大氣探測學(xué)復(fù)習(xí)題

1、-精選文檔 -大氣探測學(xué)復(fù)習(xí)題1、 大氣探測按照探測方法分：目測（云、能、天） 、直接探測（探測儀器與被測大氣直接接觸，如玻璃液體溫度表測量氣溫的方法。目前直接探測正向遙測方向發(fā)展，如自動(dòng)站的溫度傳感器）和遙感（又稱間接探測，指儀器與被測大氣不直接接觸進(jìn)行的探測，分為主動(dòng)遙感和被動(dòng)遙感）三種。2、 大氣探測按照探測范圍分： 地面氣象觀測和高空氣象探測兩種。 按照探測平臺分：地基探測、空基探測和天基探測。按照探測時(shí)間分：定時(shí)觀測和不定時(shí)觀測。 WMO 又把定時(shí)觀測分為基本天氣觀測和輔助天氣觀測，兩者均參與全球氣象資料的交換。3、一個(gè)比較完整的現(xiàn)代化大氣探測系統(tǒng)，包括探測平臺（基礎(chǔ)）、探測儀器（核

2、心）、通訊系統(tǒng)（紐帶）、資料處理系統(tǒng)（不可或缺） 。4、 大氣探測學(xué)主要研究內(nèi)容： 研究大氣探測系統(tǒng)的建立原則和方法， 以便獲得有代表性的全球三維空間分布的氣象資料；制定大氣探測技術(shù)規(guī)范來統(tǒng)一各種觀測技術(shù)和方法，使其標(biāo)準(zhǔn)化，確保氣象資料具有可比較性；研制探測儀器標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量設(shè)備，制定計(jì)量校準(zhǔn)方法，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。5、 傳感器或測量系統(tǒng)的校準(zhǔn)是確定測量數(shù)據(jù)有效性的第一步。 校準(zhǔn)是一組操作，是指在特定條件下，建立測量儀器或測量系統(tǒng)的指示值雨相應(yīng)的被測量（即需要測量的量）的已知值之間的關(guān)系。主要確定傳感器或測量系統(tǒng)的偏差或平均偏差、隨機(jī)誤差、是否存在任何閾值或非線性響應(yīng)區(qū)域、分辨率和滯差。6、校準(zhǔn)

3、結(jié)果有時(shí)可以用一個(gè)校準(zhǔn)系數(shù)或一序列校準(zhǔn)系數(shù)表示，也可以采用校準(zhǔn)表或校準(zhǔn)曲線表示。7、隨機(jī)誤差是不可重復(fù)的， 也是不可消除的， 但是它能夠通過在校準(zhǔn)時(shí)采用足夠次數(shù)的重復(fù)測量和統(tǒng)計(jì)方法加以確定。8、 根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ ISO ）的定義，標(biāo)準(zhǔn)器可分基準(zhǔn)、二級標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、工作標(biāo)準(zhǔn)、傳遞標(biāo)準(zhǔn)、移運(yùn)式標(biāo)準(zhǔn)等。基準(zhǔn)設(shè)置在重要的國際機(jī)構(gòu)或國家機(jī)構(gòu)中。二級標(biāo)準(zhǔn)通常設(shè)置在主要的校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室中。工作標(biāo)準(zhǔn)通常是經(jīng)過用二級標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室儀器。工作標(biāo)準(zhǔn)可以再野外場地作為傳遞標(biāo)準(zhǔn)使用。傳遞標(biāo)準(zhǔn)既可用于實(shí)驗(yàn)室也可在野外場地使用。9、基準(zhǔn)（或一級標(biāo)準(zhǔn)）：具有最高的計(jì)量學(xué)性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)器，無需參照其可編輯-精選文檔

4、 -他標(biāo)準(zhǔn)器。10、二級標(biāo)準(zhǔn)：通過與基準(zhǔn)進(jìn)行比對而認(rèn)定的標(biāo)準(zhǔn)器。11、國際標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)國際協(xié)議承認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)器， 在國際上作為對有關(guān)量的其他標(biāo)準(zhǔn)器定值的依據(jù)。12、國家標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)國家承認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)器， 在一個(gè)國家內(nèi)作為對有關(guān)量的其他標(biāo)準(zhǔn)器定值的依據(jù)。13、參考標(biāo)準(zhǔn)：適用在給定地點(diǎn)或給定機(jī)構(gòu)內(nèi)，通常具有最高的計(jì)量學(xué)性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)器，在該處所作的測量均有此標(biāo)準(zhǔn)器導(dǎo)出。14、工作標(biāo)準(zhǔn)：日常用于標(biāo)準(zhǔn)或核查測量儀器的標(biāo)準(zhǔn)器。15、傳遞標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行比較時(shí)用于媒介的標(biāo)準(zhǔn)器。16、移運(yùn)式標(biāo)準(zhǔn)：可運(yùn)輸?shù)讲煌攸c(diǎn)使用的標(biāo)準(zhǔn)器，有時(shí)具有特殊結(jié)構(gòu)。17、能見度、云底高度和降水不能直接用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行比較，也不能用絕對參考量進(jìn)行比較

