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。
2 名词解释（大气探测仪器性能）
精确度：测量值与实际值的接近程度，一般应该包括仪器的精密度和准确度。精密度考察的是连续测量值彼此相互之间的接近程度，反映的是随机误差大小的程度。准确度考察的是测量值与实际值的接近程度，反映的是系统误差和随机误差的合成大小。探测仪器的精确度取决于感应元件的灵敏度和惯性。
灵敏度：即单位待测量的变化所引起的指示仪器仪表显示或输出量的变化。或者说测量仪器相应的变化除以对应气象要素的变化。如果被测要素的物理量改变?x，相应仪器显示度或输出改变量为?y，则灵敏度表示为：α=?x/?y。
惯性：又称滞后性，即仪器的动态响应速度。具有两重性，大小由观测任务所决定。例如探
空仪的惯性不能太大，否则无法准确反映温湿压等气象要素随高度的变化，而地面探测仪器的惯性又不能太小，否则人无法靠近仪器读数。
分辨率：最小环境改变量在测量仪器上的显示单位，分为时间分辨率和空间分辨率。
量程：仪器的标称范围（测量仪器的操纵器件调到特定位置时可得到的示值范围）两极限之差的模。
代表性：所测得的某一要素值，在所规定的精度范围内，不仅能够反映观测站该要素的局地情况，而且能够代表观测站周围一定行政区划范围内该要素的平均情况。代表性分为空间代表性和时间代表性。
空间代表性：要保证大气探测资料的空间代表性，原则上要确定台站地形具有典型性。站址的选择、观测站的建立要防止局地地形地物造成大气要素不规则变化。一般说来，平原地区的台站资料代表性较好，山区、城市台站资料代表性较差。要保证时间代表性，则要保证大气要素观测的同时性。
时间代表性：要保证时间代表性，则要保证大气要素观测的同时性。
比较性：指不同测站同一时间测得同一大气要素值，能够进行相互比较，并显示出要素的地区分布特征；另外，也指同一测站不同时间的同一大气要素的比较，以说明要素随时间的变化特点。观测资料的可比性是建立在观测时间、观测方法、仪器类型、观测规范、台站地理纬度、地形地貌条件等一致的基础上。没有这些一致性，也就谈不上可比性。
3 简述对流云从淡积云Cu hum发展到鬃积雨云Cb cap的物理过程
（1）淡积云Cu hum云体不大，轮廓清晰，底部较平，顶部呈圆弧形突起，垂直发展不旺盛，云底较扁平；
（2）当大气对流运动增强时，淡积云向浓积云发展此时轮廓仍然清晰，云底仍然较平，但云体个体高大而且底部比较阴暗，云的垂直发展旺盛，垂直高度一般大于水平宽度，顶部的圆弧形开始重叠突起，变得象花椰菜的样子；
（3）当对流继续增强，云继续垂直发展，云顶就开始冻结，云顶花椰菜形的轮廓渐渐模糊，即形成了秃积雨云，此时云的丝絮状就够还不太明显，云体的其余部分仍有浓积云的特性。
（4）到积雨云发展的成熟阶段会形成鬃积雨云Cb cap，它的云顶呈白色，丝絮状结构明显，常呈马鬃状和铁砧状，底部阴暗，气流混乱。
4 波状云区分：解释卷积云与高积云、高积云与层积云各有何异同
卷积云与高积云：
共同点：云块比较小，一般成群、成行、呈波状排列；
不同点：卷积云呈白色细鳞片状，像微风吹拂水面而成的小波纹；而高积云在厚薄，形状上有很大差异，薄的云呈白色，能见日月轮廓，厚的云呈暗灰色，日月轮廓分辨不清，
常呈扁圆状，瓦块状，鱼鳞片或水波状的密集云条。
高积云与层积云：
共同点：云块在厚薄，形状上都有很大差异，云块一般成群、呈层、呈波状排列；
不同点：高积云云块较小，轮廓分明，常呈扁圆状，瓦块状，鱼鳞片或水波状的密集云条，薄的云块呈白色，能见日月轮廓，厚的云块呈暗灰色，日月轮廓分辨不清；层积云
云块一般较大，有的成条，有的成片，有的成团，常呈灰白色或灰色，结构比较松
散，薄的云块可辨太阳的位置。
5 层状云区分：解释卷层云与高层云、高层云与雨层云、雨层云与层云有何异同。
卷层云与高层云：
相同点：云体均匀成层；
不同点：卷层云呈透明或乳白色，透过云层日月轮廓清楚，地物有影，常有晕的现象；高层云呈灰白色或灰色，云底常有条纹结构，常布满全天；
高层云与雨层云：
相同点：云体均匀成层，常布满全天；
不同点：高层云呈灰白色或灰色，云底常有条纹结构；雨层云低而漫无定形，能完全遮蔽日月，呈暗灰色，云底常有碎雨云，厚度常达到4000-5000米；
雨层云与层云：
相同点：云体均匀成层；
不同点：雨层云低而漫无定形，能完全遮蔽日月，呈暗灰色，云底常伴有碎雨云，雨层云云层厚度常达到4000-5000米；层云呈灰色，很象雾，云底很低但不接触地面。
6 解释碎积云、碎层云、碎雨云的外形与成因有何不同
从外形上看：
碎积云通常个体很小，轮廓不完整，形状多变，多为白色碎块；
碎层云的云体为不规则的碎片，形状多变，移动较快，呈灰色或灰白色；
碎雨云的云体低而破碎，形状多变，移动较快，呈灰色或暗灰色。
从成因上看：
碎积云往往是破碎了的或初生的积云，当大气中对流增强时，碎积云可以发展成淡积云，若有强风和湍流时，淡积云的云体会变的破碎，形成碎积云；
碎层云往往是由消散中的层云或雾抬升而形成；
碎雨云常出现在雨层云，积雨云或厚的高层云下，是由于降水物蒸发，空气湿度增大，在湍流作用在下水气凝结而成。
7 解释积状云、层状云、波状云的形成机理和基本特征。
积状云：积状云又称为对流云，是由于对流作用，使大气中的水汽上升，达到凝结高度形成的云叫云。积状云一般个体比较明显，云块之间多不相连，如积云、积雨云等。由于对流运动的强度不同，空气中水汽含量不同，对流云垂直发展的厚度也不同，它取决于对流强度、水汽含量和凝结高度。若大气中对流强度不够，虽然水汽充沛，但达不到凝结高度，形不成对流云；若大气中对流强度较强，对流高度较高，使大气中的水汽充分达到凝结高度，形成
对流云；若大气中对流强度很强，使对流高度达到冻结高度，云顶出现冰晶云。热力对流形成的积状云具有明显的日变化。通常，上午多为淡积云。随着对流的增强，逐渐发展为浓积云。下午对流最旺盛，往往可发展为积雨云。傍晚对流减弱，积雨云逐渐消散，有时可以演变为伪卷云、积云性高积云和积云性层积云。如果到了下午，天空还只是淡积云，这表明空气比较稳定，积云不能再发展长大，天气较好，所以淡积云又叫晴天积云，是连续晴天的预兆。夏天，如果早上很早就出现了浓积云，则表示空气已很不稳定，就可能发展为积雨云。因此，早上有浓积云是有雷雨的预兆。傍晚层积云是积状云消散后演变成的，说明空气层结稳定，一到夜间云就散去，这是连晴的预兆。
层状云：层状云包括卷层云，高层云，雨层云和层云，它们的共同特征是云体均匀成层。天空有层状云，大气为稳定层结，层状云是由直接冷却作用或气团沿锋面缓慢抬升而形成的云，层状云的上部通常有逆温层存在，云不易向上发展，只有水平方向的伸展，云顶较为平坦。
波状云：波状云包括卷积云、高积云和层积云，它们的共同特征是云块常成群、成行、呈波状排列。波状云是由波动作用和湍流交换形成的云，多形成于逆温层或稳定层附近，云层沿水平方向散布。当空气存在波动时，波峰处空气上升，波谷处空气下沉。空气上升处由于绝热冷却而形成云，空气下沉处绝热增温无云形成。如果在波动形成之前该处已有厚度均匀的层状云存在，则在波峰处云加厚，波谷处云减薄以至消失，从而形成厚度不大、保持一定间距的平行云条，呈一列列或一行行的波状云。一般认为形成波动的原因主要有二：一是由于大气中存在着空气密度和气流速度不同的界面，在此界面上引起波动；二是由于气流越山而形成的波动（称地形波或背风波）。由于各高度上的风向、风速常随时间变化，波动的方向也随之改变，新产生的波动叠加在原来的波动之上，从而形成棋盘格子般的云块。波动气层甚高时形成卷积云，较高时形成高积云，低时形成层积云。波状云的厚度不大，一般为几十米到几百米，有时可达1000—2000m，在它出现时，常表明气层比较稳定，天气少变化。谚语“瓦块云，晒死人”、“天上鲤鱼斑，明天晒谷不用翻”，就是指透光高积云或透光层积云出现后，天气晴好而少变。但是系统性波状云，像卷积云是在卷云或卷层云上产生波动后演变成的，所以它和大片层状云连在一起，表示将有风雨来临。“鱼鳞天，不雨也风颠”就是指此种预兆。
