大氣探測第一章：總論

1、大氣探測學(xué)大氣探測學(xué)2總論總論1云的觀測云的觀測2能見度、天氣現(xiàn)象的觀測能見度、天氣現(xiàn)象的觀測3主要內(nèi)容主要內(nèi)容氣壓的測量氣壓的測量4空氣溫度的測量空氣溫度的測量5空氣濕度的測量空氣濕度的測量63地面風(fēng)的測量地面風(fēng)的測量7降水的測量降水的測量8 蒸發(fā)的測量蒸發(fā)的測量9輻射和日照時(shí)數(shù)的觀測輻射和日照時(shí)數(shù)的觀測10自動(dòng)氣象站自動(dòng)氣象站11高空探測高空探測1241.1 1.1 大氣探測概述大氣探測概述1.2 1.2 大氣探測的發(fā)展歷史和趨勢大氣探測的發(fā)展歷史和趨勢1.3 1.3 氣象觀測工作的組織氣象觀測工作的組織1.4 1.4 氣象儀器氣象儀器1.5 1.5 大氣探測的大氣探測的“三性三性”要求要

2、求第一章第一章 總總 論論51.1 1.1 大氣探測概述大氣探測概述v大氣探測大氣探測: : 又稱之為氣象觀測，是指對表征大氣狀況的氣象又稱之為氣象觀測，是指對表征大氣狀況的氣象要素、天氣現(xiàn)象及其變化過程進(jìn)行個(gè)別或系統(tǒng)的、要素、天氣現(xiàn)象及其變化過程進(jìn)行個(gè)別或系統(tǒng)的、連續(xù)的觀察和測定，并對獲得的記錄進(jìn)行整理的連續(xù)的觀察和測定，并對獲得的記錄進(jìn)行整理的過程和方法。過程和方法。v大氣探測的意義和作用：大氣探測的意義和作用： 是大氣科學(xué)的重要分支，是探測大氣奧秘的重要是大氣科學(xué)的重要分支，是探測大氣奧秘的重要手段。在大氣科學(xué)的發(fā)展過程中，大氣探測起到手段。在大氣科學(xué)的發(fā)展過程中，大氣探測起到了十分重要

3、的作用，了十分重要的作用，也是大氣科學(xué)的基礎(chǔ)。大氣也是大氣科學(xué)的基礎(chǔ)。大氣探測為天氣預(yù)報(bào)、氣候分析、科學(xué)研究以及國民探測為天氣預(yù)報(bào)、氣候分析、科學(xué)研究以及國民經(jīng)濟(jì)各部門直接提供常規(guī)的資料和數(shù)據(jù)。經(jīng)濟(jì)各部門直接提供常規(guī)的資料和數(shù)據(jù)。6 6v大氣探測的劃分及研究內(nèi)容大氣探測的劃分及研究內(nèi)容: :地面氣象觀測、高空氣象觀測、專業(yè)性氣象探測地面氣象觀測、高空氣象觀測、專業(yè)性氣象探測 （1 1）地面氣象觀測：）地面氣象觀測：以目力或儀器對以目力或儀器對近地近地面層面層的大氣狀況進(jìn)行觀察和測定。包括云、的大氣狀況進(jìn)行觀察和測定。包括云、能見度、天氣現(xiàn)象、氣壓、溫度、濕度、能見度、天氣現(xiàn)象、氣壓、溫度、濕度

4、、風(fēng)、降水、蒸發(fā)、輻射能、日照時(shí)數(shù)、凍風(fēng)、降水、蒸發(fā)、輻射能、日照時(shí)數(shù)、凍土深度、積雪和電線積冰等。土深度、積雪和電線積冰等。7 7（3 3）專業(yè)性氣象探測：）專業(yè)性氣象探測：根據(jù)不同專業(yè)研究根據(jù)不同專業(yè)研究的需要而進(jìn)行的觀測，如大氣污染監(jiān)測、農(nóng)的需要而進(jìn)行的觀測，如大氣污染監(jiān)測、農(nóng)業(yè)氣象觀測等。業(yè)氣象觀測等。（2 2）高空氣象觀測：）高空氣象觀測：利用氣球、無線電探利用氣球、無線電探空儀、氣象探測飛機(jī)、氣象火箭、氣象雷達(dá)空儀、氣象探測飛機(jī)、氣象火箭、氣象雷達(dá)和衛(wèi)星等對和衛(wèi)星等對自由大氣自由大氣的的 壓、溫、濕、風(fēng)等壓、溫、濕、風(fēng)等要素進(jìn)行探測。要素進(jìn)行探測。8 81.2 1.2 大氣探測的發(fā)