5、。18、大氣探測經(jīng)歷了四個(gè)階段： 目測、定性階段、地面氣象觀測發(fā)展階段、高空氣象探測發(fā)展階段、大氣遙感發(fā)展階段。19、 目前減小測溫誤差的主要問題不在溫度測量傳感器和儀器本身上， 而是在于對溫度敏感元件的通風(fēng)和防輻射上。而對于濕度傳感器來說，主要提高低溫低濕下的測量性能。20、 準(zhǔn)確性：測量值于真值的一致程度， 通常用測量中的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的合成大小來描述。在現(xiàn)代誤差理論中，準(zhǔn)確性是用不確定度來表示的。21、系統(tǒng)誤差：在同一條件下， 對某一量的同一值進(jìn)行若干次測量的過程中，保持常量的誤差。其大小可有多次測量的平均值減去真值得到。系統(tǒng)誤差通過修正值加于部分修正。22、 隨機(jī)誤差：在同一條件下

6、， 對同一給定量值作多次測量時(shí)， 其大小和符號以不可預(yù)測的方式變化的那部分誤差。期大小等于測量結(jié)果減去多次測量的平均值，隨機(jī)誤差的分布接近于正態(tài)分布，及小的隨機(jī)誤差出現(xiàn)次數(shù)多，大的隨機(jī)誤差出現(xiàn)次數(shù)僅僅偶然出現(xiàn)。23、 氣象資料的準(zhǔn)確性由兩個(gè)方面的含義： 其一為單站、個(gè)別儀器測量的準(zhǔn)確性問題，其二為多站、儀器組測量值的總體準(zhǔn)確性問題，即站網(wǎng)的準(zhǔn)確性問題。24、WMO建議，站網(wǎng)中的系統(tǒng)誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)小于單站測量標(biāo)準(zhǔn)偏差的一半，這樣站網(wǎng)的總標(biāo)準(zhǔn)偏差約比單站測量標(biāo)準(zhǔn)偏差多12% 。25、即使一個(gè)準(zhǔn)確度很高的觀測儀器，在加入到現(xiàn)有觀測網(wǎng)中時(shí)， 也要進(jìn)可編輯-精選文檔 -行動(dòng)態(tài)對比觀測。26、目前國際上

7、對云量的器測， 方法主要有三種：可見光全波段法、雙（多）可見光波段法、紅外輻射法。27、利用氣球測定云底高時(shí)， 首先要選擇好氣球。 通常云層呈白色或天空較亮?xí)r，應(yīng)選用紅色氣球； 云層呈灰色或天空較暗時(shí)， 應(yīng)選用黑色氣球。氣球充氫后，應(yīng)盡快釋放，放置時(shí)間不能超過30min ，以免漏氣影響氣球升速。測定云高的氣球升速， 通常以 100m/min或 200m/min為宜。28、能見度是一個(gè)復(fù)雜的心理- 物理現(xiàn)象，主要受懸浮在大氣中的固體和液體微粒引起的大氣消光的影響。29、目標(biāo)物的最大能見距離有兩種定義法。一種的消失距離； 另一種是發(fā)現(xiàn)距離。消失距離要比發(fā)現(xiàn)距離大，氣象上通常采用的是消失距離。30、

8、 按照觀測者于目標(biāo)物的相對位置， 能見度分為水平能見度、 垂直能見度和傾斜能見度。31、影響目標(biāo)物最大能見距離的因子主要有：（1 ）目標(biāo)物和背景的亮度對比；（2 ）觀測者的實(shí)力 - 對比視感閾（白天）；正常人眼的對比視感閾決定于兩個(gè)因素，一個(gè)是視場內(nèi)照明情況，另一個(gè)是目標(biāo)物的視張角；（3 ）大氣透明程度。32、在白天光照條件下眼睛的感光效率在波長為550nm時(shí)達(dá)到最大值，在夜間暗光條件下，最大感光效率與 507nm波長相對應(yīng)。33、在純大氣分子影響時(shí)，最大能見度可達(dá) 277km 。34、推導(dǎo)視亮度及視亮度對比變化關(guān)系的方程為柯什密得定律。35、目標(biāo)物最大能見度距離由大氣消光系數(shù)、目標(biāo)物固有亮度

