1、緒論本課程主要目標和任務：掌握云、能見度、天氣現象、溫度、濕度、氣壓、風、輻射等氣象 要素的觀測方法及常用觀測儀器（表）的原理、讀數方法，理解數據誤差，了解觀測儀器的 安裝方法；掌握高空氣象觀測的方法和基本內容；掌握自動氣象站的基本組成和工作原理； 了解氣象雷達及氣象衛星的觀測特點、基本組成和主要觀測內容。大氣探測是大氣科學的重要分支，是大氣科學的基礎（為天氣預報、氣候分析、科學研究以 及國民經濟和國防安全提供氣象資料），并使基礎理論與現代科學技術相結合，形成多學科交叉融合的獨立學科（大氣物理學、氣象學、傳感器技術、遙感技術、電子技術、無線通信 技術和空間技術），處于大氣科學發展的前沿。氣象業

2、務組織基準氣候站：一般300-400公里設一站，每天觀測24次。基本氣象站：一般不大于150公里設一站，每天觀測8次。一般氣象站：一般50公里左右設一站，每天觀測3次或4次。高空氣象站：一般 300公里設一站，每天探測2次或3-4次。 （8:00,20:00北京時）探測原理： 直接測量：感應元件置于待測介質之中，根據元件性質的變化，得到描述大氣 狀況的氣象參數。（11大氣）遙感探測：根據電磁波在大氣中傳播過程中信號的變化，反演出大氣中氣象要素的變化。可以分為主動遙感和被動遙感兩種方式。表空走時人工觀】則頊旨吋冋斗匕京日寸02, 08,14*20 時Pos時14 fhf20時觀泗J項目夭化現象氣

3、溫6斗Ocm .HfLiS：A陳水-St 曲土8 32Ocm 地溫圾曲八姙彳氐地聞汨J鉅說囚仁木他月寸白動兀皺血占的站？站除02. OS-. 14.20冶十夕卜.賓住正點M寸次逐瞞視測1云、葩儀器的性能包括：準確度一一儀器的測量值（已做各種訂正后）與真值的符合程度。準確度考察的是測量值與實際值的接近程度。反映的是系統誤差和隨機誤差的合成大小，常用相對誤差來表示，其值越小，準確度越高。靈敏度：儀器的靈敏度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表輸出的變化。如果被測要素的物理量改變 x,相應儀器示度改變量為 y,則靈

4、敏度表示為： y/A x,y大氣探測的“三性”要求大氣探測資料應具備：代表性、準確性和可比性準確性：反映測量值與真實狀況誤差大小的程度代表性：探測值代表一定空間范圍和時間段的平均狀況可比較性：不同測站和不同時間的測量值能進行比較觀測資料的比較性是建立在一致的基礎上，即要求觀測時間、觀測方法、儀器類型、觀測規范、臺站地理緯度、地形地貌條件等的一致性。沒有這些一致性，也就談不上比較性。大氣探測的代表性、準確性以及比較性直接是互相聯系、 互相制約的。觀測資料的代表性是 建立在準確性的基礎之上的， 沒有準確性也就談不上代表性； 然而，只有準確性而沒有代表 性的觀測資料，也是難以使用的。同時， 觀測資料

5、的比較性， 也必須以觀測資料的代表性和 準確性為前提，因為如果觀測資料既無代表性，又無準確性，也就沒有了時空比較的意義。觀測資料質量的好壞，均以觀測資料的“三性”來衡量。為提高大氣探測資料的代表性和比較性，不僅要重視儀器本身性能的選擇，還要對觀測場地和儀器架設條件作統一要求，盡量減少周圍環境對測量的影響。第二章云：是懸浮在大氣中的小水滴或冰晶微粒或二者混合的可見聚合體。有時也包含一些較大的雨滴及冰、雪粒。底部不接觸地面。（與霧的區別）云的觀測：判定云狀，估計云量、測定云高、選定云碼通常按云的外形特征、結構特點和云底高度，將云分為3族、10屬、29類淡積云(Cu hum)碎積云(Fc)濃積云(C

6、u cong)禿積雨云(Cb calv) 鬃積雨云(Cu cap)層積云(Sc)透光層積云(Sc tra) 蔽光層積云(Sc op) 積云性層積云(Sc cug) 堡狀層積云(Sc cast) 莢狀層積云(Sc lent)(大 探)層云(St) 碎層云(Fs)雨層云(Ns) 碎雨云(Fn)透光高層云(As tra) 敝光咼層云(As op)透光高積云(Ac tea) 蔽光高積云(Ac op)莢狀高積云(Ac lent) 積云性高積云(Ac cug) 絮狀高積云(Ac flo) 堡狀高積云(Ac cast) 5000 m卷積云(Cc)毛卷云(Ci fil)密卷云(Ci dens) 偽卷云(Ci

7、not) 鉤卷云(Ci unc)毛卷層云(Cs fil) 勻卷層云(Cs nebu)卷積云(Cc)低云：積云 Cu、積雨云 Cb、層積云Sc、層云St、雨層云Ns。低云多由水滴組成，垂直發展旺盛的低云由水滴、過冷水滴和冰晶組成。云底在 2500m以下，隨季節、地理緯度變化。大部分低云都可能產生降水，雨層云常有連續性降水，積雨云多陣性降水， 有時降水量很大1. 積云Cu成因：在不穩定層結的空氣中，由于熱力和動力產生對流作用，使水汽凝結而成的云。特征：生成的云體垂直向上發展；消散時向水平方向擴展，常為分散孤立大云塊。個體明顯，底部較平，頂部成圓弧形或重疊的圓弧形突起。云塊之間多不相聯。發展旺盛的積