5、展歷史和趨勢大氣探測的發(fā)展歷史和趨勢v始創(chuàng)時(shí)期始創(chuàng)時(shí)期v地面氣象觀測開始發(fā)展的時(shí)期地面氣象觀測開始發(fā)展的時(shí)期v高空探測的開始發(fā)展時(shí)期高空探測的開始發(fā)展時(shí)期v高空和高層大氣探測的迅速發(fā)展時(shí)期高空和高層大氣探測的迅速發(fā)展時(shí)期9 9v始創(chuàng)時(shí)期：始創(chuàng)時(shí)期：直到直到1616世紀(jì)末發(fā)明了第一批氣象儀器。世紀(jì)末發(fā)明了第一批氣象儀器。 ( (以前的漫長歷史時(shí)期中，人們對大氣中發(fā)以前的漫長歷史時(shí)期中，人們對大氣中發(fā)生的現(xiàn)象以定性的經(jīng)驗(yàn)觀察推斷為主生的現(xiàn)象以定性的經(jīng)驗(yàn)觀察推斷為主) ) 在這期間，發(fā)明了相風(fēng)鳥、雨量器和風(fēng)壓在這期間，發(fā)明了相風(fēng)鳥、雨量器和風(fēng)壓板等，但沒有對大氣現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)、連續(xù)板等，但沒有對大氣現(xiàn)

6、象進(jìn)行系統(tǒng)、連續(xù)的記錄。也稱為目測和定性階段。的記錄。也稱為目測和定性階段。1010v地面氣象觀測開始發(fā)展的時(shí)期：地面氣象觀測開始發(fā)展的時(shí)期：-15931593年，意大利人伽利略年，意大利人伽利略 發(fā)明了氣體發(fā)明了氣體溫度表；溫度表；-16431643年，托里拆利發(fā)明年，托里拆利發(fā)明 水銀氣壓表；水銀氣壓表；-16591659年，瑞士人德索修爾發(fā)明毛發(fā)濕年，瑞士人德索修爾發(fā)明毛發(fā)濕度表；度表；-16651665年，波義耳發(fā)明年，波義耳發(fā)明 酒精溫度表；酒精溫度表；1111-18031803年，拉馬契克進(jìn)行了云狀的分類觀測；年，拉馬契克進(jìn)行了云狀的分類觀測；-18251825年，赫歇爾發(fā)明太陽輻

7、射表；年，赫歇爾發(fā)明太陽輻射表；-1818世紀(jì)初，建立了有組織的氣象觀測網(wǎng)；世紀(jì)初，建立了有組織的氣象觀測網(wǎng)；-世界地面氣象探測網(wǎng)的建立是大氣探測史世界地面氣象探測網(wǎng)的建立是大氣探測史上的上的第一次革命。第一次革命。1212v高空探測的開始發(fā)展時(shí)期高空探測的開始發(fā)展時(shí)期：1818世紀(jì)末（世紀(jì)末（17831783年），法國人查理（年），法國人查理（J.A.chJ.A.charlesarles）在巴黎上空用氫氣球攜帶溫度表和）在巴黎上空用氫氣球攜帶溫度表和氣壓表對高空大氣進(jìn)行探測；氣壓表對高空大氣進(jìn)行探測；2020世紀(jì)初，系留氣球、飛機(jī)及火箭攜帶儀器世紀(jì)初，系留氣球、飛機(jī)及火箭攜帶儀器升空，進(jìn)行高

8、空大氣的探測；升空，進(jìn)行高空大氣的探測；19191919年年法國人法國人巴洛（巴洛（ R.BureanR.Burean) ) 第一次用無線探空儀探第一次用無線探空儀探測大氣，為高空大氣探測事業(yè)開辟新途徑；測大氣，為高空大氣探測事業(yè)開辟新途徑；高空氣象要素探測系統(tǒng)的發(fā)展是大氣探測發(fā)高空氣象要素探測系統(tǒng)的發(fā)展是大氣探測發(fā)展的展的第二次革命第二次革命。1313v高空和高層大氣探測的迅速發(fā)展時(shí)期高空和高層大氣探測的迅速發(fā)展時(shí)期：19401940年開始用測風(fēng)雷達(dá)追蹤氣球進(jìn)行高空風(fēng)年開始用測風(fēng)雷達(dá)追蹤氣球進(jìn)行高空風(fēng)的測量；的測量；19451945年美國將雷達(dá)首次應(yīng)用于氣象觀測，之年美國將雷達(dá)首次應(yīng)用于氣象

9、觀測，之后發(fā)射了氣象火箭（后發(fā)射了氣象火箭（100km100km以下）和探空火箭以下）和探空火箭（500km500km以下）實(shí)現(xiàn)高度上的突破；以下）實(shí)現(xiàn)高度上的突破；19601960年美國發(fā)射第一顆氣象衛(wèi)星泰羅斯年美國發(fā)射第一顆氣象衛(wèi)星泰羅斯-1-1號號; ;19661966年地球靜止衛(wèi)星云圖傳真成功，是遙感技年地球靜止衛(wèi)星云圖傳真成功，是遙感技術(shù)發(fā)展的標(biāo)志，是大氣探測的術(shù)發(fā)展的標(biāo)志，是大氣探測的第三次革命第三次革命。1414近幾十年來，除了天氣雷達(dá)、氣象衛(wèi)星近幾十年來，除了天氣雷達(dá)、氣象衛(wèi)星外，聲雷達(dá)、風(fēng)廓線儀、激光雷達(dá)、紅外外，聲雷達(dá)、風(fēng)廓線儀、激光雷達(dá)、紅外輻射儀、微波輻射儀等遙感設(shè)備被

