大气探测复习资料

⼤⽓探测复习资料
1.何为⼤⽓探测、地⾯⽓象观测、⾼空探测?
高频预热机答: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。
附:为什么要提出⽓象观测资料的“三性”?解答:⼤⽓探测是在⾃然条件下进⾏的。由于⼤⽓是湍流介质,造成⽓象要素值在空间分布的不均⼀以及时间上具有脉动变化的特点,⼤⽓的这种特性,要求在台站⾼度分散的情况下,取得的⽓象资料必须准确地代表⼀个地区的⽓象特点,⽽在⽓象资料使⽤⾼度集中的情况下,⼜能使各个地区的⽓象资料能够互相⽐较,以了解地区间的差异。这是从⼤⽓运动的特点对⽓象资料提出的“代表性”、“准确性”和“⽐较性”的要求。
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、选定云码。
9. 我国现⾏规范对云状分类的依据是什么?
云的电码及意义
①云码所表⽰的是某⼀⾼度⽓层内整个云天的状态
②CL,低云状
⼀淡⼆浓三秃积,层积衍四五普通
六是层云七碎⾬,普积异⾼⼋九鬃积
①CM,中云状
⼀透⼆蔽⾼⾬层,三同四变五⼊侵
积云六复蔽七,堡絮⼋九混乱
①CH,⾼云状
⽑密伪卷⼀到四,四⼗五度分五六
七满天⼋部分,卷积为主编报九
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。估计云量的地点必须能见全部天空,当天空部分的为障碍物遮挡
时,云量应从未被遮的天空部分估计;如果⼀部分天空被降⽔所遮,这部分天空应作为被产⽣降⽔的云所遮蔽来看待。
云底距测站的垂直距离称为云⾼,以⽶为单位,并在云⾼数值前加记云状。测云⾼分实测和虚测,实测包括⽤⽓球测定云⾼、云幕灯测定云⾼、激光测云仪测定云⾼。估测云⾼包括1、⽬测云⾼;2、⽤经验公式计算云⾼;3、利⽤已知⽬标物⾼度估测云⾼。
补充题:简述积状云、层状云、波状云的基本特征是什么?
双面绣是谁发明的1)积状云:⽔平范围较⼩,云内不稳定,垂直发展的云块。孤⽴、分散、个体分明。底部由⽔滴,顶部由冰晶组成。底部平,顶部呈圆拱形突出,个体分明。孤⽴分散。常有阵⾬、龙卷、冰雹、
雷电、⼤风、沙尘暴等强对流天⽓。
2)层状云:⽔平范围很⼴,云底均匀,成幕状,有时掩盖全天。云内稳定。由冰晶、冰晶⽔滴混合、⼩⽔滴组成。云幕状,成层排列。常有连续或间歇性的⾬雪。
3)波状云:⽔平范围较⼴,云内不稳定,云顶常有逆温层。成、成⾏、呈波状排列,云体起伏明显。薄块或团块,或松动的⼤云块,成、成层或散⽚排列,常有连续或间歇性的⾬雪。
第三章能见度、天⽓现象、地⾯状态的观测
4:何谓有效能见度?
答:有效能见度是指周围视野中⼆分之⼀以上的范围都能看到的最⼤⽔平距离。记录时以千⽶为单位取⼩数⼀位。
5.影响能见度的因⼦?
(1)⽬标物与背景的亮度对⽐(2)观测者的视⼒——对⽐视感阈(⽩天)(3)⼤⽓透明程度(最主要因⼦)
10:能见度的观测仪器主要有哪些?各有何特点?
答:能见度的观测仪器主要有透射能见度仪和散射能见度仪两种。
1)透射能见度仪的特点是:
透射能见度仪是根据准直光束的散射和吸收导致光的损失的原理制成。它与⽓象光学视程的定义密切相关,观测的能见距离与能见度很⼀致。其采⽤测量发射器和接收器之间⽔平空⽓柱的平均消光(透射)系数⽽算出能见度。发射器和接收器之间光束传递距离可从⼏⽶到⼀百五⼗⽶,它取决于⽓象光学视程值的范围与测量结果应⽤情况。
2)散射能见度仪的特点是:
散射能见度仪是测量散射系数从⽽估算出⽓象光学视程的仪器,它由发送器、接收器与处理器组成。其基线长度很短发射光源与接收器安装在同⼀⽀架上,避免基线难以对准的缺陷。
12、积⾬云的出现可能会带来哪些天⽓现象?