9、對比、 人眼對比視感閾決定。36、當(dāng)看到目標(biāo)物卻不能辨認(rèn)出它是什么時(shí)，并不能算是“能見”，但實(shí)際由于我們對周圍的目標(biāo)物已比較熟悉，因此在進(jìn)行能見度觀測時(shí)把能見度估高。37、測量散射系數(shù)的能見度儀： 后向散射能見度儀、前向散射能見度儀（發(fā)射光束和接受光束之間的夾角稱為散射角，一般選定在20 -50 之間的某一夾角，大多數(shù)選在 35 ）和積分能見度儀。38、前向散射能見度儀測量準(zhǔn)確度主要取決于系統(tǒng)的穩(wěn)定性。39、能見度儀的誤差因子： a、校準(zhǔn)誤差； b 、系統(tǒng)的電子設(shè)備的不穩(wěn)定性；c、消光系數(shù)作為低通信號進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送時(shí)受到電磁場的干擾，最好是對此類信號進(jìn)行數(shù)字化； d 、來源于日出或日落的干擾和

10、初始定向不良； e、大氣污染沾污光學(xué)系統(tǒng)； f 、距地大氣狀況導(dǎo)致不具代表性的消可編輯-精選文檔 -光系數(shù)或背離科什米得定律或使得得出的散射系統(tǒng)不同于相應(yīng)的消光系數(shù)。40、光通量的單位為流明（lm ）；光亮度的單位為坎德拉/ 平方米；光強(qiáng)的單位為坎德拉（ cd ）；照度的單位為勒克斯（lx ），1lx=1lm/m2 。41、雨主要分為間歇性、連續(xù)性、陣性和過冷卻性四種性質(zhì)。42、降雨等級劃分：雨的等級小中雨大雨暴雨大暴雨特 大雨暴雨降 mm/10.0-2425.0-4950.0-99100.0-19雨 24h10.9.9.99.9200.強(qiáng)0度 mm/2.6-8.08.1-15.16.0h2.

11、9543、颮的判定標(biāo)準(zhǔn)： 瞬時(shí)風(fēng)速突然增加8m/s以上且至少維持1min ，然后突然減小，而且在維持時(shí)間內(nèi)平均風(fēng)速不小于11m/s 。44、氣象上通常觀測的溫度參量包括空氣溫度、土壤溫度和水面溫度。 水面以下的溫度通常屬于水文學(xué)或海洋學(xué)觀測的范圍。45、 熱力學(xué)溫標(biāo)規(guī)定了一個(gè)溫度固定點(diǎn)，即水的三相點(diǎn)，規(guī)定為 273.16K 。規(guī)定理想氣體在容積固定的條件下，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)每變化 1/273.16 ，相當(dāng)于溫度變化絕對溫度 1K 。46、華氏溫標(biāo)（F）規(guī)定水的冰點(diǎn)為32度，水的沸點(diǎn)為212度。t=5/9(F-32)47、 基準(zhǔn)溫度點(diǎn)通常采用一些物質(zhì)的三相點(diǎn)、 蒸發(fā)點(diǎn)、熔點(diǎn)或凝固點(diǎn)來規(guī)定。其中與大

12、氣測量有關(guān)的基準(zhǔn)溫度點(diǎn)主要有五個(gè)，及氬的三相點(diǎn)、汞的三相點(diǎn)、水的三相點(diǎn)、鎵的三相點(diǎn)和銦的三相點(diǎn)。48、 WMO 規(guī)定，所有氣象臺站測量的近地面層氣溫的高度應(yīng)在 1.2m-2m 之間。氣溫測量應(yīng)分辨道 0.1 ，測量的準(zhǔn)確度應(yīng)達(dá)到 0.1 ，極端氣溫的準(zhǔn)確度應(yīng)達(dá)到 0.5 ，目前可以達(dá)到的準(zhǔn)確度為 0.2 。49、水銀與酒精相比，比熱容小、熱導(dǎo)系數(shù)大，且水銀的飽和蒸汽壓小、對玻璃無濕潤作用 、易提純 ，性能穩(wěn)定。但是水銀的凝固點(diǎn)只有 -38.862 ，因此不能再低溫下使用。50、 玻璃液體溫度表的主要誤差來源： a、零點(diǎn)永恒位移； b 、球部暫時(shí)變形； c、壓力變化； d 、刻度不準(zhǔn)確； e、讀

