觀測保障3-《現(xiàn)代氣象觀測》練習(xí)題-方健英

1、現(xiàn)代氣象觀測練習(xí)題（出處：現(xiàn)代氣象觀測第一章第七章）一、 填空題1（大氣探測）是人類認(rèn)識自然的重要手段，是大氣科學(xué)的基礎(chǔ)。沒有對大氣狀況（準(zhǔn)確、及時、連續(xù)、詳盡）的了解，就談不上對災(zāi)害性天氣變化規(guī)律的科學(xué)掌握，更談不上預(yù)測預(yù)報、趨利避害、為人類造福。2大氣探測的發(fā)展經(jīng)歷了幾個重要的階段，（初始階段）是一系列定量測量地面氣象要素儀器的出現(xiàn)，其標(biāo)志性儀器為1643年托里拆利發(fā)明的（水銀氣壓表）。3大氣探測第三階段是（大氣遙感系統(tǒng)）的發(fā)展，從1941-1942年開始應(yīng)用專門的云雨測量雷達(dá)，1960年4月美國發(fā)射（第一顆氣象衛(wèi)星）泰羅斯-1號。4（直接探測）是將感應(yīng)元件置放于測量位置上，直接測量大氣要

2、素的變化；（遙感探測）是通過大氣信號(聲、光、電波)傳播的信息，反演出大氣要素的（時空變化）。5遙感探測可以分為（主動遙感）和（被動遙感）兩種方式。6儀器性能的首要因素是感應(yīng)原理，由感應(yīng)原理決定了它的主要性能指標(biāo)，包括（靈敏度、精確度、慣性）(時間常數(shù))和堅固度(含穩(wěn)定性)。7一個電阻溫度表的輸出為（mv）指示值，其靈敏度單位則為（mv/1 ）。8儀器（精確度）是指（測量值）與（實際(真值)）接近的程度，可以通過儀器誤差的數(shù)值進(jìn)行衡量。9國際計量委員會(CIPM)引入了一個在各個測溫范圍使用的測溫標(biāo)準(zhǔn)元件系列，其中包括（鉑絲電阻）溫度表，（輻射）溫度表和（鉑銠）標(biāo)準(zhǔn)熱電偶，利用它們進(jìn)行溫標(biāo)確定

3、的方法稱作實用溫標(biāo)。10水銀的凝固點(diǎn)是（-38.862）,沸點(diǎn)是（356.9）,在18時的熱膨脹系數(shù)為（1.82×10-4）J/，導(dǎo)熱系數(shù)為 （0.41855）J/cm2s.,比熱為（0.1256）J/g. 。11最高溫度表的特點(diǎn)是：在玻璃球部焊有一根玻璃針，其頂端伸至毛細(xì)管的末端，使與毛細(xì)管之間的通道形成一個（極?。┑莫M縫。升溫時，水銀膨脹，進(jìn)入毛細(xì)管；但在降溫時，毛細(xì)管內(nèi)的水銀不能通過狹縫退到球部，水銀柱則在此處中斷。因此水銀柱頂可指示出（一段時間）內(nèi)的最高溫度。12使用熱敏電阻需特別注意電流加熱對元件的（增溫）。在較大的電流下，熱敏電阻的（負(fù)溫度系數(shù)）有可能導(dǎo)致過熱失

4、控。電流增溫使元件阻值（減?。┑耐瑫r，將進(jìn)一步（增大）流經(jīng)的電流，并同時加大增溫效應(yīng)。13稱為（熱滯系數(shù)），單位為秒。元件的（熱容量）越大，散熱面積越小，（熱滯系數(shù)）則越大。熱交換系數(shù)的大小則取決于環(huán)境介質(zhì)的性質(zhì)以及它的通風(fēng)量。14熱滯系數(shù)和風(fēng)速的實驗關(guān)系為：，式中P為（空氣密度），它和通風(fēng)速度v的乘積稱（通風(fēng)量）。15臺站使用的百葉箱尺寸為：較大的一個高（612）mm、寬（460）mm、深（460）mm；小型百葉箱高（537）mm、寬（460）mm、深（290）mm。16濕敏電容通常采用（多諧波）振蕩器和低通濾波電路完成（電容-電壓）的轉(zhuǎn)換。17經(jīng)過（儀器差）、（溫度差）和（重力差）訂正后的

