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大氣科學(xué)概論全冊(cè)配套完整課件大氣物理學(xué)院于興娜2014年9月大氣科學(xué)概論緒論第一章地球大氣第一節(jié)地球系統(tǒng)第二節(jié)地球大氣
?大氣的演化
?大氣成分及特征
?表征大氣的基本要素講授內(nèi)容參考文獻(xiàn)參考J.Wallace、P.Hobbs、樊曙先、徐懷剛、安俊琳、劉惠民等專家的ppt,在此一并感謝!緒論AtmosphericSciences:
研究行星地球大氣的結(jié)構(gòu)與演變Structureandevolution發(fā)生在大氣中的許多現(xiàn)象Phenomena其內(nèi)容在近幾十年來(lái),有很多變化,30年前,主要內(nèi)容是天氣預(yù)報(bào),weatherforecasting,風(fēng)暴產(chǎn)生的過(guò)程Processes,輻射平穩(wěn)radiationbalances.近年來(lái),氣候與氣候變化climateandclimatechange,大氣化學(xué)atmosphericchemistry已成為大氣科學(xué)的主要內(nèi)容。近年來(lái),主要成果與進(jìn)展,可概括為以下幾個(gè)方面:觀測(cè)手段的發(fā)展與資料的豐富,天氣與氣候預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的提高,大氣化學(xué)與大氣環(huán)境引起重視,氣候動(dòng)力學(xué)的進(jìn)展。1、歷史概況
1)氣象學(xué)(meteorology)一詞源于希臘文meteoros和logos,意為“上空的”和“推理”。
2)傳統(tǒng)的氣象科學(xué),主要是研究大氣中各種天氣現(xiàn)象的發(fā)生發(fā)展規(guī)律的科學(xué)。
3)在18、19世紀(jì),氣象學(xué)附屬于地理學(xué),作為其一個(gè)分支而存在。
4)1820年世界上出現(xiàn)第一張?zhí)鞖鈭D,氣象學(xué)才開(kāi)始了近代科學(xué)探索的歷史。
5)到20世紀(jì)初,氣象學(xué)從地理學(xué)分出,逐漸發(fā)展而成為地學(xué)的一個(gè)大的分支。
6)20世紀(jì)20年代,地面氣象觀測(cè)網(wǎng)建立,30-40年代高空氣象觀測(cè)網(wǎng)的發(fā)展,增進(jìn)了人類對(duì)大氣的認(rèn)識(shí),加速了氣象科學(xué)的發(fā)展。
7)60年代以來(lái),電子計(jì)算機(jī)、衛(wèi)星、雷達(dá)等的應(yīng)用,使氣象科學(xué)呈蓬勃發(fā)展之勢(shì),研究?jī)?nèi)涵日漸豐富,外延不斷拓展。
8)到了20世紀(jì)90年代,氣象科學(xué)的概念,已逐漸被大氣科學(xué)的概念所取代。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在氣象學(xué)中的應(yīng)用,其研究范疇日益擴(kuò)展,因而20世紀(jì)90年代以來(lái),“大氣科學(xué)”術(shù)語(yǔ)得到日益廣泛的應(yīng)用,它大大擴(kuò)充了傳統(tǒng)氣象學(xué)的研究?jī)?nèi)容。1934193019361955緒論1993大氣科學(xué)研究對(duì)象主要是覆蓋整個(gè)地球的大氣圈。大氣圈,特別是地球表層的低層大氣和地球的水圈、巖石圈和生物圈是人類賴以生存的主要環(huán)境。2、大氣科學(xué)的學(xué)科分支
緒論大氣物理學(xué)院安俊琳學(xué)科分支
1、大氣探測(cè)
1)是一門研究探測(cè)地球大氣中各種現(xiàn)象的方法和手段的學(xué)科。
2)按探測(cè)范圍和探測(cè)手段劃分,大氣探測(cè)有地面氣象觀測(cè)、高空氣象觀測(cè)、大氣遙感、氣象雷達(dá)、氣象衛(wèi)星等。
3)探測(cè)手段的飛躍往往帶來(lái)難以預(yù)計(jì)的重大發(fā)現(xiàn),在大氣科學(xué)的發(fā)展進(jìn)程中,大氣探測(cè)起了十分重要的作用。2、氣候?qū)W