8、云，可降小陣雨 2)碎積云 Fc特征：在淡積云形成之前或積云被風吹散時，會形成邊緣破碎、輪廓不完整、 形狀多變的碎積云成因：積云體的形成，開始并不很明顯，往往是邊形成邊消散。所以，形成了薄而邊緣破碎的碎積云。大氣中對流增強時，碎積云可以發展成淡積云。若有強風和湍流時， 淡積云的云體會變的破碎，形成碎積云碎積云多由1-15微米的水滴組成天空中若只有碎積云出現，且無明顯發展時， 一般表示天氣系統穩定1）淡積云Cu hum特征：云的個體不大，輪廓清晰，底部較平，頂部呈圓弧形凸起，垂直發展不旺 盛，云底較扁平，薄的云塊呈白色，厚的云塊中部有淡影。分散在空中，晴天常見成因：當大氣中產生對流運動時，一部分

9、空氣上升，四周空氣下沉補充，下沉氣流區則因絕熱增溫， 不會凝結成云；上升氣流的水平范圍從幾十米到幾千米，這種大小不等的上升氣塊，到達凝結高度時，便形成了許多孤立分散的對流單體，并形成了大小不一的積云體淡積云由直徑 5-30微米的水滴組成，而北方和高寒地區冬季的淡積云是由冰晶 組成，有時會下零星雨雪3）濃積云Cu cong特征：云的個體高大，輪廓清晰，底部較平、陰暗，垂直發展旺盛，垂直高度一般大 于水平寬度，頂部呈圓弧形重疊凸起，很象花椰菜成因：濃積云由淡積云發展而成， 是對流云發展的旺盛階段。 一般不產生降水, 但有時降小雨。如果在早晨有濃積云發展，表明大氣層結不穩定，常有積雨云發展，甚至有雷

10、陣雨產生濃積云是由大小不同的水滴組成，小水滴直徑一般為5-50微米之間；大水滴多出現在100-200微米之間。當垂直氣流很強，發展旺盛時，頂部溫度在-10 C以下，可出現霰和冰晶。有時頂部出現一條白云，叫做幞狀云2、積雨云Cb特征：云體龐大、濃厚，很象聳立的高山，頂部已開始凍結，呈白色，輪廓模 糊，有的有毛絲般的纖維結構。云底陰暗，氣流混亂，起伏明顯，有時呈懸球狀結構，常有 雨幡下垂，或伴有碎雨云成因：積雨云是對流云發展的極盛階段。發展成熟的積雨云常產生較強的陣性 降水，并伴有大風、雷電等現象。有時還會降冰雹，偶爾有龍卷風產生積雨云多由水滴、過冷水滴、冰晶、雪花組成，有時還包含有霰粒、冰雹。在

11、云內有強烈的上升、下沉氣流區，可觀測到速度為幾十米/秒的上升、下沉氣流，并經常出現起伏不平的云底 1 ）禿積雨云 Cb calv這種云是濃積云向鬃積雨云發展的過渡階段。云頂已開始凍結，云頂花椰菜形的輪廓漸漸模糊，絲絮狀結構還不太明顯，云體其余部分仍具有濃積云特征。 這是積雨云的初始階 段，存在時間較短促（2 ）鬃積雨云 Cb cap這種云是積雨云發展的成熟階段。由禿積雨云發展而成。云頂白色，絲絮狀結構明 顯，常呈馬鬃狀和鐵砧狀，底部陰暗，氣流混亂由淡積云一一濃積云一一禿積雨云一一鬃積雨云是對流增強時依此發展形成的 為低空積狀云的四個階段。當對流減弱，云內下沉氣流占主導作用時，云體將逐漸瓦解消散

12、, 演變成其它的云3、層積云Sc特征：云塊較大，在厚薄、形狀上有很大差異，常呈灰白或灰色。薄的云可辨 別太陽位置，厚的云比較陰暗。云塊常成群、成行或成波狀排列。布滿天空，猶如大海的波 濤成因：在多數情況下，層積云是由于空氣的波狀運動和湍流混合作用使水汽凝結 而成。有時是由強烈的輻射冷卻而形成的。一般表示天氣穩定，若層積云逐漸加厚，甚至融 合成層，則表示天氣將有變化。低而厚的層積云往往產生降水層積云厚度一般從幾百米到二千米。多由直徑為5-40微米的水滴組成。在冬季出現的層積云也可能由冰晶、雪花組成1）透光層積云 Sc tra特征：云塊較薄、呈灰白色，排列整齊，云塊之間常有明顯縫隙，邊緣比較明亮（

13、2）蔽光層積云 Sc op云塊較厚，呈暗灰色，云塊之間無縫隙，常密集成層，底部有明顯的波狀起伏，常布滿全天，可產生降水（3）積云性層積云 Sc cug云塊較大，呈灰白色，多為條狀，頂部具有積云特征。 是由衰退的積云或積雨云擴展而成。也可由傍晚地面濕熱空氣上升凝結而成。它的出現一般表示對流減弱，天氣系統逐漸趨向穩定，但有時可降小雨（4）堡狀層積云 Sc cast云塊細長，底部平整，頂部凸起，有垂直發展地趨勢。遠處看去，好象城堡或長 條形鋸齒堡狀層積云是由于較強的上升氣流突破穩定層后，局部垂直發展所形成的。如 果大氣中對流繼續增強，水汽條件也具備，則往往預示有積雨云發展，甚至有雷陣雨產生（5）莢狀

14、層積云 Sc lent中間厚、邊緣薄，形似豆莢、梭子狀的云條。個體分明。在山區由于谷地聚集充 沛的水汽，受地形抬升作用，常常在山脊上空形成莢狀云4、層云St（1）層云St云體均勻成層，呈灰色，很象霧，云底很低，但不接觸地面，一般由直徑5-30微米的水滴或過冷水滴組成。厚度一般400 500米層云是在氣層穩定的情況下，由于夜間強烈的輻射冷卻或湍流混合作用使水汽凝結或由霧抬升而成。 層云經常在日出后由于氣溫升高，穩定層結被破壞而隨之消散。有時層云也會降毛毛雨或米雪（2）碎層云Fs云體為不規則的碎云片，形狀多變，移動較快，呈灰色或灰白色，往往是由消散中的層云或霧抬升而成。天空出現碎層云多預示晴天5、