8 解释荚状云、堡状云、絮状云、钩状云的形成机理和基本特征
荚状云：荚状云是在局部上升和下沉气流汇合处产生的云。在上升气流携带暖湿空气的上升过程中，遇到下沉气流的阻挡，云体不能向上扩展，下沉气流的绝热增温使云体的边缘发生蒸发，导致云体边缘变薄，使云体形成豆荚状。比如冷锋过后，地面因太阳照射而增温导致局部空气上升，而上空可能仍有冷空气下沉，此时就容易形成荚状云；另外在山区由于谷地聚集充沛的水汽，受地形抬升作用，常常在山脊上空形成荚状云。
堡状云：堡状云为中空对流云。在低层空气较稳定，而中空不稳定时，中空对流突破逆温层而形成的云。其形状好象排列的城堡。包括堡状层积云和堡状高积云，天空出现堡状层积云而且大气中对流持续增强，水汽条件也具备，则往往预示有积雨云发展，甚至有雷阵雨发生；堡状高积云一般预示有雷雨天气。
絮状云：絮状云的形成机理与堡状云相似，只不过云中湍流和对流更强一些，致使云层发生形变，象棉絮团似的不规则地分布在天空。絮状云有絮状高积云，是由强烈的湍流作用将使
空气抬升而形成，预示将有雷阵雨天气来临。
钩状云：通常出现的是钩卷云，这种云的出现往往是由于冰晶云的下垂部分因高空风速有较大的垂直切变，并伴有蒸发现象而形成的。由于大的水平高空风速的垂直切变意味着大的温度梯度，而大的温度梯度往往伴随锋面，因此，成行的钩卷云连续地侵入天空，预示着未来有较大的天气变化。
9 写出暖锋降水和冷锋降水天气系统云的演变顺序。
暖锋降水：暖锋云系的云序为：Ci —Cs —As tra —As op —Ns；
冷锋降水：
第一型冷锋云系的云序是：Ns —As op —As tra —Cs —Ci；
第二型冷锋云系的云序是：Cu cong —Cb，锋面过后也常形成Ns和As，锋前下沉气流中往往形成典型的荚状云。
10 简述形成连续性、间歇性和阵性降水的天气系统及云的特征。
连续性：雨或雪不间断地下，而且比较均匀，强度变化不大，一般下的时间长，范围广，降水量也比较大。多降自雨层云Ns和高层云As，一般气层较稳定。
间歇性：雨或雪时下时停，或强度有明显变化，但变得比较缓慢，下的时间时短时长。多降自薄厚不均高层云As、层积云Sc和层云St。
阵性：骤降骤停或强度变化突然，下降速度快，强度大，但往往时间不长，范围也不大。主要降自积雨云Cb、浓积云Cu和层积云Sc，气层不稳定，上升、下降气流剧烈。
附：雨层云—高层云—高积云演变
雨层云多半是高层云加厚、云底降低而蜕变成的，也可能是直接从蔽光高积云、蔽光层积云
蜕变而成。高积云云层个体可以融合成为连续的高层云或雨层云，反过来高层云也能蜕变成为高积云。
11分析天气记录
08:00, CL1CM8CH1, 4/2
在8h时，天空中的总云量为4/10，低云量占2/10。低云为淡积云或碎积云，或两者同时存在。低云的云状为：云的个体不大，轮廓清晰，底部较平，顶部呈圆弧形的突起，云块较扁平分散孤立在天空，或者是个体很小，轮廓不完整，形状多变的白色碎积云。中云为积云状高积云（絮状的或堡状的）或堡状层积云。云状为云块的边缘破碎，象破碎的棉絮团，云块大小以及在空中的高低都很不一致，或者是云块细长，底部水平，顶部凸起有垂直发展的趋势，看上去象城堡或长条形锯齿。高云为毛卷云，云状为云体很薄，呈白色，毛丝般的纤维状结构清晰，云丝分散。从中云的情况来看，空中的气层不稳定，有较强的上升气流，云层可能会继续发展。
10:00, CL2CM6CH2, 6/4
在10h时，总云量为6/10，低云量占4/10。低云已经发展为浓积云伴有淡积云和层积云。云状为：浓积云的个体高大，轮廓清晰，底部较平，比较阴暗，垂直发展较旺盛，顶部呈圆弧形重叠。中云为由积云扩展而成的积云性高积云。云块大小不一致，呈灰白色，外形略有积云特征。高云已由毛卷云发展成为密卷云。云体较厚，云丝密集，聚合成片，边缘毛丝般纤维结构仍较明显。浓积云在早晨的发展，预示着大气层结不稳定，也许会有积雨云产生。
12:00, CL3CM7CH6, 8/6
在12h时，总云量继续增多，占到8/10，低云量也在增多，占到6/10。低云为浓积云的继续发展，中云为积云性高积云的继续发展。高云不能观测清楚。从云的发展来看，大气层结仍处于不稳定状态，天气可能还要进一步地转坏。
14:00, CL9CMxCHx, 10/10
在14h时，低云已经遮满天空，即总云量和低云量都为10/10。低云已经发展成为鬃积雨云，带有砧状，并且可伴有积云、层积云、层云或恶劣天气下的碎云。鬃积雨云的云顶有明显的白色毛丝般的纤维结构，并扩展成为马鬃状或铁砧状，底部阴暗混乱。在云底可能有形状破碎、多变，移动较块，呈灰色或暗灰色的碎雨云。由于低云的遮挡，这时看不清属于CM和CH的云。鬃积云的出现表明对流云已经发展到极盛阶段，并发展成为成熟的积雨云，这会产生较强的阵性降水，可能伴有大风、雷电等现象。
16:00, CL7CM9CHx, 10/10-
在16h时，总云量仍为10/10，低云布满天空，但有空隙。低云为恶劣天气下的碎雨云，通常在高层云或雨层云之下。它的云体低而破碎，形状多变，移动较快，呈灰色或暗灰色。透过低云的云缝隙，可辨别中云为混乱天空的高积云，云底的高度不同，中空不稳定。高云不可辨别。由中云和低云预测大气层结仍处于不稳定状态，可能会由雷雨天气。
18:00, CL6CM6CH9, 9/8
在18时，总云量和低云量都略有下降，总云量为9/10，低云量为8/10。低云为层云和碎层云，中云为积云性高积云，高云以卷积云为主，伴有卷云和卷层云。
附：云码代表的天气演变情况
低云云码：
CL1—CL2—CL3—CL9 是对流天气由弱到强的不同发展阶段；
CL4时大气处于或转趋于稳定状态，使得原来可能发展得更高的积云不得不从顶部平散开来变成积云性层积云；
CL5、CL6是稳定天气的征兆，它们都是低空有湍流逆温时存在的云，CL6比CL5更为稳定；CL8表示湍流逆温和对流并存，若逆温被破坏，则可变为Cb，若大气层稳定程度增加，则可变为CL4或CL5。
中云云码：
CM1多从CH7即卷层云演变而来；
CM2的As op和Ns二者经常连续演变，没有明显的界限，除云高云厚有所不同以外，二者成因和组成大多相同，CH7-CM1-CM2是暖锋云系的典型演变过程；
CM3一般是逆温层下的Ac，形成原因和CL5即非积云性层积云类似；
CM4表示空中有下沉气流，未来天气好；
CM5表示未来有天气系统向测站而来，天气可能转坏；
CM6类似于CL4积云性高积云，只是云块较小、高度较高，在Cu cong和Cb消散过程中常见，表示对流活动在中空受到抑制或对流衰退；
CM7表示天气缓慢变坏或云层逐渐加厚；
CM8表示中空不稳定，看低空是否有条件呼应形成强对流；
CM9中空气流混乱，常出现在雷雨来临之前或雷雨之后。
高云云码：
CH1、CH2、CH3一般表示高空气团较稳定，但当远处有Cb时，顶部Ci结构因高空风而延展到测站上空，说明附近可能有强对流天气，如果云体继续向本站推进，就预示着有雷阵雨天气；
CH4、CH5、CH6、CH7是典型的暖锋前方高云，按顺序进入天空，CH5、CH6表示有大范围的系统性缓慢上升运动，CH6更加接近测站，CH7表示系统已经到达本站;
CH8是不发展或将趋于消失的Cs，多表示系统从测站附近移过；