1)是一門研究氣候的特征、形成和演變以及氣候同人類活動(dòng)相互關(guān)系的學(xué)科。
2)研究?jī)?nèi)容主要包括氣候特征、氣候分類、氣候區(qū)劃、氣候成因、氣候變化、氣候與人類活動(dòng)的關(guān)系、氣候預(yù)測(cè)和應(yīng)用氣候等。
20世紀(jì)70年代以來(lái),全世界發(fā)生幾次氣候異常,不少地區(qū)糧食產(chǎn)量大幅度下降,引起世人對(duì)氣候的嚴(yán)重關(guān)注。工業(yè)生產(chǎn)引起大氣中二氧化碳和其他有溫室效應(yīng)的氣體(如甲烷、一氧化二氮等)含量逐年增加,若干年后它們對(duì)地球氣候?qū)l(fā)生什么影響,是非常令人關(guān)切的問(wèn)題。
3)電子計(jì)算機(jī)的采用,促進(jìn)了對(duì)氣候變化物理因子和氣候模擬的研究,氣候預(yù)測(cè)已不再是虛無(wú)飄渺的難題,已成為一個(gè)具有戰(zhàn)略意義的課題了
3、天氣學(xué)
1)是一門研究大氣中各種天氣現(xiàn)象發(fā)生發(fā)展的規(guī)律以及如何應(yīng)用這些規(guī)律來(lái)制作天氣預(yù)報(bào)的學(xué)科。
2)研究?jī)?nèi)容主要包括天氣現(xiàn)象、天氣系統(tǒng)、天氣分析和天氣預(yù)報(bào)等。氣候?qū)W和天氣學(xué)研究的成果,不但為大氣科學(xué)提供豐富的研究課題,而且還直接為國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)
4、動(dòng)力氣象學(xué)
1)是一門應(yīng)用物理學(xué)和流體力學(xué)定律及數(shù)學(xué)方法,研究大氣運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力和熱力過(guò)程及其相互關(guān)系的學(xué)科。
2)研究?jī)?nèi)容主要包括大氣熱力學(xué)、大氣動(dòng)力學(xué)、大氣環(huán)流、大氣湍流、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)和數(shù)值模擬等。
3)動(dòng)力氣象學(xué)的發(fā)展對(duì)更深刻地認(rèn)識(shí)大氣運(yùn)動(dòng)的機(jī)理、掌握天氣和氣候的變化規(guī)律有十分重要的作用,它是大氣科學(xué)的理論基礎(chǔ)學(xué)科
5、大氣物理學(xué)
1)是一門研究大氣的物理現(xiàn)象、物理過(guò)程及其演變規(guī)律的學(xué)科。
2)研究?jī)?nèi)容主要包括云和降水物理學(xué)、大氣光學(xué)、大氣電學(xué)、大氣聲學(xué)、大氣輻射學(xué)、大氣擴(kuò)散學(xué)等
6、大氣化學(xué)
1)是一門研究大氣組成和大氣化學(xué)過(guò)程的學(xué)科。
2)研究?jī)?nèi)容主要包括大氣微量氣體及其循環(huán)、大氣氣溶膠、大氣放射性物質(zhì)和降水化學(xué)等
7、人工影響天氣
1)是研究如何通過(guò)影響云和降水的微物理過(guò)程,使某些大氣現(xiàn)象、大氣過(guò)程發(fā)生改變的技術(shù)和方法。如人工降水、人工防雹、人工消霧等。人工影響天氣是人類改造自然的一個(gè)組成部分。8、應(yīng)用氣象學(xué)是將氣象學(xué)的原理、方法和成果應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、水文、航海、航空、軍事、醫(yī)療等方面,同各個(gè)專業(yè)學(xué)科相結(jié)合而形成的邊緣性學(xué)科
大氣科學(xué)研究方法大氣科學(xué)的重要性大氣科學(xué)研究對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展有著重大作用防災(zāi)減災(zāi)環(huán)境問(wèn)題交通運(yùn)輸世界上各類自然災(zāi)害大致可分為8大類droughtflood
