1）遇有气球过顶，方位角变化很快，容易丢球 时，且利用仰角、方位角螺旋跟不上球影的移动，可 直接用手握住大物镜转动，跟踪气球。 （2）为保证记录的准确性，每分钟读取的数据都应 该复读一次，不断注意仰角、方位角变化的规律性。 （3）夜间观测，为了避免放球时将蜡烛闪灭，应使 气球与灯笼之间的连接绳拉直后再松开灯笼。气球与 灯笼之间连接绳的距离应在1.5米左右。 （4）切记不要在氢气房内或气球下面点燃蜡烛。
第四章 灌球与观测
一、球皮的分类
1、探空球（升速400米/分左右）：气球 携带探空仪和回答器，可升至30Km的高度，
与测风雷达配合进行的探测。
2、测风球：有大球和小球两种。
大球：携带回答器升空，可升至30Km的高 度，升速为400米/分左右，与测风雷达配 合进行的探测，小球：不携带附加物升空 （夜间携带灯笼和蜡烛），升速为200米/
1、放球前10分钟内进行瞬间观测记录。项目：温 度、气压、湿度、风向、风速、云状、云量、能见 度、天气现象。 2、放球。应准时正点放球。 3、观测。读取和记录每一分钟的仰角、方位角。 报分钟在55秒时发出读数预备讯号，观测员应立即 将球影调到十字线附近，待60秒发时出读数讯号 时，将球影调到十字线正中，稍停转动仰角、方位 角手轮，迅速、准确读取仰角、方位角读数。
（二）雷达单独测风
㈠ 检查浸泡电池。使用前一小时将电池拆封 取出，
正点施放前半小时浸泡电池，即：将电池浸 入3%的食盐水中，浸泡3—5分钟取出后 放在一块绝缘板上等3分钟左右，使其自然 滴去多余电液。
天文观测的基础知识
天文观测的基础知识为了进行天文观测，就要学会认识星空，识别天体；因此，有关天体的坐标，天体的运动，天文观测所用的时间系统，星座与星图，以及星星的星等、颜色、光谱型等多方面的基础知识，都是我们开展天文观测活动时，必须首先了解的。
1．天球和天球坐标系进行天文观测首先要从找星、认星开始。
在茫茫的星空中，怎样去寻找我们想要观测的天体呢？这就必须知道天体在空中的“住址”，即它在天空的坐标。
这样的坐标是怎样建立起来的呢？这就要从天球说起。
（1）天球当我们仰望天空观察天体时，无论是太阳、月亮还是恒星、行星，它们好像都镶嵌在同一个半球的内壁上，而我们自己无论在地球上什么位置，都好像是处于这个半球的中心。
这是由于天体离我们太远了，我们在地球上无法觉察不同天体与我们之间距离的差异。
因此，为了研究天体的位置和运动，可以引入一个假想的以观测者为球心，以任意长为半径的球，称作天球。
由于地球在浩瀚的宇宙中可以看作是一个质点，地心也可以当作地球的中心，因此可以假想一个地心天球，它是以地心为中心、无穷远为半径的球。
有了天球，我们认识天体就方便了，因为不论天体离我们多么遥远，我们都可以把它们投影到天球上，并用它们在天球上的视位置来表示它们。
在天球上，两颗星之间的距离如同在球面上两点间的距离一样，用角度来表示，称为角距。
显然，角距与两颗星的真实距离是两回事：角距很小的两颗星实际距离可能十分遥远。
星体的大小一般用视角直径（简称角直径），即从地球上看去它所张的角来表示。
同样，视角直径也不是天体的真实大小。
例如，月亮和太阳的视角直径大约都是1/2度，但月亮的大小与太阳相比简直可以忽略不计，只是由于月亮离地球很近才看起来很大。
（2）天球坐标系为了描述天体在天球上的视位置，就要在天球上建立起坐标系，称天球坐标系，就像我们为了描述地球上某一点的位置需要建立地球坐标系（如用地理纬度和地理经度表示）一样。
事实上，天球坐标系与地球坐标系的模式很相似。
高空飞行的气象条件课件
气象观测设备
气象观测设备是获取气象数据的 重要手段，它包括地面观测设备 、探空气球、气象雷达、卫星等
。Hale Waihona Puke 地面观测设备是最基本的观测设 备，它可以提供温度、湿度、风 速、风向、气压等基本的气象数
据。
探空气球可以提供高空气象数据 ，气象雷达可以监测降雨和风速 ，卫星可以监测大范围的气象状
况。
气象观测技术
高空飞行的气象条件课件
目录
CONTENTS
• 高空飞行的气象基础知识 • 飞行中的气象条件 • 高空飞行中的气象预报与观测 • 高空飞行中的气象风险与应对措施 • 高空飞行中的气象服务与保障
01
CHAPTER
高空飞行的气象基础知识