15、雨層云 Ns（1）雨層云Ns灰暗的均勻云層，能完全遮蔽日月，云底常伴有碎雨云。云底混亂，沒有明顯的界限，云層水平分布范圍很廣，常布滿全天。云層厚度4000 5000米。一般有連續性降水。云層較高的雨層云， 常形成下垂的雨幡或雪幡。雨層云多由高層云發展而成，如可從蔽光高積云、蔽光層積云演變而成。（2）碎雨云 Fn云體低而破碎，形狀多變，移動較快，呈灰色或暗灰色，常出現在雨層云、積雨云或高層云下。是由于降水物蒸發， 空氣濕度增加，在湍流作用下水汽凝結而成。這種低而破碎的云，叫作惡劣天氣下的碎雨云。所謂， 惡劣天氣，一般指降水時或降水前后的天氣狀 況（黑云壓境）（自動化）中云中云由水滴、過冷水滴與冰

16、晶混合組成。云底高度一般在25005000米之間。高層云常產生降水中云包括：高層云 As、高積云 Ac1、咼層云 As云體均勻成層，呈灰白色或灰色，云體常有條紋結構，多出現在鋒面云系中，常布 滿全天高層云是由直徑5-20微米的水滴、過冷水滴和冰晶組成演變成雨層云Ns時，云底有時出現雨幡、雪幡，產生降水演變過程：毛卷云 Ci fil 密卷云 Ci dens 卷層云 Cs 高層云 As - 雨層云Ns（1）透光高層云 As tra薄而均勻的云層，呈灰白色，日月朦朧可見，好像隔了一層毛玻璃（2）蔽光高層云 As op云體較厚，厚度較均勻，呈灰色，布滿全天，不見日月，可產生連續性或間歇性 降水2、高積

17、云As云塊較小，輪廓分明，在厚薄、形狀上差異很大，薄的云塊呈白色，能見日月輪 廓；厚的云塊呈灰色，日月輪廓分辨不清。常呈圓形、瓦塊狀、魚鱗片或水波狀的密集云條。 并且，成群、成行、成水波狀排列高積云由水滴、過冷卻水滴與冰晶混合組成。日月光透過高積云時，常形成內藍 外紅的光環或華高積云的成因與層積云相似。薄的高積云穩定少變，一般預示晴天，諺語“瓦塊 云，曬煞人”，“天上鯉魚斑，曬谷不用翻”高積云發展增厚，并融合成層，則說明天氣將有變化，甚至會產生降水（1）透光高積云 Ac tra云塊較薄，呈白色，向一個或者兩個方向整齊排列，云塊之間有明顯縫隙，能辨別日月位置（2）蔽光高積云 Ac op云塊較厚，

18、個體密集，云塊間無縫隙，不透光，不能辨別日月位置。有短時降水產生（3）莢狀高積云 Ac lent云塊呈白色，中間厚，邊緣薄，輪廓分明，呈豆莢狀或橢圓形。當日、月光照射云塊 時，常產生彩虹。多由過山氣流，或上升、下沉氣流匯合而成。多預示晴天4）積云性高積云 As cug云塊大小不一，呈灰白色，外形略有積云特征，是由衰退的積云或積雨云擴展而成。預示天氣穩定（5）絮狀高積云As flo云體邊緣破碎，像棉絮團，呈灰色或灰白色。是由強烈的湍流作用將濕空氣抬 升而形成的。預示將有雷陣雨天氣來臨（6）堡狀高積云 As cast外形特征和表示的天氣狀況與堡狀層積云相似，但云塊較小，高度較高。預示將有雷雨天氣（

19、大物11）3_咼云由細小的冰晶組成，云底高度通常在5000米以上。一般不產生降水，冬季北方的卷層云、密卷云偶爾也會降雪，有時可以見到雪幡高云包括：卷云、卷層云、卷積云1、卷云Ci云體具有纖維狀結構，通常成白色，有柔絲般的光澤，多呈絲條狀、片狀、羽毛狀、 鉤狀、團狀、砧狀等。由冰晶組成（1）毛卷云Ci fil云塊很薄，呈白色，毛絲般的纖維狀結構清晰，云絲分散，形狀多變，日、月光透過 云體地物陰影很明顯毛卷云的出現預示晴天。 如果毛卷云增厚，發展成卷層云，則預示將有天氣系統來臨，天氣將有變化2）密卷云Ci dens云體較厚，薄的部分呈白色，厚的部分略有淡影， 邊緣毛絲般纖維結構仍較明顯。云絲密集，

20、融合成片密卷云的出現，多預示天氣穩定。若演變成卷層云，則預示天氣系統將來臨，天氣將有變化（3）偽卷云Ci not在積雨云崩潰消散時，從積雨云頂部脫離的云。云體大而厚密，常呈鐵砧狀（4）鉤卷云Ci unc云體很薄，呈白色，云絲往往平行排列，向上的一頭有小鉤，很像逗號預示將有天氣系統過境，將在短期內有陰雨天氣。“天上鉤鉤云，地上雨淋淋2、卷層云Cs云體均勻成層，透明或呈乳白色，透過云層日月輪廓清晰，地物有影，常有暈的現象出現預示將有天氣系統影響本站。有“日暈三更雨，月暈午時風”的說法（1）薄幕卷層云 Cs nebu云體很薄而又均勻，毛絲般的纖維結構不明顯，有時誤認為無云，一般從是否有暈來 判斷（2

