大气探测知识

大气探测知识大气探测知识17/17大气探测知识第一章：总论大气探测：又称之为气象观察，是指对表征大气情况的气象要素、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，并对获取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，大气探测获取了明显的发展，主要表现在探测能力明显增强，自动化水平迅速提高，观察方法、观察网的设计和观察工具的配合获取重视，直接探测和遥感技术并存，各取所长，综合利用。观察站的分类：（1）国家基准天气站（基准站）：是国家天气站的骨干；一般300-400公里设一站，每日观察24次。（2）国家基本气象站（基本站）：是国家天气天气网中的主体；一般不大于150公里设一站，每日观察8次。（3）国家一般气象站（一般站）：是国家天气天气站的补充；一般50公里左右设一站，每日观察3次或4次。4）无人值守气象站（无人站）：用于天气天气站网的空间加密；观察项目和发报时次可依照需要而定。（5）高空气象站：一般300公里设一站，每日探测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：台站观察时钟采用北京时。未使用自动气象站的台站，观察用钟表要每日19时对时，保证误差在30秒之内。地面气象观察场设置：观察场一般为25m×25m的平展场所。仪器设施部署：要注意互不影响，便于观察操作。大气探测资料必定拥有代表性、正确性、比较性。“三性”是大气探测工作的基本要求。“三性”的联系：相互联系、相互限制。观察资料质量的利害，均以观察资料的“三性”衡量。第二章云的观察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察规范中，按云的外形特点、构造特点和云底高度，将云分为三族，十属，二十九类。1云状特点：雨层云（Ns）：厚而平均的降水云层，常伴有碎雨云，有时两者融为一体，完满掩盖日月，呈暗灰色，充满全天，常有连续性降水。如因降水不及地在云底形成雨（雪）旛时，云底显得凌乱，没有明确的界线。透光高层云（Astra）：薄而平均的云层，呈灰白色。透过云层，日月轮廓模糊，像隔了一层毛玻璃，地物无影。（1）卷云与卷层云的差别卷云连成片，也许出现晕时，易误认为卷层云。卷云云片即使相连，依旧能鉴识出个体，云丝方向很不一致，各部分厚度不平均；出现晕时，晕圈不完满。卷层云水平分布范围广，云丝方向比较一致，各部分厚度较平均，常有完满的晕圈。最明显的差别：可否有晕或晕可否完满云形成的基本条件：混杂冷却。由于湍流互换，空气产生混杂，使必然层次内的空气温度和水汽重新分布，暖空气与冷空气混杂后，暖空气温度必然降低，当温度降低到必然程度今后，就凝结成云；辐射冷却。任何物理一方面不停吸取物体的辐射能量，同时又不停地向外辐射能量，当它向外辐射能量高出它吸取的辐射能量时，自己温度就降落。注：在任何一次因冷却而形成云的过程中，有时不行是一种冷却过程在起作用。几种云的形成机理：对流云垂直发展的厚度不相同，取决于对流强度、水汽含量和凝结高度。絮状云——形成机理与堡状云相似，只但是云中湍流和对流更强更宽泛，致使原牢固云层因下沉气流或湍流而破碎，象棉絮团似的不规则地分布在天空。云的演变有两种含义：（1）云体自己的演变，如云的增厚、变薄、衍生扩展或蒸发消失等。（2）云随天气系统的搬动，不相同种类的云依次经过测站上空，使得看起2来像是云在发展变化。注意事项：云的观察应尽量选择在能看到全部天空及地平线的广阔地址或平台进行，应注意它的连续演变。云状的判断：主要依照天空中云的外形特点、构造、色彩、排列、高度以及伴见的天气现象，结合“云图”、天气形势进行综合解析。实测云高：气球测定云高利用已知升速的氢气球或氦气球，观察其进入云底的时间（气球开始进入像雾相同的云层但未最后消失的点），乘以气球升速。