现代大气探测学-第1讲-绪论-夏俊荣(南京信息工程大学 大气探测学)

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1、南京信息工程大学夏俊荣现代大气探测学参考教材王振会等，大气探测学，气象出版社（指定）孙学金等，大气探测学，气象出版社张文煜，袁九毅，大气探测原理与方法，气象出版社中国气象局，地面气象观测规范，气象出版社致谢本课程多媒体教材是在北京大学物理学院大气科学系刘树华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。本课程主要目标和任务掌握云、能见度、天气现象、温度、湿度、气压、风、辐射等气象要素的观测方法及常用观测仪器（表）的原理、读数方法，理解数据误差，了解观测仪器的安装方法；掌握高空气

2、象观测的方法和基本内容；掌握自动气象站的基本组成和工作原理；了解气象雷达及气象卫星的观测特点、基本组成和主要观测内容。第一章绪论&1.1大气探测学的发展概况&1.2大气探测学研究的对象、任务和特点&1.3大气探测原理&1.4大气探测仪器&1.5大气探测的“三性”要求&1.6大气探测学的发展趋势&1.7复习思考题2、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

3、的、连续的观察和测定，并对获得的记录进行整理。（云、能见度、天气现象、温度、湿度、气压、风、辐射）大气探测是大气科学的重要分支，是大气科学的基础（为天气预报、气候分析、科学研究以及国民经济和国防安全提供气象资料），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科（大气物理学、气象学、传感器技术、遥感技术、电子技术、无线通信技术和空间技术），处于大气科学发展的前沿。气象业务组织基准气候站：一般300-400公里设一站，每天观测24次。基本气象站：一般不大于150公里设一站，每天观测8次。一般气象站：一般

4、50公里左右设一站，每天观测3次或4次。无人值守气象站地面观测站分类高空气象站：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)基准站计划布设Ⅰ型站基本站计划布设Ⅱ型站观测项目观测项目（旧规定）&1.1大气探测学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—发展到借助仪器的定量测定—发明了各种探测大气现象的仪器。1、创始

5、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，发明了相风铜乌、雨量器和风压板等，但不能对大气现象进行连续记录。1593年，意大利人伽利略（G.Galileo)发明了气体温度表；1643年，托里拆利（E.Torricelli）发明水银气压表；1659年，瑞士德索修尔（H.B.desaussure)发明毛发温度表；1665年，波义耳（R.Boyle）发明酒精温度表；1803年，拉马契克进行了云状的分类观测。1825年，赫歇尔（Herchel）发明

6、太阳辐射表；2、地面气象观测开始发展时期3、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。4、高空大气探测迅速发展时期自从1919年法国人巴洛（R.Burean)第一次用无线电探空仪探测大气后，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，为高空大气探测事业开辟了新的途径。这是大气探测向高空发展的第一次突破。5、大气探测的遥感时期194

7、0年开始用测风雷达追踪气球进行高空风的测量，1945年第二次世界大战结束前夕，美国将雷达首次应用于气象观测。在40年代中期以后，发射了气象火箭，探测到100km以下大气层的要素，后来发射的探空火箭,把探测高度伸展到了500km。这可以说是大气探测史上的第二次突破——高度的突破。6、大气探测的卫星遥感时期1960年4月美国第一颗气象卫星泰罗斯——1号发射成功；1966年地球静止卫星云图传真成功，为主要标志。大气探测不仅从根本上扩大了探测范围，也提高了对大气过程探测的连续性。一颗极轨气象卫星昼夜不停地向地球发送全球气象

8、观测资料。使探测大范围大气参量的连续变化成为可能，这可以说是大气探测事业的第三次突破——探测范围的突破。&1.2大气探测学研究的对象、任务、特点1、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