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基于MODIS的近红外大气水汽含量的反演及其与地基GPS水汽的对比分析

浅谈大气探测技术

浅谈大气探测技术摘要:大气探测是利用各种探测手段对大气中的物理过程和物理现象及气象要素等进行观测、探测并使用不同的载体记录下来。大气探测所获取的气象记录、资料是进行天气预报、气候分析、气象科学研究和为各行各业服务的基础。近年来，随着自然科学与技术的进步，国际气象探测技术也取得了显著的发展。本文在此阐述了以下几种探测技术。. 关键词: 大气探测技术气象探测. 大气探测又称气象观测，是对地球大气圈及其密切相关的水圈、冰雪圈、岩石圈（陆面）、生物圈等的物理、化学、生物特征及其变化过程进行系统的、连续的观察和测定，并大气探测对获得的记录进行整理的过程。气象观测是气象科学的重要分支,它将基础理论与现代科学技术相结合，形成多学科交叉融合的独立学科，处于大气科学发展的前沿。气象观测信息和数据是开展天气预警预报、气候预测预估及气象服务、科学研究的基础，是推动气象科学发展的源动力。发展一体化的气象综合观测业务是气象事业发展的关键。大气探测主要包括：地面观测、高空探测、特种观测和遥感探测等。 1、地面气象观测主要是对近地层范围内的气象要素进行观察和测定，大气探测主要观测的项目有：气温（离地1.5米高处，百叶箱内的气温）、地温、湿度、气压、风（包括风向风速）、云、天气现象、能见度、降水、蒸发量、日照时数、太阳辐射等。 2、高空气象探测一般是用探空气球携带探空仪器升空进行，可测得不同高度的大气温度、湿度、气压，并以无线电信号发送回地面。利用地面的雷达系统跟踪探空仪的位移还可测得不同高度的风（风向、风速）。 3、特种观测主要包括大气本底观测、酸雨观测、臭氧观测、紫外线观测等。遥感气象探测主要是利用气象卫星、雷达等设备进行气象要素探测。下面介绍三种具体的大气探测技术：一、利用微波折射率仪探测探测对流层中大气时，折射率仪是众多测试手段中的唯一一种直接测量大气折射率的设备。它的研制可上溯到40年代。历史上有以谐振腔为传感器和以电容为传感器的两类折射率仪。后者虽重量轻，但其精度相对较低。目前常用的是前一种。以谐振腔测量空气折射率的原理是，通过测量谐振腔内空气折射率变化δN引起的谐振频率f的变化量盯来得到空气折射率N。δN=-δf/f。典型的仪器是3公分微波折射率仪，这种仪器的特点是测量精度高、响应速度快，其测量精度一般都达到IN单位，采样速度可在100次/秒以上。仪器稳定度可达士10-7/℃。采样腔的开口部分使折射率仪能够瞬间响应空气的折射率变化。它在雷达定位等系统的工作中是大气结构精确测定的必需设备。目前美国、前苏联、英国、法国、日本、印度等国都拥有微波折射率仪，并且在评价大气对雷达系统和通信系统的影响中，一直进行机载测量。

利用GPS探测水汽

利用GPS探测水汽来源：计算机与信息技术作者：发表时间： 2009-12-08 22:24:45 计算机与信息技术摘要 GPS探测水汽是一种新的水汽遥感方法，GPS卫星信号向地基GPS接收机传播过程中受大气水汽的影响产生延时，信号的延时又是和大气的结构相关的，而延时又对降水产生影响。本文从几个方面分析了影响GPS探测水汽的因素。关键词 GPS、延时、降水 1 引言水汽是大气的基本参量。卫星探测水汽含量的基本方法是用微波辐射计 (如NOAA的AMSU)，近红外和热红外波段探测,而地基GPS遥感大气水汽技术是九十年代发展起来的一种全新的大气观测手段。它利用地基高精度GPS 接收机，通过测量GPS信号在大气中湿延迟量的大小来遥感大气中水汽总量。下面首先介绍一下其原理 2 探测水汽的原理和方法 GPS技术通过观测GPS卫星信号传输到GPS接收机的时间来测量接收机天线的位置，卫星信号经过大气层时，要受到大气的折射而延迟，将该延迟量作为待定参数引入到观测模型和解算方案中，逐项考虑误差来源和消除办法，精密的大气延迟量（毫米级）可以与定位参数一同求解出来。大气延迟量可划分为电离层延迟、静力延迟和湿项延迟。通过采用双频技术，可以将电离层延迟几乎完全消除。静力延迟与地面观测量（气压）具有很好的相关，可以订正到毫米量级。这样就得到了毫米量级的湿项延迟。湿项延迟与水汽总量（PW）可建立严格的正比关系，精确的水汽总量就求解出来。应用MIT的GAMIT软件进行解算。软件要求试验采用双频载波相位观测，应用差分法以消除源于卫星钟和接收机钟的误差，同时可采用“轨道松弛法”，以对轨道的准确度进行修正和调整。此外还有反演方法即：利用接收更高空之GPS卫星发出来的讯号，强度与路径的变化，反推出电离层电浆密度的三维空间分布“照片”，以及大气的水汽的三维空间分布。采用载波相位观测产生的主要难题是载波相位的整周未知数N0的出现。N0 一般采用“三差法”来确定，即不仅通过同一接收机对两颗卫星求差来消除接收机钟差和同一卫星对不同的接收机求差来消除卫星钟差，还通过连续观测历元的求差来确定整周未知数N0。这就要求不同观测历元的卫星仰角要有一定的变化，而在这个变化期内（如15～30 min），假设大气特性或变化率保持定常，在观测站局地上空水平均一或球面分层均一，大气延迟未知量大致依照secθ （θ为卫星天顶角）的映射函数而变化。这决定了GPS遥感大气的时间分辨率。通过地面GPS水汽遥感监测，可以获得很高时空分辨率、达到毫米精度的水汽资料，以填补探空资料在时间空间分辨率上的不足，提供快速变化的信息。这种信息通过资料的四维同化，对改进中尺度数值预报模式精度，提高预报准确