CH9表示高空有波状运动，若Ac lent和Cc并存，可能冷锋将要到来；另外也可能是有Cs 或Ci蜕化而成的少许高而薄的Cc，则仍是好天气的征象。
12 说明浮尘与霾，霾与轻雾，浮尘、扬沙、沙尘暴及尘卷风天气现象的形成机理，并写出其符号。
霾（）：由大量极细微沙尘均匀漂浮在空气中，使空气浑浊，能见距离<10km，常出现在气团稳定、较干燥时期。
轻雾（）：由细小水滴组成的稀薄雾幕，能见距离<10km，呈灰白色，早晚较多出现。扬沙（）：由于本地或附近的沙尘被吹起，使能见度显著下降，能见距离一般为1-10km，天空浑浊，风力较大，在北方春夏冷空气过境或空气不稳定时出现。
沙尘暴（）：成因与扬沙相似，但能见度<1km，风力很大，常伴有强对流或雷雨过境。浮尘（）：出现在冷空气过境前后无缝或风小时，由远处沙尘经高空气流传播而来，或由沙尘暴或扬沙天气过后尚未下沉的浮尘浮游在空中所致，能见距离<10km，垂直能见度也很差。
尘卷风（）：由地面局部强烈曾文而形成的强对流天气，形成涡旋垂直运动，常见于华北地区及西北地区夏季，出现时地面尘土及其他物体随风卷起形成尘柱。
13 天气现象及电码
1) IIiii
II：区号
iii：站号
54511：北京气象台
2) 1S n TTT
1：指示码，表示其后为气温资料
S n：表示温度的正负号，正时编报0，负时编报1
TTT：表示气温，以0.1℃为单位编报
3) 2S n T d T d T d
2：指示码，表示其后为露点温度资料
S n：表示露点温度的正负号，正时编报0，负时编报1
T d T d T d：表示露点温度，以0.1℃为单位编报
29UUU：自动气象站编报，29为指示码，UUU为相对湿度
4) 3P0P0P0P0
3：指示码，表示其后为本站气压资料
P0P0P0P0：本站气压，以0.1hPa为单位编报
5) 4PPPP
4：指示码，表示其后为海平面气压资料
PPPP：海平面气压，以0.1hPa为单位编报
6) 5appp
5：指示码，表示其后为过去三小时本站气压的变化趋向和变量资料
a
ppp：过去三小时本站气压的变量，即观测时与观测前三小时本站气压的差值，以0.1hPa 为单位编报，正负号由a表示
7) 6RRR1
6：指示码，表示其后为降水资料
RRR
1：指示码，表示本组中RRR编报的是过去六小时内的降水量
请写出下列电码的要素值：
54511：北京气象台站；
10015：本站气温为+1.5℃；
11205：本站气温为-20.5℃；
29080：自动气象站测量相对湿度为80%；
39888：本站气压为988.8hPa；
40015：海平面气压为1001.5hPa；
52125：过去三小时本站气压上升12.5hPa；
54000：过去三小时本站气压无变化；
57021：过去三小时本站气压下降2.1hPa；
60021：过去六小时本站降水2mm。
14能见度的定义是什么？影响能见度的因子有哪些？
能见度分为气象能见度和有效能见度：气象能见度是指视力正常的人，在当时气象条件下能从天空北京中分辨出目标物轮廓的最远距离；有效能见度是指四周视野中，二分之一以上的范围内能见目标物的最大水平距离。
影响能见度的因子有大气透明度、目标物和背景的亮度对比k和观测者的视力指标—对比视感域ε。
大气透明度是影响能见度的主要因子。大气中的气溶胶粒子通过反射、吸收、散射等机制削弱光通过大气的能量。导致目标物固有亮度减弱。所以，大气中杂质愈多，愈浑浊，能见度就愈差。
在大气中目标物能见与否，取决于本身亮度，又与它同背景的亮度差异有关。比如，亮度暗的目标物在亮的背景衬托下，清晰可见；或者亮的目标物在暗的背景下，同样清晰可见。表示这种差异的指标是亮度的对比值K。
在白天当K=0时，难以准确辨别目标物。当K逐渐增大，即亮度差异逐渐增大，当K 值增大到某一值时，才能准确地辨别目标物，这个亮度对比值叫做对比视感域，用ε表示。ε的大小主要取决于观测者的视力、观测时的光照条件和目标物视角的大小。
15 能见度的器测法主要有哪几种？说明它们的优缺点和探测原理。
（1）遥测光度计
由目标物、天空背景的视亮度比较→给出大气消光系数→推算气象能见度。
（2）测大气透射率表
气象能见度L max 或气象光学距离P 均可写成大气透射率（T ）的函数，因此只要测得大气透射率，就能够计算得到气象能见度。测量透射率的仪器由光发射器，反射器和接受器构成。光发射器和接收器合成一体安置在基线一端，反射器安置在基线另一端。发射器发射的光被分成两束，一束透过大气层经反射器反射回来被接受器接收；另一束光作为参考光，不经过大气层而直接进入接收器，回波信号与参考光信号同轴地照在光电接收器件上，由比较法确定其透射率。光程差越大，能见度越小。
（3）大气散射仪
应用透射仪需要基线，不适合高山、沿海、船舶台站使用。大气散射仪的主要原理是光脉冲发射机发射光脉冲信号，被空气散射后，由接收机接收。光敏元件把光脉冲转换成电脉冲，由记录器和显示器给出能见度值。电脉冲信号越强，能见度越小。
16 请写出水平均一大气的目标物亮度方程，并说明方程各项的意义（3.5）。
17请写出人眼所见目标物的总视亮度方程，并说明方程各项的意义（3.12）。
18 请写出目标物—水平天空背景亮度对比度衰减规律方程，并说明各项意义（3.14）。
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L B B e σ-='00(1)L L L L L H B B B B e B e σσ--=+=+-0L
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航概复习知识要点
航空航天概论要点 第一章航空航天发展概况 1.1 航空航天基本概念 航空：载人或不载人的飞行器在地球大气层中的航行运动。航空按其使用方向有军用航空和民用航空之分。军用航空泛指用于军事目的的一切航空活动，主要包括作战、侦察、运输、警戒、训练和联络救生等。民用航空泛指利用各类航空器为国民经济服务的非军事性飞行活动。民用航空分为商业航空和通用航空两大类。航天是指载人或不载人的航天器在地球大气层之外的航行活动，又称空间飞行或者宇宙航行。航天实际上又有军用和民用之分。 1.2 飞行器的分类、构成与功用 在地球大气层内、外飞行的器械称为飞行器。在大气层内飞行的飞行器称为航空器。 1.3 航空航天发展概况 1783年6月5日，法国的蒙哥尔费兄弟用麻布制成的热气球完成了成功的升空表演。
1852年，法国人H.吉法尔在气球上安装了一台功率约为2237W的蒸汽机，用来带动一个三叶螺旋桨，使其成为第一个可以操纵的气球，这就是最早的飞艇。 1903年12月17日，弟弟奥维尔·莱特，驾驶“飞行者”1号进行了试飞，当天共飞行了4次，其中最长的一次在接近1min的时间里飞行了260m的距离。这是人类历史上第一次持续而有控制的动力飞行。 1947年10月14日，美国X-1研究机，首次突破了“声障”。 火箭之父：俄国的K.齐奥尔科夫斯基 1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星从苏联的领土上成功发射。 1969年7月20日，“阿波罗”11号飞船首次把两名航天员N.阿姆斯特朗和A.奥尔德林送上了月球表面。 1986年1月28日，“挑战者”号发射升空不久即爆炸，7名航天员全部罹难。 2003年美国当地时间2月1日，载有7名航天员的“哥伦比亚”号航天飞机结束任务返回地球，在着陆前16分钟发生意外，航天飞机解体坠毁，机上航天员全部罹难。 1.4 我国的航空航天工业 新中国自行设计并研制成功的第一架飞机是歼教1。 我国自行设计制造并投入成批生产和大量装备部队的第一种飞机是初教6。 我国第一架喷气式战斗机是歼5型飞机，是一种高亚声速歼击机。 歼6飞机是我国第一代超声速战斗机，可达1.4倍声速。 我国第二代超声速战斗机包括歼7和歼8系列。 歼8系列飞机的研制成功，标志着我国的军用航空工业进入了一个自行研究、自行设计