大气层结构
大气层分为对流层、平 流层、中间层、热层和
外大气层。
01
大气密度变化
机组人员应避免在雷电或冰雹区域飞行， 如果遇到这种情况，应采取紧急措施，如 降低飞行高度、绕飞或返航等。
机组人员应合理使用飞机引擎和气动性能 ，保持合适的飞行高度和速度，以确保飞 机的稳定性和安全性。
紧急情况处理
气象紧急情况报告
机组人员应立即向空中交通管制报告 气象紧急情况，包括气流不稳定、风 切变、雷电和冰雹等。
飞机性能。
风
影响飞机航向、速度和 稳定性，大风可能导致
飞机颠簸。
降水
影响能见度和飞机机体 强度，可能导致飞机结
冰或机械故障。
气象对飞行的影响
01
02
03
04
风切变
低空和高空风向风速突然变化 ，影响飞机起降和空中飞行安
全。
雷暴
强烈对流天气，伴随雷电、暴 雨、大风和冰雹，威胁飞行安
气象高空资料
气象高空资料借助仪器对自由大气中各高度的气象状况进行观察和测定高空气象观测是指借助仪器对自由大气中各高度的气象状况进行观察和测定。
观测项目有空气温度、湿度、气压和风等。
主要的探测工具有无线电探空仪和测风气球，以及气象飞机、气象火箭和气象卫星等。
测量近地面层以上大气的物理、化学特性的方法和技术，又称高空观测或高空探测。
高空气象观测以测定大气各高度上的温度、湿度、气压、风向、风速为主，其他还有一些特殊项目，如大气成分、臭氧、辐射、大气电等。
主要的观测方法有气球探测、气象飞机探测、无线电探空和测风、气象雷达探测、气象火箭探测、气象卫星探测等。
自18世纪中叶以来，先后用风筝、载人气球携带仪器进行直接探测高空气象要素的试验（见大气科学发展简史）。
19世纪末，法国、德国、美国发明和改进了探空气象仪。
1896年在欧洲组织国际间的探空气球探测试验，是高空气象观测站网的雏型。
随着气象气球和光学经纬仪的发展，逐步建立了小球经纬仪测风的方法。
20世纪20～30年代末，在电报、编报、短波无线电技术发展的基础上，先后研制成了无线电探空仪、无线电经纬仪和测风雷达（见高空风观测）等，为建立全球高空观测站网奠定了基础。
40年代，发展了气象火箭，探测高度可达100公里以上。
60年代以来,气象卫星和大气遥感技术的发展，促进了全天候和全球性的高空气象探测的发展。
大量利用无线电遥测、遥控技术和电子计算机微处理机定量控制，实时处理，是当前各高空观测系统的技术特点。
全球性高空站网的合理分布、新技术方法的应用和充分利用各种探测系统是构成现代高空综合的观测系统的特点。
由各系统测定和提供的大量高空气象观测数据，对揭示大气的结构、建立大气科学的理论和提高天气预报的准确率起了重要的作用。
对于各种手段高空探测的一致性和资料的可比较性是20世纪60年代以来各国共同关心和努力解决的问题。
高空气象观测主要用于探测地面至3万米高空的温度、气压、湿度、风向、风速等气象要素，为天气预报、气候分析、科学研究和国际交换，提供及时、准确的高空气象资料。
常规高空气象观测业务规范
常规高空气象观测业务规范随着科技发展的日新月异，对气象观测的要求也越来越高。
尤其是高空气象观测，需要更加准确、精细的数据支撑，为各行各业提供更好的服务和保障。
本文将从常规高空气象观测的业务规范方面，探讨如何提高高空气象观测数据的准确性和应用价值。
一、常规高空气象观测的基本要求高空气象观测的基本要求是准确、全面、时效性强。
这需要气象观测人员遵循规范，严格执行观测流程和操作规程，确保观测数据的准确性。
具体如下：1. 观测仪器和设备的维护保养必须定期进行，各项参数应当严格测试和校验。
同时，气象观测人员必须熟悉观测设备的使用规范和操作流程，确保设备正常运转。
2. 观测站点的建设和选址要符合相关规范要求，要求站点能够充分反应对应高空气象要素的变化，确保观测数据的可靠性和准确性。
3. 观测工作必须按照规定的观测时间和频次进行，不得因故障、天气原因或其他因素而中断或延迟，同时要保证观测数据的及时报送和处理。
4. 气象观测人员必须有专业知识和技能，理解高空气象观测的重要性和意义，熟悉观测规程、标准和流程，能够准确解读和处理气象数据。
二、常规高空气象观测业务规范1. 观测项目及频次常规高空气象观测的项目涉及高空温度、湿度、风速、风向等多个参数，其中空气温度和湿度的观测频次通常为每日两次，风速、风向和气压的观测频次为每日四次，这个频次应该在不同情况下得到适应，比如，在异常气候状况下需要增加观测频次。
