1、大氣探測學大氣探測學2總論總論1云的觀測云的觀測2能見度、天氣現象的觀測能見度、天氣現象的觀測3主要內容主要內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地面風的測量地面風的測量7降水的測量降水的測量8 蒸發的測量蒸發的測量9輻射和日照時數的觀測輻射和日照時數的觀測10自動氣象站自動氣象站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 大氣探測的發展歷史和趨勢大氣探測的發展歷史和趨勢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、天氣現象及其變化過程進行個別或系統的、要素、天氣現象及其變化過程進行個別或系統的、連續的觀察和測定，并對獲得的記錄進行整理的連續的觀察和測定，并對獲得的記錄進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： 是大氣科學的重要分支，是探測大氣奧秘的重要是大氣科學的重要分支，是探測大氣奧秘的重要手段。在大氣科學的發展過程中，大氣探測起到手段。在大氣科學的發展過程中，大氣探測起到了十分重要

3、的作用，了十分重要的作用，也是大氣科學的基礎。大氣也是大氣科學的基礎。大氣探測為天氣預報、氣候分析、科學研究以及國民探測為天氣預報、氣候分析、科學研究以及國民經濟各部門直接提供常規的資料和數據。經濟各部門直接提供常規的資料和數據。6 6v大氣探測的劃分及研究內容大氣探測的劃分及研究內容: :地面氣象觀測、高空氣象觀測、專業性氣象探測地面氣象觀測、高空氣象觀測、專業性氣象探測 （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行觀察和測定。包括云、的大氣狀況進行觀察和測定。包括云、能見度、天氣現象、氣壓、溫度、濕度、能見度、天氣現象、氣壓、溫度、濕度

4、、風、降水、蒸發、輻射能、日照時數、凍風、降水、蒸發、輻射能、日照時數、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）專業性氣象探測：）專業性氣象探測：根據不同專業研究根據不同專業研究的需要而進行的觀測，如大氣污染監測、農的需要而進行的觀測，如大氣污染監測、農業氣象觀測等。業氣象觀測等。（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、氣象火箭、氣象雷達空儀、氣象探測飛機、氣象火箭、氣象雷達和衛星等對和衛星等對自由大氣自由大氣的的 壓、溫、濕、風等壓、溫、濕、風等要素進行探測。要素進行探測。8 81.2 1.2 大氣探測的發

5、展歷史和趨勢大氣探測的發展歷史和趨勢v始創時期始創時期v地面氣象觀測開始發展的時期地面氣象觀測開始發展的時期v高空探測的開始發展時期高空探測的開始發展時期v高空和高層大氣探測的迅速發展時期高空和高層大氣探測的迅速發展時期9 9v始創時期：始創時期：直到直到1616世紀末發明了第一批氣象儀器。世紀末發明了第一批氣象儀器。 ( (以前的漫長歷史時期中，人們對大氣中發以前的漫長歷史時期中，人們對大氣中發生的現象以定性的經驗觀察推斷為主生的現象以定性的經驗觀察推斷為主) ) 在這期間，發明了相風鳥、雨量器和風壓在這期間，發明了相風鳥、雨量器和風壓板等，但沒有對大氣現象進行系統、連續板等，但沒有對大氣現

6、象進行系統、連續的記錄。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展的時期：地面氣象觀測開始發展的時期：-15931593年，意大利人伽利略年，意大利人伽利略 發明了氣體發明了氣體溫度表；溫度表；-16431643年，托里拆利發明年，托里拆利發明 水銀氣壓表；水銀氣壓表；-16591659年，瑞士人德索修爾發明毛發濕年，瑞士人德索修爾發明毛發濕度表；度表；-16651665年，波義耳發明年，波義耳發明 酒精溫度表；酒精溫度表；1111-18031803年，拉馬契克進行了云狀的分類觀測；年，拉馬契克進行了云狀的分類觀測；-18251825年，赫歇爾發明太陽輻

7、射表；年，赫歇爾發明太陽輻射表；-1818世紀初，建立了有組織的氣象觀測網；世紀初，建立了有組織的氣象觀測網；-世界地面氣象探測網的建立是大氣探測史世界地面氣象探測網的建立是大氣探測史上的上的第一次革命。第一次革命。1212v高空探測的開始發展時期高空探測的開始發展時期：1818世紀末（世紀末（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行探測；氣壓表對高空大氣進行探測；2020世紀初，系留氣球、飛機及火箭攜帶儀器世紀初，系留氣球、飛機及火箭攜帶儀器升空，進行高