大气探测

(一)云分为三族，十属，二十九类记录方法：（1）总云量：全天无云，记为0.天空完全被云遮蔽，记为10.天空完全被云遮蔽，但从缝隙可见青天，记为10－云占全天的1/10，记为1；云占全天2/10 ，总云量记2，依次类推天空有少许云，其量不到天空的十分之零点五时，总云量记0 （2）低云量全天无低云云，记为0.完全被低云云遮蔽，记为10 完全被低云遮蔽但从缝隙可见青天或上层云时，记为10－.低云占全天的1/10记为1；类推之天空有少许云，其量不到天空的十分之零点五时，低云量记0 (二)1.水银的特点：（1）在气压表管内的液体柱的高度是与该液体的密度有关的。由于水银的密度比较大（13.596g／cm3），当它与大气压力相平衡的时候，所需水银柱的高度就比较小，便于制造和观测。（2）当温度不超过60℃时，水银蒸气压很小，因此在气压表管内的水银蒸气压，对于水银气压表的示度，在观测的精确度范围内不会有影响。（3）水银不沾湿玻璃，管中水银面成凸起的弯月面，易于正确地判定它的位置。（4）水银的性能很稳定，不易与其它的物质发生反应。水银经过洗涤蒸馏等方法的处理，就可以得到十分纯净的合乎水银气压表观测精确度要求的水银。 (三)动槽式水银气压表观测读数： ①观测附属温度表(简称“附温表”)，读数精确到0.1℃。 ②调整水银槽内水银面，使之与象牙针尖恰恰相接。 ③调整游尺与读数。 ④读数复验后，降下水银面 (四)水银气压表读数须顺序经过仪器差、温度差、重力差三步订正才是本站气压。（五)最高温度表: 最高温度表的构造与一般温度表不同，它的感应部分内有一玻璃针，伸入毛细管，使感应部分与毛细管之间形成一窄道。当温度升高时，感应部分水银体积膨胀，挤入毛细管；而温度下降时，毛细管内的水银，由于通道窄，却不能缩回感应部分，因而能指示出上次调整后这段时间内的最高温度 (六)最低温度表: 最低温度表中的感应液是酒精，它的毛细管内有一哑铃形游标。当温度下降时，酒精柱便相应下降，由于酒精柱顶端张力作用，带动游标下降；当温度上升时，酒精膨胀，酒精柱经过游标周围慢慢上升，而游标仍停在原来位置上，因此它能指示上次调整以来这段时间内的最低温度。 (七)气温测量中防止辐射误差的途径有哪些呢？（1）屏蔽，使太阳辐射和地面辐射不能直接照射到测温元件上。（2）增加元件的反射率，使到达元件表面的短波辐射绝大部分被反射掉。（3）人工通风，促进元件与空气之间的热交换，减小两者之间的温差。 (4)采用极细的金属丝元件，减小元件的热容量，有利于热交换强。 (八)量杯：为一特制的有刻度的专用量杯，。杯上的刻度一般从0.05mm到10.5mm，每一小格代表 0.1mm降水量，每一大格为1.0mm降水量。 (九)翻斗式雨量传感器测量原理： 1承雨器收集的降水通过漏斗进入上翻斗，当雨水积到一定量时，由于水本身重力作用使上

大气探测技术专业实习总结范文

《浙江大学优秀实习总结汇编》大气探测技术岗位工作实习期总结转眼之间，两个月的实习期即将结束，回顾这两个月的实习工作，感触很深，收获颇丰。这两个月，在领导和同事们的悉心关怀和指导下，通过我自身的不懈努力，我学到了人生难得的工作经验和社会见识。我将从以下几个方面总结大气探测技术岗位工作实习这段时间自己体会和心得：一、努力学习，理论结合实践，不断提高自身工作能力。在大气探测技术岗位工作的实习过程中，我始终把学习作为获得新知识、掌握方法、提高能力、解决问题的一条重要途径和方法，切实做到用理论武装头脑、指导实践、推动工作。思想上积极进取，积极的把自己现有的知识用于社会实践中，在实践中也才能检验知识的有用性。在这两个月的实习工作中给我最大的感触就是：我们在学校学到了很多的理论知识，但很少用于社会实践中，这样理论和实践就大大的脱节了，以至于在以后的学习和生活中找不到方向，无法学以致用。同时，在工作中不断的学习也是弥补自己的不足的有效方式。信息时代，瞬息万变，社会在变化，人也在变化，所以你一天不学习，你就会落伍。通过这两个月的实习，并结合大气探测技术岗位工作的实际情况，认真学习的大气探测技术岗位工作各项政策制度、管理制度和工作条例，使工作中的困难有了最有力地解决武器。通过这些工作条例的学习使我进一步加深了对各项工作的理解，可以求真务实的开展各项工作。二、围绕工作，突出重点，尽心尽力履行职责。在大气探测技术岗位工作中我都本着认真负责的态度去对待每项工作。虽然开始由于经验不足和认识不够，觉得在大气探测技术岗位工作中找不到事情做，不能得到锻炼的目的，但我迅速从自身出发寻找原因，和同事交流，认识到自己的不足，以至于迅速的转变自己的角色和工作定位。为使自己尽快熟悉工作，进入角色，我一方面抓紧时间查看相关资料，熟悉自己的工作职责，另一方面我虚心向领导、同事请教使自己对大气探测技术岗位工作的情况有了一个比较系统、全面的认知和了解。根据大气探测技术岗位工作的实际情况，结合自身的优势，

