大气探测绪论

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1、自我介绍：陈汝龙合肥国家基本气象站邮箱：ahhfqx001@163.comQQ:3284070401第一章绪论大气探测概述大气探测的发展概况大气探测学研究的对象、任务、特点探测原理探测仪器大气探测工作的基本要求综合气象观测系统21.1大气探测概述“气象探测，是指利用科技手段对大气和近地层的大气物理过程、现象及其化学性质等进行系统观察和测量。”——中华人民共和国气象法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。大气探测是大气科学的重要分支，是大气科学的基础，并使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

2、科，处于大气科学发展的前沿。3大气运动的基本特点空间范围广大运动永无休止影响因素繁多运动状态复杂4基本特性和要求准确性：反映测量值与真实状况误差大小的程度代表性：探测值代表一定空间范围和时间段的平均状况比较性：不同测站和不同时间的测量值能进行比较5大气边界层和近地面层大气边界层大气与地面之间充分湍流化的气层厚度约为1千米，随时间和条件变化近地面层（常通量层，表面层）直接与地表接触、受地面强烈影响的气层厚度约为边界层的1/106大气结构特征（对流层和大气边界层）7影响边界层的物理过程辐射传输过程：短波辐射，长波辐射热力传输过程：显热，潜热动力作用：平流，垂直运动，局地环流湍流运动：无规

3、则，分类（机械、热力），特征，尺度谱，串级传递能量过程，湍流输送过程8局地环境对气象测量的影响地理环境和地形地表性质、建筑物下垫面表面粗糙度下垫面热力不均匀城市环境9气象观测系统按照传感器所处位置可分为天基观测、空基观测和地基观测系统。天基：传感器在中层大气之外的为天基观测，主要由低轨卫星和高轨卫星以及相应的地面应用系统组成；空基：传感器在地球表面以上、中层大气及以下的为空基观测，主要由气球探测、飞机探测和火箭探测组成；地基：传感器在地球表面的为地基观测，主要由地面气象观测、地基气候系统观测、地基遥感探测、地基大气边界层观测、地基中高层大气和空间天气监测、地基移动气象观测、地基气象观测

4、运行监控和技术保障等组成。气象观测系统的分类10111.2大气探测的发展概况人类对大气现象的认识；在生活和生产实践中的提炼和总结。经验性预测—最早的大气探测；天气和气候谚语：早霞不出门，晚霞行千里。天上勾勾云，地上雨淋淋。★随着科学技术的发展，对天气现象的一些定性的、经验性的推断—发展到借助仪器—定量测定—发明了各种探测大气现象的仪器。121、创始时期直到16世纪末发明第一批大气探测仪器以前的漫长历史时期中，人们对大气中发生的现象以定性的经验观察推断为主。在这期间，发明了相风鸟、雨量器和风压板等，但不能对大气现象进行连续记录。中国最早发明了气象观测仪器。在西汉时（公元前104年），已盛

5、行伣、铜凤凰和相风铜乌等三种风向器，到唐代又发展到在固定地方用相风鸟，在军队中用鸡毛编成的风向器测风。在西汉时还利用羽毛、木炭等物的吸湿特性来测量空气湿度。宋代曾有僧赞宁（公元10世纪）利用土炭湿度计来预报晴雨。关于降水的记录亦以中国最早，据《后汉代》记载，在当时曾要所辖各郡国，每年从立春到立秋这段时间内，向朝廷汇报雨泽情况，此后历代对各地雨情都很重视。13142、地面气象观测开始发展时期这一长时期的特点是一系列定量测量地面气象要素仪器的出现和应用。从1643年到20世纪初的200多年里，是地面气象观测发展并趋于成熟的时期。1593年意大利学者伽利略（Galileo）发明液体玻璃温度表

6、，1643年意大利学者托里拆利（Torricelli）发明了水银气压表。这两种重要仪器的出现，使气象观测大大向前跃进一步。特别是气压与天气变化的关系最直接，气压表当时曾被誉为天气的“眼睛”，是这一时期的标志性仪器。1783年索修尔（Soussure）发明毛发湿度表，在此前后，还发明了雨量器、风杯风速计以及黑白球日射表，等等。1653年在意大利北部首先建立气象台，此后其它国家亦相继建立地面气象观测站，开始积累气象资料。1802年拉马契克进行了云状分类，逐步发展了现今使用的云与天气现象的目测内容。在时间和地域上同步和连续的观测结果，对于天气预报的准确性具有重要意义，因而提出了建立气象台站网

7、的要求，第一个气象台站网就是由拉马契克在欧洲建立的。153、高空大气探测的开始发展时期自从1783年法国人查理（J.A.charles）在巴黎上空，用氢气球携带温度表和气压表探测大气状况以后，陆续有人采用系留气球、飞机及火箭携带仪器升空，进行高空大气的探测的。4、高空大气探测迅速发展时期自从1919年法国人巴洛（R.Burean)第一次用无线探空仪探测大气后，前苏联、德国、法国、芬兰等国家都开始研制无线电探空仪，及其它高空风探测技术，为高空大气