大气探测知识点总结
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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。气象观测必须按照气象站的设置、仪器架设与操作的类型和条件而定。资料使用者最好需要知道观测的环境。每个气象观测站应建立历史沿革资料档案的基本数据。
1.低云
低云多由微小水滴组成,厚的或垂直发展旺盛的低云的下部由微小水滴组成而中、上部是由微小水滴、过冷水滴和冰晶混合组成。低云的
云底距地面高度较低,一般低于2500米,它是随季节、天气条件和不同经纬度而有变化。
多数低云都有可能产生降水,雨层云多出现连续性降水,积雨云多产生阵性降水,有时降水量很大。
中云
中云是由微小水滴、过冷水滴或者冰晶、雪晶混合而组成。中云的云底高度一般在2500-5000米之间。
高层云在夏季多出现降雨,而在冬季多出现降雪。
高积云较薄时不会出现降水,但在高原地区的高积云出现雨(雪、幡)。高云:卷云、卷层云、卷积云三属。
高云是由微小的冰晶组成。云底高度一般在5000米以上,而高原地区较低。高云出现降水较少,冬季北方的卷层云密卷云有时也会降雪,偶尔也能观测到雪幡。
2.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。
天气预报广播中的晴、少云、多云和阴,就是根据云量的多少划分的。天空无云,或者虽有零星云层,但云量不到2成时称为晴;
低云量在8成以上称为阴;
中、低云的云量为1-3,高云的云量为4-5时,称为少云;
中、低云的云量为4-7,高云的云量为6-10时,称为多云。
一般说来,当天空被云掩蔽,颜色发白,地上东西显得明亮时,这种云较高。相反,云色呈灰或灰黑色,显得阴沉,这种云则较低。移动慢的云较高,移动快的云较低。
根据仪器的工作波段可分为可见光波段测云仪器和红外波段测云仪器(测云状和云量)
可见光波段测云法直接采用照相机对天空进行拍摄,通过获取天空可
见光亮度(辐射)分布来确定天空状况,当天空某部分视野内有云时,天空亮度(辐射)减小,结合一定的阈值可以区分云和晴空。
基于此原理的仪器有总天空成像仪(Total Sky Imager,TSI)和可见光全天空成像仪(All Sky Imager,ASI)
这类仪器缺点是无法获得夜间的云量信息,不利于实现云量的自动连续观测;白天容易受到大气能见度的影响,测量准确度难保证。
云高:指云底距测站地面的垂直距离。
单位:米
通常用目力估计,也可用云幕球、激光测云仪、云幕灯等设备。
目测云高、利用已知目标物高度估测云高、用经验公式计算云高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?
(1)淡积云(Cu hum):扁平的积云,垂直发展不盛,在阳光下呈白色,厚的云块中部有淡影,晴天常见。
(2)浓积云(Cu cong):浓厚的积云,顶部呈重叠的圆弧形凸起,很像花椰菜;垂直发展旺盛时,个体臃肿、高耸,在阳光下边缘白而明亮。有时可产生阵性降水。
(3)秃积雨云(Cb calv):浓积云发展到鬃积雨云的过渡阶段,花椰菜
形的轮廓渐渐变得模糊,顶部开始冻结,形成白色毛丝般的冰晶结构。秃积雨云存在的时间,一般比较短。
(4)鬃积雨云(Cb cap):积雨云发展到成熟阶段,云顶有明显的白色毛丝般的冰晶结构,多呈马鬃状或砧状。