2. 注意事项在进行气象观测工作时，需要注意以下事项：（1）观测地点应该选择开阔、无遮挡、维护容易，并且必须遵循规定的选址要求。
（2）观测设备应该保养和维修好，不能出现故障，无法正常发挥作用的设备必须及时更换。
（3）在进行气象观测的过程中，必须确保观测数据的完整性和准确性，避免出现误差。
（4）气象观测人员必须具备丰富的气象学和观测技能，熟悉常规高空气象观测的流程和操作规程。
3. 数据报送在气象观测工作结束后，必须及时将观测数据报送到指定的监测中心。
大气探测——精选推荐
⼤⽓探测第⼆部分⼤⽓探测常规地⾯⽓象观测；常规⾼空⽓象观测；现代⽓象综合观测系统第⼀章常规地⾯⽓象观测⼀、了解云、⽓象能见度、天⽓现象、⽓压、空⽓温度和湿度、风向和风速、降⽔等的观测原理和⽅法云的观测主要包括：判定云状、估计云量、测定云⾼。
观测时应注意它的连续演变。
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上进⾏。
观测云时，如阳光较强，须戴⿊⾊（或暗⾊）眼睛。
⽓象能见度：⽬前能见度观测有⼈⼯⽬测和器测两种：⼈⼯⽬测是有效⽔平能见度。
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。
能见度观测仪测定的是⼀定基线范围内的能见度。
天⽓现象：它包括降⽔现象、地⾯凝结现象、视程障碍现象、雷电现象和其他现象五个类型，共34种。
天⽓现象必须随时进⾏观测和记录。
⽬前天⽓现象的观测以⼈⼯观测为主。
如果出现灾害天⽓现象，且对社会和⼈类造成了灾害，要及时进⾏调查、记载。
⽓压：由于⼤⽓压⼒的作⽤，槽内⽔银柱将维持⼀定的⾼度，⽔银柱对⽔银槽表⾯产⽣的压⼒与作⽤于槽⾯的⼤⽓压⼒相平衡。
如果在其近旁竖⽴⼀⽀标尺，标尺的零点取在⽔银槽表⾯，就可直接读得⽔银柱的⾼度值，即求得⼤⽓压⼒。
读取⽓压表按下述步骤进⾏：1、观测附属温度表；2、调整⽔银槽内⽔银⾯，使之与象⽛针尖恰恰相接，调整时，槽内⽔银⾯⾃下⽽上地上升，直到象⽛针尖与⽔银⾯恰好相接（既⽆⼩涡，也⽆空隙）为⽌；3、调整游标尺恰好与⽔银柱顶相切，调整时注意保持视线与⽔银柱同⾼，把游标尺底边缓慢下降，使游标尺前后底边恰好与⽔银柱顶相切，此时⽔银柱顶两旁能见到三⾓形的露光空隙；4、读数并记录，准确到0.1hPa 。
降下⽔银⾯，使它与象⽛针尖脱离。
空⽓温度：地⾯⽓象观测中的⽓温是特指离地⾯1.5m 的空⽓温度。
观测⽓温的项⽬有：定时⽓温，⽇最⾼、⽇最低⽓温、配有温度计的台站还要做⽓温的连续记录。
主要测量仪器有：⼲球温度表、最⾼温度表、最低温度表、通风⼲湿表、温度计、铂电阻温度传感器等。
{业务管理}常规高空气象观测业务规范
{业务管理}常规高空气象观测业务规范附件1常规高空气象观测业务规范中国气象局2010年5月前言59型探空仪—701二次测风雷达观测系统已工作了近五十年，在我国气象事业发展中起到了重要的作用。
随着气象观测业务现代化进程和电子技术的发展，L波段二次测风雷达—电子探空仪等新型高空气象观测系统陆续投入业务使用,结合世界气象组织《气象仪器和观测方法指南》（第六版）（世界气象组织，2005年）的技术要求，及时总结我国高空气象观测业务规范执行方面的经验，更好地发挥新系统的作用，在《常规高空气象探测规范（试行）》（2003版）的基础上修订和完善，编制了本规范。
本规范与《高空气象观测规范》（1977年）和《常规高空气象探测规范（试行）》（2003年）之间具有连续性和继承性。
在历时近三年的编制过程中，多次多层面征求意见，反复讨论修改，先后几易其稿，最终完成本规范编写。
本规范对高空气象观测的基本任务、观测方法、技术要求以及观测记录处理方法等进行了规定。
各类观测系统的具体安装、操作和维护及软件使用方法由相应的使用手册进行规定，并作为本规范的重要补充。
本规范的修改和解释权属中国气象局。
本规范由中国气象局综合观测司组织，中国气象局气象探测中心编写，李伟、许正旭、陈永清、马舒庆、刘凤琴、张宇、陈益玲、吴桂根、夏峰、郭启云、赵培涛等同志参加编写。
