现代气象观测

第一章 引言

1.1 大气探测的发展概况

1.2 探测原理

1.3 探测仪器

1.4 探测方法

第二章 温度的测量

2.1 ITS-90温标

2.2 测温元件

2.2.1 液体玻璃温度表

2.2.2 热电偶温度表

2.2.3 金属电阻温度表

2.2.4 热敏电阻温度表

2.3 测温元件的热滞效应

2.3.1 表示热滞的参量--热滞系数

2.3.2 环境温度恒定时的滞差

第一章 引言

1.1 大气探测的发展概况

1.2 探测原理

1.3 探测仪器

1.4 探测方法

第二章 温度的测量

2.1 ITS-90温标

2.2 测温元件

2.2.1 液体玻璃温度表

2.2.2 热电偶温度表

2.2.3 金属电阻温度表

2.2.4 热敏电阻温度表

2.3 测温元件的热滞效应

2.3.1 表示热滞的参量--热滞系数

2.3.2 环境温度恒定时的滞差

2.3.3 环境温度呈线性变化引起的滞差

2.3.4 环境温度呈周期性变化时的滞差

2.3.5 热滞系数和风速的关系

2.4 气温测量中的防辐射设备

2.4.1 百叶箱

2.4.2 阿斯曼通风干湿表

2.4.3 防辐射罩

第三章 湿度的测量

3.1 湿度的定义和单位

3.2 干湿球温度表

3.2.1 基本原理

3.2.2 干湿球温度表系数的特性

3.2.3 干湿球温度表的测湿精度

3.3 露点测定法

3.4 电学湿度表

3.4.1 碳膜湿度片

3.4.2 高分子薄膜湿敏电容

3.5 光学湿度计

3.6 湿度的控制和检定

3.6.1 绝对法(称重法)测湿

3.6.2 恒湿盐控湿法

3.6.3 露点控湿法(双温法)