浅谈大气探测技术
浅谈大气探测技术 摘要:大气探测是利用各种探测手段对大气中的物理过程和物理现象及气象要素等进行观测、探 测并使用不同的载体记录下来。大气探测所获取的气象记录、资料是进行天气预报、气候分析、 气象科学研究和为各行各业服务的基础。近年来，随着自然科学与技术的进步，国际气象探测 技术也取得了显著的发展。本文在此阐述了以下几种探测技术。. 关键词: 大气探测技术气象探测. 大气探测又称气象观测，是对地球大气圈及其密切相关的水圈、冰雪圈、岩石圈（陆面）、生物圈等的物理、化学、生物特征及其变化过程进行系统的、连续的观察和测定，并大气探测对获得的记录进行整理的过程。气象观测是气象科学的重要分支,它将基础理论与现代科学技术相结合，形成多学科交叉融合的独立学科，处于大气科学发展的前沿。气象观测信息和数据是开展天气预警预报、气候预测预估及气象服务、科学研究的基础，是推动气象科学发展的源动力。发展一体化的气象综合观测业务是气象事业发展的关键。 大气探测主要包括：地面观测、高空探测、特种观测和遥感探测等。 1、地面气象观测主要是对近地层范围内的气象要素进行观察和测定，大气探测主要观测的项目有：气温（离地1.5米高处，百叶箱内的气温）、地温、湿度、气压、风（包括风向风速）、云、天气现象、能见度、降水、蒸发量、日照时数、太阳辐射等。 2、高空气象探测一般是用探空气球携带探空仪器升空进行，可测得不同高度的大气温度、湿度、气压，并以无线电信号发送回地面。利用地面的雷达系统跟踪探空仪的位移还可测得不同高度的风（风向、风速）。 3、特种观测主要包括大气本底观测、酸雨观测、臭氧观测、紫外线观测等。遥感气象探测主要是利用气象卫星、雷达等设备进行气象要素探测。 下面介绍三种具体的大气探测技术： 一、利用微波折射率仪探测 探测对流层中大气时，折射率仪是众多测试手段中的唯一一种直接测量大气折射率的设备。它的研制可上溯到40年代。历史上有以谐振腔为传感器和以电容为传感器的两类折射率仪。后者虽重量轻，但其精度相对较低。目前常用的是前一种。以谐振腔测量空气折射率的原理是，通过测量谐振腔内空气折射率变化δN引起的谐振频率f的变化量盯来得到空气折射率N。δN=-δf/f。典型的仪器是3公分微波折射率仪，这种仪器的特点是测量精度高、响应速度快，其测量精度一般都达到IN单位，采样速度可在100次/秒以上。仪器稳定度可达士10-7/℃。采样腔的开口部分使折射率仪能够瞬间响应空气的折射率变化。它在雷达定位等系统的工作中是大气结构精确测定的必需设备。目前美国、前苏联、英国、法国、日本、印度等国都拥有微波折射率仪，并且在评价大气对雷达系统和通信系统的影响中，一直进行机载测量。
(完整版)大气探测学习题整理
大气探测从原理上区分有哪几种方法？ 大气探测从原理上一般分为直接测量和遥感测量 直接测量：探测器（感应）直接放入大气介质中，测量大气要素。直接测量包括现场测量和遥测两种方式。遥感探测：通过大气中传播的要素信息反演出大气要素的时空分布。遥感测量课一份为主动遥感和被动遥感 大气探测的”三性”要求是哪些?如何保证大气探测资料的代表性和可比性？ 三性：准确性、代表性、比较性。准确性反映测量值与真实状况的差别，我们希望准确性要适当的高（即误差要小到慢速使用目的的要求）。代表性是指所测得的某一要素值，在所规定的精度范围内，不仅能够反映观测站该要素的局地情况，而且能够代表观测站周围一定范围内该要素的平均情况。代表性分为空间代表性和时间代表性，指观测资料所能代表的空间范围是时间间隔。我们对观测资料的代表性要求，与分析和应用的各种现象的时间和空间尺度两者均有关 代表性分为空间代表性和时间代表性。要保证大气探测资料的空间代表性，原则上要确定台站地形具有典型性。站址的选择、观测站的建立要防止局地地形地物造成大气要素不规则变化。一般说来，平原地区的台站资料代表性较好，山区、城市台站资料代表性较差。要保证时间代表性，则要保证大气要素观测的同时性 要保证大气探测资料的可比性，则要求观测时间、观测方法、仪器类型、观测规范、站台地理纬度、地形地貌条件等的一致性 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？ 由淡积云-浓积云-秃积雨云-鬃积雨云的对流增强时依次发展形成的为低空积状云的四个阶段。当对流减弱，云内下沉气流占主导作用时，云体将逐渐瓦解消散，演变成其它的云。（1）淡积云；云的个体不大，轮廓清晰，底部较平，顶部呈圆弧形凸起，垂直发展不旺盛，云底较扁平，薄的云块呈白色，厚的云块中部有淡影。分散在空中，晴天常见。浓积云：云的个体高大，轮廓清晰，底部较平、阴暗，垂直发展旺盛，垂直高度一般大于水平宽度，顶部呈圆弧形重叠凸起，很象花椰菜。秃积雨云：这种云是浓积云向鬃积雨云发展的过渡阶段。云顶已开始冻结，云顶花椰菜形的轮廓渐渐模糊，丝絮状结构还不太明显，云体其余部分仍具有浓积云特征。这是积雨云的初始阶段，存在时间较短促。鬃积雨云：这种云是积雨云发展的成熟阶段。由秃积雨云发展而成。云顶白色，丝絮状结构明显，常呈马鬃状和铁砧状，底部阴暗，气流混乱 云的观测的主要内容是什么？ 主要内容是判定云状、估计运量、测定云高、选定云码 简述云形成的基本过程 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，二者缺一不可。大气中一般不缺乏凝结核，因此，形成云的最关键问题，还在于应有水汽的过饱和 气象能见距离为10千米，问在10千米处有一以天空为背景视角大于30′的白色建筑物是否能见？为什么？ 不能。能见度是指视力正常（对比视感阈为0.05）的人，在当时天气条件下，能够从天空背景中看到和辨认出目标物（黑色，大小适度）的最大水平距离；所以在10千米处有一以天空未背景视角大于30°的白色建筑物不能看见 浮尘与霾、霾与轻雾的区别 形成浮尘的沙尘是由远处传播而来，而霾不是。一般浮尘的能见度更小，并且垂直能见度也不大。霾常出现在干燥时期，浮尘不一定。霾和轻雾的组成不同，霾是大量沙尘漂浮在空气
控制测量复习题以及答案
《控制测量学》试题参考答案 一、名词解释： 1、子午圈：过椭球面上一点的子午面同椭球面相截形成的闭合圈。 2、卯酉圈：过椭球面上一点的一个与该点子午面相垂直的法截面同椭球面相截形成的闭合的圈。 3、椭园偏心率：第一偏心率 a b a e 2 2- =第二偏心率 b b a e 2 2- =' 4、大地坐标系：以大地经度、大地纬度和大地高来表示点的位置的 坐标系。 P3 5、空间坐标系：以椭球体中 心为原点，起始子午面与赤道面交线为X轴，在赤道面上与X轴正 交的方向为Y轴，椭球体的旋转轴为Z轴，构成右手坐标系O-XYZ。 P4 6、法截线：过椭球面上一点的法线所作的法截面与椭球面相截形成 圈。 P9 7、相对法截线：设在椭球面上任意取两点A和B，过A点的法线所 作通过B点的法截线和过B点的法线所作通过A点的法截线，称为 AB两点的相对法截线。 P15 8、大地线：椭球面上两点之间的最短线。 9、垂线偏差改正：将以垂线为依据的地面观测的水平方向观测值归 算到以法线为依据的方向值应加的改正。 P18 10、标高差改正：由于照准点高度而引起的方向偏差改正。 P19 11、截面差改正：将法截弧方向化为大地线方向所加的改正。 P20 12、起始方位角的归算：将天文方位角以测站垂线为依据归算到椭 球面以法线为依据的大地方位角。 P22 13、勒让德尔定理：如果平面三角形和球面三角形对应边相等，则 平面角等于对应球面角减去三分之一球面角超。 P27 14、大地元素：椭球面上点的大地经度、大地纬度，两点之间的大 地线长度及其正、反大地方位角。 P28 15、大地主题解算：如果知道某些大地元素推求另外一些大地元素， 这样的计算称为大地主题解算。 P28