目录前言第一章总则1第二章高空气象观测站1第三章观测装备3第四章设备维护检测4第五章高空气象观测技术人员5第六章高空压、温、湿、风观测5第七章观测前准备工作6第八章探空仪施放及观测6第九章观测数据实时处理7第十章报告电码编制及传输14第十一章月报表编制一五第十二章测站质量保证一五第十三章高空气象观测网质量保证16第十四章资料管理16附件A高空观测常用计算公式和参数一八附件B数据文件命名规则34附件C探空系统秒级观测资料上传文件格式38附件D高空全月观测数据归档格式51第一章总则常规高空气象观测是指采用气球携带无线电探空仪，以自由升空方式对自地球表面到几万米高度空间的大气气象要素（气压、温度、湿度）和运动状态（风向风速）等的变化进行观测、收集、处理的活动和工作过程。
高空风的测量课件
风向测量仪器的分类
机械式风向标
利用风力驱动的风向标转动，箭头的指向表示风向。
电子式风向传感器
利用电子感应元件感知风向，通过电路将感应到的信号传输到显示 仪表或计算机系统。
超声波风向传感器
利用超声波探测空气流动的方向，通过测量超声波传播的时间和角 度来确定风向。
热式风速和风向测量技术利用加热元件释放热量，通过测量热量损失的速度来计算风速和风向。该技术具有较高 的灵敏度和分辨率，适用于低风速、高精度的气象测量。但受环境温度和气流波动影响较大，需要进行温度补偿 和校准。
激光雷达风速和风向测量技术
总结词
利用激光雷达探测大气中的折射率和散射特性来测量风速和风向，具有高精度、远距离探测的优势。
风向测量误差分析
机械磨损
长时间使用可能导致机械磨损 ，影响测量精度。
外部环境因素
如温度、湿度、气压等环境因 素可能影响测量结果。
仪器安装
仪器安装的角度和高度也可能 影响测量结果。
信号干扰
电磁干扰和噪声可能影响电子 式传感器的测量结果。
04 风速和风向的测量技术
机械式风速和风向测量技术
总结词
通过机械转动来测量风速和风向，具有结构简单、可靠耐用 的特点。
预警和应对自然灾害
通过高空风测量，可以监测到极端天 气事件的发展趋势，及时发出预警， 为灾害应对争取宝贵时间。
气候变化研究中的应用
气候模型验证
高空风测量数据可以用来验证气 候模型的准确性和可靠性，为气 候变化研究提供实证依据。
气候变化趋势分析
通过长期的高空风测量数据，可 以分析出气候变化的趋势和规律 ，为应对气候变化提供科学依据 。
常规高空气象观测业务规范
常规⾼空⽓象观测业务规范第⼀章总则常规⾼空⽓象观测是指⽓球携带⽆线电探空仪，以⾃由升空⽅式对⾃地球表⾯到⼏万⽶⾼度空间的⼤⽓⽓象要素（⽓压、温度、湿度）和运动状态（风向、风速）等的变化进⾏观测、收集、处理的活动和⼯作过程。
1.1 本规范适⽤于L波段⼆次测风雷达---电⼦探空仪、⽆线电经纬仪、卫星导航定位探空等常规⾼空⽓象观测系统。
1.2 本规范设计常规⾼空⽓象观测业务管理、探测环境、仪器设备、数据采集、数据处理、编制报告电码、资料传输及质量监控等⽅⾯内容。
1.3 编写本规范的主要依据《⽓象法》《⾼空⽓象观测规范》《常规⾼空⽓象那个探测规范（试⾏）》《⾼空压、温、湿风报告电码（GD—04III）》《⾼空风报告电码（GD—03III）》《⾼空⽓候⽉报电码》《⽓象仪器和观测⽅法指南》《氢氧站设计规范》《氢⽓使⽤安全技术规程》第⼆章⾼空⽓象观测站2.1 ⾼空⽓象观测站环境要求2.1.1 采⽤定向天线（雷达）观测系统的⾼空⽓象观测站应四周开阔，障碍物对观测系统天线形成的遮挡仰⾓不得⾼于5 °，特别是观测站盛⾏风下风向120°范围内的障碍物对观测系统的天线形成的遮挡仰⾓不得⾼于2°。
在观测⽓球施放场地半径50m 范围内要求平坦空旷，⽆架空电线、建筑、林⽊等障碍物。
2.1.2 采⽤卫星导航定位系统的⾼空⽓象观测站应四周开阔，障碍物对卫星导航定位系统接收天线形成的遮挡仰⾓不得⾼于5°。
在⽓球施放场地半径50m范围内要求平坦空旷，⽆架空电线、变压器、建筑、林⽊等障碍物。
2.1.3⾼空⽓象观测站的电磁环境应满⾜观测系统的要求。
由国家⽆线电频率管理部门审定的⾼空⽓象探空系统所使⽤的⽆线电频段，不允许其他部门或个⼈⾮法使⽤。
2.1.4⾼空⽓象观测站应有符合国家供电规范的电源和满⾜实时资料传输要求的通信⽅式，⽔、电、暖、交通等附属设施齐全、便利。