3.6.4 部分压力法

附注

第四章 气压的测量

4.1 水银气压表

4.1.1 作用原理

4.1.2 动槽式水银气压表

4.1.3 定槽式水银气压表

4.1.4 水银气压表的仪器误差

4.2 水银气压表的读数订正

4.2.1 气压表读数的温度订正

4.2.2 气压表读数的重力订正

4.2.3 海平面气压

4.3 气压表的安置和观测方法

4.3.1 气压室

4.3.2 气压表的读数步骤

4.4 空盒气压表、气压计

4.5 振筒式压力传感器

4.6 沸点气压表

4.7 气压表的基准

第五章 气流的测量

5.1 风向的测量

5.1.1 风向标

5.1.2 风向标的动态特性

5.1.3 风标平衡锤对风标动态特性的影响

5.1.4 风向连续变动环境中的风向标动态响应

5.1.5 运转风标动态参数的选择

5.2 旋转式风速表

5.2.1 风杯风速计的感应原理

5.2.2 风杯风速计的惯性

5.2.3 风车风速表和旋桨式风速表

5.3 散热式风速表

5.4 声学风速表

5.5 风速检定设备

5.5.1 旋臂机

5.5.2 风洞

5.5.3 风速检定的测示标准 皮托管

附注

第六章 辐射能的测量

6.1 测量内容

6.2 辐射测量基准

6.3 太阳直接辐射的测量

6.3.1 日射表的遮光筒

6.3.2 埃斯川姆补偿式绝对日射表

6.3.3 相对日射表

6.3.4 太阳直接辐射的分波段测量

6.4 短波总辐射的测量

6.4.1 测量原理

6.4.2 仪器的改进

6.5 净辐射和红外辐射的测量

6.6 紫外辐射的测量

6.7 PACRAD型绝对日射表

6.8 日照时数的观测和日照计

第七章 天气现象的仪测

7.1 降水量及其性质的观测

7.2 激光云高仪

7.3 能见度仪

7.3.1 透射式能见度仪

7.3.2 散射式能见度仪

7.4 闪电定位系统

7.5 其它

7.5.1 下垫面状况探头

7.5.2 电线结冰探测器

7.5.3 红外辐射地表温度表

7.6 蒸发的观测

第八章 现代自动气象观测系统

8.1 常规自动气象站系统

8.1.1 测量仪器

8.1.2 数据采集板

8.1.3 数字通讯方式

8.2 水文气象自动站系统

8.3 农业气象观测系统（土壤水份和光合有效辐射的测量）

8.3.1 烘干失重法

8.3.2 中子散射法

8.3.3 时域反射法

8.3.4 张力计法

8.3.5 光合有效辐射

8.4 微气象观测系统

8.4.1 温、湿梯度的观测

8.4.2 风速廓线的观测

8.4.3 土壤热通量的观测

8.5 边界层系留探空系统

8.6 总线制自动气象站

8.6.1 一线总线和一线总线网

8.6.2 总线器件的编码

8.6.3 一线总线型自动气象站

第九章 高空风的测量

9.1 高空风的观测方法

9.2 气象气球

9.2.1 概述

9.2.2 气球的一般性质

9.2.3 气球的上升速度

9.2.4 平移气球

9.2.5 其它用途的气球

9.3 确定气球位置的仪器设备

9.3.1 光学测风经纬仪

9.3.2 测风雷达

9.3.3 无线电经纬仪

9.4 高空风的测量

9.4.1 单点测风法

9.4.2 基线测风法

9.4.3 GPS导航测风法

9.4.4 高空风测量误差

9.5 风廓线雷达

第十章 高空温、湿、压的无线电探空仪探测法

10.1 概论

10.2 五九型转筒式电码探空仪

10.3 变低频式探空仪

10.4 国产新型数字式(GTS1型)探空仪

10.5 带GPS测风的无线电探空仪

10.6 探空资料的整理及其软件设计

10.6.1 标准等压面高度的计算

10.6.2 温度、湿度特性层

10.6.3 对流层顶的选择

10.6.4 规定层风的计算

10.6.5 最大风层的选择

10.7 探空仪的观测误差以及探空仪的对比工作

10.8 基准探空仪

第十一章 气象雷达

11.1 雷达工作原理、组成及其技术指标

11.1.1 数字天气雷达的工作原理

11.1.2 脉冲雷达的组成

11.1.3 天气雷达主要技术指标

11.2 各种目标物的回波特征

11.2.1 截面的定义

11.2.2 降水、云滴的散射

11.2.3 大气折射对雷达探测的影响

11.2.4 雷达探测过程中电磁波的衰减

11.3 回波信号的数据采集及显示

11.3.1 天气回波信号的特征

11.3.2 回波信号的平均和气象雷达方程

11.3.3 回波信号的数据采集、处理和显示

11.3.4 数字天气雷达的标定

11.4 天气多普勒雷达及其应用

11.4.1 天气多普勒雷达

11.4.2 不模糊速度和不模糊距离

11.4.3 多普勒谱

11.4.4多普勒气象雷达应用

11.5 激光雷达以及遥感大气气溶胶

11.5.1 大气探测激光雷达的种类

11.5.2 激光雷达的主要性能

11.5.3 微脉冲激光雷达

11.5.3 激光雷达探测大气气溶胶的资料处理和反演

11.5.4 微脉冲激光雷达气溶胶的监测结果

第十二章 气象卫星探测

12.1 气象卫星

12.2 卫星遥感仪器

12.2.1 可见光和红外辐射仪

12.2.2 微波辐射计

12.2.3气象卫星接收系统和资料的处理

附录A 云的形成与分类

附录B 天气现象的分类

大气探测是人类认识自然的重要手段，是大气科学的基础。没有对大气状况准确、及时、连续、详尽的了解，就谈不上对灾害性天气变化规律的科学掌握，更谈不上预测预报、趋利避害、为人类造福。近年来气候变化已成为热门话题，人们关心自己居住的地球村向何处去。然而建立全球气候观测系统，真正客观地、全面地确定气候的变化，仍然是科技工作者努力奋斗的目标。全书共分12章，分别介绍了温度、湿度、气压、气流、辐射能等的测量原理、技术、方法和手段，并详细介绍了 天气现象的仪测、 现代自动气象观测系统、高空温、湿、压的无线电探空仪探测法等。本书可作为大气科学、物理科学相关院校、系科的教师和学生教材以及从事大气探测工作的科技、业务工作者作为参考书。

大气探测是人类认识自然的重要手段，是大气科学的基础。没有对大气状况准确、及时、连续、详尽的了解，就谈不上对灾害性天气变化规律的科学掌握，更谈不上预测预报、趋利避害、为人类造福。近年来气候变化已成为热门话题，人们关心自己居住的地球村向何处去。