10、應(yīng)用到輻射儀、微波輻射儀等遙感設(shè)備被應(yīng)用到大氣探測中，正在逐步地進(jìn)入常規(guī)大氣探大氣探測中，正在逐步地進(jìn)入常規(guī)大氣探測的領(lǐng)域。這些現(xiàn)代大氣探測技術(shù)應(yīng)用于測的領(lǐng)域。這些現(xiàn)代大氣探測技術(shù)應(yīng)用于大氣科學(xué)的研究領(lǐng)域，極大地豐富了大氣大氣科學(xué)的研究領(lǐng)域，極大地豐富了大氣探測的內(nèi)容。大氣探測也進(jìn)入了新的發(fā)展探測的內(nèi)容。大氣探測也進(jìn)入了新的發(fā)展階段。階段。15v隨著科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，大氣探測取得隨著科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，大氣探測取得了顯著的發(fā)展，主要表現(xiàn)在探測能力顯了顯著的發(fā)展，主要表現(xiàn)在探測能力顯著增強(qiáng)，自動(dòng)化水平迅速提高，觀測方著增強(qiáng)，自動(dòng)化水平迅速提高，觀測方法、觀測網(wǎng)的設(shè)計(jì)和觀測工具的配合得法、觀測網(wǎng)的設(shè)

11、計(jì)和觀測工具的配合得到重視，直接探測和遙感技術(shù)并存，各到重視，直接探測和遙感技術(shù)并存，各取所長，綜合利用。取所長，綜合利用?，F(xiàn)代大氣探測是綜合性探測系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)代大氣探測是綜合性探測系統(tǒng)的發(fā)展16（1 1）傳感器與測量儀器）傳感器與測量儀器鉑電阻溫度傳感器將取代應(yīng)用了鉑電阻溫度傳感器將取代應(yīng)用了400400多年多年玻璃液體溫度表。玻璃液體溫度表。17利用振筒傳感器制成的振筒氣壓儀替代利用振筒傳感器制成的振筒氣壓儀替代了水銀氣壓表用于日常業(yè)務(wù)測量。了水銀氣壓表用于日常業(yè)務(wù)測量。18翻斗雨量計(jì)普遍應(yīng)用于降水量自動(dòng)測量翻斗雨量計(jì)普遍應(yīng)用于降水量自動(dòng)測量中，取代人工觀測。中，取代人工觀測。19各種輻射

12、表廣泛應(yīng)用于輻射測量中，準(zhǔn)各種輻射表廣泛應(yīng)用于輻射測量中，準(zhǔn)確度大大提高。確度大大提高。20探空氣球進(jìn)行高空探測探空氣球進(jìn)行高空探測21L L波段雷達(dá)：波段雷達(dá)：是現(xiàn)階段我國最為先進(jìn)的測風(fēng)是現(xiàn)階段我國最為先進(jìn)的測風(fēng)雷達(dá)。雷達(dá)。22氣象衛(wèi)星遙感儀器從最初的成像輻射儀發(fā)展到譜氣象衛(wèi)星遙感儀器從最初的成像輻射儀發(fā)展到譜分辨率達(dá)到分辨率達(dá)到1cm1cm-1-1的超光譜分辨率輻射計(jì)，形成了的超光譜分辨率輻射計(jì)，形成了圖譜合一的輻射遙感儀器。圖譜合一的輻射遙感儀器。23微波輻射計(jì)測量大氣水汽和云液態(tài)水的垂微波輻射計(jì)測量大氣水汽和云液態(tài)水的垂直積分量及分布的能力。直積分量及分布的能力。24風(fēng)廓線儀應(yīng)用到大氣

13、風(fēng)廓線連續(xù)監(jiān)測中，風(fēng)廓線儀應(yīng)用到大氣風(fēng)廓線連續(xù)監(jiān)測中，為研究大氣運(yùn)動(dòng)提供實(shí)時(shí)連續(xù)的風(fēng)場數(shù)據(jù)。為研究大氣運(yùn)動(dòng)提供實(shí)時(shí)連續(xù)的風(fēng)場數(shù)據(jù)。25（2 2）監(jiān)測網(wǎng)）監(jiān)測網(wǎng) 從發(fā)明了第一支溫度表以來，經(jīng)過四從發(fā)明了第一支溫度表以來，經(jīng)過四百多年的發(fā)展，目前已在全球范圍內(nèi)建百多年的發(fā)展，目前已在全球范圍內(nèi)建成了由多種手段組成的世界天氣監(jiān)測網(wǎng)成了由多種手段組成的世界天氣監(jiān)測網(wǎng)（WWWWWW），它由各種探測平臺(tái)、探測儀），它由各種探測平臺(tái)、探測儀器、資料處理方法和傳送手段組成，已器、資料處理方法和傳送手段組成，已能對大氣進(jìn)行比較全面的監(jiān)測。能對大氣進(jìn)行比較全面的監(jiān)測。26參加全球氣象資料交換參加全球氣象資料交換2