2.2 ⾼空⽓象观测站业务要求2.2.1 保护探测环境，保证观测资料的完整性和连续性。
天体观测知识点概括
天体观测知识点概括天体观测是人类对宇宙中天体进行观察和研究的一门学科，它帮助我们更好地了解宇宙的起源、演化以及天体之间的相互作用。
在天体观测中，有一些基本的知识点是我们需要了解的。
本文将对这些知识点进行概括和介绍。
一、天体观测器材与基本概念1. 望远镜：望远镜是天文学中最重要的观测器材之一，它可以放大远处的天体，使其更容易被观察和研究。
2. 天球坐标系：天球坐标系是天文学中常用的坐标系，用来描述天体在天球上的位置。
3. 光度与星等：光度用来描述天体的亮度，星等则是用来衡量天体亮度的标准。
4. 天体影像处理：天体影像处理是通过对观测到的天体影像进行处理，提取出更多的信息和细节，以便于进一步研究。
二、天体测量与观测方法1. 视差测量：视差测量是通过观测地球在不同时间点上对恒星位置的变化，以确定恒星的距离。
2. 频谱分析：频谱分析是通过观测天体的光谱，从中得到天体的组成元素、物理性质等重要信息。
3. 彗星观测与测量：彗星是太阳系天体中的一种，通过观测彗星的亮度、尾迹等特征，可以了解其运动轨迹和组成成分。
4. 恒星光度测量：恒星的光度测量可以帮助我们确定恒星的绝对亮度，从而推断出其距离、温度等参数。
三、天体测量应用与成果1. 恒星演化研究：通过对恒星的观测和测量，可以研究恒星的演化过程，了解它们的寿命和终结形态。
2. 星系与宇宙结构研究：星系是宇宙中的基本单位，通过观测和测量星系的分布和性质，可以研究宇宙的大尺度结构和演化。
3. 行星和卫星观测：通过观测行星和卫星的运动和特征，可以研究它们的物理性质、表面特征以及与其他天体的相互作用。
4. 天文时间与日食观测：通过观测和测量天文时间和日食的发生与变化，可以研究地球自转、公转以及月球对地球的影响等。
综上所述，天体观测知识点涵盖了观测器材与基本概念、测量与观测方法以及应用与成果等方面。
通过掌握这些知识点，我们可以更好地理解和研究宇宙中的天体，深入探索宇宙的奥秘。
《高空气象探测》电子教案
《高空气象探测》电子教案第一章：高空气象探测概述1.1 教学目标让学生了解高空气象探测的基本概念和意义。
让学生了解高空气象探测的发展历程和现状。
让学生了解高空气象探测的基本原理和方法。
1.2 教学内容高空气象探测的定义和意义高空气象探测的发展历程高空气象探测的基本原理和方法高空气象探测的应用领域1.3 教学方法讲授法：讲解高空气象探测的基本概念、发展历程和应用领域。
互动法：引导学生讨论高空气象探测的意义和基本原理。
1.4 教学资源教材：《高空气象探测》课件：高空气象探测的图片和视频1.5 教学评估课堂问答：检查学生对高空气象探测的基本概念和原理的理解。
课后作业：要求学生写一篇关于高空气象探测的意义和应用的短文。
第二章：常规高空气象观测2.1 教学目标让学生了解常规高空气象观测的方法和设备。
让学生了解常规高空气象观测的数据处理和分析。
2.2 教学内容常规高空气象观测的方法和设备常规高空气象观测的数据处理和分析2.3 教学方法讲授法：讲解常规高空气象观测的方法和设备。
实践法：引导学生进行实际操作，了解常规高空气象观测的数据处理和分析。
2.4 教学资源教材：《高空气象探测》课件：常规高空气象观测的图片和视频实验设备：常规高空气象观测仪器2.5 教学评估课堂问答：检查学生对常规高空气象观测的方法和设备的理解。
实验报告：评估学生在实验中的操作技能和数据处理能力。
第三章：高空气象探测设备3.1 教学目标让学生了解高空气象探测设备的基本原理和结构。
让学生了解不同类型的高空气象探测设备及其应用。
3.2 教学内容高空气象探测设备的基本原理和结构不同类型的高空气象探测设备及其应用3.3 教学方法讲授法：讲解高空气象探测设备的基本原理和结构。
互动法：引导学生讨论不同类型的高空气象探测设备及其应用。
3.4 教学资源教材：《高空气象探测》课件：高空气象探测设备的图片和视频实物展示：高空气象探测设备实物3.5 教学评估课堂问答：检查学生对高空气象探测设备的基本原理和结构的理解。
高空云量的观测和预报方法
高空云量的观测和预报方法高空云量观测和预报是气象预报中重要的一部分，它对于预测天气变化、农业生产、交通运输、航空航天等方面至关重要。