earthquake
tsunami干旱洪水地震海嘯風(fēng)暴野火崩滑火山stormwildfirevolcanocollapse-slide
1980-2010年全球自然災(zāi)害比例88.5%的災(zāi)害是氣象及其次生災(zāi)害1980-2010年全球因自然災(zāi)害死亡人數(shù)
近70%的人員死亡是氣象災(zāi)害造成的1980-2010年自然災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失75%的經(jīng)濟(jì)損失是氣象災(zāi)害及其衍生災(zāi)害2006年百年一遇超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“桑美”登陸我國(guó)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)桑美(SAOMAI)2006年8月10日在浙江蒼南沿海登陸,登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力達(dá)17級(jí)(60米/秒),為建國(guó)以來(lái)登陸我國(guó)大陸最強(qiáng)的一個(gè)臺(tái)風(fēng),比2005年登陸美國(guó)時(shí)的“卡特里娜”颶風(fēng)還強(qiáng),也是近10年來(lái)因大風(fēng)造成傷亡最慘重的一個(gè)臺(tái)風(fēng)?!吧C馈惫苍斐烧憬⒏=?、江西和湖北4省665.6萬(wàn)人受災(zāi),因?yàn)?zāi)死亡483人,直接經(jīng)濟(jì)損失196.6億元。浙江、福建受災(zāi)嚴(yán)重。
福建、江西、湖南、廣東、廣西、云南等?。▍^(qū))出現(xiàn)嚴(yán)重暴雨洪澇、山洪和山地災(zāi)害,共有3194萬(wàn)人不同程度受災(zāi),因?yàn)?zāi)死亡843人;直接經(jīng)濟(jì)損失348.3億元?!氨汤埂笔墙?0年來(lái)造成死亡人數(shù)最多的熱帶氣旋。強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“碧利斯”7月13日在臺(tái)灣省宜蘭登陸,14日在福建省霞浦再次登陸。登陸后西行,深入內(nèi)陸歷時(shí)5天,于18日在云南東部減弱并且消失。2006年強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“碧利斯”橫掃我國(guó)南方七?。▍^(qū))
英國(guó)媒體登出一張照片,顯示一頭北極熊正在海浪中掙扎。相關(guān)報(bào)道說(shuō),它和另外8頭北極熊因所住冰面消融而掉進(jìn)汪洋大海,窘?jīng)r“令人心碎”。由于全球升溫,冰面不斷融化,距離這9頭北極熊最近冰面遠(yuǎn)在644公里外。全球變暖冰面漸遠(yuǎn)“千里尋冰”累死北極熊照片里,藍(lán)色的深淺代表臭氧的含量,顏色愈深,臭氧的含量愈少。南極臭氧空洞臭氧層空洞威脅人類生存環(huán)境問(wèn)題林木受害狀況作物受害狀況農(nóng)業(yè)緒論交通運(yùn)輸電力第一章地球大氣大氣圈大氣圈在氣候系統(tǒng)中起著核心作用;大氣圈中長(zhǎng)波輻射和對(duì)流的相互作用調(diào)節(jié)著地球表面的溫度,控制著冰雪覆蓋的范圍和生物圈中各種生物種群的空間分布;大氣圈中的風(fēng)場(chǎng)調(diào)節(jié)著海洋中上翻流的分布,它能給海洋生物圈帶來(lái)豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);風(fēng)決定了地球上水資源的分布,風(fēng)可以將微量氣體、煙、塵、昆蟲、植物種子及孢子傳播到很遠(yuǎn)的地方;雨、霜、風(fēng)侵蝕地殼,沖刷山脈,重構(gòu)地形,肥沃土地。第一章地球大氣什么是氣溶膠?1、定義:懸浮在大氣中的各種固體和液體粒子。2、尺度:10-3—102μm
數(shù)密度:102—106個(gè)/cm3城市>農(nóng)村,陸地>海洋,冬季>夏季3、來(lái)源:自然源和人為源大氣的垂直結(jié)構(gòu)一、按氣溫垂直分布分層二、按大氣化學(xué)組分垂直分布分層三、按大氣電離狀態(tài)的垂直分布分層按溫度垂直變化分層