大气科学概论知识梳理大气基础知识
大气科学概论知识梳理（大气的基本知识）一、地球大气成分由三个部分组成Clean Air【没有水汽和悬浮物的空气称为干洁空气】①干洁大气（即干空气）Moisture 水汽（滴）② Impurity 悬浮在大气中的固液态杂质③ 二、低层大气的各种主要成分N2)：氮气（①存在方式：以蛋白质的形式存在于有机体中。作用：是有机体的基本组成部分，也是合成氮肥的基本原料。）：氧气（O2②是人类和动植物维持生命活动的极为重要的气体；积极参加大气中的许多化学过程；对有机物质的燃烧、腐败和分解起着重要的作用。）：臭氧（O3③ 时空变化：最大值出现在春季，最小值出现在夏季。 空间变化：平：由赤道向两极增加。水 ，含量极少。～60km 垂直：55 ，达最大值，形成臭氧层；～25km 20 15km以上，含量增加特别显著；12 ～ 10km向上，逐渐增加；从 近地面，含量很少； 臭氧的作用： 对紫外线有着极其重要的调控制作用。a. 对高层大气有明显的增 b. 温作用。 CO2) 二氧化碳（④ 空间变化：水平：城市大于农村；
垂直：0～20km，含 量最高；20km 以上，含量显 著减少。 作用： a.绿色植物进行光合作用不可缺少的原料。 b.强烈吸收长波辐射（地面辐射、大气辐射），使地面保持较高的温度，产生“温室效应”。 三、水汽来源：主要来自江、河、湖、海、潮湿陆面的水分蒸发以及植物表面的蒸腾。① ②时空变化：时间：夏季多于冬季 空间：一般低纬多于高纬，下层多于上层。 ③作用： a.在天气气候变化中扮演了重要角色。 b.能强烈吸收地面放射的长波辐射并向地面和周围大气放出长波辐射，对大气起着“温室效应”。 四、大气中的杂质 在大气中悬浮着的各种固体和液体微粒（包括气溶胶粒子和大气污染物质两大部分）。 气溶胶的作用： ①吸收太阳辐射，使空气温度增高，但也削弱了到达地面的太阳辐射； ②缓冲地面辐射冷却，部分补偿地面因长波有效辐射而失去的热量； ③降低大气透明度，影响大气能见度； ④充当水汽凝结核，对云、雾及降水的形成有重要意义。 五、气温、 ①定义：表示大气冷热程度的物理量，反映一定条件下空气分子平均动能大小。 通常指距地面1.5m高处百叶箱中的空气温度。 ②单位：摄氏度（℃）温标；绝对温标，以K表示；华氏温标：℉，水的沸点为212℉ ③单位换算：
大气探测技术专业实习总结范文
《浙江大学优秀实习总结汇编》 大气探测技术岗位工作实习期总结 转眼之间，两个月的实习期即将结束，回顾这两个月的实习工作，感触很深，收获颇丰。这两个月，在领导和同事们的悉心关怀和指导下，通过我自身的不懈努力，我学到了人生难得的工作经验和社会见识。我将从以下几个方面总结大气探测技术岗位工作实习这段时间自己体会和心得： 一、努力学习，理论结合实践，不断提高自身工作能力。 在大气探测技术岗位工作的实习过程中，我始终把学习作为获得新知识、掌握方法、提高能力、解决问题的一条重要途径和方法，切实做到用理论武装头脑、指导实践、推动工作。思想上积极进取，积极的把自己现有的知识用于社会实践中，在实践中也才能检验知识的有用性。在这两个月的实习工作中给我最大的感触就是：我们在学校学到了很多的理论知识，但很少用于社会实践中，这样理论和实践就大大的脱节了，以至于在以后的学习和生活中找不到方向，无法学以致用。同时，在工作中不断的学习也是弥补自己的不足的有效方式。信息时代，瞬息万变，社会在变化，人也在变化，所以你一天不学习，你就会落伍。通过这两个月的实习，并结合大气探测技术岗位工作的实际情况，认真学习的大气探测技术岗位工作各项政策制度、管理制度和工作条例，使工作中的困难有了最有力地解决武器。通过这些工作条例的学习使我进一步加深了对各项工作的理解，可以求真务实的开展各项工作。 二、围绕工作，突出重点，尽心尽力履行职责。 在大气探测技术岗位工作中我都本着认真负责的态度去对待每项工作。虽然开始由于经验不足和认识不够，觉得在大气探测技术岗位工作中找不到事情做，不能得到锻炼的目的，但我迅速从自身出发寻找原因，和同事交流，认识到自己的不足，以至于迅速的转变自己的角色和工作定位。为使自己尽快熟悉工作，进入角色，我一方面抓紧时间查看相关资料，熟悉自己的工作职责，另一方面我虚心向领导、同事请教使自己对大气探测技术岗位工作的情况有了一个比较系统、全面的认知和了解。根据大气探测技术岗位工作的实际情况，结合自身的优势，
大气探测学复习思考题版
大气探测学复习思考题（2011版）一、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
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？
气象基础知识培训中期学习总结
气象基础知识培训中期学习总结 XX年3月，我来到气象培训中心参加第十一期全国气象基础知识培训班，我们这个班是由一半文科生一半理科生组成，学生基础参差不齐，培训中心的老师按照中国气象局制定的培训大纲，结合我们的实际情况，尽可能的以我们能接受的方式进行教学。培训已至中期，总结如下。 一、学习大气科学基础知识，了解天气过程基本原理。 目前为止，我们开设了《天气学原理》、《气象学》、《气候学》、《动力气象学》、《气候学概论》这四门基础课程，通过这些课程，学习大气科学基础知识。在《天气学原理》中，学习了大气环流的概念和原理，知道了热力环流、经圈环流和季风的特点；明白了气团和锋的概念分类及特点，并了解了几种锋面天气；学习了气旋反气旋以及影响我国天气的气旋活动，学习了强天气和暴雨的天气过程。在《气象学》中，了解了地球大气的成分和分布、大气的分层和结构、大气静力学原理、热力学过程、空气的水平运动以及大气辐射学等气象学的理论基础。在《动力气象学》中，我们学习到了大气运动的几个重要的力和运动方程，明白大气运动的基本原理。《气候学概论》中，学习了气候系统的几个部分，学习了大气圈、水圈、冰雪圈以及人类活动对气候的影响，了解到了全球气候变暖的趋势。这些大气科学的基础知识和基本原理为我们今后进一步学习打下了基础。 二、讨论当前热门气象课题，了解公共气象服务常识
在学习过程中，老师不但传授一些基础知识，而且还结合实际和我们讨论了大气科学的最新热点话题。比如应对气候变化的课题，让我们认识到人类活动所造成的温室气体排放是引起全球气候变暖的主要根源，虽然我们不能改变这一趋势，可以通过节能减排来延缓气候变暖趋势。针对当前日本的地震海啸所引起的核危机，让我们了解到核危机过程中气象要素的观测以及有害物质的监测，明白了气象工作在其中发挥的重要作用。同时，给我们开设了公共气象服务专题讲座，请到**省局减灾处的领导为我们讲解公共气象服务的有关知识，了解到气象为公众服务的方式和渠道，探讨了如何进一步做好公共气象服务，提升气象部门在防灾减灾和服务民生中的地位和作用。这些课题，为我们提供了学习气象的一把钥匙，让我们进一步体会到气象与人类生活的密切关系。 三、参与高空探测实习，了解高空观测基本流程 经过高空气象观测的理论学习，我们进行了高空气象观 测实习。在实习的一个周里，每天早上和晚上跟着高空气象站的工作人员学习高空气象观测的基本流程，进行实地观测，学习观测气象要素的基本方法，在老师的带领下，通过实际操作，学会施放高空探测气球。虽然时间不长，但是也有收获，增加了对气象观测工作的感性认识，为进一步学习理论打下基础。 四、理解气象工作的辛苦，增强作为气象人的自豪感 在理论学习和高空观测实习中，我深刻地体会到气象工
