《大气探测学》学习资料：第一章-总论课件.pptxVIP

大气探测学;;;课程要求;大气探测概述 大气探测的发展历史和趋势 气象观测工作的组织 气象仪器 大气探测的“三性”要求;1.1 大气探测概述;大气探测的划分及研究内容: 地面气象观测、高空气象观测、专业性气象探测 （1）地面气象观测：以目力或仪器对近地面层的大气状况进行观察和测定。包括云、能见度、天气现象、气压、温度、湿度、 风、降水、蒸发、辐射能、日照时数、冻 土深度、积雪和电线积冰等。;高空气象观测：利用气球、无线电探空仪、气象探测飞机、气象火箭、气象雷达和卫星等对自由大气的 压、温、湿、风等要素进行探测。 专业性气象探测：根据不同专业研究的需要而进行的观测，如大气污染监测、农业气象观测等。;1.2 大气探测的发展历史和趋势;始创时期： 直到16世纪末发明了第一批气象仪器。 (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，但没有对大气现象进行系统、连续的记录。也称为目测和定性阶段。;地面气象观测开始发展的时期： -1593年，意大利人伽利略 发明了气体温度表； -1643年，托里拆利发明 水银气压表； -1659年，瑞士人德索修尔发明毛发湿度表； -1665年，波义耳发明 酒精温度表；;-1803年，拉马契克进行了云状的分类观测； -1825年，赫歇尔发明太阳辐射表；;高空探测的开始发展时期： 18世纪末（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对高空大气进行探测； 20世纪初，系留气球、飞机及火箭携带仪器升空，进行高空大气的探测；1919年法国人巴洛（ R.Burean) 第一次用无线探空仪探测大气，为高空大气探测事业开辟新途径； 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。;高空和高层大气探测的迅速发展时期： ?1940年开始用测风雷达追踪气球进行高空风的测量； ?1945年美国将雷达首次应用于气象观测，之后发射了气象火箭（100km以下）和探空火箭 （500km以下）实现高度上的突破； ?1960年美国发射第一颗气象卫星泰罗斯-1号 ;1966年地球静止卫星云图传真成功，是遥感技术发展的标志，是大气探测的第三次革命。;?近几十年来，除了天气雷达、气象卫星外，声雷达、风廓线仪、激光雷达、红外辐射 仪、微波辐射仪等遥感设备被应用到大气 探测中，正在逐步地进入常规大气探测的 领域。这些现代大气探测技术应用于大气 科学的研究领域，极大地丰富了大气探测 的内容。大气探测也进入了新的发展阶段。;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。;（1）传感器与测量仪器;利用振筒传感器制成的振筒气压仪替代了水银气压表用于日常业务测量。;翻斗雨量计普遍应用于降水量自动测量中，取代人工观测。;各种辐射表广泛应用于辐射测量中，准确度大大提高。;探空气球进行高空探测;L波段雷达：是现阶段我国最为先进的测风雷达。;气象卫星遥感仪器从最初的成像辐射仪发展到谱分辨率达到1cm-1的超光谱分辨率辐射计，形成了图谱合一的辐射遥感仪器。;微波辐射计测量大气水汽和云液态水的垂直积分量及分布的能力。;风廓线仪应用到大气风廓线连续监测中， 为研究大气运动提供实时连续的风场数据。;（2）监测网;;;29;;;32;33;34;35;;;;;从目前已有的各种技术来看，可以预测到，在未来15～20年内，大气探测将向以下几个方向发展： 地面气象观测以自动气象站为主，组成自动遥测网。 电子探空仪、GPS探空仪取代机械探空仪应用于业务系统中，使高空气象探测更加智能化，达到更高的精度。;各种遥感设备加入到大气探测业务中，成为中、小尺度天气系统检测的重要设备。 GNSS（全球导航卫星系统）技术应用 于大气探测中，与进一步发展的卫星监测 网组成互为补充的天基、地基综合监测网。 气象卫星遥感探测向全天候、多光谱、更高分辨率定量探测方向发展。;1.3 气象观测工作的组织;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。 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。 高空气象站： 一般300公里设一站，每天探测2次或 3-4次。;观测方式： 人工观测：又包括人工目测、人工器测 自动观测 观测任务： 观测 记录处理 编发气象报告;观测项目：;46;观测程序： 人工观测程序： 一般应在正点前30分钟左右巡视观测场和仪器，尤其注意湿球温度表球部的湿润状态，做好湿球溶???等准备工作。 45～60分观测云、能见度、空气温度、湿度、降水、