5、氣壓表讀數(shù)，稱作本站氣壓或場面氣壓。18飽和水汽壓應(yīng)分別對水面和冰面定義。水面飽和水汽壓esw是指在（固定）的氣壓和溫度下，水汽和平面純凈水面達(dá)到（氣液）兩相中性平衡時（純水蒸汽）的水汽壓； 冰面飽和水汽壓esi指的是在固定的氣壓和溫度下，水汽和平面（純凈冰面）達(dá)到氣固兩相中性平衡時（純水蒸汽）的水汽壓。19熱力學(xué)露點(diǎn)溫度Td的定義是：溫度為T，混合比為的（濕空氣），維持氣壓p不變（冷卻）至Td，使其對水面（達(dá)到飽和），即此時溫度 Td為露點(diǎn)溫度。20氣流場由大尺度的規(guī)則氣流和疊加在其上的隨時間和空間隨機(jī)脈動的小尺度湍流組成。因此氣流測量應(yīng)包括瞬時量和平均量兩部分。21測量日照時數(shù)的儀器。WM

6、O為了使全球日照時數(shù)測量統(tǒng)一化，建議以康培司托式（Campbellstokes）日照計作為（“暫定標(biāo)準(zhǔn)日照計”）（IRSR）。該儀器輻照度閾值平均值為120wm-2并允許 （土20%）誤差。22隨著自動化程度不斷的提高，云和天氣現(xiàn)象這類目測內(nèi)容如何改為儀測已經(jīng)開始提到議事日程。處理這個項目應(yīng)從兩方面入手：一是（改目測為儀測），使結(jié)果更為客觀和定量化； 一是（撤消一些內(nèi)容的目測），利用其他方面的信息，反應(yīng)相關(guān)的大氣動力和熱力過程。23儀器的（基本感應(yīng)）原理決定了使用儀器應(yīng)遵守的（一般）原則，在這個基礎(chǔ)上根據(jù)任務(wù)的性質(zhì)選用合適類型的儀器，以及制定相應(yīng)的探測方法。24（直接）探測式的儀器，其感應(yīng)部分

7、應(yīng)與大氣環(huán)境（直接接觸），儀器系統(tǒng)與大氣環(huán)境的相互干擾可使感應(yīng)元件四周的大氣條件發(fā)生一定的（畸變）。二、 判斷題1大氣探測主要有直接探測和遙感探測。2儀器的靈敏度指單位待測量的變化所引起的指示儀表輸入的變化。×輸出3儀器誤差分為系統(tǒng)性誤差和偶然性誤差兩大類。4探測方法與儀器和觀測任務(wù)是不可分割的。5大氣科學(xué)向深度和廣度的進(jìn)展，依賴于大氣探測的實驗基礎(chǔ)。6從理論上，熱力學(xué)定義的熱力學(xué)溫標(biāo)是指理想氣體，在容積固定的條件下，容器內(nèi)的氣體壓力每改變1/273.5，相當(dāng)于溫度變化絕對溫度1K。× 1/2737有機(jī)液體玻璃溫度表 常用的液體有酒精和二甲苯兩種。8熱電偶溫度表是由兩種不同

8、的金屬或合金焊接一起，構(gòu)成一個閉合回路。回路中將會產(chǎn)生電動勢，兩端的溫度差異越小，電動勢越高。× 越大9熱敏電阻溫度表測溫?zé)崦綦娮璧脑鲜悄承┙饘傺趸锏幕旌衔?，例如氧化鎂、氧化銅、氧化鈷和氧化鐵的混合物，在800-900的高溫下燒結(jié)而成。10絕對濕度（w）為單位體積的濕空氣中所含水汽的重量，單位g/m3。× 質(zhì)量11比濕（q ）為濕空氣中水汽質(zhì)量與濕空氣總質(zhì)量(干空氣加水汽)之比, 單位g/kg。12影響濕敏電容滯后系數(shù)最主要的因素是電容內(nèi)部金屬鍍層的工藝特性 × 表面13恒濕箱和標(biāo)準(zhǔn)測濕儀器是校準(zhǔn)和檢定濕度儀器及元件的主要設(shè)備。14氣壓是大氣壓力的簡稱，數(shù)值上