21、 ）毛卷層云 Cs fil云體薄而不很均勻，毛絲般纖維結構較明顯。有時很像大片薄的密卷云IIMI-2 -4ft -1H14SO相似云的判定:1層積云、高積云與卷積云視角層積云5 （一臂距離，三指寬度）高積云15 卷積云1 2卷云與卷層云 卷云連成片，或出現暈時，易被誤認為卷層云出現暈時,卷云云片即使相連，仍然能分辨出個體，云絲方向很不一致，各部分厚度不均勻;暈圈往往不完整 卷層云水平分布范圍廣，云絲方向比較一致，各部分厚度較均勻，常見完整的暈圈 3卷云與高積云當能見度較差，天邊出現零散呈條狀的卷云時， 易被誤認為零散的高積云。 卷云云絲通常與 地平線成斜交，像是從地平線上某一點發射出來的。 而

22、零散高積云在天邊時， 往往呈長條狀, 與地平線平行，而且云的邊緣較卷云光滑高積云的云底較高且產生纖維狀的下曳（幡）時，易被誤認為卷云。如果高積云母體尚存在，則判定為高積云；若高積云的母體消失，則判定為卷云 4卷積云與卷云卷積云的云塊呈絮狀或堡狀時，易誤認為卷云。卷積云的云塊一般都比較小，多數云塊的視角 1 ;卷云的云片一般較大，其視角多 1 5卷層云與層云黎明前后，呈灰白色的卷層云易誤認為層云。卷層云能看出一些纖維結構，云層亮度均一，云底界線較清楚。而層云看不出什么結構，只能看出各部分明暗不一， 在日出方向的部分比較明亮，低層濕度比較大，云底界線較模糊我國北部地區的冬季，由冰晶構成的層云出現暈

23、時，易誤認為卷層云。層云除了遮蔽日月的 部分呈白色外，其他各部分均為灰白色或灰色，低層濕度大， 能見度差。而卷層云通常呈白 色或略帶黃色，纖維結構較明顯 6雨層云與高層云雨層云的降水強度較小或云層較薄時，易誤認為高層云。 雨層云云底模糊，天地線不清，無 法分辨日月的位置。 而高層云云底界線分明， 一般能清楚地看出天地線， 有時可隱約地分辨 出日月的位置。7雨層云與層積云雨層云下面有大量碎雨云時，易誤認為層積云。通過碎雨云的縫隙看雨層云的云底，沒有塊狀個體，云層顏色陰暗，看不出日月位置，且常降連續性雨或雪。 而層積云云底呈塊狀結構， 云層透光程度差別較大，薄的部分有時可看出日月的位置，常降間歇性

24、雨或雪 形成云的基本過程（問答題）: 云的形成過程是空氣中的水汽由各種原因達到過飽和而發生凝結或凝華的過程。水汽要凝結成水滴或凝華成冰晶而形成云，必須具備兩個基本條件：一是要有水汽凝結核，二是要有水汽過飽和，二者缺一不可。大氣中一般不缺乏凝結核，因此，形成云的最 關鍵問題，還在于應有水汽的過飽和。一般來說，空氣中水汽達到過飽和的方式主要有兩種：（1）在空氣中水汽含量不變的情況下，空氣降溫冷卻。（2）在空氣溫度不變的情況下，增加水汽含量。對云的形成來說，降溫冷卻過程是主要過程，靠增加空氣中的水汽含量來形成云，機會極少。那么降溫冷卻過程有哪幾種呢？1、絕熱上升冷卻：空氣上升時會產生絕熱膨脹冷卻，所

25、以，在一定的水汽條件下，只要具 有充分的上升運動，就可以發生凝結。產生上升運動的原因，可以是熱力的（對流運動）原因，也可以是動力的（動力抬升）原因 引起。有三種上升運動，一是局地對流上升，二是大范圍斜升，三是波動上升。2、混合冷卻：由于亂流交換，空氣產生混合，結果使一定層次內的空氣溫度和水汽重新分 布，暖空氣與冷空氣混合后，其溫度必然較原來的溫度降低，稱為混合冷卻。3、輻射冷卻：任何物體一方面不斷吸收外界物體的輻射能量， 同時又不斷地向外輻射能量， 當它向外輻射能量超過了它吸收的輻射能量時， 本身的溫度就下降，這個過程稱為輻射冷卻。 在任何一次因冷卻而形成云的過程中，有時不只是一種冷卻過程在起

26、作用。云量是指云遮蔽天空視野的成數。 估計云量的地點必須能見全部天空， 當天空部分地為障礙 物如山，房屋等所遮蔽時云量應從未被遮蔽的天空部分中估計；如果一部分天空為降水所遮蔽，這部分天空應作為被產生降水的云所遮蔽來看待云量觀測：1、判定云狀 2、估計云量3、測定云高云量觀測包括總云量和低云量。總云量是指觀測時天空被所有的云遮蔽的成數，低云量指天空被低云所遮蔽的成數，均記整數1、總云量的觀測全天無云，總云量記 0;天空完全為云所遮蔽，記10;天空完全為云所遮蔽，但只要從云隙中可見青天，則記 10-;云占全天十分之一，記 1;云占全天十分之二，記 2;其 余依次類推天空有少許云，其量不到天空的十分

27、之零點五時，總云量也記02、低云量的觀測觀測低云量的方法與總云量同。全天無低云或雖有少許低云但其量不到十分之零點五時，低云量記0;天空被低云遮住一半時， 低云量記5;整個天空為低云遮蔽， 低云量記10; 但如有云隙能見到青天或看到上層云時，低云量記10-云底距測站地面的垂直距離稱為云高。云高以米為單位， 并在云高數值前加記云狀。云狀只記十個云屬和Fc, Fs, Fn三個云類。實測云高在數值右上角記“s”，估測云高不記任何符號1、實測云高（1）氣球測定云高：是用已知升速的氫氣球或氦氣球，觀測其進入云底（氣球開始進入像霧一樣的云層但未最終消失的點）的時間，乘以氣球升速求得（2）云幕燈測定云高：云幕