14、7參加區(qū)域氣象資料交換參加區(qū)域氣象資料交換2829自自20022002年建成了年建成了594594個(gè)自動(dòng)個(gè)自動(dòng)氣象站（氣象站（20042004）3030自自20022002年建成了年建成了3157331573個(gè)自動(dòng)氣個(gè)自動(dòng)氣象站（象站（20102010）3132333435全球地基觀測系統(tǒng)的分布圖全球地基觀測系統(tǒng)的分布圖氣象站（紅色）觀測船舶（藍(lán)色）氣象站（紅色）觀測船舶（藍(lán)色）36全球高空探測網(wǎng)分布示意圖全球高空探測網(wǎng)分布示意圖截止截止2001年年10月上半月月上半月37全球氣候觀測系統(tǒng)全球氣候觀測系統(tǒng)38全球空基觀測系統(tǒng)全球空基觀測系統(tǒng)39v從目前已有的各種技術(shù)來看，可以預(yù)測從目前已有的各

15、種技術(shù)來看，可以預(yù)測到，在未來到，在未來15152020年內(nèi)，大氣探測將向年內(nèi)，大氣探測將向以下幾個(gè)方向發(fā)展：以下幾個(gè)方向發(fā)展：（1 1）地面氣象觀測以自動(dòng)氣象站為主，）地面氣象觀測以自動(dòng)氣象站為主，組成自動(dòng)遙測網(wǎng)。組成自動(dòng)遙測網(wǎng)。（2 2）電子探空儀、）電子探空儀、GPSGPS探空儀取代機(jī)械探探空儀取代機(jī)械探空儀應(yīng)用于業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，使高空氣象探空儀應(yīng)用于業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，使高空氣象探測更加智能化，達(dá)到更高的精度。測更加智能化，達(dá)到更高的精度。40（3 3）各種遙感設(shè)備加入到大氣探測業(yè)務(wù)中，）各種遙感設(shè)備加入到大氣探測業(yè)務(wù)中，成為中、小尺度天氣系統(tǒng)檢測的重要設(shè)成為中、小尺度天氣系統(tǒng)檢測的重要設(shè)備。備。

16、（4 4）GNSSGNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）技術(shù)應(yīng)用（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）技術(shù)應(yīng)用于大氣探測中，與進(jìn)一步發(fā)展的衛(wèi)星監(jiān)于大氣探測中，與進(jìn)一步發(fā)展的衛(wèi)星監(jiān)測網(wǎng)組成互為補(bǔ)充的天基、地基綜合監(jiān)測網(wǎng)組成互為補(bǔ)充的天基、地基綜合監(jiān)測網(wǎng)。測網(wǎng)。（5 5）氣象衛(wèi)星遙感探測向全天候、多光譜、）氣象衛(wèi)星遙感探測向全天候、多光譜、更高分辨率定量探測方向發(fā)展。更高分辨率定量探測方向發(fā)展。411.3 1.3 氣象觀測工作的組織氣象觀測工作的組織v觀測站的分類觀測站的分類：（1 1）國家基準(zhǔn)氣候站（基準(zhǔn)站）國家基準(zhǔn)氣候站（基準(zhǔn)站）是國家氣候站的骨干；是國家氣候站的骨干；一般一般300-400300-400公里公里設(shè)一站，

17、每天觀測設(shè)一站，每天觀測2424次。次。（2 2）國家基本氣象站（基本站）國家基本氣象站（基本站）是國家天氣氣候網(wǎng)中的主體；是國家天氣氣候網(wǎng)中的主體；一般不大一般不大于于150150公里設(shè)一站，每天觀測公里設(shè)一站，每天觀測8 8次。次。42（3 3）國家一般氣象站（一般站）國家一般氣象站（一般站）是國家天氣氣候站的補(bǔ)充；是國家天氣氣候站的補(bǔ)充；一般一般5050公公里左右設(shè)一站，每天觀測里左右設(shè)一站，每天觀測3 3次或次或4 4次。次。（4 4）無人值守氣象站（無人站）無人值守氣象站（無人站）用于天氣氣候站網(wǎng)的空間加密；觀測用于天氣氣候站網(wǎng)的空間加密；觀測項(xiàng)目和發(fā)報(bào)時(shí)次可根據(jù)需要而定。項(xiàng)目和發(fā)報(bào)

18、時(shí)次可根據(jù)需要而定。（5 5）高空氣象站：）高空氣象站：一般一般300300公里設(shè)一站，每天探測公里設(shè)一站，每天探測2 2次或次或 3-4 3-4次。次。43v觀測方式觀測方式：（1 1）人工觀測：又包括人工目測、人工器測）人工觀測：又包括人工目測、人工器測（2 2）自動(dòng)觀測）自動(dòng)觀測v觀測任務(wù)觀測任務(wù)：（1 1）觀測）觀測（2 2）記錄處理）記錄處理（3 3）編發(fā)氣象報(bào)告）編發(fā)氣象報(bào)告44v觀測項(xiàng)目觀測項(xiàng)目：4546v觀測程序觀測程序：（1 1）人工觀測程序：）人工觀測程序： 一般應(yīng)在正點(diǎn)前一般應(yīng)在正點(diǎn)前3030分鐘左右巡視觀測場和分鐘左右巡視觀測場和儀器，尤其注意濕球溫度表球部的濕潤狀儀器