大类招生共用《大气探测学》知识点总结
《大气探测学》知识点总结 说明： 1、不要求记住公式，试卷上会给出公式，但需明白公式中各项意义 2、考题题型有判断题、填空题、单选题、简答题与计算题 复习提纲： 一.绪论 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(以及化学成分)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。 大气探测的发展历史 始创时期（16世纪之前） 相风乌、雨量器、风压板等 地面气象观测发展阶段（ 16世纪末开始） 1593年，意大利人伽里略发明了气体温度表 1643年，托里拆利发明了水银气压表 1783年，瑞士德索修尔发明了毛发湿度表 高空气象探测发展阶段（ 18世纪末开始） 二十世纪初，无线电探空仪 四十年代中期，气象火箭 大气遥感发展阶段（ 20世纪40年代开始） 二十世纪四十年代初，天气雷达 1960年4月，气象卫星 我国气象探测的组织 基准气候站：一般300-400公里设一站 基本气象站：一般不大于150公里设一站 一般气象站：一般50公里左右设一站 高空气象站：一般300公里设一站，每天探测2次或3-4次。(8:00,20:00北京时) 大气探测原理 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。如：温度表 遥感探测：根据大气中声、光、电磁波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。可以分为主动遥感和被动遥感两种方式。如：雷达卫星 大气探测仪器的性能指标和误差 准确度：仪器的测量值（已做各种订正后）与真值的符合程度。准确度考察的是测量值与实际值的接近程度。反映的是系统误差和随机误差的合成大小，常用相对误差来表示，其值越小，准确度越高。 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。 惯性（滞后性）：具有两重性，一般要求惯性的大小由观测任务所决定 自动平均能力：探空仪惯性小；湍流探测惯性很小；地面气象台站观测惯性适当大点 分辨率：仪器的分辨率——导致一个测量系统响应值变化的最小的环境改变量，它和量程及
最新大气探测学复习题
大气探测学复习题 1、大气探测按照探测方法分：目测（云、能、天）、直接探测（探测仪 器与被测大气直接接触，如玻璃液体温度表测量气温的方法。目前直接探测正向遥测方向发展，如自动站的温度传感器）和遥感（又称间接探测，指仪器与被测大气不直接接触进行的探测，分为主动遥感和被动遥感）三种。 2、大气探测按照探测范围分：地面气象观测和高空气象探测两种。按 照探测平台分：地基探测、空基探测和天基探测。按照探测时间分：定时观测和不定时观测。WMO又把定时观测分为基本天气观测和辅助天气观测，两者均参与全球气象资料的交换。 3、一个比较完整的现代化大气探测系统，包括探测平台（基础）、探测 仪器（核心）、通讯系统（纽带）、资料处理系统（不可或缺）。 4、大气探测学主要研究内容：研究大气探测系统的建立原则和方法， 以便获得有代表性的全球三维空间分布的气象资料；制定大气探测技术规范来统一各种观测技术和方法，使其标准化，确保气象资料具有可比较性；研制探测仪器标准计量设备，制定计量校准方法，确保测量结果的准确性。 5、传感器或测量系统的校准是确定测量数据有效性的第一步。校准是 一组操作，是指在特定条件下，建立测量仪器或测量系统的指示值雨相应的被测量（即需要测量的量）的已知值之间的关系。主要确定传感器或测量系统的偏差或平均偏差、随机误差、是否存在任何阈值或非线性响应区域、分辨率和滞差。 6、校准结果有时可以用一个校准系数或一序列校准系数表示，也可以 采用校准表或校准曲线表示。 7、随机误差是不可重复的，也是不可消除的，但是它能够通过在校准 时采用足够次数的重复测量和统计方法加以确定。 8、根据国际标准化组织（ISO）的定义，标准器可分基准、二级标准、 国际标准、国家标准、工作标准、传递标准、移运式标准等。基准设置在重要的国际机构或国家机构中。二级标准通常设置在主要的校准实验室中。工作标准通常是经过用二级标准校准的实验室仪器。工作标准可以再野外场地作为传递标准使用。传递标准既可用于实验室也可在野外场地使用。
《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。 ③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。 ④模拟实验。有风洞模拟和水槽模拟。风洞模拟大气层边界层风、温及区域流场状况。水槽模拟大气层环流、洋流、建筑物周围环境流场特征。可调控温度场，模拟大气边界层的温度层结。 4．大气探测仪器的性能包括那几个？ ①精确度。即测量值与实际值的接近程度。又包括仪器的精密度和准确度。精密度考察的是连续测量值彼此相互间的接近程度。准确度考察的是测量值与实际值的接近程度。探测仪器的精确度取决于感应元件的灵敏度和惯性。 ②灵敏度。即单位待测量的变化所引起的指示仪表输出的变化。 ③惯性（滞后性）。即仪器的动态响应速度。具有两重性，大小由观测任务所决定。 ④分辨率。即最小环境改变量在测量仪器上的显示单位。 ⑤量程。即仪器对要素测量的最大范围。取决于所测要素的变化范围。 5．如何保证大气探测资料的代表性和可比性？ 代表性分为空间代表性和时间代表性。要保证大气探测资料的空间代表性，原则上要确定台站地形具有典型性。站址的选择、观测站的建立要防止局地地形地物造成大气要素不规则变化。一般说来，平原地区的台站资料代表性较好，山区、城市台站资料代表性较差。要保证时间代表性，则要保证大气要素观测的同时性。 要保证大气探测资料的可比性，则要求观测时间、观测方法、仪器类型、观测规范、站台地理纬度、地形地貌条件等的一致性。 第2章云的观测
测量学复习要点
第一章绪论 1、测量学：测量学是一门研究地球的形状和大小，以及测定地面点的位置和高程，将地球 表面的地形及其他信息测绘成图的学科。 2、测量学的任务有：测绘、测设、地形图应用 3、水准面：静止海水面所形成的封闭曲面（水准面上处处与重力方向垂直，通过任何高度 的一个点都有一个水准面，因而水准面有（无数）个。 4、大地水准面：平均海平面向陆地延伸所形成的闭合水准面称为大地水准面 5、高程：地面点至大地水准面的垂直距离称为绝对高程或海拔，简称高程。 6、（大地水准面）和（铅垂线）是测量依据的基准面和基准线。 7、一般而言，普通测量工作的目的就是（测定地球表面的地形并绘制成图） 8、测量的基本问题就是（测定地面点的平面位置和高程） 9、测量的基本工作是（距离测量、角度测量、高程测量） 10、测量工作应遵循的基本原则： 在测量的布局上，是“由整体到局部”； 在测量次序上，是“先控制后碎部”； 在测量精度上，是“从高级到低级”。 11、简答：为什么要进行多余观测？ 偶然误差产生的原因十分复杂，又找不到完全消除其影响的办法，观测结果中就不可避免存在着偶然误差的影响。因此，在实际测量工作中，为了检核观测值中有无错误，提高成果的质量，必须进行多余观测，即观测值的个数多于确定未知量所必须的个数。 第二章水准测量 1、水准测量的基本原理是（水准测量）：水准测量是利用水准仪提供的水平视线测出地面 上两点间的高差，根据已知点的高程推算出未知点的高程。 2、简答：水准测量核心、目的、关键分别是什么？