答:积⾬云的出现可能产⽣雷暴,阵⾬(雪),或有⾬(雪)幡下垂,有时产⽣飑或降冰雹,云底偶有龙卷产⽣。
led压边机13.降⽔现象,是指液态的、固态的或混合态的⽔凝(冻)物从空中下落到地⾯上的现象。
天⽓现象:(1)降⽔现象:根据降⽔物的形态共分成11种,其中液态降⽔有⾬、⽑⽑⾬、阵⾬,固态降⽔有雪、冰粒、⽶雪、阵雪、霰、冰雹,还有混合型降⽔有⾬夹雪、阵性⾬夹雪等。此外,根据降⽔性质,分阵性降⽔、连续性降⽔和间歇性降⽔等三种类型。
(2)地⾯凝结和冻结现象:包括露、霜、雾淞、⾬淞等四种。
(3)视程障碍现象:包括雾(雾、⼤雾、浓雾);轻雾;吹雪;雪暴;烟幕;霾;沙尘暴(沙尘暴、强沙尘暴、超强沙尘暴);扬沙;浮尘。
(4)雷电现象:雷暴、闪电、极光。
(5)其它现象:⼤风、飑、龙卷、尘卷风、冰针、积雪、结冰
雷电现象,是指由闪电和雷声所表现的突然放电现象。
17.浮尘、扬沙、沙尘暴之间如何区别?
答:(1)扬沙和沙尘暴出现时,天空都是浑浊、⼀⽚黄⾊;⽽浮尘出现时,远处呈⼟黄⾊,太阳苍⽩或淡黄⾊。
(2)扬沙和沙尘暴出现是在冷空⽓过境或雷暴、飑线影响时;浮尘出现⼀般是在冷空⽓过境前后。
(3)扬沙和沙尘暴出现时风⼤;浮尘出现时⽆风或风较⼩。
(4)沙尘暴使⽔平能见度⼩于1.0km;扬沙使⽔平能见度在1.0~10.0km以内;浮尘是尘⼟、细沙均匀地浮游在空中,使⽔平能见度⼩于10.0km。
18.⼤风、飑、尘卷风、龙卷风之间如何区别?
答:⼤风是瞬间风速达到或超过17.2m/s(或⽬测估计风⼒达到或超过8级)的风;
飑是指突然发作的强风,持续时间短促。出现时瞬间风速突增、风向突变、⽓温骤降、⽓压猛增,并常伴有雷⾬出现;
尘卷风是因地⾯局部强烈增热⽽在近地⾯⽓层中产⽣的⼩旋风;
龙卷风是⼀种⼩范围的强烈旋风。从外观看,是从积⾬云底盘旋下垂的⼀个漏⽃状云体。过境处造成破坏较严重。
19.何为地⾯状态,如何划分?
答:地⾯状态是指未经翻耕保持⾃然的地标状况。
地⾯状态划分为两种类型,⼆⼗种状况,并以00~19⼆⼗个数码表⽰。
第四章⽓压的观测
1、什么是⽓压?⼤⽓中⽓流的运动对⽓压有什么影响?⽓压的常⽤单位是什么?如何换算?
答:⼤⽓圈本⾝的重量对地球表⾯会产⽣⼀种压⼒;对任何⼀层空⽓⽽⾔,也都会受到它上⾯的各层
空⽓的压⼒。我们把单位⾯积上承受的这种压⼒,即⼤⽓压强,简称⽓压。简⽽⾔之,⽓压是指单位⾯积上向上延伸到⼤⽓上界的垂直空⽓柱的重量。
当空⽓产⽣运动时,压⼒就要发⽣变化。当空⽓中有下沉⽓流时,空⽓柱底部的压⼒就会增加;当空⽓中有上升⽓流时,空⽓柱底部的压⼒就会减⼩。
常⽤的⽓压单位是百帕(hPa )
常⽤单位的换算
1hPa=100Pa
1Pa=1N/㎡=10达因/ 厘⽶2
1hPa=0.750069mmHg ≈3/4mmHg
2、常⽤的测量⽓压的⽅法有哪些?
答:(1)液体⽓压表(2)空盒⽓压表和⽓压计(3)膜盒式电容⽓压传感器(4)振筒式⽓压传感器(5)压阻式⽓压传感器(6)沸点⽓压表。
7、⽔银⽓压表为什么要进⾏读数订正?试说明各项订正的物理意义?