19、，尤其注意濕球溫度表球部的濕潤狀態(tài)，做好濕球溶冰等準(zhǔn)備工作。態(tài)，做好濕球溶冰等準(zhǔn)備工作。 45456060分觀測云、能見度、空氣溫度、濕分觀測云、能見度、空氣溫度、濕度、降水、風(fēng)向風(fēng)速、氣壓、地溫、雪深度、降水、風(fēng)向風(fēng)速、氣壓、地溫、雪深等發(fā)報(bào)項(xiàng)目，連續(xù)觀測天氣現(xiàn)象。等發(fā)報(bào)項(xiàng)目，連續(xù)觀測天氣現(xiàn)象。47 雪壓、凍土、蒸發(fā)、地面狀態(tài)等項(xiàng)目的觀測雪壓、凍土、蒸發(fā)、地面狀態(tài)等項(xiàng)目的觀測可在可在4040分至正點(diǎn)后分至正點(diǎn)后1010分鐘內(nèi)進(jìn)行。分鐘內(nèi)進(jìn)行。 日照在日落后換紙，其它自記儀器的換紙時(shí)日照在日落后換紙，其它自記儀器的換紙時(shí)間由省級氣象主管機(jī)構(gòu)自定。間由省級氣象主管機(jī)構(gòu)自定。 電線積冰觀測時(shí)間不固

20、定，以能測得一次過電線積冰觀測時(shí)間不固定，以能測得一次過程的最大值為原則。程的最大值為原則。 觀測程序的具體安排，臺(tái)站可根據(jù)觀測項(xiàng)目觀測程序的具體安排，臺(tái)站可根據(jù)觀測項(xiàng)目的多少和觀測儀器的布設(shè)狀況確定，但氣壓的多少和觀測儀器的布設(shè)狀況確定，但氣壓的觀測時(shí)間盡量接近正點(diǎn)，全站的觀測程序的觀測時(shí)間盡量接近正點(diǎn)，全站的觀測程序必須統(tǒng)一，并且盡量少動(dòng)。必須統(tǒng)一，并且盡量少動(dòng)。48（2 2）自動(dòng)觀測程序：）自動(dòng)觀測程序： 每日日出后和日落前巡視觀測場和儀器每日日出后和日落前巡視觀測場和儀器設(shè)備，具體時(shí)間，各站自定，但站內(nèi)必設(shè)備，具體時(shí)間，各站自定，但站內(nèi)必須統(tǒng)一；須統(tǒng)一； 正點(diǎn)前約正點(diǎn)前約1010分鐘查

21、看顯示的自動(dòng)觀測實(shí)分鐘查看顯示的自動(dòng)觀測實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是否正常；時(shí)數(shù)據(jù)是否正常； 0000分，進(jìn)行正點(diǎn)數(shù)據(jù)采樣；分，進(jìn)行正點(diǎn)數(shù)據(jù)采樣；49 00-0100-01分，完成自動(dòng)觀測項(xiàng)目的觀測，并分，完成自動(dòng)觀測項(xiàng)目的觀測，并顯示正點(diǎn)定時(shí)觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)有缺測或異顯示正點(diǎn)定時(shí)觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)有缺測或異常時(shí)及時(shí)按規(guī)范中常時(shí)及時(shí)按規(guī)范中缺測記錄的處理和不缺測記錄的處理和不完成記錄的統(tǒng)計(jì)完成記錄的統(tǒng)計(jì)規(guī)定處理；規(guī)定處理； 01-0301-03分，向微機(jī)內(nèi)錄入人工觀測數(shù)據(jù)；分，向微機(jī)內(nèi)錄入人工觀測數(shù)據(jù)； 按照各類氣象報(bào)告的時(shí)效要求完成各種定按照各類氣象報(bào)告的時(shí)效要求完成各種定時(shí)天氣報(bào)告和觀測數(shù)據(jù)文件的發(fā)送。時(shí)天氣報(bào)告

22、和觀測數(shù)據(jù)文件的發(fā)送。50v時(shí)制、日界和對時(shí)時(shí)制、日界和對時(shí)：時(shí)制：時(shí)制： 人工器測日照采用人工器測日照采用真太陽時(shí)真太陽時(shí)，輻射和自動(dòng)，輻射和自動(dòng)觀測日照采用觀測日照采用地方平均太陽時(shí)地方平均太陽時(shí)，其余觀測項(xiàng)，其余觀測項(xiàng)目均采用目均采用北京時(shí)北京時(shí)。 日界：日界： 人工器測日照以人工器測日照以日落日落為日界，輻射和自動(dòng)觀為日界，輻射和自動(dòng)觀測日照以地方平均太陽時(shí)測日照以地方平均太陽時(shí)2424時(shí)時(shí)為日界，其余為日界，其余觀測項(xiàng)目均以北京時(shí)觀測項(xiàng)目均以北京時(shí)2020時(shí)時(shí)為日界。為日界。 51對時(shí)：對時(shí)： 臺(tái)站觀測時(shí)鐘采用北京時(shí)。臺(tái)站觀測時(shí)鐘采用北京時(shí)。 自動(dòng)氣象站以采集器的內(nèi)部時(shí)鐘為觀測自動(dòng)氣