公式：H＝v×Δt说明：（1）主要用于测低云云高（云高大于900米时，不采用此法）。2）降水时不宜用此法测云高，除非降水略微。云幕灯测定云高是夜间实测云高的仪器。观察时，利用云幕灯灯光垂直照耀云底，形成明显的光点，在距云幕灯已知水平距离的观察点，用仰角器瞄准光点，测得仰角值，算出云高。公式：H＝L*tanα说明：云幕灯和观察点间最正确距离为300m，若间距远小于此值，则光点不易鉴识，若测量高度超过600m，其正确度将降低。激光测云仪测定云高由发射望远镜、接收望远镜、电子门组成。发射望远镜发射激光，激光脉冲碰到云层被云滴散射，其中后向散射部分被接收望远镜接收，计数电路记下激光在测云仪和被测目标物之间往返一次所经过的时间。公式：H＝S*sinα＝（c*t/2）*sinα各云属常有云底高度范围3第三章能见度、天气现象、地面状态的观察人工观察能见度，一般指有效水平能见度。有效水平能见度：是指周围视野中二分之一以上的范围能看到的目标物的最大水平距离。如某一目标物轮廓清楚，但没有更远的或看不到更远的目标物时，可参照下述几点酌情判断：⑴目标物的颜色、细微部分（如农村的单个树木、远处房屋的门窗等）清楚可辨时，能见度平时可定为该目标物距离的五倍以上；⑵目标物的颜色、细微部分隐约可辨时，能见度可定为该目标物距离的二倍半到五倍；⑶目标物的颜色、细微部分很难分辨时，能见度可定为大于该目标物的距离，但不应高出二倍半。应试虑目标物的大小，背景颜色，以及当时的光照等情况。人工观察夜间观察能见度时，观察员应先在黑暗处停留5—15分钟，待眼睛适应环境后进行观察。依照最远目标灯能见与否确定能见距离。用于测量气象光学视程的仪器可分为以下两类：1）用于测量水凭空气柱的消光系数或透射因数。光的衰减是由沿光束路径上的微粒散射和吸取造成的。2）用于测量小体积空气对光的散射系数。在自然雾中，吸取平时可忽略，散射系数可视作与消光系数相同。降水现象：雨，滴状的液态降水，降落时清楚可见，强度变化较缓慢，落在水面上会激起涟漪和水花，落在干地上可留下湿斑。雨滴直径：0.5-6.0mm。降水性质：间歇性和连续性。阵雨：开始和停止都较突然、强度变化大的液态降水，有时伴有雷暴。毛毛雨：茂密、微小而十分平均的液态降水，降落情况不易分辨，看上去忧如随空气略微的运动飘浮在空中，逐渐落下。迎面有润湿感，落在水面无涟漪，落在干地上可是平均地润湿地面而无湿斑。雨滴直径:小于0.5mm。4雪：固态降水，大多是白色不透明的六出分枝的星状、六角形片状结晶，常慢慢飘落，强度变化较缓慢。温度较高时多成团降落。阵雪:开始和停止都较突然、强度变化大的降雪。雨夹雪：半融化的雪（湿雪）;或雨和雪同时降落。霾：白色不透明的圆锥形或球形的颗粒固态降水，直径约2-5mm，降落常常呈阵性，着硬地常反跳，松脆易碎。冰粒：透明的丸状或不规则状的固态降水，较硬，着硬地一般反跳。直径小于５mm。有时内部还有未冻结的水，如被碰碎，则仅剩下破碎的冰壳。冰雹：坚硬的球状、锥状或形状不规则的固态降水；雹核一般不透明，外面包有透明冰层，或由透明与不透明的冰层相间组成；小雹以霰为核心。大小差别大，大的直径可达数十毫米，小的仅几毫米。常陪同雷暴出现。?地面凝结现象：露：水汽在地面以及近地面物体上凝结而成的水珠常出现在细风、明亮、湿度大的夜晚，出现时地表温度在0℃以上。霜融化成的水珠，不记露霜：水汽在地面和近地面物体上凝华而成的白色松脆的冰晶；或由露冻结而成的冰珠。易在晴朗细风的夜间生成。出现时地表温度在0℃以下。以草、屋顶、露天的木板等表面最多。雨凇：过冷却液态降水碰到地面物体后直接冻结而成的坚硬冰层，呈透明或毛玻璃状，表面圆滑或略有隆起。雾凇：空气中水汽直接凝华，或过冷却雾滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶物，常呈毛茸茸的针状或表面起伏不平的粒状，多附在修长的物体或物体的迎风面上，有时构造较松脆，起伏不平，受震易塌落。