8、空大氣的探測；升空，進行高空大氣的探測；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開辟新途徑；測大氣，為高空大氣探測事業開辟新途徑；高空氣象要素探測系統的發展是大氣探測發高空氣象要素探測系統的發展是大氣探測發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展時期高空和高層大氣探測的迅速發展時期：19401940年開始用測風雷達追蹤氣球進行高空風年開始用測風雷達追蹤氣球進行高空風的測量；的測量；19451945年美國將雷達首次應用于氣象觀測，之年美國將雷達首次應用于氣象

9、觀測，之后發射了氣象火箭（后發射了氣象火箭（100km100km以下）和探空火箭以下）和探空火箭（500km500km以下）實現高度上的突破；以下）實現高度上的突破；19601960年美國發射第一顆氣象衛星泰羅斯年美國發射第一顆氣象衛星泰羅斯-1-1號號; ;19661966年地球靜止衛星云圖傳真成功，是遙感技年地球靜止衛星云圖傳真成功，是遙感技術發展的標志，是大氣探測的術發展的標志，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、氣象衛星近幾十年來，除了天氣雷達、氣象衛星外，聲雷達、風廓線儀、激光雷達、紅外外，聲雷達、風廓線儀、激光雷達、紅外輻射儀、微波輻射儀等遙感設備被

10、應用到輻射儀、微波輻射儀等遙感設備被應用到大氣探測中，正在逐步地進入常規大氣探大氣探測中，正在逐步地進入常規大氣探測的領域。這些現代大氣探測技術應用于測的領域。這些現代大氣探測技術應用于大氣科學的研究領域，極大地豐富了大氣大氣科學的研究領域，極大地豐富了大氣探測的內容。大氣探測也進入了新的發展探測的內容。大氣探測也進入了新的發展階段。階段。15v隨著科學與技術的發展，大氣探測取得隨著科學與技術的發展，大氣探測取得了顯著的發展，主要表現在探測能力顯了顯著的發展，主要表現在探測能力顯著增強，自動化水平迅速提高，觀測方著增強，自動化水平迅速提高，觀測方法、觀測網的設計和觀測工具的配合得法、觀測網的設

11、計和觀測工具的配合得到重視，直接探測和遙感技術并存，各到重視，直接探測和遙感技術并存，各取所長，綜合利用。取所長，綜合利用。現代大氣探測是綜合性探測系統的發展現代大氣探測是綜合性探測系統的發展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用了鉑電阻溫度傳感器將取代應用了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務測量。了水銀氣壓表用于日常業務測量。18翻斗雨量計普遍應用于降水量自動測量翻斗雨量計普遍應用于降水量自動測量中，取代人工觀測。中，取代人工觀測。19各種輻射

12、表廣泛應用于輻射測量中，準各種輻射表廣泛應用于輻射測量中，準確度大大提高。確度大大提高。20探空氣球進行高空探測探空氣球進行高空探測21L L波段雷達：波段雷達：是現階段我國最為先進的測風是現階段我國最為先進的測風雷達。雷達。22氣象衛星遙感儀器從最初的成像輻射儀發展到譜氣象衛星遙感儀器從最初的成像輻射儀發展到譜分辨率達到分辨率達到1cm1cm-1-1的超光譜分辨率輻射計，形成了的超光譜分辨率輻射計，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微波輻射計測量大氣水汽和云液態水的垂微波輻射計測量大氣水汽和云液態水的垂直積分量及分布的能力。直積分量及分布的能力。24風廓線儀應用到大氣

13、風廓線連續監測中，風廓線儀應用到大氣風廓線連續監測中，為研究大氣運動提供實時連續的風場數據。為研究大氣運動提供實時連續的風場數據。25（2 2）監測網）監測網 從發明了第一支溫度表以來，經過四從發明了第一支溫度表以來，經過四百多年的發展，目前已在全球范圍內建百多年的發展，目前已在全球范圍內建成了由多種手段組成的世界天氣監測網成了由多種手段組成的世界天氣監測網（WWWWWW），它由各種探測平臺、探測儀），它由各種探測平臺、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，已能對大氣進行比較全面的監測。能對大氣進行比較全面的監測。26參加全球氣象資料交換參加全球氣象資料交換2