28、燈，是一種夜間實測云高的儀器，由光源、反光裝置和支 撐保護裝置三部分組成。 觀測時，利用云幕燈燈光垂直照射云底，形成一個明顯的光點，在距云幕燈已知水平距離的觀測點，用仰角器瞄準光點，測得仰角值，根據直角三角形的原理,求算出云高復習思考題 1熟記云狀的分類及各種云狀的國際簡寫。2熟悉各類云的主要特征。3高云族、中云族、低云族各有何特征？4淡積云、濃積云、禿積雨云、鬃積雨云，它們之間的區別界限是什么?5.碎積云、碎層云、碎雨云，它們之間在外形及成因上有何不同？6卷層云和高層云、高層云和雨層云、雨層云和層云，各有何異同之處?7. 卷積云和高積云、高積云和層積云，各有何異同之處？8. 云的觀測的主要內

29、容是什么？9. 我國現行規范對云狀分類的依據是什么？10. 簡述云形成的基本過程。11. 簡述云量和云高的觀測方法。12. 云狀觀測時云狀的記載和云高觀測時云狀的記載有何不同？ 第三章能見度能見度就是能夠看到周圍景物的程度，用目標物的最大能見距離來表示分為水平能見度、垂直能見度、傾斜能見度所謂“能見”，在白天是指能夠看到和辨認出目標物的輪廓和形體；在夜間是指能清楚地看 見目標燈的發光點凡是看不清目標物的輪廓，認不清其形體，或者所見目標燈的發光點模糊，燈光散亂，都不算“能見氣象光學視程：是指白熾燈發出色溫為2700K的平行光束的光通量，在大氣中削弱至初始值的5%所通過的路徑長度。氣象能見度：是指

30、視力正常（對比視感閾為0.05）的人，在當時天氣條件下，能夠從天空背景 中看到和辨認出目標物（黑色，大小適度）的最大水平距離；夜間則是能看到和確定出一定強度燈光的最大水平距離、有效能見度：是指周圍視野中二分之一以上的范圍都能看到的最大水平距離。記錄時以千米為單位取小數一位水平能見度的觀測：1、選定目標物時，應盡可能以天空為背景;2、大小適度，視角以 0.5 5.0之間為宜；3、仰角不宜超過 6,以越接近水平方向越好；4、顏色應當越深越好，而且亮度一年四季不變或少變;5、淺色，反光強的物體不適宜選為目標物。目標物選定后，要測定觀測點與目標物的距離和目標物所在的方位，繪制能見度目標物分布圖 繪圖方

31、法：一般是先在紙上畫九個同心圓。圓心代表觀測點，自近而遠地每圈分別代表0.1 、 0.2、 0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0、50.0千米的距離。然后把所有目標物，以其簡略圖形或編號按 其所在方位、距離分別標在相應的位置上千米50.01005.2.山亭6.3:山 18.40.00.鐵橋9.6電桿0.10.1路燈0.5：20.古j2.5.0城樓8.010.(50.0遠山58.020.020.0燈光強度不變的、不帶顏色的、沒有燈目標燈應選擇位于開闊地帶不受地方性煙霧影響的、 罩的、白色的、孤立的點光源 對單色光，據比爾-朗伯定律FeF為大氣中經過L路徑長度接收的光通量F0為L=0

32、時的光通量d為消光系數透射儀的準確度的影響 發射器和接收器的準直性不正確； 發射器和接收器安裝的剛性和穩定性不牢靠; 光源的老化和中心位置不正確； 校準誤差（能見度太低或在不穩定的情況下進行校準影響消光系數）； 系統的電子設備的不穩定性； 消光系數作為低通信號進行遠距離輸送時，受到電磁場的干擾（尤其是在機場），這時最好采用數字化信號； 來源于日出或日落的干擾和透射儀初始定向不良； 大氣污染沾污光學系統； 局地大氣狀況（陣雨、強風和雪等）導致不具有代表性的消光系數讀數或背離Koschmieder定律散射能見度儀：是測量散射系數從而估算出氣象光學視程的儀器散射儀的準確度 校準誤差（能見度太低或在不

33、穩定的情況下進行校準影響消光系數）； 當校準中使用不透明散射體時，在程序或材料上缺乏重復性； 系統的電子器件的不穩定性； 將散射系數以較弱的電流或電壓信號進行遠程傳輸時，受電磁場的干擾（尤其是在機場），這時最好采用數字化信號； 日出或日落的干擾，以及儀器初始取向的不良； 光學系統受大氣污染的沾污。（這些儀器和透射儀相比，對其光學系統上的灰塵不那么敏感，但是嚴重的污穢則仍有影響）； 大氣條件（雨、雪、冰晶、沙、局地污染等）得出的散射系數不同于相應的消光系數天氣現象特征的區分：1雨、陣雨、毛毛雨雨：滴狀的液態降水，下降時清楚可見，強度變化較緩慢，落在水面上會激起波紋和水花，落在干地上可留下濕斑陣雨

34、：開始和停止都較突然、強度變化大的液態降水，有時伴有雷暴毛毛雨：稠密、細小而十分均勻的液態降水，下降情況不易分辨， 看上去似乎隨空氣微弱的運動飄浮在空中，徐徐落下。迎面有潮濕感，落在水面無波紋，落在干地上只是均勻地潤濕地面而無濕斑2、陣雪、雨夾雪、陣性雨夾雪陣雪：開始和停止都較突然、強度變化大的降雪雨夾雪：半融化的雪（濕雪），或雨和雪同時下降陣性雨夾雪：開始和停止都較突然、強度變化大的雨夾雪3霧與輕霧霧：大量微小水滴浮游空中，常呈乳白色，有霧時水平能見度小于1.0千米。高緯度地方出現冰晶霧也記為霧輕霧：微小水滴或已濕的吸濕性質粒所構成的灰白色的稀薄霧幕，出現時水平能見度為1.0-10.0千米以