一般出现在寒冷的雾天。?视程阻拦现象：雾：大量微小水滴浮游空中，常呈乳白色，工业区常呈黄、灰色；水平能见度小于1.0千米。出现时，相对湿度常达到或凑近100%，高纬度地方出现冰晶雾也记为雾，并加记冰针。轻雾：微小水滴或已湿的吸湿性质粒所组成的灰白色的稀少雾幕，水平能见度为1.0-10.0千米以内。出现时，相对湿度较大。吹雪：由于强风将地面积雪卷起，使水平能见度小于10.0千米的现象。雪暴：为大量的雪被强风卷着随风运行，而且不能够判断当时天空可否有降雪。水平能见度小于1.0千米。烟幕：大量的由燃烧而生成的小微粒悬浮在空中，使水平能见度小于10.0千米。霾：大量极细微的干尘粒等平均地浮游在空中，使水平能见度小于10.0千米的空气宽泛污浊现象。霾使远处光明物体微带黄、红色，而使黑暗物体微带蓝色。沙尘暴：由于强风或强烈的扰动气流将地面大量沙粒、尘埃强烈地卷入空中，使空气很污浊，出现时，黄沙滔滔、遮天蔽日，天空呈土黄色，水平能见度小于1.0千米。扬沙：由于较暴风速或扰动气流将大量当地或周边的沙尘从地面吹腾跃扬在空中，使空气相当污浊，出现时阳光减弱，天空呈黄色，水平能见度在1.0-10.0千米之内。浮尘：尘埃、细粒平均地浮游在空中，使水平能见度小于10.0千米。?雷电现象：雷暴：为积雨云云中、云间或云地之间产生的放电现象。表现为闪电兼有雷声，有时亦可只闻雷声而不见闪电。5闪电：为积雨云云中、云间或云地之间产生放电时陪同的电光。但不闻雷声。?风暴现象：暴风：刹时风速达到或高出17.0米／秒（或目测估计风力达到或高出8级）的风。飑：突然发生的强风，连续时间短促。出现时刹时风速突增，风向突变，气象要素随之亦有强烈变化，常陪同雷雨出现。龙卷：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。有时稍伸即隐或悬挂空中；有时波及地面或水面，旋风过境，对树木、建筑物、船舶等均可能造成严重损坏。尘卷风：因地面局部强烈增热，而在近地面气层中产生的小旋风，尘沙及其他微小物体随风卷起，从地面向上扩展，形成尘柱。直径高出2m，高度在10m以上。多形成于干燥地区的春季、夏季午后。其他现象：极光：在高纬度地区晴夜见到的一种在大气高层灿烂闪烁的彩色光弧或光幕。亮度一般象满月夜间的云。光弧常呈向上射出活动的光带，光带常常为白色稍带绿色或翠绿色，下边带淡红色；有时只有光带而无光弧；有时也呈振动很快的光带或光幕。冰针：飘浮于空中的很微小的片状或针状冰晶，在阳光照耀下，闪烁可辨，有时可形成日柱或其他晕的现象。可降自云中，也可从无云的空中降落，降落速度慢，多出现在高纬度和高原地区的隆冬季节。积雪：雪（包括霰、米雪、冰粒）覆盖地面达到台站周围能见面积一半以上时，称为积雪。结冰：指露天水面（包括蒸发器的水）冻结成冰。观察注意事项：凡与水平能见度有关的现象，均以有效水平能见度为准，并在能见度观察地址观察判断天气现象。第四章气压的观察大气压力与水银气压表所处环境的温度、重力加速度及纬度有关，为了便于比较,国际上一致规定：1、以温度0C为标准。2、g以纬度为45的海平面为标准,9.80665m/s2。若是不在标准状态下,则读得的水银柱高度必定校订到标准条件下。水银气压表1）动槽式仪器构造：内管：一根直径约8mm，长约900mm的玻璃管。外套管：用黄铜制成，保护与固定内管。标尺和游尺用来读整数和小数。水银槽：分上下两部分，中间有一玻璃圈，可见槽内水银面。?主要特点：有测定水银柱高度的固定“零点”，故每次测定都需调整水银面的高低，使其吻合固定零点的地址。才能读取水银柱高度。（2）定槽式槽顶上有一气孔螺丝，空气经过此螺丝的空隙与槽内水银面接触。槽壁中间有一块拥有若干小洞的隔板。6?主要特点：槽部没有调整水银面的装置，即没有固定零点，而采用了补偿标尺刻度的方法，以解决零点地址的变动，它要求内管截面与槽部截面成不变的比率关系。?