高空云量观测能够提供关键的信息，帮助气象工作者判断大气各层云量的分布情况，并且结合其他观测资料和数值模型输入，进行准确的高空云量预报。
本文将介绍高空云量的观测和预报方法，包括卫星观测、雷达观测和地面观测等。
卫星观测是目前最常用的一种高空云量观测方法之一。
气象卫星载荷中的云图仪器能够获取全球各地的云量信息，包括云量的种类、位置和高度等。
这些卫星观测资料以图像的形式传输给观测人员，在工作站上可快速进行云图解译和云量估算。
通过卫星云图的解译，我们可以了解云量的空间分布，并分析云系的移动变化趋势，从而进行高空云量的预报。
卫星观测的优点是可以实时获取较大范围的云量信息，便于全球范围的天气预报工作。
但卫星观测也存在局限性，比如对于低云层或厚云层的观测有一定的限制，并且云型的特征可能会受云顶降水等因素的影响。
雷达观测是另一种常用的高空云量观测方法。
气象雷达能够通过探测雨滴和颗粒物的回波信号来估算云量。
雷达的工作原理是利用微波信号发射和接收，通过分析回波信号的强度和反射特征，确定云的位置和特征。
由于雷达观测具有高时空分辨率的特点，所以能够提供更准确的云量信息。
雷达观测在识别高云、低云和近地层云的能力方面很强，对于判断不同云系的云量分布情况有很大帮助。
然而，雷达观测也有其局限性，比如对小尺度的对流性云量观测不够准确，且在中高层云量的观测上与卫星观测相比存在一定差异。
除了卫星观测和雷达观测，地面观测也是高空云量观测的重要方法之一。
地面观测使用的主要设备有天空相机和云量仪。
天空相机是一种能够自动拍摄天空照片的设备，它能够记录各层云量的变化情况。
通过解译这些照片，可以获得高空云量的分布和演变情况。
云量仪通常采用人工观测的方式，观测人员根据云的特征和数量进行观测和记录。
这些地面观测资料可以作为实时观测数据，用于观测和预报高空云量。
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第八章探空仪施放及观测8.1 施放探空仪8.1.1 施放时间定时常规高空气象观测应在正点进行，不得提前施放。
如在正点后75分钟内无法放球，该时次观测停止进行。
8.1.2 施放地点根据天气和环境情况，施放地点应选在便于自动跟踪、不易丢球的位置。
为避免近地层记录出现不连续或丢失部分资料，施放时探空仪高度与本站气压表应在同一水平面上（高度差不大于4米），高度差≥1米时，必须订正；施放时探空仪与瞬间观测的仪器应处于同一环境，两者的水平距离不应超过100米。
施放瞬间放球点作为高空风计算坐标的原点。
8.1.3 海拔高度探空（压、温、湿）海拔高度以测站水银槽面的海拔高度为基准；测风海拔高度以定向天线光电轴中心或经纬仪镜筒的海拔高度为基准；卫星导航定位测风系统的海拔高度以天线接收信号天线平面的海拔高度为基准。
8.1.4 施放瞬间地面气象要素获取应在施放前后5分钟内进行施放瞬间压、温、湿、风向风速及云状、云量、能见度和天气现象等气象要素的观测。
施放瞬间地面气象要素通过高空气象观测站施放环境的观测仪器获取。
8.2 观测期间监控探空仪施放后应密切注视观测系统工作状态，获取完整、高质量的观测资料。
8.3 观测终止遇球炸、探空仪故障（超出表2规定的时间）、雷达故障等情况时可终止观测。
8.4 重放球8.4.1 当观测获取的可用数据未达500hPa，应在规定时间(正点放球后75分钟)内重放球。
8.4.2 观测获取的可用数据已达500hPa，但时间不足10分钟，应在规定时间(正点放球后75分钟)内重放球。
8.4.3 遇有压、温、湿数据连续缺测或可信度差的时间超过规定要求（见表2）的，应在规定时间内重放球。
8.4.4 遇有近地层高空风失测（海拔高度≤5500米），应在正点放球后75分钟内用经纬仪测风（小球）的方法补测，确因天气原因无法补测的，按失测处理。
当进行经纬仪测风（小球）时，事先做好经纬仪架设，并进行水平、焦距、方位调整。
经纬仪测风气球施放后，每分钟采集仰角、方位角数据。
第九章观测数据实时处理9.1 地面层要素值施放瞬间值作为地面层要素值。
当气温≤-10.0℃时，取探空仪测得的湿度值为湿度瞬间值。