水的声阻抗答:⽔银⽓压表是利⽤⽔银的压⼒(重⼒)与⼤⽓压⼒相平衡的原理测量⼤⽓压⼒的。我们通常在⽔银⽓压表上观测到的标尺⽰度实际上只表⽰观测所得到的⽔银柱的⾼度,还并不是真正的⽓压,由于仪器差的存在和⽓压表并不总是在标准条件下使⽤,即使⽓压相同,也会因温度和重⼒加速度的不同,⽔银柱的⾼度不⼀样。因此,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。仪器差订正:由于受制成⽓压表的材料的物理特性的变化及制作技术条件的限制⽽产⽣的仪器差。温度差订正:当温度变化时⽔银密度也随之改变,从⽽引起⽔银柱⾼度的变化,同时温度的变化也将使测量⽔银柱⾼度的黄铜标尺发⽣胀缩。这样,当外界⽓压不变,⽽温度发⽣变化时,⽔银
柱和黄铜标尺均会发⽣胀缩。这种纯系温度的变化⽽引起的⽓压读数的改变值,称为⽔银⽓压表的温度差。重⼒差订正:利⽤⽔银⽓压表中⽔银柱⾼度表⽰⽓压的前提是:t
=0℃,纬度ψ =45°,海平⾯上的重⼒为标准。若在不同纬度、不同拔海⾼度的测站上,即使⽓压⼀样,⽔银密度也相同(经温度差订正后),但因重⼒加速度不同,⽽使⽔银柱⾼度也不同。
14、试述膜盒式电容⽓压传感器,振筒式⽓压传感器,压阻式⽓压传感器的测压原理。利⽤⽓压传感器测量⽓压有什么特点?
答:测压原理:
膜盒式电容⽓压传感器的感应元件为真空膜盒。当⼤⽓压⼒产⽣变化时,使真空膜盒(包括⾦属膜盒和单晶硅膜盒)的弹性膜
⽚产⽣形变⽽引起其电容量的改变,通过测量电容量来测量⽓压。
振筒式⽓压传感器是利⽤弹性⾦属圆筒在外⼒作⽤下发⽣振动,当筒壁两边存在压⼒差时,其振动频率随压⼒差⽽变化。因为筒的谐振频率与压⼒之间有唯⼀的关系,所以测出频率就可计算出⽓压。压阻式⽓压传感器是利⽤⽓压作⽤在敏感元件所覆盖的抽成真空的⼩盒上,通过⼩盒使电阻受到压缩或拉伸应⼒的作⽤,由压电效应知道电阻值的变化与⽓压的变化成正⽐,通过测量电阻值来测量⽓压。
利⽤⽓压传感器测量⽓压的特点:电测⽓压传感器是将⼤⽓压⼒的变化转换成电信号的变化,再经过电⼦测量电路对信号进⾏测量和处理⽽获得⽓压值。
第四章补充题
1:压⾼公式及测压的标准条件。答:压⾼公式:。
测压的标准条件:
1)以 0℃的⽔银密度为准,取 1.35951×104 kg · m -3,符号为ρ(0)
2)取 9.80665 m / s 2 为标准重⼒加速度。(纬度45度的海平⾯上)。
在此标准下,⾼度为760mmHg 的⽔银柱所产⽣的压强等于1013.25hPa 。
2、何谓本站⽓压、海平⾯⽓压?
答:本站⽓压:⽔银⽓压表读数顺序经过仪器差、温度差、重⼒差三步订正后的⽓压。
海平⾯⽓压:由于本站⽓压统⼀订正到平均海平⾯上的⽓压值。
3、简述动槽式⽔银⽓压表的观测步骤。
答:
1) 观测附属温度表,准确⾄0.1℃;
2) 调整⽔银槽内⽔银⾯,使之与象⽛针尖恰恰相接;
3) 调整游标尺恰好与⽔银柱顶相切;
4) 读数并记录,准确⾄0.1hPa ;
5) 降低⽔银⾯,使它与象⽛针尖脱离2—3毫⽶,其⽬的是使象⽛针不被⽔银磨秃和脏污。
第五章空⽓温度的观测
1.简述液体玻璃温度计的构造及原理?
答:构造:玻璃液体温度表的感应部分是⼀个充满液体的玻璃球或柱,⼀根⼀端封闭的玻璃⽑细管与它相连。常⽤的测温液体有⽔银、酒精和甲苯等。
原理:玻璃液体温度表是利⽤装在玻璃容器中的测温液体随温度改变引起的体积膨胀,从液体位置的变化来测定温度的。
2.简述最⾼温度表的构造、最⾼温度的观测时间、观测⽅法、最⾼温度表的调整⽅法?
gh P ρ=
答:构造和⼯作原理: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。
观测时间:02时(北京时)。
观测⽅法:观测⽔银柱离⽔银球部远端的⽰度。
调整⽅法:取下,⼿握温度表上部,球部朝下,⼿向外伸出30度⾓,前后甩动,直到它的⽰度接近⼲球⽰度为⽌。
放置:先放球部,后放头部。
弱碱性水机
3.简述最低温度表的构造、最低温度的观测时间、观测⽅法、最低温度表的调整⽅法?