定槽式水银气压表表身刻度要比动槽式短一些，在我国1mmHg的实质长度只有0.98mm。动槽式水银气压表安装：仪器安装：?将挂板牢固地固定在准备悬挂气压表的地方。?小心地从木盒(皮套)中取出气压表，槽部向上，稍稍拧紧槽底调整螺旋约1—2圈，慢慢地将气压表倒转过来，使表直立，槽部在下。先将槽的下端插入挂板的固定环里，再把表顶悬环套入挂钩中，赌气压表自然下垂后，慢慢旋紧固定环上的三个螺丝，将气压表固定。旋转槽底调整螺旋，使槽内水银面降落到象牙针尖稍下的地址为止。安装后要牢固4个小时，方能观察使用。4.水银气压表的本站气压校订：水银气压表读数须序次经过仪器差、温度差、重力差三步校订才是本站气压。所以，制成的气压表必定进行标定（检定），给出仪器在各个刻度上的校订当。温度差校订：这类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。怎样进行温度差校订？假定：气压不变，温度从t℃降到0℃水银线胀系数：黄铜线胀系数：

0.00018180.0000184水银柱缩短比黄铜标尺多，使水银柱降至p0处，而黄铜标尺却只降至pt处（p0和pt为标准状态下的长度，也表示经仪器差校订后的水银气压表的读数）为什么要进行重力差校订？这类因重力不相同，造成水银柱高度与标准重力情况下的水银柱高度的差值，称为重力差。注意事项：水银气压表的读数要依次经过仪器差、温度差、纬度重力差、高度重力差校订后，即可获取本站气压值。为什么要进行海平面气压的校订：我国以黄海海面平均高度为海平面基准点。海平面气压校订计算计算步骤：例1：已知Ph=730.05mmHg，t0=7.4℃，th=-3.2℃，h=255m，求P0,C？解：7.43.2tm22.1Cm2250.012112.11840012737M100.012111100028.2767P0Ph10m730.05100.01211750.69(mmHg)CP0PhPhM/1000730.0528.2767/100020.6434(mmHg)例2：已知Ph=735.0mmHg,h=200m,th=10.0℃,=0.6℃/100,求Po,C？解：t0th0.620011.2(C)100tht01011.2tm210.6(C)2m2000.010510.6184001273P0Ph10m735100.0105752.99(mmHg)CP0Ph752.99735.0017.99(mmHg)空盒气压表（计）?原理：用金属弹性膜盒作为感觉元件，利用空盒的弹力与大气压力相平衡的原理来测量气压。当大气压力发生变化时，空盒随之产生形变，把这类形变进行必然程度的放大就可以用来指示气压的变化。1）空盒弹性的温度效应a、双金属片补偿法：双金属片被安装在空盒底部。设温度高升影响使厚度减小，使自由端降落了k,但双金属片的变形作用使空盒基底提高了S。b、节余气体补偿法：在空盒内残留必然的气体，当温度高升时，盒内气体的张力增大，使空盒向外扩大，以抵消因弹力减弱而引起的空盒压缩。（2）空盒的弹性后效a.当气压变化停止后空盒的形变其实不停止。比方气压由1000hPa降至100hPa时，空盒位移由O点移至P点，若是气压保持在100hPa不变，空盒的形变其实不停止，而是连续缓慢地由P移向P。b.空盒的升压曲线和降压曲线不一致。当气压由1000hPa降至100hPa时，检定线为oap；尔后再由100hPa上升到1000hPa时，检定线为pbo。两条检定线组成一个封闭曲线，称滞差环。优缺点：空盒测压不如水银气压表精确，所以一般台站上，只作为参照仪器。由于它便于携带、使用方便、保护简单，适用于野外观察或测压正确度要求不太高的观察用。常用的气压传感器种类：81）膜盒式电容气压传感器2）振筒式气压传感器3）压阻式气压传感器自动站中所使用的气压传感器测量出来的是本站气压。