35、內塵卷風：因地面局部強烈增熱，而在近地面氣層中產生的小旋風，塵沙及其它細小物體隨風卷起，形成塵柱。很小的塵卷風，直徑在兩米以內，高度在十米以下的不記錄積雪：結冰：指露天水面（包括蒸發器的水）凍結成冰沙塵暴：由于強風將地面大量塵沙吹起，使空氣很混濁，水平能見度小于1.0千米揚沙：由于風大將地面塵沙吹起，使空氣相當混濁，水平能見度在1.0-10.0千米以內浮塵：塵土、細沙均勻地浮游在空中，使水平能見度小于10.0千米。浮塵多為遠處塵沙經上層氣流傳播而來，或為沙塵暴、揚沙出現后尚未下沉的細粒浮游空中而成煙幕：大量的煙存在空氣中，使水平能見度小于10.0千米。城市、工礦區上空的煙幕呈黑色、灰色或褐色，

36、濃時可以聞到煙味霾：大量極細微的干塵粒等均勻地浮游在空中，使水平能見度小于10.0千米的空氣普遍混濁現象。霾使遠處光亮物體微帶黃、紅色，而使黑暗物體微帶藍色雷暴：為積雨云云中、云間或云地之間產生的放電現象。表現為閃電兼有雷聲，有時亦可只聞雷聲而不見閃電閃電：為積雨云云中、云間或云地之間產生放電時伴隨的電光。但不聞雷聲極光（了解）：在高緯度地區晴夜見到的一種在大氣高層輝煌閃爍的彩色光弧或光幕。亮度一般象滿月夜間的云。光弧常呈向上射出活動的光帶，光帶往往為白色稍帶綠色或翠綠色， 下邊帶淡紅色；有時只有光帶而無光弧；有時也呈振動很快的光帶或光幕大風：瞬間風速達到或超過 17.0米/秒（或目測估計風力

37、達到或超過8級）的風:突然發作的強風，持續時間短促。出現時瞬間風速突增，風向突變，氣象要素隨之亦有劇烈變化，常伴隨雷雨出現凍雨：由過冷卻水滴組成，在環境溫度低于0c時下落的液態降水，多發生在初冬或冬末初臺風：發生在熱帶洋面上、具有暖中心結構的強烈熱帶氣旋。近中心附近最大風速達12級（32.6米/秒）或以上寒潮：把過程降溫達 10C以上且過程最低溫度在 5 C以下的強降溫過程稱為寒潮高溫：夏季日最高氣溫連續二天或以上35 C的天氣黑晝：由于濃密而厚的低云（多為對流云團）遮擋太陽光，而使晝像夜一樣黑的情況。不等同于極夜華：天空中有一層透光薄云，云中的水滴大小均勻，若是由冰晶組成的云則要求冰晶尺寸均

38、勻。月光或陽光透射云層過程中，受到均勻云滴（水滴或冰晶）的衍射，結果會在月亮或太陽周圍緊貼月盤或日盤形成內紫外紅的彩環，稱為華暈：天空中有一層高云，陽光或月光透過云中的冰晶時發生折射和反射，便會在太陽或月亮周圍產生彩色光環， 光環彩色的排序是內紅外紫。稱這七色彩環為日暈或月暈，統稱為暈霞：日出前后和日落前后，天空的很大部分，特別是太陽附近的天空染上了顏色，當這部分天空有云朵時，云朵也染上了顏色， 從地平線向上空，彩色的排序為紅、 橙、黃、綠、青、 藍、紫，有時個別彩色可能不明顯，但排序不變，這就是朝晚霞。日出前后的叫朝霞，日落 前后的叫晚霞虹與霓： 當含七種色光的太陽光線，射入大氣中的水滴（雨

39、滴或霧滴），各種色光經歷折射和反射后，可在雨幕或霧幕上形成彩色光弧環。當光弧環對觀測者所張的角半徑約42度，光環的彩色排序是內紫外紅時，稱為虹；在虹的外面，有時還出現較虹弱的彩色光環，光環對觀測者所張的角半徑約為 52度，彩色環的排序與虹相反即內紅外紫，稱為霓或副虹署暮光：日出或日落時分，陽光照射到高層大氣，被大氣分子散射，出現在太陽反方向地平面附 近的粉紅色反暮曙光弧，也常被稱為是金星帶容易混淆的天氣現象的區別容易混淆的揚沙、沙塵暴、浮塵容易混淆的霜、雨淞、霧淞容易混淆的雨、陣雨、毛毛雨容易混淆的勺霾、煙幕、輕霧容易混淆的霰、米雪、冰粒、冰雹天氣現象觀測儀一一一種智能型多變量傳感器，由一個散

40、射能見度儀， 一個降水檢測系統傳感器以及溫度、濕度、風向、風速等傳感器組成。通過對這些數據的邏輯分析來判定天氣現象降水檢測系統，主要由光學雨量計等組成，其工作原理是測量雨滴經過一束光線時，由于雨滴的衍射效應引起的光的閃爍，閃爍光被接收后進行譜分析，其譜分布與單位時間通過光路的雨強有關，以及與雨滴的半徑大小和雨滴的降落速度也有關，從而判斷降水種類、降水強度以及有無降水等地面狀態是未經翻耕保持自然的地表狀況地面狀態劃分為表中的二種類型，二十種狀況，并以00-19二十個數碼表示第四章、溫度的觀測 三種溫標之間的換算關系從1990年開始，通用的溫標是“國際溫標（ ITS-90） ”，它是根據若干個可再

41、現的平衡狀 態溫度的認定值和在這些溫度下校準的專用儀器確定的。在ITS定義的固定點之外，設置了一些氣象上關注的二類參考點氣溫的測定項目有： 定時氣溫，日最高氣溫，日最低氣溫，配有溫度計的氣象站做氣溫的連 續記錄。溫度觀測一般包括空氣的溫度（簡稱氣溫）、地溫以及水面溫度。單位以攝氏度（C）表示，取一位小數氣溫的測定項目有：定時氣溫，日最高氣溫，日最低氣溫，配有溫度計的氣象站做氣溫的連續記錄。地溫是下墊面溫度和不同深度的土壤溫度的統稱。下墊面溫度包括裸露土壤表面的地面溫度、草面（或雪面）溫度及最高、最低溫度。淺層地溫包括離地面 5, 10, 15 , 20厘米深度的地中溫度。較深層地溫包括離地面