基于北斗卫星的水汽探测性能分析_施闯

第４１卷第３期２０１６年３月武汉大学学报·信息科学版Ｇｅｏｍａｔｉｃｓ　ａｎｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｗｕｈａｎ　ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＶｏｌ．４１Ｎｏ．３Ｍａｒｃｈ　２０１６收稿日期：２０１５－０７－１０项目资助：中国第二代卫星导航系统重大专项基金；国家自然科学基金（４１２７４０４９）；国家杰出青年科学基金（４１３２５０１５）。第一作者：施闯，博士，教授，主要从事空间大地测量与地球动力学研究。ｓｈｉ＠ｗｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ通讯作者：王海深，博士，高级工程师。ｗｈｓｂ５２０＠１６３．ｃｏｍＤＯＩ：１０．１３２０３／ｊ．ｗｈｕｇｉｓ２０１４０９４４文章编号：１６７１－８８６０（２０１６）０３－０２８５－０５基于北斗卫星的水汽探测性能分析施　闯１，２，３　王海深１，２　曹云昌２　张恩红４　梁　宏２　付志康５１　武汉大学测绘学院，湖北武汉，４３００７９２　中国气象局气象探测中心，北京，１０００８１３　武汉大学卫星导航定位技术研究中心，湖北武汉，４３００７９４　广东省气象信息中心，广东广州，５１００８０５　中国气象局武汉暴雨研究所暴雨监测预警湖北省重点实验室，湖北武汉，４３００７４摘　要：本文利用北斗试验网的数据，结合探空观测，对北斗系统与ＧＰＳ系统，北斗、ＧＰＳ与探空系统之间进行详细的比较分析，对北斗水汽探测性能及精度给出初步分析结果。北斗系统与ＧＰＳ系统及探空系统大气可降水量的探测结果较一致，很好地反映了大气可降水量的变化情况；北斗系统解算出的大气可降水量大于ＧＰＳ系统，两个系统间存在２～３．３ｍｍ的系统误差，水汽含量较低时，一致性更好；北斗系统与探空的系统误差和标准偏差较大，定位定轨模型有待优化，系统稳定性有待提高。关键词：北斗卫星导航系统；水汽探测；大气延迟；大气可降水量中图法分类号：Ｐ２２８．４１文献标志码：Ａ全球卫星导航系统（ｇｌｏｂａｌ　ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓｙｓｔｅｍ，ＧＮＳＳ）是２０世纪对人类生活具有广泛重大影响的空间技术之一，目前已经应用于大地测量、地理信息系统（ＧＩＳ）、智能交通、城市规划等各个领域。全球卫星导航系统的相关技术也被应用到大气、海洋和空间的探测和应用领域，对这些领域产生了深刻影响，目前已经在高空探测的定位测风、地基遥感水汽和电离层、海风海浪探测、无人飞机导航、授时及气象信息传输领域得到广泛应用。其中，地基ＧＮＳＳ遥感水汽探测通过获取卫星导航系统信号可以得到高时空分辨率的大气水汽资料，监测灾害性天气的产生和发展，对天气预报、气候研究和人工影响天气等有着重要的应用价值。２０世纪９０年代，Ｂｅｖｉｓ提出了ＧＰＳ气象学［１］的概念，此后，相关研究表明通过地基ＧＰＳ水汽探测网络，可以提供高时空分辨力的大气可降水量的数据，弥补常规探空在时间和空间上的不足［２－３］。文献［４－６］也在不同方向进行了研究，对地基ＧＰＳ的遥感水汽探测技术的完善和在中国的本地化发展作出了贡献。北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国ＧＰＳ和俄罗斯的ＧＬＯ－ＮＡＳＳ之后第３个全球卫星导航系统，整个系统将在２０２０年形成全球覆盖能力。众多学者对北斗系统的系统性能、观测质量、模型精度等进行了分析评估［７－９］。随着中国北斗卫星导航系统的逐步完善，基于北斗卫星导航系统的水汽探测技术将逐步发展起来。本文基于北斗试验网的数据，给出了北斗水汽探测性能及精度的初步分析结果，并提出当前存在的问题，以便进一步改进相关模型和算法，提高北斗水汽探测的性能，推进北斗水汽探测的业务化进程。１　数据获取及处理１．１　数据获取本文利用基于北斗导航卫星的大气海洋和空间监测预警应用试验网中恩施、宜昌、荆州、咸宁和孝感等５个ＧＮＳＳ基准站数据，分别进行北斗系统与ＧＰＳ系统的比较分析，同时利用恩施、宜昌与ＧＮＳＳ基准站同址的探空站数据与探空系统进行比较分析，综合分析北斗卫星导航系统水汽探测的性能和精度。