第五章空气温度的观察温标：1）摄氏温标（℃）2）华氏温标（℉）（3）热力学温标（K）规定水的三相点为273.16K，即0.01℃玻璃液体温度表构造原理：构造：其感觉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。温度表能够依照不相同的测温目的，采用不相同的测温液。2.矫捷度：温度表内液体体积越大，毛细管截面积越小，液体与玻璃的相对膨胀系数越大，则温度表的矫捷度就越高。最高温度表的测量原理：观察最高温度表时，发现温度表水银柱上滑，脱走开窄管口，稍抬温度表顶端，使水银柱回到正常地址，再读数（3）最低温度表:感觉液是酒精，它的毛细管内有一哑铃形游标。不用水银温度表作为测量低温用的温度表是由于水银溶点高。观察时将游标调整到酒精柱的顶端，尔后将温度表平放。升温时，酒精从游标和毛细管之间的狭缝经过，游标不动；温度降落时，液柱顶端表面张力使游标向球部方向搬动。所以，游标指示的温度只降不升，远离球部的一端将指示出一准时段的最低温度。双金属片温度计1.感觉部分：利用双金属片曲率随温度变化的特点来测量温度。电测温度表：利用热电动势原理进行温度测量的仪器称为热电偶温度表。矫捷度与α电阻温度系数、金属电阻率、金属丝长度成正比，与电阻丝的截面积成反比。金属资料的要求：气象上，常用于测温的金属电阻资料，有铂、镍、铜几种。仪器特点：缺点：热敏电阻与温度为非线性关系，牢固性较差，互换性不好。地温的测量：理想的测量土壤表面温度的仪器：非接触式的红外辐射计。草平易雪温观察的切换应在20时进行。气温测量中的防辐射设施防辐射罩：轻盈防辐射罩、小型防辐射罩主要在野外观察时使用。小型防辐射罩：防辐射罩性能不如百叶箱，在特别条件下，如静风，用百叶箱和防辐射罩同时进行气温测量，相差可达2-3度，应注意。9第六章空气湿度的观察?露点温度td:空气在水汽含量平易压不变的条件下冷却达到饱和时的温度。单位以摄氏度(℃)表示，取一位小数。当空气中的水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同t=td，而水汽未达到饱和时，t＞td。td与t的差值就表示了空气距饱和的程度。第七章地面风的观察风向符号与度数比较表10注：6强风风的平均量：气象台站观察中，一般是取两分钟的平均风速和最多风向，自记仪器是取十分钟的平均风速和最多风向。7.3EL型电接风向风速计风速部分：当风杯转动时，带动涡轮，并经过拨钩推凸轮一起转动。风速电接簧片的一端在凸轮表面滑动，当凸轮不停转动时，上面一个簧片先从凸轮最高点跌下来，与下边一个簧片接触，紧接着下边一个簧片也从凸轮最高点跌下来，于是上面簧片断开，完成一次电接。风速越大，风杯转的越快，单位时间内电接的次数越多。由于每吹过200m风程（风杯转过80圈），接点就接触一次，记录器风速笔尖就在自记纸风速坐标上向上或向下搬动1/3格（三次搬动一格）。依照笔尖10分钟内自记纸上搬动的格数，即可求出当时的平均风速。热线风速表：原理：是利用一根被加热的金属丝置于空气中，散热速率与周围空气的流速有关，利于这类特点来测量风速。优点：比起风杯风速计细风车风速计，其能改正确的测量风速随时间的刹时变化。微尺度风速测量感觉器常使用热线风速计。第八章降水与蒸发的观察测量降水的主要仪器承水器：是用镀锌铁皮或其他金属资料制成。我国采用直径为20cm正圆形承水器，其口缘镶有内直外斜刀刃形的铜圈，以防雨滴溅失和筒口变形。承水器有两种：一是带漏斗的承雨器，另一种不带漏斗的承雪器，承水器内的漏斗是活动的。漏斗的作用是防范雨量桶中收集到的降水发生蒸发。11外筒：外筒内放贮水瓶，以收集降水量。量杯：为一特制的有刻度的专用量杯，其口径和刻度与雨量筒口径成必然比率关系，所以量杯的刻度大小直接表示了降水量，不用要再进行换算。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。?储水瓶：是有必然容量并有倒水咀的玻璃瓶。雨量计--虹吸式构造：是用来连续记录液体降水的自记仪器。