13、數(shù)方法不準(zhǔn)確； f 、熱滯效可編輯-精選文檔 -應(yīng)； g 、酒精溫度表產(chǎn)生誤差的特殊原因； h 、最高溫度表產(chǎn)生誤差的特殊原因。51、在氣象測溫范圍內(nèi)，線性關(guān)系最好的銅和鉑。52、金屬電阻溫度表的誤差主要來源于電阻敏感元件本身和測量電路兩部分。53、半導(dǎo)體熱敏電阻的主要缺點(diǎn)是電阻值與溫度成非線性關(guān)系。半導(dǎo)體熱敏電阻的測溫誤差來源于：傳感器部分和測量電路部分。54、 熱滯效應(yīng)指直接式溫度表與被測介質(zhì)接觸， 進(jìn)行熱量交換最終達(dá)到熱平衡需要一定時(shí)間的現(xiàn)象。熱滯效應(yīng)又稱熱慣性。熱滯系數(shù)的大小一方面與測溫元件的質(zhì)量、比熱容和熱交換的表面積有關(guān)，另一方面還與測溫元件和被測介質(zhì)之間的熱交換系數(shù)有關(guān)。55、溫

14、度表制成后， 熱滯系數(shù)的大小只取決于熱交換系數(shù)的大小。 熱交換系數(shù)與單位時(shí)間內(nèi)與溫度表交換熱量的空氣質(zhì)量，即通風(fēng)量有關(guān)。56、WMO 對地面氣象觀測的溫度表的要求是：當(dāng)通風(fēng)速度為 5m/s 時(shí)，熱滯系數(shù)應(yīng)在 30-60s 之間。百葉箱干濕表的時(shí)間常數(shù)約為60s ，通風(fēng)干濕表的時(shí)間常數(shù)約為 30s 。57、溫度表的熱滯系數(shù)愈大，自動(dòng)平均能力也愈強(qiáng)。58、氣溫觀測中的防輻射方法： a、采用防輻射設(shè)備； b 、采用人工通風(fēng)；c、在感應(yīng)元件表面噴涂上較高反射率的反射膜；d 、采用極細(xì)的金屬絲元件，較小測溫元件的熱容，加快熱交換。59、在氣象測量的溫度、 氣壓范圍內(nèi)，濕空氣的飽和水汽壓與同溫度的純水相的

15、飽和水汽壓一般相差在 0.5% 以內(nèi)。平常就用純水相的飽和水汽壓代替濕空氣的飽和水汽壓。目前我國采用戈夫 - 格雷奇公式來計(jì)算飽和水汽壓。60、濕空氣的露點(diǎn)溫度、 霜點(diǎn)溫度與氣溫?zé)o關(guān)， 只與濕空氣中的水汽含量有關(guān)，水汽壓愈多，露點(diǎn)溫度、霜點(diǎn)溫度愈高，越接近于當(dāng)時(shí)的氣溫。61、濕度測量方法： a 、稱量法（濕度的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)） ；b 、熱力學(xué)法（干濕法）；c、吸濕法（人發(fā)、牛腸衣、氯化鉀、碳膜、高分子濕敏電容、陶瓷濕敏）；d 、凝結(jié)法（冷凝露點(diǎn)儀、氯化鉀露點(diǎn)儀） ；e、光學(xué)法。62、干濕表中的溫度表可以是普通的玻璃液體溫度表，也可以是鉑電阻溫度表，或者是熱電偶溫度表。63、 干濕表系數(shù)（A 值）于濕

16、球球部附近的氣流速度有關(guān)。 隨著氣流速度的增加而減小，當(dāng)風(fēng)速達(dá)到 2m/s 以上時(shí)， A 值逐漸趨向一個(gè)穩(wěn)定的臨界值。 A 值與濕球球部的直徑和形狀有關(guān)。球部直徑越小， A 值越小。 A可編輯-精選文檔 -值與濕球表面是否結(jié)冰有關(guān)。濕球表面結(jié)冰， A 值減小。 A 值與氣壓、氣溫以及濕度大小有著很弱且復(fù)雜的關(guān)系。64、干濕表測濕的人為誤差：a、濕球紗布包扎不當(dāng)； b 、濕球表面污染；c、濕球加水不當(dāng)； d 、融冰實(shí)際選擇不當(dāng)； e、觀測時(shí)機(jī)不當(dāng)。65、當(dāng)濕度從0 時(shí) % 增加到100% 時(shí)，毛發(fā)的總伸長量為原有長度的2.5% 。毛發(fā)的相對伸長量隨著相對濕度的增加而減小，也就是說毛發(fā)的長度與相對