大气中的水汽滞留函数解读

大气中的水汽滞留函数张学文 (乌鲁木齐沙漠气象研究所,中国气象局, 新疆,乌鲁木齐,830002 (受科技部科技公益研究专项2004DIB3J118 资助提要:水分从蒸发进入大气到变成雨雪再降落大约在空中滞留(存活9天,而9天只是水汽在大气中的平均寿命。我们应当知道在大气里现存的总水汽量中已经在大气里滞留(存活1天、2天或者n天的水汽分别占有的百分比是多少。描述这个问题需要引入大气中的水汽滞留函数概念。本文阐明了水汽滞留函数的物理含义并且指出它应当是一个负指数方程。关键词:大气中的水分循环,大气中的水汽滞留函数 1. 引言就全球而论,大气中持有的水汽约为25毫米[1],而每年的降水量(约1000毫米,是它的40倍。大气要维持水分平衡必然要从下垫面的水分蒸发中补充1000毫米(相当于补充40次,1000毫米/25毫米的水分。这也说明水分从蒸发进入大气到形成雨雪而脱离大气,一年要循环40次,即大气中的水汽9天(365/40就更新一次,即水汽蒸发进入大气在空中平均滞留9天又回到下垫面[2]。 “9天”是描述大气中的水分循环的重要参数。但它只是个平均值,实际情况肯定有的水汽滞留时间更长或者更短。面对大气中现存的水汽,我们可以问,它们进入大气1天、2天、…n天就离开大气的水分占了水汽总量的百分比是多少,回答这个问题显然不是求一个未知数,而是求一个未知函数,描述不同滞留时间的水汽占的百分比的函数。文献[3]提出了分布函数概念和它在气象学中的应用问题,不同滞留时间的水汽各占多大的比例的问题实际上就是分布函数概念的一个特例。文献[4,5]给出了在不

同约束条件下利用最复杂原理(最大熵原理求得其分布函数的思路、原理和技术。本文就利用这种思路给出一种(可以不是一种理论的水汽滞留函数。 2. 水汽滞留函数f(τ 本文分析某个气候阶段(例如30年的地球大气中的水汽的总的情况。根据前面的讨论,我们把f(τ称为水汽滞留函数:这个函数的自变量τ是水汽在最近的一次蒸发进入大气后已经存在(滞留的时间长度。而f值表示水汽滞留时间在τ±0.5这个范围(即时间的单位增加量的水汽在大气里的水汽总量中占的百分比。f的量刚是时间的负一次方。根据分布函数的一般定义[5],水汽滞留函数就是一种具体的分布函数。根据文献 [4,5]的研究,我们可以在分析该分布函数涉及的物理过程是否存在随机性和应当具有的约束条件的基础上引入最复杂原理(最大熵原理,从而推求理论的分布函数。 3. 从熵原理和约束条件求水汽滞留函数要具体追踪每天蒸发的水汽在大气中的行踪是十分困难的。但是从气候角度分析问题,不仅得到了水汽在大气中平均存在9天的知识,而且可以把天气演变过程仅仅看作是气候平均情况下的随机扰动。而承认气候的形成中包括天气过程这个随机性也就可以引用最复杂原理(最大熵原理了。根据 [6]的研究思路和举例,如果存在着很多地位相同的个体,每个个体就某标志值x 在同一时刻只能取一个值,但是各个个体的标志值可以不同,那么可以用一个分布函数描述具有不同的标志值的个体各有多少。而当 ● 各个个体的标志值必然大于零,而且其平均值应当是常数 ● 如果各个个体的标志值究竟取什么数值具有随机性

大气探测作业参考答案(1-12章)资料

《综合气象观测》作业参考答案第一章总论 1.何为大气探测、地面气象观测、高空探测？答：大气探测是利用各种探测手段，对地球大气各个高度上的物理状态、化学性质和物理现象的发生、发展和演变进行观察和测定。地面气象观测是利用气象仪器测定近地层的气象要素值，以及用目力对自由大气中的一些现象如云、光、电等进行观测。高空探测是用气球、雷达、火箭、卫星等手段对自由大气进行探测。 2.气象观测资料的“三性”是什么？其关系如何？答：气象观测资料的“三性”是代表性、准确性、比较性。观测资料的代表性、准确性和比较性之间是互相联系、互相制约的。观测资料的代表性是建立在准确性的基础之上的，没有准确性也就谈不上代表性；然而，只有准确性而没有代表性的观测资料，也是难以使用的。同时，观测资料的比较性，也必须以观测资料的代表性和准确性为前提，因为如果观测资料既无代表性，又无准确性，也就没有了时空比较的意义。所以观测资料质量的好坏，均以观测资料的“三性”衡量。 3.简述气象观测的时制、日界？真太阳时、地平时、标准时之间的关系如何？答：时制：以一定的时间间隔作为时间单位，并以一定的起始瞬时计量时间的系统。气象观测的时制有真太阳时、地方时、北京时等。气象观测的日界：人工器测日照以日落为日界，辐射和自

动观测日照采用地平时24时为日界，其余项目均以北京时20时为日界。真太阳时=地平时+时差；地平时=标准时+（本站经度-120）×4分钟/每经度。第二章云的观测 8.云的观测主要内容是什么？答：云的观测主要内容是：判定云状、估计云量、测定云高。 9. 我国现行规范对云状分类的依据是什么？答：按云的外形特征、结构特点和云底高度，将云分为3族、10属、29类。 10.简述云形成的基本过程？答：云的形成过程是空气中的水汽由各种原因达到饱和而发生凝结或凝华的过程。形成云的有两个必备条件：①要有水汽凝结核；②要有水汽过饱和。二者缺一不可，大气一般不缺凝结核，因此，水汽过饱和是关键。而使水汽达到过饱和的方式有两种：在水汽含量不变的情况下，空气降温冷却；在空气温度不变的情况下，增加水汽含量。对于云的形成来说，降温冷却过程是主要过程。降温冷却的主要过程有：1、绝热上升冷却（包括局地对流上升，大范围斜升、波动上升）2、混合冷却；3、辐射冷却。 11. 简述云量和云高的观测方法？答：云量：是指云遮蔽天空视野的成数，全凭目测来估计。估