23、象站以采集器的內(nèi)部時(shí)鐘為觀測時(shí)鐘；值班員每天時(shí)鐘；值班員每天1919時(shí)正點(diǎn)檢查屏幕顯示的時(shí)正點(diǎn)檢查屏幕顯示的采集器時(shí)鐘，當(dāng)與北京時(shí)采集器時(shí)鐘，當(dāng)與北京時(shí)相差大于相差大于3030秒時(shí)秒時(shí)，在正點(diǎn)后調(diào)整。在正點(diǎn)后調(diào)整。 未使用自動(dòng)氣象站的臺(tái)站，觀測用鐘表未使用自動(dòng)氣象站的臺(tái)站，觀測用鐘表要每日要每日1919時(shí)對時(shí)，時(shí)對時(shí)，保證誤差在保證誤差在3030秒之內(nèi)秒之內(nèi)。52v地面氣象觀測場地面氣象觀測場：環(huán)境條件要求：環(huán)境條件要求： (1) (1) 觀測場應(yīng)設(shè)在能較好地反映本地較大范觀測場應(yīng)設(shè)在能較好地反映本地較大范圍的氣象要素特點(diǎn)的地方，避免局部地形圍的氣象要素特點(diǎn)的地方，避免局部地形影響。四周空曠平

24、坦，避免建在陡坡、洼影響。四周空曠平坦，避免建在陡坡、洼地或鄰近有叢林、鐵路、公路、工礦、煙地或鄰近有叢林、鐵路、公路、工礦、煙囪、高大建筑物的地方。避開地方性霧、囪、高大建筑物的地方。避開地方性霧、煙等大氣污染嚴(yán)重的地方。煙等大氣污染嚴(yán)重的地方。 觀測場四周障觀測場四周障礙物的影子應(yīng)不會(huì)投射到日照和輻射觀測礙物的影子應(yīng)不會(huì)投射到日照和輻射觀測儀器的受光面上，在附近沒有反射陽光強(qiáng)儀器的受光面上，在附近沒有反射陽光強(qiáng)的物體。的物體。 53 (2) (2) 在城市或工礦區(qū)，觀測場應(yīng)選擇在城市在城市或工礦區(qū)，觀測場應(yīng)選擇在城市或工礦區(qū)最多風(fēng)向的上風(fēng)方?；蚬さV區(qū)最多風(fēng)向的上風(fēng)方。 (3) (3) 觀測

25、場的環(huán)境必須依法進(jìn)行保護(hù)。觀測場的環(huán)境必須依法進(jìn)行保護(hù)。 (4) (4) 觀測場周圍觀測環(huán)境發(fā)生變化后要進(jìn)行觀測場周圍觀測環(huán)境發(fā)生變化后要進(jìn)行詳細(xì)記錄。新建、遷移觀測場或觀測場四周詳細(xì)記錄。新建、遷移觀測場或觀測場四周的障礙物發(fā)生明顯變化時(shí)，應(yīng)測定四周各障的障礙物發(fā)生明顯變化時(shí)，應(yīng)測定四周各障礙物的方位角和高度角，繪制地平圈障礙物礙物的方位角和高度角，繪制地平圈障礙物遮蔽圖。遮蔽圖。 (5) (5) 無人值守氣象站和機(jī)動(dòng)氣象觀測站的環(huán)無人值守氣象站和機(jī)動(dòng)氣象觀測站的環(huán)境條件可根據(jù)設(shè)站的目的自行掌握。境條件可根據(jù)設(shè)站的目的自行掌握。 54觀測場設(shè)置：觀測場設(shè)置： (1) (1) 觀測場一般為觀測

26、場一般為25m25m25m25m的平整場地；的平整場地；確因條件限制，也可取確因條件限制，也可取16m16m（東西向）（東西向）2020m m（南北向），高山站、海島站、無人站不（南北向），高山站、海島站、無人站不受此限；需要安裝輻射儀器的臺(tái)站，可將受此限；需要安裝輻射儀器的臺(tái)站，可將觀測場南邊緣向南擴(kuò)展觀測場南邊緣向南擴(kuò)展10m10m。 (2) (2) 要測定觀測場的經(jīng)緯度（精確到分）要測定觀測場的經(jīng)緯度（精確到分）和拔海高度（精確到和拔海高度（精確到0.10.1米），其數(shù)據(jù)刻在米），其數(shù)據(jù)刻在石樁上，埋設(shè)在觀測場內(nèi)的適當(dāng)位置。石樁上，埋設(shè)在觀測場內(nèi)的適當(dāng)位置。 55 (3) (3) 觀測場