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

15、種技術來看，可以預測到，在未來到，在未來15152020年內，大氣探測將向年內，大氣探測將向以下幾個方向發展：以下幾個方向發展：（1 1）地面氣象觀測以自動氣象站為主，）地面氣象觀測以自動氣象站為主，組成自動遙測網。組成自動遙測網。（2 2）電子探空儀、）電子探空儀、GPSGPS探空儀取代機械探探空儀取代機械探空儀應用于業務系統中，使高空氣象探空儀應用于業務系統中，使高空氣象探測更加智能化，達到更高的精度。測更加智能化，達到更高的精度。40（3 3）各種遙感設備加入到大氣探測業務中，）各種遙感設備加入到大氣探測業務中，成為中、小尺度天氣系統檢測的重要設成為中、小尺度天氣系統檢測的重要設備。備。

16、（4 4）GNSSGNSS（全球導航衛星系統）技術應用（全球導航衛星系統）技術應用于大氣探測中，與進一步發展的衛星監于大氣探測中，與進一步發展的衛星監測網組成互為補充的天基、地基綜合監測網組成互為補充的天基、地基綜合監測網。測網。（5 5）氣象衛星遙感探測向全天候、多光譜、）氣象衛星遙感探測向全天候、多光譜、更高分辨率定量探測方向發展。更高分辨率定量探測方向發展。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）國家基準氣候站（基準站）國家基準氣候站（基準站）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公里公里設一站，

17、每天觀測設一站，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）是國家天氣氣候網中的主體；是國家天氣氣候網中的主體；一般不大一般不大于于150150公里設一站，每天觀測公里設一站，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充；是國家天氣氣候站的補充；一般一般5050公公里左右設一站，每天觀測里左右設一站，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）用于天氣氣候站網的空間加密；觀測用于天氣氣候站網的空間加密；觀測項目和發報時次可根據需要而定。項目和發報

18、時次可根據需要而定。（5 5）高空氣象站：）高空氣象站：一般一般300300公里設一站，每天探測公里設一站，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）自動觀測）自動觀測v觀測任務觀測任務：（1 1）觀測）觀測（2 2）記錄處理）記錄處理（3 3）編發氣象報告）編發氣象報告44v觀測項目觀測項目：4546v觀測程序觀測程序：（1 1）人工觀測程序：）人工觀測程序： 一般應在正點前一般應在正點前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，做好濕球溶冰等準備工作。態，做好濕球溶冰等準備工作。 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、風向風速、氣壓、地溫、雪深度、降水、風向風速、氣壓、地溫、雪深等發報項目，連續觀測天氣現象。等發報項目，連續觀測天氣現象。47 雪壓、凍土、蒸發、地面狀態等項目的觀測雪壓、凍土、蒸發、地面狀態等項目的觀測可在可在4040分至正點后分至正點后1010分鐘內進行。分鐘內進行。 日照在日落后換紙，其它自記儀器的換紙時日照在日落后換紙，其它自記儀器的換紙時間由省級氣象主管機構自定。間由省級氣象主管機構自定。 電線積冰觀測時間不固

20、定，以能測得一次過電線積冰觀測時間不固定，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，臺站可根據觀測項目觀測程序的具體安排，臺站可根據觀測項目的多少和觀測儀器的布設狀況確定，但氣壓的多少和觀測儀器的布設狀況確定，但氣壓的觀測時間盡量接近正點，全站的觀測程序的觀測時間盡量接近正點，全站的觀測程序必須統一，并且盡量少動。必須統一，并且盡量少動。48（2 2）自動觀測程序：）自動觀測程序： 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備，具體時間，各站自定，但站內必設備，具體時間，各站自定，但站內必須統一；須統一； 正點前約正點前約1010分鐘查