由承水器(平时口径为20cm)、浮子室、自记钟和虹吸管等组成。雨量计--双翻斗式构造：由感觉器、收集器、记录器组成。感觉器：由承水器、上翻斗、齐集漏斗、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、控制线路板等组成。雨量传感器翻斗式：用来连续收集液体降水量的。分为双翻斗与单翻斗两种，其构造和测量原理与前述的感觉器相同。双阀容栅式：由承水器、贮水室、浮子与感觉极板，以及信号办理电路等组成。测量原理：是利用贮水室内浮子随雨量上升带动感觉极板，使容栅移位传感器产生的电容量变化，经变换为位移计量的原理测得降水量。降水量观察的误差本源降水量测量的正确与否，不但与传感器的性能有关，还和传感器部署的地址、地址、雨水溅失、蒸发损失以及风的影响关系亲近。?雨水溅失：对雨量器造成的误差约0.1～0.2mm。蒸发引起的误差：与测点的地址、当时的气象条件、仪器自己构造、制作资料等多要素有关，其引起的平均误差是年降水量的3%-6%。风的影响：由于雨量器高出地面，风对雨量器的绕流作用致使筒口上方出现局部上升气流，阻拦雨滴落入筒内，造成降水量偏小。对固体降水影响更大，影响的大小与雨滴大小、风速及承水器安装高度有关。测量蒸发量的主要仪器蒸发筒：由白色玻璃钢制作，是一个器口面积为3000cm2，有圆锥底的圆柱形桶，器口正圆，口缘为内直外斜的刀刃形。器口向下6.5cm器壁上设置测针座，座上装有水面指示针，用以指示蒸发桶中水面高度。在桶壁上开有溢流孔，孔的外侧装有溢流嘴，用胶管与溢流桶相连通，以承接因降水较大时从蒸发桶内溢出的水量。12溢流桶：是承接因降水较大时而由蒸发桶溢出的水量的圆柱形盛水器，可用镀锌铁皮或其他不吸水的资料组成。桶的横截面以300cm2为宜，溢流桶应放置在带盖的套箱内。须注意防范降落在胶管上的雨水顺着胶管流入溢流桶内。水圈：是安装在蒸发桶外面的环套，资料也是玻璃钢。用以减少太阳辐射及溅水对蒸发的影响。它由四个相同的弧形水槽组成。内外壁高度分别为13.7cm和15.0cm。每个水槽的壁上开有排水孔。为防范水槽变形，在内外壁之间的上缘设有撑档。水圈内的水面应与蒸发桶内的水面凑近。?测针：是专用于测量蒸发器内水面高度的部件，应用螺旋测微器的原理制成。读数精确到0.1mm。测针插杆的杆径与蒸发器上测针座插孔孔径相吻合。测量时使针尖上下搬动，瞄准水面。测针针尖外面还设有静水器，上下调治静水器地址，使底部没入水中。第九章积雪、冻土和电线积冰的观察积雪：测站周围能见面积被雪（包括米雪、霰、冰粒）覆盖高出一半时称为积雪。观察项目：雪深、雪压。吻合观察雪深的日子，每日08时在观察地址将量雪尺垂直地插入雪中到地表为止(勿插入土中)，依照雪面所掩盖尺上的刻度线，读取雪深的厘米整数，小数四舍五入。每次观察须作三次测量，记入观察簿相应栏中，并求其平均值。三次测量的地址，相互相距应在10m以上(丘陵、山地气象站因地形所限，距离可合适缩短)，并作出标志，省得下次在原地重复测量。平均雪深不足0.5cm记0；若08时未达到测定雪深的标准，此后因降雪而达到测定标准时，则应在14时或20时补测一次；记录记在当日雪深栏，并在观察簿备注栏注明。雪压计算公式为：P＝M/100P为雪压（g/cm2）；M为样本重量(g)，分母100为量雪器内截面积(cm2)。雪压计算公式：P＝M/S＝50×m/50＝mP为雪压（g/cm2）；S为圆筒内截面积(50cm2)；m为秤杆刻度数；M为样本重量(g)。因秤杆上每一刻度单位(即十个小格)等于50g，故M值用秤杆刻度度数m乘50而得。冻土：是指含有水分的土壤因温度降落到0℃或以下而呈冻结的状态。电线积冰：是指雨淞、雾淞凝附在导线上或湿雪冻结在导线上的现象。积冰重量的测量：是指1m长导线上冰层的重量。按下式换算成一米长导线上的冰层重量：一米长导线上的冰层重量=冰层重量值/被测量的冰层长度*100。