9.2 观测原始数据的处理观测原始数据是指地面接收设备直接接收到的未经任何人工或计算机自动质量控制的来自探空仪器的压、温、湿及测风数据。
9.2.1 观测原始数据存储观测原始数据必须实时存储，存储的数据包括施放前5分钟内的探空和测风数据等。
9.2.2 观测原始数据的存储格式和内容由厂家提供，经国务院气象主管机构审定。
9.2.3 基础数据文件由观测原始数据转换成气象要素值，并与测站基本参数、基值测定和瞬间地面气象要素值一并存储生成。
其内容与格式见附件B。
9.3 数据质量控制9.3.1 自动质量控制根据压、温、湿等曲线的正常趋势，剔除明显错误值，并对曲线通过最小二乘法多项式曲线拟合进行平滑。
9.3.2 人工质量控制操作员应实时监控观测数据，通过历史数据资料库和数据的变化趋势等对记录进行对比分析，启动人工质量控制模块，删除明显错误值。
9.4 观测系统测量误差订正观测系统的测量误差必须进行订正，订正方法由厂家提供，经国务院气象主管机构审定。
9.5 使用定向天线（雷达）进行测风时，考虑到测站四周观测环境对低仰角记录造成的影响，对可信度差的测风数据应进行剔除处理。
9.6 计算项目及公式见附件A。
9.7 计算规定层输出数据（内容、格式见附件B）9.7.1 规定等压面规定等压面为：地面，1000，925，850，700，600，500，400，300，250，200，150，100，70，50，40，30，20，15，10，7，5，3，2，1hPa。
计算规定等压面的时间、海拔高度、温度、湿度、露点温度、温度露点差、风向、风速和空间定位经纬度偏差数据等。
当某规定等压面在测站海拔高度以下时，不进行计算。
9.7.2 选取对流层顶按以下顺序和条件选择第一（极地类）、第二（热带、副热带类）对流层顶：A)第一对流层顶（气压小于等于500hPa至气压大于150hPa之间选取）：温度垂直递减率≤2℃/km气层的最低高度，若此高度以上2km（可跨越150hPa）及以内的任何高度与此高度间的平均温度垂直递减率也都≤2℃/km，则此最低高度应选为第一对流层顶。
第一对流层顶只能有一个，如有几个气层都符合第一对流层顶条件，则选取高度最低的一个。
B)第二对流层顶（气压小于等于150hPa至气压大于40hPa之间选取）：情况一：如果不存在第一对流层顶：温度垂直递减率≤2℃/km气层的最低高度，若此高度以上2km及以内的任何高度与此高度间的平均温度垂直递减率也都≤2℃/km，则此最低高度应选为第二对流层顶。
情况二：如果存在第一对流层顶：在第一对流层顶以上存在一个厚度至少达1km、平均温度垂直递减率＞3℃/km的气层，在该气层以上又出现温度垂直递减率≤2℃/km的最低高度，假如此高度以上2km及以内的任何高度与此高度间的平均温度垂直递减率也都≤2℃/km，则此最低高度也应选为第二对流层顶。
第二对流层顶也只能有一个,如有几个气层都符合对流层顶条件，则选高度最低的一个。
C) 因记录终止，拟选的对流层顶处以上的厚度不足2km时，将记录终止时的温度以干绝热温度递减率（1℃/100m）递减到2km厚度的位置处，其平均温度垂直递减率≤2℃/km时，选为对流层顶，否则，不选取。
D）对流层顶附近遇有记录做缺测处理时，则不选取该对流层顶。
计算对流层顶的时间、海拔高度、气压、温度、湿度、露点温度、温度露点差、风向、风速和空间定位经纬度偏差数据等。
9.7.3 选取零度层零度层选择条件：当施放瞬间地面温度不低于0℃时，高度最低的气温为0℃的气层选为零度层。
地面温度为0℃时，地面层选为零度层。
计算零度层的时间、海拔高度、气压、湿度、露点温度、温度露点差、空间定位经纬度偏差数据等。
9.7.4 选取温、湿特性层温、湿特性层是指温度或湿度层结曲线的显著转折点。
温、湿特性层的选择条件：地面层；终止层；对流层顶；对流层顶以下厚度大于400米的等温层的起始点和终止点；对流层顶以下温差大于1度的逆温层的起始点和终止点；温（或湿）缺测层起、止点，中间再任选一层；在110－100hPa之间，如果没有温、湿特性层，则应在此范围内加选一层；凡在T－lnP坐标上，温度变化曲线与已选温、湿特性层间的温度线性内插差值在第一个对流层顶以下超过1℃，在第一个对流层顶以上超过2℃者，则在差值最大处补选一温、湿特性层；凡在U－lnP坐标上，湿度变化曲线与已选温、湿特性层间的相对湿度线性内插差值超过15%者，则在差值最大处补选一温、湿特性层；两特性层的上层气压与下层气压比值小于0.6时，该两特性层之间任意加选一层。