9、等于單位面積上從所在地點(diǎn)往上直至大氣上界整個空氣柱的重量。15氣流速度是一個三度空間的矢量，一般我們主要把它考慮為兩度空間(XY平面) 的矢量，由風(fēng)速和風(fēng)向來決定它的模值和方向。16太陽直接輻射的分波段測量可用來確定大氣渾濁度和氣溶膠的光學(xué)強(qiáng)度。× 厚度17激光云高儀工作原理為：發(fā)射高功率激光束遇到云層將往下反射或散射回波，檢測發(fā)射激光與回波信號的時間差Dt。即可得到檢測云層的高度h=C×Dt/2。× 低18閃電定位技術(shù)核心問題是如何鑒別回?fù)粜辈}沖波形形成的電磁波信號，以及尋找波形在傳輸過程中的變化。三、 單選題1統(tǒng)一儀器的規(guī)格指標(biāo)，安裝方法和操作步驟，可使系統(tǒng)

10、性誤差的數(shù)值比較穩(wěn)定，使觀測資料在時間和空間上具有（ D ）。 A、準(zhǔn)確性 B、可靠性 C、比較性 D、 可比較性2、由于儀器本身的暫時失效或外界的干擾，往往會在數(shù)據(jù)系列中存在一些被稱作為（ B ）的異常值。A、野值 B、野點(diǎn) C、極值 D、極點(diǎn)3水的三相點(diǎn)為：（C）A、273KB、27315KC、27316KD、2735K4玻璃溫度表球部的容積隨時間有（C）的趨勢，以致基點(diǎn)下端提高，即所謂基點(diǎn)的永恒位移。A、減小B、增大C、縮小D、放大5當(dāng)測溫元件從一個環(huán)境迅速地轉(zhuǎn)移到另一個溫度不同的環(huán)境時，溫度表的示度不能立即指示新的環(huán)境溫度，而是逐漸趨近于新的環(huán)境溫度，這種現(xiàn)象稱為溫度表的（ B ）現(xiàn)象

11、。A、延遲B、延緩C、熱滯(或滯后)D、熱敏6世界氣象組織對地面觀測中氣溫測量的元件要求為：當(dāng)通風(fēng)速度為5m/s時，熱滯系數(shù)在（C）之間。A、30-50sB、40-50sC、30-60sD、40-60s7按照我國現(xiàn)行規(guī)范，（A）以下就需停止使用干濕球溫度表。A、-10B、-15C、-20D、-308有機(jī)液體玻璃溫度表常用的液體有酒精和（C）兩種。A、水銀B、甲苯C、二甲苯9最低溫度表的構(gòu)造特點(diǎn)是毛細(xì)管（A），內(nèi)裝透明的酒精。A、較粗B、較細(xì)C、較長D、較短10一般說來，熱敏電阻的阻值在幾十仟?dú)W姆，不到（A）歐姆的導(dǎo)線電阻隨溫度變化的影響完全可以忽略不計。A、10B、50C、100四、 多選題1

12、儀器堅固性是一個不太明確的概念,它大致包括（ABCD）幾方面的內(nèi)容。 A、 儀器無故障平均運(yùn)行時間 B、 儀器運(yùn)行對環(huán)境溫度、濕度等要素變化范圍的數(shù)值要求 C、電源電壓波動允許的范圍 D、 儀器外裝飾(例如涂層)出現(xiàn)明顯銹蝕的時間長短2一個完整的大氣探測儀器或系統(tǒng),包括（ACD）部分。A、觀測平臺 B、觀測軟件 C、觀測儀器 D、資料處理單元3大氣科學(xué)工作范圍內(nèi)的溫度測量包括（ABC）的測量。A、氣溫 B、水溫 C、土壤溫度 D、草溫4ITS 90測溫標(biāo)準(zhǔn)系列需要由（ACB）環(huán)節(jié)組成。（順序題）A、確定出一系列的測溫參考點(diǎn)B、各國計量部門制作出各自的鉑電阻溫度表C、制作出國際標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度表D