第十章辐射和日照时数的观察辐射：是以电磁波形式传达能量的一种方式，太阳辐射是地球表面获取热量的主要源泉，也是地球表面与大气互换热量的一种形式。气象站用总辐射表：玻璃罩：半球形双层石英玻璃，既防风又能透很短波辐射。净全辐射测量仪器：上下两个感觉面都能吸取全波段辐射。感光迹线的基本特点：13夏半年（春分至秋分），阳光直射北半球，感光迹线位于洞孔的切平面以南，呈凹形，即偏于水平线之上且较长。冬半年（秋分至春分），阳光直射南半球，感光迹线位于洞孔的切平面以北，呈凸形，即偏于水平线之上且较短。用总辐射与散射辐射计算日照时数：临时性措施，不能够长远使用。第十一章自动气象观察系统自动气象观察系统，从狭义上说是指自动气象站，从广义上说是指自动气象站网。自动气象站，是一种能自动收集、办理、储藏或传输气象信息的装置。自动气象站网，由一其中心站和若干自动气象站经过通信电路组成。自动气象站常用传感器：气压——振筒式气压传感器、膜盒式电容气压传感器气温——铂电阻温度传感器湿度——湿敏电容湿度传感器风向——单翼风向传感器风速——风杯风速传感器雨量——翻斗式雨量传感器蒸发——超声测距蒸发量传感器辐射——热电堆式辐射传感器地温——铂电阻地温传感器日照——直接辐射表、双金属片日照传感器第十二章高空温压湿风的探测测量三维温压湿的方法：探空气球携带无线电探空仪升空（主要）：资料拥有较高的精确度和分辨率；形成了一个比较严实的全球探测网。其中，探空气球携带无线电探空仪升空是测量高空温压湿的老例方法。无线电探空仪的测量单位：气压：百帕(hPa)温度：摄氏度(℃)相对湿度：百分数(％)露点温度：摄氏度(℃)高度：位势米(gpm)，1位势米≈0.980665动力米五九型转筒式电码探空仪，简称GZZ型探空仪，发射机频率：一种是24.5MHz；一种是400MHz。五九型转筒式电码探空仪误差：1.测温误差：滞后误差(双金属片的热滞系数)、和辐射误差、元件沾湿误差、气球的热空气尾流。2.测湿误差：肠膜性能不牢固、滞后系数随温度降低而加大，在-30度以下几乎无法使用。3.测压误差：弹性后效、温度效应变低频式探空仪，简称RS-90探空仪：采用双湿度元件（湿敏电容）；硅单晶空盒；感温陶瓷中封入两根铂丝作为电容极板。依照随气流飘荡的物体在空中运动的轨迹，从而测定出风向、风速。这类方法称轨迹法，在高14空观察中宽泛采用。高空风测量中使用的示踪物一般是灌满氢气的气球，即测风气球。气球轨迹法测风的定位参量最少需要方向角、仰角、垂直距离。气球只飘浮在某一高度(等密度面)上，一般称为平移气球。作用在气球上的力：定义净举力A为气球所受浮力与重力之差：AFmg(h)VgBAEB式中E称为总举力,是气球排开空气的重量与球内气体重量之差.EhVg气球升速公式：气球的运动方程为：dwFmgRdt而dwdwdz1dw2dtdzdt2dz气球的上升速度计算公式：w12A[1exp(CDr2z)]1/2rCDmz,有：w12ArCD所以，我们控制球重及净举力，即可改变球的升速。在净举力及球重不变时，空气密度越小，升速越大，所以，气球的升速随高度会稍有增大。光学测风经纬仪：主要观察气球仰角和方向角。气球高度由升速和施放时间计算。无线电经纬仪：利用无线电定向原理，追踪气球携带的探空仪发射机信号，测得气球仰角和方位角。气球高度则由探空资料计算得出。测风雷达：利用雷达测定飞升的气球地址。不但测定气球的角座标，而且能测定气球与雷达的距离，即斜距。由仰角、方向角、斜距计算高空风。二次雷达测风法：把气球上的反射靶换成回答器，就能增强回波的强度，这类雷达叫二次雷达。气球上的回答器收到地面雷达发来的咨询脉冲后，马上发射一个脉冲代替反射波，称为回答脉冲，回答脉冲被地面接收机接收，确定仰角、方向角、斜距。GPS的组成：GPS卫星：向用户连续发送定位信息；接收和储蓄地面监控站发出的卫星导航电文等信息，并适时地发送给用户;接收并执行地面监控站发来的指令；供应精确的时间标准地面监控系统：监察卫星的运行；确定GPS时间系统