答:构造和⼯作原理: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。
观测时间:14时(北京时)。
观测⽅法:观测哑铃游标离⽔银球部远端的⽰度
调整⽅法:将表⾝倾斜,球部向上,使指标借助本⾝的重⼒作⽤,落到酒精柱顶端即可。
放置:先放头部,后放球部,以免指标下滑。
4.常⽤的⾦属电阻温度表使⽤的⾦属是哪⼀种?为什么?
答:常⽤的测温⾦属电阻材料有铂、镍、铜等,其中最常⽤的是铂。因为⾦属铂电阻的性能稳定,电阻率⼤,易于提纯,⽽且电阻与温度的线性关系⽐较好,⼯艺性能也好,可以加⼯成极细的铂丝,常⽤来制作标准温度表。eact
5.测温元件的热滞效应?
答:温度表反映出介质的温度变化,总是落后于实际变化的,温度表的这种性质为热滞现象。
第六章空⽓湿度的观测
1.⽓温是否⼀定⼤于露点温度,为什么?
答:不⼀定要⼤于露点温度。当⽓温⼤于露点温度时,空⽓中的⽔汽没有达到饱和;当⽓温等于露点温度时,空⽓中的⽔汽达到饱和。
2.⼲湿球温度表为何可以⽤来测定空⽓湿度?
答:当空⽓未饱和时,湿球因表⾯蒸发需要消耗热量,从⽽使湿球温度下降。与此同时,湿球⼜从流经湿球的空⽓中不断取得热量补给。当湿球因蒸发⽽消耗的热量和从周围空⽓中获得的热量相平衡时,湿球温度就不再继续下降,从⽽出现⼀个⼲湿球温度差。
⼲湿球温度差值的⼤⼩,主要与当时的空⽓湿度有关。空⽓湿度越⼩,湿球表⾯的⽔分蒸发越快,湿球温度降得越多,⼲湿球的温差就越⼤;反之,空⽓湿度越⼤,湿球表⾯的⽔分蒸发越慢,湿球温度降得越少,⼲湿球的温差就越⼩。
所以,⼲湿球温度表可以⽤来测定空⽓湿度。
3.为什么在-10℃时,即停⽌使⽤⼲湿表测湿?
答:温度表度数有误差,会导致相对湿度的很⼤误差,这种误差是⾮线性的,特别是在低温时,误差是相当的⼤。因此在-10℃停⽌使⽤⼲湿表测湿。
第七章降⽔与蒸发的观测
1.我国⽓象站的降⽔和蒸发观测包括哪些内容?
答:1).降⽔主要观测降⽔量和降⽔强度。
2).蒸发主要观测⽔⾯蒸发量。
2.什么是降⽔量和降⽔强度,测量降⽔量的主要仪器有哪些?
答: 降⽔量是指从天空降落到地⾯上的液态或固态(经融化后)降⽔,未经蒸发、渗透和流失⽽在⽔平⾯上积聚的深度。
降⽔强度是指单位时间的降⽔量。通常有5分钟、10分钟和1⼩时内的最⼤降⽔量。
测量降⽔的主要仪器有:⾬量器、虹吸式⾬量计、翻⽃式遥测⾬量计、光学⾬量计等。
9.试述翻⽃遥测⾬量计的构造及测量原理。
答:翻⽃式遥测⾬量计是由感应器、记录器等组成的有线遥测⾬量仪器。感应器由承⽔器、上翻⽃、计量翻⽃、计数翻⽃、⼲簧开关等组成。记录器由计数器、记录笔、⾃记钟、控制线路板等构成。利⽤翻⽃每翻转⼀次的⾬量是已知的(可为0.1mm、0.25mm或1mm),⽽翻⽃翻转的次数是可以记录下来的(翻⽃每翻转⼀次就出发⼀个电脉冲)。根据记录下来的翻⽃翻转的次数,即可遥测出降⽔量的值以及得到降⽔量随时间的变化曲线。
11.什么是蒸发量,测量蒸发量的主要仪器有哪些?

本文发布于:2024-09-21 21:55:45,感谢您对本站的认可!

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