大气探测的历史

大气探测的历史从古代起直到１７世纪，大气科学方面几乎毫无进展。古代的哲学兼科学家们尽管意识到了云、风暴、闪电、极光、虹等现象，但对它们既没有理解，也没有系统地进行观测。并在其后的若干世纪中，他们的后继者也未能再做点什么。物理学的基础是在１７世纪奠定的，在这个时期大气科学的历史开始了。几种仪器的发明使得在大气中进行定量测定成为可能。其中值得注意的是温度表（源自伽利略！６０７年发明的不完善的仪器）、托里诉利气压表（１６４３）、虎克风速表（１６６７）。吉尔帕特（１６００）向世界展示了第一个地球磁场的模型。现已知道地磁是在高层大气物理中起重要作用的现象。伽利略、牛顿、波义耳、巴斯克和惠更斯这些科学巨人着手建立形成大气科学基础结协的力学、热力学、流体力学，光学和波传播学说的基本原理。地球物理流体力学的基础是由牛顿（１６８７）发表的万有引力定律而奠定的。他还预报说大气应有潮汐运动。大气压强现象则是由伽利略、托里诉利、巴斯噶和牛顿所阐明的。一些17世纪的自然哲学家们对当地天气现象作了详尽的记录。１８世纪大气科学和物理学及化学继续发展。温度表和气压表的改进、新仪器如毛发湿度表（戴·沙书尔。１７８３）的发明慢慢地推动了气象科学前进。对大气垂直温度分布的试验性探测最早用风筝（１７４９）而后则用气球（１７８４）进行。科学家们（特别是天文学家）以及一些非专业人员担负起进行气象记录这一工作，而这种记录注定为下一世纪初建立天气学提供基本资料。作为大气热力学基础的气体热力学基本原理是由查理、盖－吕萨克和道尔顿建立的。1752年，电学的研究还没有完全开始，富兰克林就在雷暴云中进行了危险的风筝试验而开创了大气电学。化学上的进展对大气科学也同样重要。梅奥认为空气是由两种成分（一是情性气体，一是活性气体）组成的，这个假说由罗瑟福（１７７２）分离出氮以及谢勒（１７７３）和普里斯特刮（１７７４）发现氧而得到证实，而拉弗锡（１７７４）揭示了大气中氧对燃烧和生命的作用。大气中微量气体的存在也在18世纪为人们所认识，如布莱克（１７７５）鉴别出二氧化碳和卡文迪许（１７８５）发现氩即为证明。动力气象学的开端可从十八世纪末诸如拉普拉斯（在《天体力学》一书）所提出的大气潮汐学说等成就中看出端倪。甚至更早一些哈德莱（１７３５）在关于信风的解释中已确认地球自转对于风的动力学有着十分重要的意义。在１９世纪，大气科学开始作为一门以物理学和化学的基本原理为基础，并具有本身的技术进步的独立学科发展起来了。霍华德1803提出的云分类方法标志描述气象学的问世。天气学、气象要素和移动天气系统的空间分布的基本概念最先由富兰克林确切阐明，在１９世纪初由拉马克、拉普拉斯、拉弗锡加以发展了。这些基本概念后为布兰德斯（１８２０）用于绘制第一张历史天气图。1840年电报的发明促使许多国家在19世纪下半叶建立气象台站网和全国性的气象服务机构。（目前各国天气服务机构之间的国际协作是通过联合国专门机构——世界气象组织（WMO）来实现的。）天气预报那时已成为各国政府向其公民所提供的服务中公认的一部分。天气系统的结构，特别是风暴的结构，已成为使用船舶站和陆地合站观测资料进行艰苦探索的课题。温带风暴以及飓风的涡动特征开始出现在这些研究中。理解风暴及地球上总的风系的动力学成为19世纪动力气象学的主要目的和推动力。科里奥利（１８４４）关于地球自转偏向力的概念被人公认为大气动力学的基石，并被引进白贝罗（１８６０）的风压关系的原理中以及费雷尔（１８８９）的大气环流学说中。在赫姆霍兹（１８８８）的著作中出现了用于流体波动状态的流体力学不稳定性概念，预示着三十年后问世的气旋波动理论。１９世纪大气结构的垂直探测随着携带自记气象仪（赫米特和贝赞肯，１８９３）的

大气探测技术专业个人简历模板原创

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自荐信尊敬的领导：您好！今天我怀着对人生事业的追求，怀着激动的心情向您毛遂自荐，希望您在百忙之中给予我片刻的关注。我是大气探测技术专业的2014届毕业生。大学四年的熏陶，让我形成了严谨求学的态度、稳重踏实的作风；同时激烈的竞争让我敢于不断挑战自己，形成了积极向上的人生态度和生活理想。在大学四年里，我积极参加大气探测技术专业学科相关的竞赛，并获得过多次奖项。在各占学科竞赛中我养成了求真务实、努力拼搏的精神，并在实践中，加强自己的创新能力和实际操作动手能力。在大学就读期间，刻苦进取，兢兢业业，每个学期成绩能名列前茅。特别是在大气探测技术专业必修课都力求达到90分以上。在平时，自学一些关于本专业相关知识，并在实践中锻炼自己。在工作上，我担任大气探测技术01班班级班长、学习委员、协会部长等职务，从中锻炼自己的社会工作能力。我的座右铭是“我相信执着不一定能感动上苍，但坚持一定能创出奇迹”！求学的艰辛磨砺出我坚韧的品质，不断的努力造就我扎实的知识，传统的熏陶塑造我朴实的作风，青春的朝气赋予我满怀的激情。手捧菲薄求职之书，心怀自信诚挚之念，期待贵单位给我一个机会，我会倍加珍惜。下页是我的个人履历表，期待面谈。希望贵单位能够接纳我，让我有机会成为你们大家庭当中的一员，我将尽我最大的努力为贵单位发挥应有的水平与才能。此致敬礼！自荐人：××× 2014年11月12日唯图设计因为专业，所以精美。为您的求职锦上添花，Word 版欢迎下载。