42、40, 80, 160, 320厘米深度的地中溫度。測量氣溫的儀器主要有干球溫度表、最高溫度表、最低溫度表、溫度計、鉑電阻溫度傳感器；測量地溫的儀器主要有玻璃液體地溫表和鉑電阻地溫傳感器玻璃液體溫度表測量誤差來源 ：（1） 基點的永恒位移玻璃液體溫度表球部的容積隨時間增加而縮小，以致基點不斷提高，即所謂基點的永恒位移。這在制成溫度表的初期很明顯，以后位移逐漸減小。一般制造溫度表均需用特種玻璃。采用標準測溫玻璃制造的溫度表，五年中基點的永恒位移僅為0.05C，以后提高甚微（2） 玻璃變形引起的誤差當溫度由低溫升至高溫后，再令其急速冷卻到初始的溫度時，溫度表的指示會偏低。爾后逐漸恢復正常，稱之暫時

43、跌落。升溫的范圍，升溫和降溫的速率， 以及玻璃的種類對跌落值的大小都有影響。反之，當高溫降至低溫，再令急劇增溫時，則溫度表的指示會偏高。這是由于玻璃升溫或降溫后其剩余膨脹不能立即消失的緣故。溫度表經過重復處理后，可以人為地“老化”，可大大減小暫時跌落（研修）（3）刻度誤差劃分刻度是在一定范圍內進行等分。由于標尺刻度不均勻， 標尺零點位置不準確，毛細管截面積不均勻， 液體和玻璃膨脹系數的非線性，都將使溫度表的刻度出現誤差（自動化上述誤差可以通過對儀器的檢定，得出訂正值，并編制成檢定證，使用時對讀數加以訂正1） 干濕球溫度表干濕球溫度表由兩支型號完全一樣的溫度表組成。其中干球溫度表用于測定1.5米

44、高度處的氣溫（2）最高溫度表最高溫度表的構造與一般溫度表不同，它的感應部分內有一玻璃針，伸入毛細管， 使感應部分與毛細管之間形成一窄道。當溫度升高時，感應部分水銀體積膨脹， 擠入毛細管；而溫度下降時，毛細管內的水銀，由于通道窄，卻不能縮回感應部分，因而能指示出上次調整后這段時間內的最高溫度（3）最低溫度表最低溫度表中的感應液是酒精，它的毛細管內有一啞鈴形游標。當溫度下降時，酒精柱便相應下降，由于酒精柱頂端張力作用，帶動游標下降；當溫度上升時，酒精膨脹，酒 精柱經過游標周圍慢慢上升，而游標仍停在原來位置上，因此它能指示上次調整以來這段時間內的最低溫度4）地面溫度表地面溫度表（又稱0厘米溫度表），

45、地面最高和最低溫度表的構造和原理，與測 定氣溫用的溫度表基本相同5）曲管地溫表5,10,15,20厘米曲管地溫表的構造和原理亦基本同上，只是表身下部伸長、長度 不一，并且在感應部分上端彎折，與表身成135。夾角6）直管地溫表40,80,160,320厘米直管地溫表是裝在帶有銅底帽的管形保護框內，保護框中部有一長孔，使溫度表刻度部位顯露，便于讀數。保護框的頂端連接在一根木棒（或三節棒）上，木 棒長度依深度而定。 整個木棒和地溫表（保護框）又放在一根硬橡膠套管內。木棒頂端有一個金屬蓋，恰好蓋住硬橡膠套管。木棒上幾處纏有絨圈，金屬蓋內裝有氈墊，以阻滯管內空氣對流和管內外空氣交換，也可防止降水等物落入

46、雙金屬片溫度計是自動記錄氣溫連續變化的儀器。它由感應部分、傳遞放大部分、自記部分組成1 感應部分感應部分是一個雙金屬片。雙金屬片具有受溫度變化而發生形狀和曲率變化的特 性，可利用這種特性測量溫度雙金屬片是將兩種膨脹系數不同的金屬片焊接在一起。如果膨脹系數大的金屬片在下面，膨脹系數小的金屬片在上面，當溫度升高時，雙金屬片將成凹形，溫度降低時成凸形，隨著溫度的變化，雙金屬片的曲率也就隨之變化，這樣就可利用雙金屬片曲率隨溫度變化的特性來測量溫度2 傳遞放大部分主要作用是把雙金屬片變形的位移量，進行傳遞和放大。這是因為雙金屬片的位移量是很小的，需要在本部分中利用杠桿原理加以放大；為了將感應部分所得的溫

47、度信號記錄下來，也需要通過本部分傳遞到記錄部分3 自記部分包括自記鐘、自記紙和自記筆三部分溫度計應穩固地安裝在大百葉箱中下面架子上，底座保持水平，感應部分中部離地 1.5m熱電偶溫度表利用熱電原理進行溫度測量的儀器稱為熱電偶溫度表若將兩個不同的金屬導體，連接成一個閉合回路。由于不同導體的自由電子密度不同，在接觸處就會發生電子的擴散，若兩端接觸點的溫度不同，就會產生溫差電動勢， 回路中就有電流產生。接觸點的溫差越大，回路中電動勢也就越大，這種現象叫熱電現象熱電偶測溫的誤差來源主要是熱電偶焊接點清洗不干凈，元件和焊劑受潮氧化， 在焊接點附近產生電解物質而產生的附加化學電動勢引起的誤差以及導線導熱的