计算温、湿特性层的时间、海拔高度、气压、温度、湿度、露点温度、温度露点差、空间定位经纬度偏差数据等。
9.7.5 量得风层量得风层是指上、下两计算分钟的平均风层。
1～20分钟，计算量得风层的时间间隔为1分钟；20～40分钟计算量得风层的时间间隔为2分钟；40分钟以后，计算量得风层的时间间隔为4分钟。
量得风层的时间为两计算分钟的平均时间。
遇有测风数据连续失测或可信度差，按表3规定处理。
9.7.6 规定高度层风规定高度为：距地高度（m）：300，600，900；海拔高度（km）：0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 5.5, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0, 10.0, 10.5, 12.0, 14.0……其后每2km为一层。
计算规定高度风向、风速和空间定位经纬度偏差数据等。
当某规定高度在测站海拔高度以下时，不进行计算。
9.7.7 选取最大风层最大风层选择条件：高度在500hPa以上（进行经纬仪小球测风时，其高度为5500m），从某一高度开始至某一高度结束，出现风速均大于30m/s的大风区，在该大风区中，风速最大的气层为最大风层。
在该大风区中，有两个或以上风速相同的最大风层时，则选取高度最低的一层作为最大风层。
在某大风区以上，又出现符合上述条件的大风区，且其最大风速与前一大风区后出现的最小风速之间的差值在10m/s或以上时，则该大风区中风速最大层也选为最大风层。
当某一“大风区”中的最大风速与前一大风区后的“大风闭合区”中出现的最小风速之间的差值虽小于10m/s，但该最大风速层次为整份记录中所有量得风层的风速最大值，作为特殊情况，该风速最大的层次补选为最大风层。
当大风区跨越500hPa（5500m）时，该大风区内无论风速最大的层次出现在500hPa（5500m）及以上或以下时，该风速最大的层次也选为最大风层。
遇有记录缺测时，按实有记录选取。
计算最大风层的时间、海拔高度、气压、风向、风速、空间定位经纬度偏差数据等。
9.7.8 选取高空风特性层高空风特性层是指风速、风向变化曲线的显著转折点。
风特性层选择条件：地面层；施放终止层；凡在S（风速）－lnP坐标上，风速变化曲线与已选风特性层间的风速线性内插差值超过5m/s者，则在差值最大处补选一风特性层；凡在D（风向）－lnP坐标上，风向变化曲线与已选风特性层间的风向线性内插差值超过10°者，在差值最大处补选一风特性层；计算风特性层的气压、温度、湿度、露点温度、温度露点差、空间定位经纬度偏差数据等。
9.7.9 雷达单独测风雷达单独测风是指气球不携带探空仪，由雷达跟踪应答器进行高空风观测的方法。
雷达单独测风的量得风层计算方法与综合观测相同。
通过雷达获取的仰角、斜距值求取高度计算分钟距测站平面的几何高度，对所得的几何高度进行大气折射订正、地球曲率订正和位势m与几何m换算，得到高度计算分钟距海平面的位势高度（计算公式见附件A）。
通过高度计算分钟和位势高度，绘制时间——高度曲线图。
雷达单独测风规定等压面高度取自24小时及以内最接近的探空综合观测规定等压面高度。
根据规定等压面高度和各规定高度，在时间——高度曲线图上求取各规定等压面和各规定高度的时间，并计算规定等压面和规定高度的风向、风速和空间定位经纬度偏差等数据。
如果前24小时内综合观测缺测或其终止高度低于本次雷达单独测风终止高度时，雷达单独测风规定等压面高度则用该等压面的平均高度代替。
当某规定等压面、规定高度在测站海拔高度以下时，不进行计算。
9.8 数据传输按世界气象组织（WMO）和国务院气象主管机构要求，实时传输高空压、温、湿、风报告电码，秒级观测数据，全月观测归档数据，气候月报、观测数据和业务质量考核数据等。
9.9 特殊情况处理9.9.1 压温湿数据其中之一连续缺测或可信度差，按表2规定进行处理：表2：压温湿数据连续缺测或可信度差处理规定压温湿数据连续缺测或可信度差的记录处在500hPa上下时，按500hPa以下规定处理。