大气探测知识要点分解

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。

大气探测Word版

第一章 1.什么是大气探测？可以划分为哪几部分? 2.简述大气探测的目的是什么? 3.地面气象观测场的要求有哪些？ 4.简述大气探测有哪几种方法? 5.大气探测仪器的性能包括哪几个? 6.如何保证大气探测资料的代表性和可比性? 7.气象探测环境? *大气探测．．．．，是指利用科技手段对大气层和近地层的各种物理过程、化学过程、生物过程等进行系统的观察和测量。是对表征大气状况的气象要素、天气现象及其变化过程进行系统的、连续的观察和测定。大气探测资料精确性直接影响到气象预报、气候预测和气候变化研究等的准确性。大气探测可划分为地面气象观测，高空探测，特种探测，遥感探测 *．大气探测的科技手段．．．．．．．．．：机械方法：风向标等。光学方法：经纬仪光谱仪等。热学方法：蒸发器等。电磁方法：雷达卫星信息传输等 * 大气探测的空间范围，．．．．．．．．．．从海平面往上到几百公里甚至一千多公里范围不断扩大！ * 大气边界层，．．．．．．大气与地面之间充分湍流化的气层，厚度约为1km，大气要素变化剧烈并随时间和地表条件变化，是地面气象观测和大气边界层探测的主要大气层，该层对局地天气、气候产生重要影响。

近地面层（常通量层，表面层），直接与地表接触、受地面强烈影响，地面气象观测在此高度内。 *影响大气边界层探测的物理过程，．．．．．．．．．．．．．．．辐射传输过程：短波辐射，长波辐射。热力传输过程：显热，潜热。动力作用：平流，垂直运动，局地环流。湍流运动：无规则，分类（机械、热力），特征，尺度谱，串级传递能量过程，湍流输送过程。 *．大气探测学研究目的．．．．．．．．．，．1.大气探测是从事大气科学教学、科研的基础。为天气、气候诊断分析、预报及环境保护部门、国家及全球气象资料网络系统等提供大气观测资料。2.随着科学技术的发展，大气探测的要素量和空间范围越来越大。大气探测分为近地面层大气探测、高空大气层探测和专业性大气探测。3.. 是推动大气科学进步的重要力量大气科学重大理论的提出和完善得益于大气探测（虽然数值模拟在其中也发挥着重要作用）。新的探测原理和观测平台促进大气科学的前进（如GPS水汽探测、卫星平台） *大气探测．．．，业务需求，社会需求，科研需求。．．．．同时满足．．．．3．种需求 *地面气象观测场，．．．．．．．．观测场四周空旷平坦，所取得的资料应具有较好的代表性；经纬度（精确到分）和海拔高度（精确到0.1m）刻在石碑上，埋设在场内；观测场为25mX25m的平整场地，保持均匀草坪，草高不超过20cm，不准种植作物；设 1.2m高稀疏围栏，内设 0.3m-0.5m宽小路，且只准在小路上行走，小路下建线缆沟或埋设线缆管。 *气象探测环境．．．．．．，是指为避开各种干扰保护气象探测设施准确获得气

GPS探测大气水汽含量的研究

GPS探测大气水汽含量的研究一．探测水汽含量的常规技术 1．常规气球探空观测目前地球大气参数的廓线分布，大气水汽观测资料主要依靠每天两次的标准观测，其主要局限是：无线电探空气球观测在全球的分布很不均匀，测站密度过稀，在海洋上空甚至没有资料，相邻两次探测之间间隔时间过长，探测的精度不能满足水汽时间空间多变性的要求，且维持这一观测系统的成本也在不断增加。2．水汽微波辐射计(Water V apor Radiometer-WVR) 提供了依靠所测亮温反演扫描方向积分水汽总量和积分液水总量的手段。3．星载微波辐射计测量地球提供的热背景下相应的吸收线，由于地表温度的多变性而呈现复杂性，应用于洋面的遥感比应用于陆地更为适用。同时由于云的存在使这种应用受到限制。地基微波辐射计不受低的中等覆盖云量的影响，但云量较多时同样受到影响。降水发生时雨滴的存在对于辐射的影响以及雨滴打湿仪器天线的影响，使得微波辐射计这时很难提供可用的数据。极轨卫星所载辐射计提供很好的空间分辨率但比较差的时间分辨率，而地基辐射计正好相反。 4．激光雷达费用昂贵，而且不能全天候观测，难以大范围密集设置站网和实现观测业务化。 5．卫星红外辐射计可以观测大气亮温、估算大气积分可降水分(IPW),能覆盖全球范围，但也只能局限于晴空区域的监测。二．GPS气象学的发展 GPS气象学(GPS/ METeorology,简写为GPS/MET)是近十年来蓬勃发展起来的，由卫星动力学、大地测量学、地球物理学和气象学交叉派生出的新兴边缘学科。发源于美国，在 2 0世纪80年代，美国的Davis、Herring、Askne,Nordius