27、四周一般設(shè)置約觀測場四周一般設(shè)置約1.2m1.2m高的稀疏圍高的稀疏圍欄，圍欄所用材料不宜反光太強(qiáng)。場地應(yīng)平欄，圍欄所用材料不宜反光太強(qiáng)。場地應(yīng)平整，保持有均勻草層（不長草的地區(qū)例外），整，保持有均勻草層（不長草的地區(qū)例外），草高不能超過草高不能超過2020厘米。對草層的養(yǎng)護(hù)，不能厘米。對草層的養(yǎng)護(hù)，不能對觀測記錄造成影響。場內(nèi)不準(zhǔn)種植作物。對觀測記錄造成影響。場內(nèi)不準(zhǔn)種植作物。 (4) (4) 為保持觀測場地自然狀態(tài)，場內(nèi)鋪設(shè)為保持觀測場地自然狀態(tài)，場內(nèi)鋪設(shè)0.30.3-0.5m-0.5m寬的小路（不用瀝青鋪面），只準(zhǔn)在寬的小路（不用瀝青鋪面），只準(zhǔn)在小路上行走。有積雪時(shí)，除小路上的積雪可小

28、路上行走。有積雪時(shí)，除小路上的積雪可以清除外，應(yīng)保護(hù)場地積雪的自然狀態(tài)。以清除外，應(yīng)保護(hù)場地積雪的自然狀態(tài)。 56 (5) (5) 根據(jù)場內(nèi)儀器布設(shè)位置和線纜鋪設(shè)需要，根據(jù)場內(nèi)儀器布設(shè)位置和線纜鋪設(shè)需要，在小路下修建電纜溝或埋設(shè)電纜管，用以鋪在小路下修建電纜溝或埋設(shè)電纜管，用以鋪設(shè)儀器設(shè)備線纜和電源電纜。電纜溝（管）設(shè)儀器設(shè)備線纜和電源電纜。電纜溝（管）應(yīng)做到防水、防鼠，并便于鋪設(shè)和維護(hù)。應(yīng)做到防水、防鼠，并便于鋪設(shè)和維護(hù)。 (6) (6) 觀測場的防雷必須符合氣象行業(yè)規(guī)定的觀測場的防雷必須符合氣象行業(yè)規(guī)定的防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。 57儀器設(shè)施布置：儀器設(shè)施布置： 要要互不影

29、響，便于觀測操作互不影響，便于觀測操作。具體要求：。具體要求： (1) (1) 高的儀器設(shè)施安置在北邊，低的儀器設(shè)施高的儀器設(shè)施安置在北邊，低的儀器設(shè)施安置在南邊；安置在南邊； (2) (2) 各儀器設(shè)施東西排列成行，南北布設(shè)成列，各儀器設(shè)施東西排列成行，南北布設(shè)成列，相互間東西間隔不小于相互間東西間隔不小于4 m4 m，南北間隔不小于，南北間隔不小于3m3m，儀器距觀測場邊緣護(hù)欄不小于，儀器距觀測場邊緣護(hù)欄不小于3m3m； (3) (3) 儀器安置在緊靠東西向小路南面，觀測員儀器安置在緊靠東西向小路南面，觀測員應(yīng)從北面接近觀測儀器；應(yīng)從北面接近觀測儀器； 58 (4) (4) 輻射觀測儀器一

30、般安裝在觀測場南面，輻射觀測儀器一般安裝在觀測場南面，觀測儀器感應(yīng)面不能受任何障礙物影響。觀測儀器感應(yīng)面不能受任何障礙物影響。 (5) (5) 因條件限制不能安裝在觀測場內(nèi)時(shí)，因條件限制不能安裝在觀測場內(nèi)時(shí)，總輻射、直接輻射、散射輻射、以及日照總輻射、直接輻射、散射輻射、以及日照觀測儀器可安裝在天空條件符合要求的屋觀測儀器可安裝在天空條件符合要求的屋頂平臺(tái)上，反射輻射和凈全輻射觀測儀器頂平臺(tái)上，反射輻射和凈全輻射觀測儀器安裝在符合條件的有代表性下墊面的地方。安裝在符合條件的有代表性下墊面的地方。59觀測場儀器布置參考圖觀測場儀器布置參考圖60v觀測方式觀測方式： 直接探測直接探測飛機(jī)探測飛機(jī)探

31、測氣球探測氣球探測 遙感探測遙感探測主動(dòng)遙感（如雷達(dá)探測）主動(dòng)遙感（如雷達(dá)探測）被動(dòng)遙感（如衛(wèi)星探測）被動(dòng)遙感（如衛(wèi)星探測）v觀測項(xiàng)目觀測項(xiàng)目： 主要有大氣溫度、壓力、風(fēng)速、風(fēng)向和濕度等。主要有大氣溫度、壓力、風(fēng)速、風(fēng)向和濕度等。611.4 1.4 氣象儀器氣象儀器v對氣象儀器的要求對氣象儀器的要求：（1 1）長時(shí)間內(nèi)保持一致的準(zhǔn)確度。）長時(shí)間內(nèi)保持一致的準(zhǔn)確度。（2 2）具有一定的可靠性。）具有一定的可靠性。（3 3）操作與維護(hù)方便。）操作與維護(hù)方便。（4 4）在符合要求的前提下設(shè)計(jì)簡單。）在符合要求的前提下設(shè)計(jì)簡單。（5 5）具有耐久性。）具有耐久性。62v氣象儀器的分類氣象儀器的分類：就