21、看顯示的自動觀測實分鐘查看顯示的自動觀測實時數據是否正常；時數據是否正常； 0000分，進行正點數據采樣；分，進行正點數據采樣；49 00-0100-01分，完成自動觀測項目的觀測，并分，完成自動觀測項目的觀測，并顯示正點定時觀測數據，發現有缺測或異顯示正點定時觀測數據，發現有缺測或異常時及時按規范中常時及時按規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計完成記錄的統計規定處理；規定處理； 01-0301-03分，向微機內錄入人工觀測數據；分，向微機內錄入人工觀測數據； 按照各類氣象報告的時效要求完成各種定按照各類氣象報告的時效要求完成各種定時天氣報告和觀測數據文件的發送。時天氣報告

22、和觀測數據文件的發送。50v時制、日界和對時時制、日界和對時：時制：時制： 人工器測日照采用人工器測日照采用真太陽時真太陽時，輻射和自動，輻射和自動觀測日照采用觀測日照采用地方平均太陽時地方平均太陽時，其余觀測項，其余觀測項目均采用目均采用北京時北京時。 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，輻射和自動觀為日界，輻射和自動觀測日照以地方平均太陽時測日照以地方平均太陽時2424時時為日界，其余為日界，其余觀測項目均以北京時觀測項目均以北京時2020時時為日界。為日界。 51對時：對時： 臺站觀測時鐘采用北京時。臺站觀測時鐘采用北京時。 自動氣象站以采集器的內部時鐘為觀測自動氣

23、象站以采集器的內部時鐘為觀測時鐘；值班員每天時鐘；值班員每天1919時正點檢查屏幕顯示的時正點檢查屏幕顯示的采集器時鐘，當與北京時采集器時鐘，當與北京時相差大于相差大于3030秒時秒時，在正點后調整。在正點后調整。 未使用自動氣象站的臺站，觀測用鐘表未使用自動氣象站的臺站，觀測用鐘表要每日要每日1919時對時，時對時，保證誤差在保證誤差在3030秒之內秒之內。52v地面氣象觀測場地面氣象觀測場：環境條件要求：環境條件要求： (1) (1) 觀測場應設在能較好地反映本地較大范觀測場應設在能較好地反映本地較大范圍的氣象要素特點的地方，避免局部地形圍的氣象要素特點的地方，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、煙等大氣污染嚴重的地方。煙等大氣污染嚴重的地方。 觀測場四周障觀測場四周障礙物的影子應不會投射到日照和輻射觀測礙物的影子應不會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儀器的受光面上，在附近沒有反射陽光強的物體。的物體。 53 (2) (2) 在城市或工礦區，觀測場應選擇在城市在城市或工礦區，觀測場應選擇在城市或工礦區最多風向的上風方。或工礦區最多風向的上風方。 (3) (3) 觀測

25、場的環境必須依法進行保護。觀測場的環境必須依法進行保護。 (4) (4) 觀測場周圍觀測環境發生變化后要進行觀測場周圍觀測環境發生變化后要進行詳細記錄。新建、遷移觀測場或觀測場四周詳細記錄。新建、遷移觀測場或觀測場四周的障礙物發生明顯變化時，應測定四周各障的障礙物發生明顯變化時，應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動氣象觀測站的環無人值守氣象站和機動氣象觀測站的環境條件可根據設站的目的自行掌握。境條件可根據設站的目的自行掌握。 54觀測場設置：觀測場設置： (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站，可將受此限；需要安裝輻射儀器的臺站，可將觀測場南邊緣向南擴展觀測場南邊緣向南擴展10m10m。 (2) (2) 要測定觀測場的經緯度（精確到分）要測定觀測場的經緯度（精確到分）和拔海高度（精確到和拔海高度（精確到0.10.1米），其數據刻在米），其數據刻在石樁上，埋設在觀測場內的適當位置。石樁上，埋設在觀測場內的適當位置。 55 (3) (3) 觀測場

27、四周一般設置約觀測場四周一般設置約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。場地應平欄，圍欄所用材料不宜反光太強。場地應平整，保持有均勻草層（不長草的地區例外），整，保持有均勻草層（不長草的地區例外），草高不能超過草高不能超過2020厘米。對草層的養護，不能厘米。對草層的養護，不能對觀測記錄造成影響。場內不準種植作物。對觀測記錄造成影響。場內不準種植作物。 (4) (4) 為保持觀測場地自然狀態，場內鋪設為保持觀測場地自然狀態，場內鋪設0.30.3-0.5m-0.5m寬的小路（不用瀝青鋪面），只準在寬的小路（不用瀝青鋪面），只準在小路上行走。有積雪時，除小路上的積雪可小