关于大气探测技术的研究理论

关于大气探测技术的研究理论【摘要】当今的探测技术以及探测仪器的研究已经成为了大气研究的重要方面。而今,我们需要明确的一点是单纯地利用单一探测技术已经无法完成整个大气状态参数的测量,为此,我们必需进一步采用多种探测手段综合得出某一区域的大气结构。本文便根据当前国际上对于大气探测技术发展的研究成果,主要通过雷达的地基遥感以及高层大气对于探测卫星以及对于无线电缆的探测技术的发展,结合反映大气参数的气球、火箭、飞船探测方面对我国近几年间的研究进展进行回顾与展望。【关键词】大气探测地基遥感神舟飞船探测大气层的延伸很高,根据探测得知,自地球表面向上,一直到几千公里的高空,大气层一直有覆盖延伸。大气作为太阳同地球之间的大系统之中一个非常重要的环节存在着。目前大气层,特别是中高层的大气正吸引了无数的大气科学家和空间物理学家共同关心这一领域。尽管近年来,我们对于大气层的探测不断的加大投入,但是对于中高层大气情况的了解及其作用的研究仍旧处于比较薄弱的环节。究其原因无非是由于该层作为稀薄的中性大气,探测起来十分困难,因而探测技术的发展和探测仪器的研制一直是中高层大气研究的重要方面。本文便根据当前国际上对于大气探测技术发展的研究成果,重点对我国近几年在中高层大气探测研究方面所取得的新进展做出介绍。 1 地基遥感我们知道,像典型的雷达具有从1到几千米长度的垂直分辨率,至于它对时间上的分辨率则可以从十分钟一直到一个小时的时间跨度。其中,中频雷达在用于测量中层和低热层高度在大气风场的应用中集合了电子密度的种种特点。它特别具备了具有设备简单、价格低廉以及运行方便和无人值守等特别突出的优点。我们知道,目前,国际上一共有多达二十多个中频雷达站运转,这些中频雷达运转站主要在北美、澳大利亚以及日本等国家和地区均有所分布。随着时间的推移,现如今,它已经成为这个区域风场和电子密度常规观测中所经常用到的主要手段。除此之外,中层大气风场参考模式的许多的重要的资料均来自与中频雷达对于数据的统计。我国的武汉中频雷达站最初是早在2000年年底的时候建成并开始成功正常的运转。经过了前后将近半年的运行,武汉中频雷达站获得了在这个高度范围的大气风场和电子密度剖面的颇为丰富的资料。由此,武汉的中频雷达的数据已被用于大气角谱、中层顶区域潮汐风、电子密度等的分析和研究。张冬娅等利用武汉中频雷达,日本的中频雷达的观测数据,分析了北纬30度地区上空60—98千米高度的中间层、低热层大气平均风的变化规律。潮汐是中层顶区域典型的大尺度扰动,潮汐、行星波和背景风场构成了中、高层大气的基本风场,并且会对中、小尺度重力波的传播产生显著的影响。张绍东等利用武汉ＭＦ雷达的观测数据,研究了中层顶(80——98KM)区域冬季潮汐振荡及其之间通过共振所引发的相互之间的作用。

大气层中水汽

大气层中水汽、水滴、冰晶等到悬浮物质，使日、月、星、辰在天空中出现多种色彩和许多光学现象，观察它的变化，可以预测未来天气。 “朝霞不出门，暮霞行千里”。早上太阳从东方升起，如果大气中水汽过多，则阳光中一些波长较短的青光、蓝光、紫光被大气散射掉，只有红光、橙光、黄光穿透大气，天空染上红橙色，开成朝霞。红霞出现表示西方的云雨将要移来，所以，“朝霞不出门”。到了晚上，看到晚霞，表明云雨已移到东方，天气将转晴，所以“暮霞行千里”。谚语“日出胭脂红，无雨也有风”，、“日出红云，劝君莫远行” 、“太阳照黄光，明日风雨狂”等也是这个道理。 “太阳正午现一现，以后三天不见面”，指前两天和当天上午阴雨，中午出现太阳，没有多久天气又转阴雨，预示天气将会连续阴雨一、看云识天气天上钩钩云，地上雨淋淋。天有城堡云，地上雷雨临。天上扫帚云，三天雨降淋。早晨棉絮云，午后必雨淋。早晨东云长，有雨不过晌。早晨云挡坝，三天有雨下。早晨浮云走，午后晒死狗。早雨一日晴，晚雨到天明。今晚花花云，明天晒死人。空中鱼鳞天，不雨也风颠。天上豆荚云，不久雨将临。天上铁砧云，很快大雨淋。老云结了驾，不阴也要下。云吃雾有雨，雾吃云好天。云吃火有雨，火吃云晴天。乌云接日头，半夜雨不愁。乌云脚底白，定有大雨来。低云不见走，落雨在不久。西北恶云长，冰雹在后晌。暴热黑云起，雹子要落地。黑云起了烟，雹子在当天。黑黄云滚翻，冰雹在眼前。黑黄云滚翻，将要下冰蛋。满天水上波，有雨跑不脱。二、看风识天气久晴西风雨，久雨西风晴。日落西风住，不住刮倒树。常刮西北风，近日天气晴。半夜东风起，明日好天气。雨后刮东风，未来雨不停。南风吹到底，北风来还礼。南风怕日落，北风怕天明。南风多雾露，北风多寒霜。夜夜刮大风，雨雪不相逢。南风若过三，不下就阴天。风头一个帆，雨后变晴天。晌午不止风，刮到点上灯。无风现长浪，不久风必狂。无风起横浪，三天台风降。大风怕日落，久雨起风晴。东风不过晌，过晌翁翁响。雨后东风大，来日雨还下。雹来顺风走，顶风就扭头。春天刮风多，秋天下雨多。三、看天象识天气天空灰布悬，大雨必连绵。天上拉海纤，下雨不过三。四周天不亮，必定有风浪。有雨天边亮，无雨顶上光。日落胭脂红，无雨便是风。日落黄澄澄，明日刮大风。日出太阳黄，午后风必狂。星星水汪汪，下雨有希望。星星眨眨眼，出门要带伞。日月有风圈，无雨也风颠。朝霞不出门，晚霞行千里。风大夜无露，阴天夜无霜。大雾不过三，过三阴雨天。雾露在山腰，有雨今明朝。久晴大雾阴，久雨大雾晴。雷声连成片，雨下沟河漫。先雷后刮风，有雨也不凶。雷公先唱歌，有雨也不多。闷雷拉磨声，雹子必定生。阴雨亮一亮，还要下一丈。四、看物象识天气喜鹊搭窝高，当年雨水涝。久雨闻鸟鸣，不久即转晴。海雀向上飞，有风不等黑。鸟往船上落，雨天要经过。喜鹊枝头叫，出门晴天报。蟋蟀上房叫，庄稼挨水泡。