32、其測量方法而言，可分兩類。就其測量方法而言，可分兩類。（1 1）接觸式儀器：）接觸式儀器：儀器的感應(yīng)元件與被測儀器的感應(yīng)元件與被測物質(zhì)直接接觸，以測出被測物質(zhì)的氣象特物質(zhì)直接接觸，以測出被測物質(zhì)的氣象特性。性。（2 2）遙感式儀器：）遙感式儀器：利用被測物散射、反射、利用被測物散射、反射、發(fā)射出來的電磁波或聲波，以測出被測物發(fā)射出來的電磁波或聲波，以測出被測物的氣象特性。的氣象特性。63v氣象儀器的屬性氣象儀器的屬性： 對每一種大氣探測儀器，必須充分了解儀對每一種大氣探測儀器，必須充分了解儀器的性能，才能達(dá)到正確使用和取得符合器的性能，才能達(dá)到正確使用和取得符合要求的觀測資料。要求的觀測資料。

33、穩(wěn)定性：穩(wěn)定性：儀器性能隨時(shí)間的變化率。儀器性能隨時(shí)間的變化率。準(zhǔn)確度：準(zhǔn)確度：測量值與實(shí)際值（真值）接近的測量值與實(shí)際值（真值）接近的程度，可以通過儀器誤差值表示，分為系程度，可以通過儀器誤差值表示，分為系統(tǒng)性誤差和偶然性誤差，其值越小，準(zhǔn)確統(tǒng)性誤差和偶然性誤差，其值越小，準(zhǔn)確度越高。度越高。64靈敏度：靈敏度：就是它的示度在被測要素改變單就是它的示度在被測要素改變單位物理量時(shí)所移動(dòng)的距離、旋轉(zhuǎn)的角度或位物理量時(shí)所移動(dòng)的距離、旋轉(zhuǎn)的角度或顯示輸出量的大小。顯示輸出量的大小。 即：指單位待測量的變化所引起的指示儀即：指單位待測量的變化所引起的指示儀表輸出的變化。表輸出的變化。如果被測要素的物理

34、量改如果被測要素的物理量改變變x,x,相應(yīng)儀器相應(yīng)儀器示度改變示度改變量為量為y y，則靈敏則靈敏度表示為：度表示為：y/y/x x。65 例如例如: :玻璃溫度表的靈敏度的單位為玻璃溫度表的靈敏度的單位為10mm/110mm/1. . 由于由于觀測者的感官功能有一定限度觀測者的感官功能有一定限度，要求正，要求正確迅速地讀出儀器示度，就必須要求儀器具確迅速地讀出儀器示度，就必須要求儀器具有適當(dāng)?shù)撵`敏度。但片面要求高靈敏度也是有適當(dāng)?shù)撵`敏度。但片面要求高靈敏度也是不實(shí)際的，會(huì)使儀器變的龐大。不實(shí)際的，會(huì)使儀器變的龐大。 如：靈敏度如：靈敏度1m/11m/1的的溫度表溫度表，5050的的測量范測量

35、范圍的話圍的話，溫度表起碼要，溫度表起碼要50m50m高。高。66慣性（滯后性）：慣性（滯后性）：儀器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度儀器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。 具有兩重性，一般要求慣性的大小由觀測具有兩重性，一般要求慣性的大小由觀測任務(wù)所決定。任務(wù)所決定。 如：探空儀的慣性不能太大，否則如：探空儀的慣性不能太大，否則, ,在上升過程在上升過程中就不能準(zhǔn)確反映溫、濕、壓隨高度的變化；中就不能準(zhǔn)確反映溫、濕、壓隨高度的變化； 而地面氣象臺(tái)站使用的觀測儀器就要求具備一定而地面氣象臺(tái)站使用的觀測儀器就要求具備一定的慣性，使其具備一定的自動(dòng)平均的能力。另外，的慣性，使其具備一定的自動(dòng)平均的能力。另外，慣性太小，觀測員將無法靠

36、近儀器讀數(shù)。慣性太小，觀測員將無法靠近儀器讀數(shù)。67分辨率：分辨率：導(dǎo)致一個(gè)測量系統(tǒng)響應(yīng)值變化的導(dǎo)致一個(gè)測量系統(tǒng)響應(yīng)值變化的最小的環(huán)境改變量。最小的環(huán)境改變量。它與量程及靈敏度有它與量程及靈敏度有關(guān)，儀器性能的改變也會(huì)影響分辨率。關(guān)，儀器性能的改變也會(huì)影響分辨率。量程：量程：儀器的測量范圍，儀器的測量范圍，取決于所測要素取決于所測要素的變化范圍和測量的要求。的變化范圍和測量的要求。 如：利用一支溫度表測量某一地區(qū)常年氣溫，則如：利用一支溫度表測量某一地區(qū)常年氣溫，則要求其量程要求其量程2020t t5050，-20-20和和5050為該為該地區(qū)地區(qū)100100年一遇的最低、最高氣溫。年一遇的最低、最高氣溫。681.5 1.5 大氣探測的大氣探測的“三性三性”要求要求大氣探測工作是在自然條件下進(jìn)行的，大氣探測工作是在自然條件下