28、路上行走。有積雪時，除小路上的積雪可以清除外，應保護場地積雪的自然狀態。以清除外，應保護場地積雪的自然狀態。 56 (5) (5) 根據場內儀器布設位置和線纜鋪設需要，根據場內儀器布設位置和線纜鋪設需要，在小路下修建電纜溝或埋設電纜管，用以鋪在小路下修建電纜溝或埋設電纜管，用以鋪設儀器設備線纜和電源電纜。電纜溝（管）設儀器設備線纜和電源電纜。電纜溝（管）應做到防水、防鼠，并便于鋪設和維護。應做到防水、防鼠，并便于鋪設和維護。 (6) (6) 觀測場的防雷必須符合氣象行業規定的觀測場的防雷必須符合氣象行業規定的防雷技術標準的要求。防雷技術標準的要求。 57儀器設施布置：儀器設施布置： 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) 高的儀器設施安置在北邊，低的儀器設施高的儀器設施安置在北邊，低的儀器設施安置在南邊；安置在南邊； (2) (2) 各儀器設施東西排列成行，南北布設成列，各儀器設施東西排列成行，南北布設成列，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欄不小于，儀器距觀測場邊緣護欄不小于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，觀測員應從北面接近觀測儀器；應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，觀測儀器感應面不能受任何障礙物影響。觀測儀器感應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時，因條件限制不能安裝在觀測場內時，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上，反射輻射和凈全輻射觀測儀器頂平臺上，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探測飛機探

31、測氣球探測氣球探測 遙感探測遙感探測主動遙感（如雷達探測）主動遙感（如雷達探測）被動遙感（如衛星探測）被動遙感（如衛星探測）v觀測項目觀測項目： 主要有大氣溫度、壓力、風速、風向和濕度等。主要有大氣溫度、壓力、風速、風向和濕度等。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）長時間內保持一致的準確度。）長時間內保持一致的準確度。（2 2）具有一定的可靠性。）具有一定的可靠性。（3 3）操作與維護方便。）操作與維護方便。（4 4）在符合要求的前提下設計簡單。）在符合要求的前提下設計簡單。（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：儀器的感應元件與被測儀器的感應元件與被測物質直接接觸，以測出被測物質的氣象特物質直接接觸，以測出被測物質的氣象特性。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、發射出來的電磁波或聲波，以測出被測物發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，才能達到正確使用和取得符合器的性能，才能達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、穩定性：穩定性：儀器性能隨時間的變化率。儀器性能隨時間的變化率。準確度：準確度：測量值與實際值（真值）接近的測量值與實際值（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，分為系統性誤差和偶然性誤差，其值越小，準確統性誤差和偶然性誤差，其值越小，準確度越高。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所移動的距離、旋轉的角度或位物理量時所移動的距離、旋轉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,相應儀器相應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的靈敏度。但片面要求高靈敏度也是有適當的靈敏度。但片面要求高靈敏度也是不實際的，會使儀器變的龐大。不實際的，會使儀器變的龐大。 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）：儀器的動態響應速度儀器的動態響應速度。 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所決定。任務所決定。 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確反映溫、濕、壓隨高度的變化；中就不能準確反映溫、濕、壓隨高度的變化； 而地面氣象臺站使用的觀測儀器就要求具備一定而地面氣象臺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平均的能力。另外，的慣性，使其具備一定的自動平均的能力。另外，慣性太小，觀測員將無法靠

36、近儀器讀數。慣性太小，觀測員將無法靠近儀器讀數。67分辨率：分辨率：導致一個測量系統響應值變化的導致一個測量系統響應值變化的最小的環境改變量。最小的環境改變量。它與量程及靈敏度有它與量程及靈敏度有關，儀器性能的改變也會影響分辨率。關，儀器性能的改變也會影響分辨率。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常年氣溫，則如：利用一支溫度表測量某一地區常年氣溫，則要求其量程要求其量程2020t t5050，-20-20和和5050為該為該地區地區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行的，大氣探測工作是在自然條件下