13、、計算溫度表的函數(shù)偏差方程5水銀溫度表的優(yōu)點(diǎn)是：（ABCD）A、純水銀容易得到B、比熱小、導(dǎo)熱系數(shù)高C、對玻璃無濕潤D、飽和蒸汽壓小6水銀溫度表的缺點(diǎn)是：（AC）A、-38.862以下不能用 B、-37.862以下不能用C、膨脹系數(shù)小D、膨脹系數(shù)大7最低溫度表的構(gòu)造特點(diǎn)是：毛細(xì)管較粗，內(nèi)裝透明的酒精。毛細(xì)管酒精柱內(nèi)有一根長約10mm的塑料游標(biāo)。感溫球部多呈（ B ），用以（ D ）散熱面積和（ C ）球部內(nèi)溫度分布不均勻。（順序題）A、球狀B、叉狀C、減小D、增加8液體玻璃溫度表的儀器誤差有：（ABC）A、基點(diǎn)的永恒位移B、球部變形引起的誤差C、刻度誤差D、視覺誤差9金屬溫度表的金屬材料選擇主

14、要考慮以下幾點(diǎn)：（ABCD）A、溫度一次項系數(shù)較大B、電阻與溫度關(guān)系的二次項系數(shù)遠(yuǎn)小于一次項系數(shù)，即<<C、電阻率大，易于繞制高阻值的元件D、性能穩(wěn)定10以下屬于金屬電阻溫度表上常用的金屬材料有：（BCD）A、金B(yǎng)、鉑C、鎳D、鐵11濕敏電容的其他特性為：（ABCD）A、溫度系數(shù)為0.05-0.1% /B、滯差在相對濕度5-90%內(nèi)低于1%C、在采取了防止污染物貼附的措施之后，其工作壽命為1年D、元件的滯后系數(shù)在常溫下可保持在1秒以下12性能優(yōu)良的恒濕箱應(yīng)該滿足的主要要求是： （AC）A、能保持橫穩(wěn)的濕度數(shù)值B、能保持橫穩(wěn)的溫度數(shù)值C、改變它的控制條件能迅速可靠地發(fā)生調(diào)整它的濕度值

15、D、改變它的控制條件能迅速可靠地發(fā)生調(diào)整它的溫度值13水銀氣壓表主要的儀器誤差有：（ABC）A、儀器的基點(diǎn)和標(biāo)尺不準(zhǔn)確B、管頂?shù)恼婵斩炔桓逤、氣壓表管內(nèi)的毛細(xì)管現(xiàn)象D、氣壓表安裝不水平14光電日照計準(zhǔn)確記錄日照時數(shù)的技術(shù)要求是：（ABCDE） A、全年太陽赤緯在±23.5°的變化范圍內(nèi)，反射面能準(zhǔn)確地將太陽直接輻射反射至探測管B、光電探測管能等權(quán)重響應(yīng)各譜段的太陽輻射C、光電探測管保持對太陽直接輻照度的閾值為120wm-2D、光電探測器的溫度系數(shù)較小E、感應(yīng)面所接收到的日盤四周的天空散射輻射控制在一定的誤差范圍之內(nèi)15保證能見度儀精確測量應(yīng)注意的關(guān)鍵問題有：（ABCE）A、

16、光源的波段寬度B、光源和接收器前窗應(yīng)該在測量波段內(nèi)保持較高的穩(wěn)定的透明度C、保持光電系統(tǒng)的溫度控制以及防止鏡面的凝結(jié)D、準(zhǔn)確判定出射光的強(qiáng)度E、精確測定出射光的光強(qiáng)16儀器堅固性是一個不太明確的概念,它大致包括以下（ABCD）幾方面的內(nèi)容:A、儀器無故障平均運(yùn)行時間； B、儀器運(yùn)行對環(huán)境溫度、濕度等要素變化范圍的數(shù)值要求； C、電源電壓波動允許的范圍； D、儀器外裝飾(例如涂層)出現(xiàn)明顯銹蝕的時間長短。五、 簡答題1達(dá)到最佳效果的氣溫測量的防輻射設(shè)備應(yīng)采取那些技術(shù)措施？答：（1）屏蔽，使太陽輻射和地面反射輻射不能直接照射到測溫元件上；（2）增加元件的反射率；（3）人工通風(fēng)，促使元件散熱；（4）采用極細(xì)的金屬絲元件，細(xì)絲具有較大的散熱系數(shù)。2氣壓表的讀數(shù)步驟：答：（1）觀測附屬溫度表；（2）調(diào)整水銀槽內(nèi)水銀面，使之與象牙針尖恰恰相接；（3）調(diào)整游標(biāo)