核心：测定高差目的：推算高程关键：视线水平 3、DS3型水准仪由（望远镜、水准器、基座）三部分构成。 4、简答：水准仪使用的步骤：安置→粗平→瞄准→消除视差→精平→读数（4位数） 5、水准路线：（1）闭合水准路线（2）附合水准路线（3）支水准路线 6、简答：为什么要把水准仪安置在与两尺距离大致相等处进行观测？ 大地水准面是一个曲面，只有当水准仪的视线与之水平时，才能测出两点间的真正高差。在实际测量中，一般采取前后视线距离大致相等来抵消地球曲率和大气折光误差。 7、水准仪应满足： （1）圆水准器轴平行于仪器的竖轴； （2）十字丝横丝垂直于竖轴； （3）水准轴平行于视准轴。 8、课后第9题。将水准仪安置在A、B两点等距离处，测得高差h = ―0.350m，设仪器搬到前视点B附近时，后视读数a = 0.952m，前视读数b = 1.340m，试问水准管是否平行于视准轴？如果不平行，当水准管气泡居中时，视准轴是向上倾斜还是向下倾斜？如何校正？ 答：①因为a-h=0.952-(-0.350)=1.302m≠b 所以水准管轴不平行视准轴。 ②b-1.302=1.340-1.302=0.038m 当水准管气泡居中时，视准轴是向上倾斜。 ③转动微倾螺旋，使中丝对准正确的前视读数，此时视准轴已处于水平位置，但水准气泡却偏离了中心，为了使水准轴也处于水平位置，即使水准轴与视准轴平行，可用校正针拨动水准管一端的上、下两个校正螺丝，使气泡居中即可。并反复进行，直至符合要求为止。 第三章角度测量 1、水平角：由一点到两个目标的方向线垂直投影在水平面上锁构成的角度，称为水平角。 2、竖直角：在同一竖面内，瞄准目标的倾斜视线与水平视线间的夹角称为竖直角 3、DJ6 经纬仪：照准部、水平度盘、基座。
大气科学概论知识梳理[大气基础知识](可编辑修改word版)
大气科学概论知识梳理（大气的基本知识） 一、地球大气成分由三个部分组成 ①干洁大气（即干空气）C l ea n A i r【没有水汽和悬浮物的空气称为干洁空气】 ②水汽（滴）M o i s t u r e ③悬浮在大气中的固液态杂质I m p u r i t y 二、低层大气的各种主要成分 ①氮气（N2)： 存在方式：以蛋白质的形式存在于有机体中。 作用：是有机体的基本组成部分，也是合成氮肥的基本原料。 ②氧气（O2）： 是人类和动植物维持生命活动的极为重要的气体； 积极参加大气中的许多化学过程； 对有机物质的燃烧、腐败和分解起着重要的作用。 ③臭氧（O3）： 时空变化： 最大值出现在春季，最小值出现在夏季。 空间变化： 水平：由赤道向两极增加。 垂直：55～60km，含量极少。 20～25km，达最大值，形成臭氧层； 12～15km 以上，含量增加特别显著； 从 10km 向上，逐渐增加； 近地面，含量很少； 臭氧的作用： a.对紫外线有着极其重要的调控制作用。 b.对高层大气有明显的增 温作用。 ④二氧化碳（C O2) 空间变化： 水平：城市大于农 村； 垂直：0～20km，含 量最高；20km 以上，含量显 著减少。 作用： a.绿色植物进行光合作用 不可缺少的原料。 b.强烈吸收长波辐射（地 面辐射、大气辐射）， 使地面保持较高的温 度，产生“ 温室效
应”。 三、水汽 ①来源：主要来自江、河、湖、海、潮湿陆面的水分蒸发以及植物表面的蒸腾。 ②时空变化： 时间：夏季多于冬季 空间：一般低纬多于高纬，下层多于上层。 ③作用： a.在天气气候变化中扮演了重要角色。 b.能强烈吸收地面放射的长波辐射并向地面和周围大气放出长波辐射，对大气起着“温室效应”。 四、大气中的杂质 在大气中悬浮着的各种固体和液体微粒（包括气溶胶粒子和大气污染物质两大部分）。 气溶胶的作用： ①吸收太阳辐射，使空气温度增高，但也削弱了到达地面的太阳辐射； ②缓冲地面辐射冷却，部分补偿地面因长波有效辐射而失去的热量； ③降低大气透明度，影响大气能见度； ④充当水汽凝结核，对云、雾及降水的形成有重要意义。 五、气温、 ①定义：表示大气冷热程度的物理量，反映一定条件下空气分子平均动能大小。 通常指距地面1.5m高处百叶箱中的空气温度。 ②单位：摄氏度（℃）温标；绝对温标，以 K 表示；华氏温标：℉，水的沸点为212℉ ③单位换算：o C =5 ( o F - 32) 9 K =o C + 273.15 o F =9 o C + 32 5 ④百叶箱的设置条件： 1.全为白色 2.四周全为百叶 3.离地面1.5m
大气探测学能见度知识点
大气探测学 第3章能见度的观测 1、能见度主要受悬浮在大气中的固体和液体微粒引起的大气消光的影响。其估计值依赖于个人的视觉和对“可见”的理解水平，同时受光源特征和透射率的影响。 2、能见度概念得到广泛应用，一是因为它是表征气团特性的要素之一，二是因为它是与特定判据或特殊应用相对应的一中业务性参量。 3、一般意义上的能见度，是指目标物的能见距离，即观测目标物时，能从背景上分辨出目标物轮廓和形体的最大距离。当能从背景上分辨出目标物轮廓和形体时，通常称目标物“能见”。 4、目标物的最大能见距离有两种定义法。一种是消失距离，它是指当观测者逐渐退离目标物，直至目标物从背景上可以辨别时的最大能见距离。另一种是发现距离，它是指当观测者从远处逐渐走近目标物，直至将目标物从背景上辨认出来时的最大能见距离。 5、目标物的消失距离要比发现距离大。 6、按照观测者与目标物的相对位置，能见度分为水平能见度、垂直能见度和倾斜能见度。 7、垂直能见度和倾斜能见度对地面向上观测云或其他空中目标物以及从空中向下观测目标物有影响。 8、能见度影响因子：目标物的背景的亮度对比、观测者的视力—对比视感阈（白天）、大气透明度。 9、目标物和背景的色彩不同也影响到能见与否，但色彩的感觉只有在足够的光亮度条件下才能产生。亮度对比相对于色彩对比在目标物识别中显得更重要，是起决定作用的因素。 10、最小亮度的对比值叫做人眼的对比视感阈，取决于两个因素：视场内照明情况，即场光亮度；目标物视张角。场光亮度越低，目标物视张角越小。白天，对比视感阈变化不大，黄昏时，对比视感阈迅速增大。 11、柯什密得提出将0.02作为正常视力的人，在白昼野外，观测比较大的物体（如视张角大于0.5°）时的对比视感阈值，此值对应于消失距离值。而对应于发现距离，对比视感阈可取为0.05。 12、在白天光照条件下眼睛的感光效率在波长为550nm时达到最大值。在夜间暗光条件下，最大感光效率与507nm波长相对应。 13、大气透明程度是影响能见度的主要因子。 14、大气中气体分子及悬浮微粒通过散射、吸收及反射等机制对光起衰减作用，导致目标物固有亮度减弱，这一现象称之为物光减弱。 15、空气元对场入射光的散射，使空气层本身有了亮度，从而使空气层像一层亮纱附加在目标物上，使目标物亮度增强，这一现象称之为气幕光增强。 16、纯大气分子影响时，最大能见度可达277km，而在雾和沙尘暴天气中的能见度可低达几十米，甚至只有几米。 17、目标物的能见与否与目标物和背景的亮度对比有关。由于大气中分子和悬浮微粒的影响，人眼见到的目标物亮度（称之为视亮度）与目标物固有亮度是不一样的，同样，背景的视亮度与其固有亮度也不同。 18、气幕光的强度随着水平空气柱长度的增加而增加，当空气柱为无穷长时，此
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工程测量学知识点
