大气探测知识要点讲解.doc

第一章：总论 大气探测：又称之为气象观测，是指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的过程和方法。 大气探测的发展历史： 世界地面气象探测网的建立是大气探测史上的第一次革命。 高空气象要素探测系统的发展是大气探测发展的第二次革命。 1960年美国发射第一颗气象卫星泰罗斯-1号，是遥感技术发展的标志，是大气探测的第三次革命。 随着科学与技术的发展，大气探测取得了显著的发展，主要表现在探测能力显著增强，自动化水平迅速提高，观测方法、观测网的设计和观测工具的配合得到重视，直接探测和遥感技术并存，各取所长，综合利用。 观测站的分类： （1）国家基准气候站（基准站）：是国家气候站的骨干；一般300-400公里设一站，每天观测24次。 （2）国家基本气象站（基本站）：是国家天气气候网中的主体；一般不大于150公里设一站，每天观测8次。 （3）国家一般气象站（一般站）：是国家天气气候站的补充；一般50公里左右设一站，每天观测3次或4次。 （4）无人值守气象站（无人站）：用于天气气候站网的空间加密；观测项目和发报时次可根据需要而定。 （5）高空气象站：一般300公里设一站，每天探测2次或3-4次。 时制：人工器测日照采用真太阳时， 日界：人工器测日照以日落为日界， 对时：台站观测时钟采用北京时。未使用自动气象站的台站，观测用钟表要每日19时对时，保证误差在30秒之内。 地面气象观测场设置：观测场一般为25m×25m的平整场地。 仪器设施布置：要注意互不影响，便于观测操作。 大气探测资料必须具有代表性、准确性、比较性。“三性”是大气探测工作的基本要求。 “三性”的联系：互相联系、互相制约。观测资料质量的好坏，均以观测资料的“三性”衡量。 第二章云的观测 云是由大气中水汽凝结（凝华）而形成的微小水滴、过冷水滴、冰晶、雪晶，由它们单一或混合组成的，形状各异飘浮在天空中可见的聚合体。其底部不接触地面 我国地面气象观测规范中，按云的外形特征、结构特点和云底高度，将云分为三族，十属，二十九类。 云状特征： 雨层云（Ns）：厚而均匀的降水云层，常伴有碎雨云，有时两者融为一体，完全遮蔽日月，呈暗灰色，布满全天，常有连续性降水。如因降水不及地在云底形成雨（雪）旛时，云底显得混乱，没有明确的界限。 透光高层云（As tra）：薄而均匀的云层，呈灰白色。透过云层，日月轮廓模糊，像隔了一层毛玻璃，地物无影。 （1）卷云与卷层云的区别 卷云连成片，或者出现晕时，易误认为卷层云。 卷云云片即使相连，仍然能辨别出个体，云丝方向很不一致，各部分厚度不均匀；出现晕时，晕圈不完整。卷层云水平分布范围广，云丝方向比较一致，各部分厚度较均匀，常见完整的晕圈。最显著的差别：是否有晕或晕是否完整 云形成的基本条件：混合冷却。由于湍流交换，空气产生混合，使一定层次内的空气温度和水汽重新分布，暖空气与冷空气混合后，暖空气温度必然降低，当温度降低到一定程度以后，就凝结成云；辐射冷却。任何物理一方面不断吸收物体的辐射能量，同时又不断地向外辐射能量，当它向外辐射能量超过它吸收的辐射能量时，本身温度就下降。 注：在任何一次因冷却而形成云的过程中，有时不只是一种冷却过程在起作用。 几种云的形成机理：对流云垂直发展的厚度不同，取决于对流强度、水汽含量和凝结高度。 絮状云——形成机理与堡状云相似，只不过云中湍流和对流更强更普遍，致使原稳定云层因下沉气流或湍流而破裂，象棉絮团似的不规则地分布在天空。 云的演变有两种含义：（1）云体自身的演变，如云的增厚、变薄、衍生扩展或蒸发消失等。 （2）云随天气系统的移动，不同种类的云依次经过测站上空，使得看起来像是云在发展变化。 注意事项：云的观测应尽量选择在能看到全部天空及地平线的开阔地点或平台进行，应注意它的连续演变。 云状的判定： 主要根据天空中云的外形特征、结构、色泽、排列、高度以及伴见的天气现象，结合“云图”、天气形势进行综合分析。 实测云高： 气球测定云高 利用已知升速的氢气球或氦气球，观测其进入云底的时间（气球开始进入像雾一样的云层但未最终消失的点），乘以气球升速。 公式：H＝v×Δt 说明： （1）主要用于测低云云高（云高大于900米时，不采用此法）。 （2）降水时不宜用此法测云高，除非降水轻微。 云幕灯测定云高 是夜间实测云高的仪器。观测时，利用云幕灯灯光垂直照射云底，形成明显的光点，在距云幕灯已知水平距离的观测点，用仰角器瞄准光点，测得仰角值，算出云高。 公式：H＝L*tanα 说明： 云幕灯和观测点间最佳距离为300m，若间距远小于此值，则光点不易识别，若测量高度超过600m，其准