48、誤差 金屬電阻測量原理：金屬導體電阻的阻值隨溫度的升高而增大金屬材料的要求：(1)電阻元件具有較大的電阻溫度系數(2) 電阻元件與溫度有很好的線性關系(3) 電阻元件的電阻率大(4) 電阻元件的物理和化學性能穩定氣象上，常用于測溫的金屬電阻材料，有鉑、鎳、銅幾種測量靈敏度與哪些量有關：oL /SP :金屬在0C時的電阻率(表征物質電阻特性的物理量)L:電阻絲長度a:金屬電阻的溫度系數S：電阻絲橫截面積熱敏電阻溫度表測量原理：半導體熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，因此它具有負溫度系數。這是因為當溫度升高時， 半導體內載流子受熱激發，使載流子濃度大大增加，從而使 半導體電阻值急劇下降儀器特點：優

49、點：半導體熱敏電阻可以進行遠距離溫度測量，而且測量的靈敏度也高。半導體熱敏電阻的阻值很大，比金屬電阻高。因此,在進行測量時，導線電阻的變化對測量精確度不會有很大影響實驗指出，熱敏電阻與溫度的關系是非線性的，必須通過轉換電路來實現線性化。線性化方法，可以在一定的測溫范圍內，選用適當的電路與熱敏元件串聯，利用“拐點法”原理，將 電流一溫度曲線進行線性化處理；也可以用平衡電橋、不平衡電橋的線性化輸出線路來實現線性化常見的熱敏電阻有桿狀、片狀和球狀等不同種類熱敏電阻元件的缺點主要是:熱敏電阻與溫度的關系是非線性的，穩定性較差,互換性不好。因此，測溫用的熱敏電阻要經過嚴格挑選和多次驗證，在使用中若發現其

50、特性有變化時，要及時進行比較檢定地溫是地表溫度和不同深度的土壤溫度的統稱，測量地溫的儀器主要有玻璃液體地溫表和 鉑電阻地溫傳感器地表溫度測量的復雜性：1地表面及貼地層的溫度梯度往往很大，要使傳感器只與土壤表面進行熱交換，而不受地表面以下土壤或貼地層空氣的影響是不可能的2防輻射問題不能用遮蔽陽光的方法，否則遮蔽處的熱交換狀況與周圍地表將有所不同， 而不加遮蔽則陽光直射造成輻射誤差影響增大3即使同一塊地面（裸地），由于地表不同部位的物理、化學性能的差別以及平整度和土 壤顆粒大小不同，測出來的溫度也會有較大的差別測量土壤表面溫度理想的儀器是非接觸式的紅外輻射計世界各國對地表溫度測量儀器的安裝方法不盡

51、相同，有的將傳感器直接放在地面；有的將傳感器的一半埋在地中一半暴露在空氣中；還有的則不進行土壤表面溫度觀測測量地中溫度相對較容易和準確。 因為溫度傳感器埋入地中只與周圍土壤進行熱交換，不受其他條件影響，同時深度越深地中溫度變化越緩慢溫度表在與被測介質接觸后， 如果兩者溫度不同， 就要產生熱量交換， 以逐漸趨于熱平衡狀 態。但是進行熱量交換， 建立熱平衡需要一定的時間，這就是說， 溫度表不是瞬間即可取得 被測介質的溫度，它需要有一段感應時間。溫度表反映出介質的溫度變化，總是落后于實際變化的， 溫度表的這種性質稱為 熱慣性或熱滯現象，由此引起的誤差稱為 熱慣性誤差或熱滯誤差dQ=-hs（t- 0

52、）d t式中：dQ是溫度表在時間dT內吸收（或損失）的熱量h是溫度表與介質的熱交換系數S是實現熱量交換作用的溫度表的表面積t是溫度表的溫度0是介質溫度，負號表示熱量從高溫流向低溫計算：防止輻射誤差的途徑： 1屏蔽，使太陽輻射和地面輻射不能直接照射到測溫元件上2、增加元件的反射率，使到達元件表面的短波輻射絕大部分被反射掉3、人工通風，促進元件與空氣之間的熱交換，減小兩者之間的溫差4、采用極細的金屬絲元件，減小元件的熱容量，有利于加強熱交換 三種常用的防輻射設備：百葉箱、通風干濕表、防輻射罩通風干濕表有阿斯曼通風干濕表、 百葉箱通風干濕表以及遙測通風干濕表等， 均是采用人 工通風的方法防止輻射。

53、用來測量空氣的溫度和濕度。 下面以阿斯曼通風干濕表為例， 對其 結構原理作一介紹3. 試述玻璃液體溫度表的測溫原理，并比較水銀與酒精溫度表的優缺點。4. 最高和最低溫度表的構造與性能有何不同？5雙金屬片測溫原理是什么？試從測溫公式討論如何提高雙金屬片的測溫靈敏度？6熱電偶測溫原理是什么？測溫方法主要有哪兩種？7金屬電阻溫度表與熱敏電阻溫度表的測溫特性有何不同&常用的金屬電阻溫度表使用的金屬是哪一種，為什么？9試述用平衡電橋法和不平衡電橋法測量溫度有什么不同？各有哪些優缺點？10什么叫測溫儀器的熱滯現象？熱滯系數值大小與哪些因素有關？怎樣理解熱滯系數的定 義？18. 一個測溫元件的熱慣性系數入=

54、50秒，當時它與介質的溫度差為10C，若要求讀數精確到0.1 C（即測溫儀器的示度與介質的溫度之差小于0.1C）,則需要的感應時間為多長？19一個測溫元件，當時它與介質的溫度差為10 C,若要求讀數精確到 0.1 C，它需要的感應時間為460秒，問這個測溫元件的熱慣性系數是多少？20.在高空大氣探測中，設溫度的鉛直遞減率為de /dz=0.0065 C /米，探空儀的上升速度為dz/dt=6米/秒（相當于氣球升速 400米/分）,若測溫元件的熱慣性系數為 入=50秒，試求出 測溫儀器的熱慣性誤差。第五章、濕度的觀測空氣的濕度（簡稱濕度）是表示空氣中的水汽含量和潮濕程度的物理量地面觀測中測定的是離地面1.50米高度處的濕度一、表示空氣濕度的參量水汽壓：