17、濕度之間為非線性關(guān)系。66、 毛發(fā)長度隨相對濕度的變化， 在增濕過程和減濕過程是不同的。 相對濕度在 35% 以上時(shí)，增濕過程的毛發(fā)伸長量比減濕過程的收縮量大； 35% 以下時(shí)，減濕過程的毛發(fā)收縮量比增濕過程的毛發(fā)伸長量大。67、毛發(fā)的長度在 1.5 時(shí)最長。68、毛發(fā)濕度表的主要誤差來源：a、毛發(fā)感濕的滯后性； b 、溫度效應(yīng)；c、低濕癱瘓。69、 高分子濕敏電容的三個(gè)特點(diǎn)： a 、濕敏電容值 C 與相對濕度 U 之間并不呈線性關(guān)系，而是一個(gè)復(fù)雜的函數(shù)關(guān)系； b 、濕敏電容值為 200pF 左右，通常在幾十到幾百皮法，主要依賴于電極的大小和電極之間的距離；c、相對濕度變化 0-100% 時(shí)，

18、電容的變化只有 50pF ，變化較小，這對測量電路提出了較高的要求。70、高分子濕敏電容的主要誤差來源：a、滯后性； b 、污染。71、冷鏡式露點(diǎn)儀誤差主要來源：a、凱爾文效應(yīng)； b 、拉烏爾效應(yīng)； c、壓力效應(yīng)； d 、相態(tài)判斷錯(cuò)誤。72、水銀氣壓表的讀數(shù)訂正主要包括：器差訂正、溫度訂正和重力訂正。73、 空盒氣壓表的主要誤差來源： 彈性后效、溫度效應(yīng)（消除或減少溫度效應(yīng)的方法：選用恒彈性合金材料，使彈性模量的溫度系數(shù)很小、雙金屬片補(bǔ)償法、殘留氣體補(bǔ)償法）74、空盒氣壓表的讀數(shù)需經(jīng)過刻度訂正、溫度訂正和補(bǔ)充訂正才能得到較準(zhǔn)確的本站氣壓。75、風(fēng)向的算術(shù)平均，需考慮風(fēng)向過“零”問題。過“零”處

19、理：（ P75 頁的計(jì)算公式及方法需掌握）76、 風(fēng)向的格雷碼轉(zhuǎn)換需掌握。77、 二進(jìn)制轉(zhuǎn)格雷碼：保留最高位，然后將第二位與第一位做異或操作，第三位與第二位的做異或操作，第四位與第三位做異或操作。二進(jìn)制格雷碼轉(zhuǎn)換成自然二進(jìn)制碼 ,其法則是保留格雷碼的最高位作為自然二進(jìn)制碼的最高位，而次高位自然二進(jìn)制碼為高位自然二進(jìn)制碼與次高位格雷可編輯-精選文檔 -碼相異或，而自然二進(jìn)制碼的其余各位與次高位自然二進(jìn)制碼的求法相類似。表 1方位 -角度 - 二進(jìn)制碼 - 格雷碼 對照表方位角度二進(jìn)制格雷碼130000001000000126000001000000113800000110000010411000

20、0100000011051400001010000111617000011000001017200000111000010082300010000001100925000100100011011028000101000011111283600000000000000078、 風(fēng)向標(biāo)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度是一個(gè)典型的衰減周期振蕩， 具有這樣特性的儀器系統(tǒng)，成為二階響應(yīng)系統(tǒng)，它在感應(yīng)風(fēng)向過程中，并不是逐漸趨近于風(fēng)向的，而是經(jīng)過一個(gè)阻尼簡諧振動(dòng)產(chǎn)生過量指示逐漸趨近于實(shí)際風(fēng)向的。79、風(fēng)向的常用轉(zhuǎn)換方法有機(jī)械、電、光電三種。80、風(fēng)向的測量誤差：啟動(dòng)誤差、動(dòng)態(tài)偏角、慣性誤差、轉(zhuǎn)換誤差和零位誤差。81、WMO規(guī)定，風(fēng)速表的距離常數(shù)為2-5m ；也就是說，對于 2-5m/s的風(fēng)速，風(fēng)速表的時(shí)間常數(shù)為1s 左右。82、 由于慣性誤差的存在， 在一定時(shí)間內(nèi)，風(fēng)杯風(fēng)速表指示的平均風(fēng)速將高于實(shí)際風(fēng)速平均值，這種個(gè)性成為“過高效應(yīng)” ?！斑^高效應(yīng)”造成風(fēng)杯風(fēng)速表的測量結(jié)果存在系統(tǒng)偏差，其大小取決于時(shí)間常數(shù)。83、降水直接測量方法：翻斗式、承重式、壓