大气探测技术

大气探测实习心得

为期两周的大气探测实习结束了，这两周的实习让我感触很深，也收获颇多。 实习的前三天是理论课，为我们接下来七天的实习任务作了铺垫。我们主要学习了C语言，由于老师要求每个组至少都要做出一个温度计，我们还学习了温度计制作电路图，连路线的连接，以及各个元件的工作原理。

接下来就是七天的实习，我们的主要任务是每天的气象观测，和温度计的制作。实习的第四天有师兄师姐来教我们如何观测天气，并跟我们讲了各种观测仪器的使用方法和注意事项，还教我们编写气象电码。我们一个系被分为了六组，每组每天的观测时间都不一样，每隔一个小时就有一个组进行天气的观测，上午的观测时间是九点、十点、十一点，下午的观测时间是两点、三点、四点。我们的观测内容主要是能见度，云量，并判断云状，云底高，干湿球温度，最高温和最低温，降雨量和蒸发量，气压和附温，风向和风速，记录前十二小时的气压和温度，计算气压和温度的变化情况，根据观测记录下来的数据，再代入相应的公式，计算出露点温度、本站气压和海平面气压，并把观测记录的情况编写成电码。这也是我第一次接触气象电码，每一种天气现象都有其对应的电码。

还有孙丽老师的现场指导，也让我学会了很多观测方法，她教我们在出来观测之前要先去看仪器上面

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

综合实习报告

小组成员：

2017年 10月大气科学学院 目录：

一、 实习目的要求

2日

二、实习内容及方法 三、实习数据记录分析 四、感想总结

一、 实习目的和要求

熟悉各项地面常规观测内容，掌握观测流程和方法，进行系统性地日常业务的地面常规观测。

二、 实习内容及观测方法

1、主要观测项目有：云、能见度、天气现象、温度、湿度、气压、地面风和降水等。 2、观测方法：

（1）云的观测，具体为判定云状、划分云量和估计云高，需要注意的是云高以米为单位，记录取整数，实测云高在数值右上角记“S”,估测云高不记任何符号。

（2）能见度，主要分白天能见度和夜间能见度的观测，由于实习在白天，所以此处重点说明白天能见度的观测。首先应该选择参考目标物，我们选取榆中观测场东边 5km和 10km远处两座土山为参考目标物；然后根据能见的最远目标物和不能见的最近目标物，判定当时的距离。具体判定方法如下：目标物的颜色、细微部分清晰可见时，能见度通常定为该目标物距离的五倍以上；目标物的颜色、细微部分隐约可见时，能见度定为该目标物距离的二倍半到五倍；目标物的颜色、细微部分很难辨认时，能见度定为大于该目标物的距离，但不应超过二倍半。

绪论

1大气探测研究的对象，范围，特点

对象：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、连续的观测和测定；为天气、气候预测预报诊断分析提供第一手资料。包括：直接探测（仪器的感应部分直接置于探测的大气介质中）；遥感探测（遥感探测技术手段）和目测项目（云、天气现象的演变过程）。

范围：大气探测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。近地面层大气探测：主要是对近地层大气状况进行观测和探测。包括：地面气象观测和近地面层大气探测

特点：大气探测学是从事大气科学研究、教学的基础。为天气、气候诊断分析、预报及环境保护部门、国家及全球气象资料网络系统等提供大气观测资料。 2大气探测的发展主要有几个时期

创始时期，地面气象观测开始发展时期，高空大气探测的开始发展时期，高空大气探测迅速发展时期，大气探测的遥感时期，大气探测的卫星遥感时期 3简述大气探测原理有哪几个方法

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。

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。可以分为主动遥感和被动遥感两种方式。 4大气探测仪器的性能包括哪几个 精确度，灵敏度，惯

绪论

1大气探测研究的对象，范围，特点

对象：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、连续的观测和测定；为天气、气候预测预报诊断分析提供第一手资料。包括：直接探测（仪器的感应部分直接置于探测的大气介质中）；遥感探测（遥感探测技术手段）和目测项目（云、天气现象的演变过程）。

范围：大气探测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。近地面层大气探测：主要是对近地层大气状况进行观测和探测。包括：地面气象观测和近地面层大气探测

特点：大气探测学是从事大气科学研究、教学的基础。为天气、气候诊断分析、预报及环境保护部门、国家及全球气象资料网络系统等提供大气观测资料。 2大气探测的发展主要有几个时期

创始时期，地面气象观测开始发展时期，高空大气探测的开始发展时期，高空大气探测迅速发展时期，大气探测的遥感时期，大气探测的卫星遥感时期 3简述大气探测原理有哪几个方法

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。

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。可以分为主动遥感和被动遥感两种方式。 4大气探测仪器的性能包括哪几个 精确度，灵敏度，惯

绪论

1大气探测研究的对象，范围，特点

对象：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、连续的观测和测定；为天气、气候预测预报诊断分析提供第一手资料。包括：直接探测（仪器的感应部分直接置于探测的大气介质中）；遥感探测（遥感探测技术手段）和目测项目（云、天气现象的演变过程）。

范围：大气探测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。近地面层大气探测：主要是对近地层大气状况进行观测和探测。包括：地面气象观测和近地面层大气探测

特点：大气探测学是从事大气科学研究、教学的基础。为天气、气候诊断分析、预报及环境保护部门、国家及全球气象资料网络系统等提供大气观测资料。 2大气探测的发展主要有几个时期

创始时期，地面气象观测开始发展时期，高空大气探测的开始发展时期，高空大气探测迅速发展时期，大气探测的遥感时期，大气探测的卫星遥感时期 3简述大气探测原理有哪几个方法

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。

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。可以分为主动遥感和被动遥感两种方式。 4大气探测仪器的性能包括哪几个 精确度，灵敏度，惯

《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

《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

现代大气探测学南京信息工程大学

夏俊荣

致 谢本课程多媒体教材是在兰州大学 张文煜教授的同类教材基础之上修 改完成，此外还得到了其他诸位老 师的帮助，在此谨表示衷心感谢。

第八讲 辐射和日照时数的观测

主要内容1.辐射的基本知识 2.辐射的观测仪器及原理 3.日照时数的观测 4.复习参考题

一、辐射的基本知识1.概述 2.短波辐射 3.地球长波辐射 大气长波辐射EL↓ 地面长波辐射EL↑ 4.太阳常数S0 5.直接辐射 6.散射辐射Ed↓ 7.总辐射Eg↓ 8.短波反射辐射Er↑ 9.净全辐射 10.辐射观测的基础

1、概述

辐射是以电磁波形式传递能量的一种方式，太阳 辐射是地球表面获得热量的主要来源，也是地球表 面与大气交换热量的一种形式

2、短波辐射与长波辐射 太阳辐射 能量99.9% 0.2-10 µm <0.4 µm 紫外辐射 0.4-0.76 µm 可见光辐射 >0.76 µm 红外辐射 0.29-3.0 µm 短波辐射 (能量97% 气象站主要观测对象) 地球辐射 地球表面、大气、气溶胶和云层 发射的长波辐射 3.0-100.0 µm 能量99% >5.0

《大气探测学》习题参考答案

第1章 绪论 ..............................................................................................................................................................1 第2章 云的观测 ......................................................................................................................................................2 第3章 能见度的观测 ..............................................................................................................................................5 第4章 天气现象的观测 ....................