工程测量学知识点 1.工程测量学：（定义）是研究工程建设在勘测设计、施工过程和运营管理阶段所进行的一 切测量工程的学科。(任务)是一门应用科学，它是研究地球空间内具体几何实体测量和抽象几何实体测量的理论、方法与技术。 2.工程测量的实施三个阶段及基本任务 （a）规划设计阶段：向设计者提供所需的地形图。一般使用1：5000地形图用于初级规划设计（b）施工建设阶段：利用已知点来确定未知点的位置，也就是根据施 工要求在现场标定工程建筑物特征点的位置，作为实地修建的根据。（c）经营管 理阶段：工程建筑物的变形观测。为了解安全及稳定情况，需要定期对工程建筑 物的位移、沉移、倾斜和摆动进行变形监测。 3.点的平面位置放样的方法及分别用于何场合 （a）直角坐标法：是根据直角坐标原理，利用纵横坐标之差。测设点的平面位置。适用于施工控制网为建筑方格网或建筑基线的形式，且量距方便的建筑施工场地。 （b）极坐标法：根据一个水平角和一段水平距离，测设点的平面位置。适用于量距方便，且待测设点距控制点较近的建筑施工场地。 （c）角度交会法：是在两个或多个控制点上安置经纬仪，通过测设两个或多个已知水平角角度，交会出点的平面位置。适用于待测设点距控制点较远，且量距较困难的建筑施工场地。（d）距离交会法：是由两个控制点测设两段已知水平距离，交会定出点的平面位置。适用于待测设点至控制点的距离不超过一尺段长，且地势平坦、量距方便的建筑施工场地。 4.选择放样方法应从哪些方面考虑？ 工程所需精度要求；自身所有的仪器设备条件；现场条件；放样程序的情况；现有的技术水平情况。 4.建筑施工测量（定义）：就是根据图纸上设计的建、构筑物平面位置x、y和高程H按一 定精度放样到实地上，作为施工的依据，并在施工过程中进行一系列测量工作。 5.施工放样：通常人们把这种将图上内容按设计要求在实地上确定下来的测量工作。 6.施工控制网：为工程建设和施工放样而专门布设的测量控制网。分为平面控制网和高程 控制网。 7.工程建筑物的建筑限差：是指竣工后建筑物的实际位置相对设计位置的极限偏差。 8.建筑基线：是建筑场地施工控制的基准线，一般适用于建筑设计总平面图布置比较简单 的小型建筑场地。常用一字形、十字形、直角形和丁字形的形式。 9.建筑红线：建筑用地的界址是由规划部门确定的，并由拨地单位在现场直接标定用地边 界点，这些边界点的连线。其可作为建筑基线放样的依据。 10.建筑方格网：由正方形或矩形的格网组成的建筑场地施工控制网。 11.高程传递方法：利用皮数杆传递高程；利用钢尺直接丈量；吊钢尺法； 12.厂房施工测量：矩形控制网放样方案；单一厂房矩形控制网；大型工业厂房矩形控制网 放样；厂房柱列轴线测量；桩基测量。 13.铁路线路测量是什么及包括哪些内容？ 14.线路测量是为各种等级的公路、铁路等的设计和施工服务的。 15.圆曲线要素：半径R、偏角、切线长T、曲线长L、外矢距E、切曲差q。
航空气象知识点
第1-4章选择填空，名词解释；5、6章简答 选择 10个（20分）；填空 10个（20分）；名词解释 15分；电码翻译 30分；简答 10个（30分） 第一章大气的状态及运动 1、本站气压：气象台气压表直接测得的气压。由于各测站所处地理位置及海拔高度不同，本站气压常有较大差异。 2、场面气压：指航空器着陆区（跑道入口端）最高点的气压。场面气压也是由本站气压推算出来的，为了准确计算飞机起降时相对于跑道的高度。 3、场面气压高度：指飞机相对于起飞或着陆机场跑道的高度。在起飞和着陆阶段为了使气压高度表指示场面气压高度，需按场压来拔正气压式高度表，使得高度指针位于零值刻度。 4、测高仪表：无线电高度表、气压式高度表 无线电高度表：测高原理：天线向地面发射无线电波，经地面反射后，再返回飞机。测高是测量电波往返传播的时间Δt。 特点：较精确地测得飞机距地表的距离，对地形变化敏感，既是优点也是缺点。 用途：①用于校正仪表②复杂气象条件下的飞机起飞和着陆 气压式高度表：高灵敏度的空盒气压表 注意：高度表刻度盘是在标准大气条件下按照气压随高度的变化规律而确定的。 含义：在标准海平面上（气压为1个标准大气压）高度值为零。 5、理想气体状态方程 气温、气压和空气湿度的变化都会对飞机性能和仪表指示造成影响，这种影响主要是通过它们对空气密度的影响实 现的： 6、密度高度 指飞行高度上的实际空气密度在标准大气中所对应的高度。密度高度表示了密度随高度变化的特征。 密度高度对飞行的影响：低密度高度能增加飞机操纵的效率；高密度高度则降低飞机操纵的效率。 飞机操纵的效率：指飞机的操作性能，这种操作性能受大气密度影响很大。机翼的升力（或螺旋桨的推力）受其周边的空气速度和空气密度所影响，在高密度高度的地区，需要额外的动力来弥补薄空气的不足，升力下降，发动机功率下降，喷气发动机的推力下降，飞机性能变坏且起飞和降落的距离加长，上升率和升限也降低。根据实测结果，当气压维持不变，气温每升高10℃，起飞所需跑道长度增加13%，落地增加5%；反之亦然。因此同一机场，夏季所需起降距离将比冬季长。 7、基本气象要素变化对飞行的影响 （1）对高度表指示的影响 气压：实际中标准大气“零点”气压不是标准气压时
关于大气探测技术的研究理论
关于大气探测技术的研究理论 【摘要】当今的探测技术以及探测仪器的研究已经成为了大气研究的重要方面。而今,我们需要明确的一点是单纯地利用单一探测技术已经无法完成整个大气状态参数的测量,为此,我们必需进一步采用多种探测手段综合得出某一区域的大气结构。本文便根据当前国际上对于大气探测技术发展的研究成果,主要通过雷达的地基遥感以及高层大气对于探测卫星以及对于无线电缆的探测技术的发展,结合反映大气参数的气球、火箭、飞船探测方面对我国近几年间的研究进展进行回顾与展望。 【关键词】大气探测地基遥感神舟飞船探测 大气层的延伸很高,根据探测得知,自地球表面向上,一直到几千公里的高空,大气层一直有覆盖延伸。大气作为太阳同地球之间的大系统之中一个非常重要的环节存在着。目前大气层,特别是中高层的大气正吸引了无数的大气科学家和空间物理学家共同关心这一领域。尽管近年来,我们对于大气层的探测不断的加大投入,但是对于中高层大气情况的了解及其作用的研究仍旧处于比较薄弱的环节。究其原因无非是由于该层作为稀薄的中性大气,探测起来十分困难,因而探测技术的发展和探测仪器的研制一直是中高层大气研究的重要方面。本文便根据当前国际上对于大气探测技术发展的研究成果,重点对我国近几年在中高层大气探测研究方面所取得的新进展做出介绍。 1 地基遥感 我们知道,像典型的雷达具有从1到几千米长度的垂直分辨率,至于它对时间上的分辨率则可以从十分钟一直到一个小时的时间跨度。其中,中频雷达在用于测量中层和低热层高度在大气风场的应用中集合了电子密度的种种特点。它特别具备了具有设备简单、价格低廉以及运行方便和无人值守等特别突出的优点。我们知道,目前,国际上一共有多达二十多个中频雷达站运转,这些中频雷达运转站主要在北美、澳大利亚以及日本等国家和地区均有所分布。随着时间的推移,现如今,它已经成为这个区域风场和电子密度常规观测中所经常用到的主要手段。除此之外,中层大气风场参考模式的许多的重要的资料均来自与中频雷达对于数据的统计。我国的武汉中频雷达站最初是早在2000年年底的时候建成并开始成功正常的运转。经过了前后将近半年的运行,武汉中频雷达站获得了在这个高度范围的大气风场和电子密度剖面的颇为丰富的资料。由此,武汉的中频雷达的数据已被用于大气角谱、中层顶区域潮汐风、电子密度等的分析和研究。张冬娅等利用武汉中频雷达,日本的中频雷达的观测数据,分析了北纬30度地区上空60—98千米高度的中间层、低热层大气平均风的变化规律。潮汐是中层顶区域典型的大尺度扰动,潮汐、行星波和背景风场构成了中、高层大气的基本风场,并且会对中、小尺度重力波的传播产生显著的影响。张绍东等利用武汉ＭＦ雷达的观测数据,研究了中层顶(80——98KM)区域冬季潮汐振荡及其之间通过共振所引发的相互之间的作用。