大气探测学复习思考题(2019版)-11页文档资料

大气探测学复习思考题（2011版）一、写出下列云状的国际简写或由国际简写写出云状学名浓积云 Cu cong 碎积云 Fc 淡积云 Cu hum 秃积雨云 Cb calv 鬃积雨云 Cb cap 荚状层积云 Sc lent 堡状层积云 Sc cast 透光层积云 Sc tra 积云性层积云 Sc cug 蔽光层积云 Sc op 层云 St 碎层云 Fs 雨层云 Ns 碎雨云 Fn 透光高层云 As tra 蔽光高层云 As op 透光高积云 Ac tra 蔽光高积云 Ac op 堡状高积云 Ac cast 第 1 页

荚状高积云 Ac lent 积云性高积云 Ac cug 絮状高积云 Ac flo 毛卷云 Ci fil 密卷云 Ci dens 伪卷云 Ci not 钩卷云 Ci unc 匀卷层云 Cs nebu 毛卷层云 Cs fil 卷积云 Cc 二、解释名词大气科学、大气探测、气象资料的代表性、气象资料的准确性、气象资料的比较性、云、、云量、天气现象、气象能见度、气象光学距离、气温、摄氏温标、华氏温标、热电现象、热滞系数、百叶箱、湿度、露点温度、盖﹒吕萨克尺度、气压、本站气压订正、海平面气压订正、风、阵风、降水量、蒸发量、积雪、太阳常数、直接辐射、雾、环日辐射、散射辐射、全辐射、净辐射、日照时数、高空测风、单经纬仪定点测风、双经纬仪基线测风、一次雷达、二次雷达、测风雷达的测角原理、等信号强度法、自动气象站、遥感、主动式大气遥感探测、被动式大气遥感探测、激光雷达、声雷达、可见光探测、红外辐射探测、微波探测、大气边界层探测、气象塔、对比视感阈第 2 页

3-大气科学专业大气探测方向

大气科学专业（大气探测方向）培养方案一、培养目标本专业培养具有扎实的大气科学基本理论、专业知识和专业技能，能够在大气探测、大气物理、大气环境、气象学、气候学、应用气象和相关学科从事科研、教学、科技开发及相关管理工作的高级专门人才。二、培养要求（培养规格）本专业学生主要学习大气科学等各方面的基本理论和基本知识，受到科学思维与科学实验（包括野外实习和室内实验）等方面的基本训练，具有良好的科学素质，具有利用现代电子信息技术、气象雷达和气象卫星遥感技术进行大气科学基本业务、科学研究、理论分析、数据处理和计算机应用的基本技能。具有较强的知识更新能力和广泛的科学适应能力。 1系统地掌握本专业的数学、物理、电子技术、计算机等基础理论和基本知识； 2、具有扎实的大气科学基础理论和实验技能，掌握现代大气探测和遥感技术和分析方法； 3、了解相近专业的一般原理和方法； 4、了解国家科技发展、环境保护、知识产权、专业服务等有关政策和法规； 5、了解大气科学及相关学科的理论前沿和发展动态，具有研究、开发新系统、新技术的初步能力； 6、掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的科学研究和实际工作能力。三、主干学科：大气科学四、主要课程、核心课程和特色课程 1）主要课程：数字电子线路、大气物理学、天气学、电路分析基础、天气学分析、气象统计方法、现代大气探测学、气象观测仪器检定与维护、卫星气象学、雷达气象学、模拟电子线路、雷达原理和信号处理、动力气象学、气象卫星资料的多学科应用、中尺度气象学、中尺度数值模拟与预报、大气激光探测、专业英语、电磁场理论、嵌入式系统设计、信号与系统、数字信号处理、微波技术与天线。 2）核心课程：计算机基础、大气科学概论、线性代数、概率统计、高等数学、大学物理、Fortran语言程序设计、大气物理学、天气学、天气学分析、现代大气探测学、雷达气象学、卫星气象学、雷达原理和信号处理、信号与系统。 3）特色课程：卫星气象学、雷达气象学、气象卫星资料多学科应用。