按溫度垂直變化分層:對(duì)流層Troposphere(12km以下)?在赤道地區(qū)對(duì)流層頂?shù)母叨燃s18千米,中緯度地區(qū)約12千米,極地地區(qū)約8千米。夏季的對(duì)流層厚度大于冬季。?以南京為例,夏季的對(duì)流層厚度達(dá)17公里,而冬季只有11公里,冬夏厚度之差達(dá)6公里之多。1)溫度隨高度的增加而降低,氣溫遞減率Γ為6.5℃/km。2)對(duì)流層中的垂直運(yùn)動(dòng)顯著。3)集中了80%的大氣質(zhì)量和幾乎全部水汽。4)云霧降水均發(fā)生在此層。5)受地表影響最強(qiáng)烈,空氣屬性的水平分布很不均勻。對(duì)流層的特點(diǎn)
平流層Stratosphere(12km~55km)1)25km以下溫度遞減率接近零,25km以上溫度隨高度明顯增加。2)平流層氣流運(yùn)動(dòng)主要以水平運(yùn)動(dòng)為主。3)水汽極少,顆粒物極少,能見(jiàn)度極好。4)大氣污染物進(jìn)入平流層后能長(zhǎng)期存在。
中間層(-85km)氣溫隨高度增加而迅速下降;有相當(dāng)強(qiáng)烈的垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng);水汽很少,幾乎沒(méi)有云的出現(xiàn)。
1)溫度隨高度增加而上升。2)高度電離。3)帶電粒子運(yùn)動(dòng)受地球磁場(chǎng)的作用明顯。熱層Thermosphere(-550km)外層(散逸層)Exosphere(>500)大氣成分可以散逸到星際空間。外層對(duì)流層平流層中間層熱層上冷下熱高空對(duì)流按化學(xué)成分分層
均質(zhì)層(均勻?qū)樱?/p>
在90km以下的大氣層中,大氣中的主要成分的組成比例幾乎是不變的。
非均質(zhì)層(非均勻?qū)樱?/p>
90km以上的大氣層中,由于氧和氮分子大量解離,使得大氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量隨高度的增加而降低??梢苑譃榉请婋x層、電離層和磁層。地面到60km高度的大氣層----非電離層;60~500km高度的大氣層----電離層;500km以上----磁層。按大氣電離狀態(tài)分層大氣物理學(xué)院安俊琳1、定義:表示大氣冷熱程度的物理量,反映一定條件下空氣分子平均動(dòng)能大小。通常指距地面1.5m高處百葉箱中的空氣溫度。2、單位:攝氏度(℃)溫標(biāo);絕對(duì)溫標(biāo),以K表示;華氏溫標(biāo):℉,水的沸點(diǎn)為212℉3、單位換算:一、氣溫(Temperature)百葉箱的設(shè)置條件:1.全為白色2.四周全為百葉
3.離地面1.5m4.窗扇向北(因?yàn)樘?yáng)東升西落,以避免開(kāi)窗時(shí)溫度計(jì)受到陽(yáng)光直接照射,使得溫度計(jì)的讀數(shù)失真)1、定義:?jiǎn)挝幻娣e上所承受到的整個(gè)空氣柱的質(zhì)量——大氣的壓強(qiáng)。實(shí)質(zhì):氣壓的大小決定于整個(gè)空氣柱質(zhì)量的多少。2、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:在緯度為45
的海平面上,溫度為0℃時(shí),所測(cè)得的水銀柱高高為760mm的大氣壓強(qiáng),為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(1atm=1013.25hPa)。3、單位:1Pa=1N/m2,mb—毫巴,Pa—帕斯卡
1mb=100Pa=1hPa(百帕);
1atm=101325Pa=1013.25mb=760mmHg二、氣壓(Pressure)水銀氣壓計(jì)氣壓的垂直分布由于大氣層的厚度隨高度的增高而變薄,空氣密度也隨高度增高而迅速減小,所以,氣壓隨高度增高而急劇減小。1、定義:表示大氣中水汽量多少的物理量稱大氣濕度。意義:大氣濕度狀況直接影響了云、霧、降水等天氣現(xiàn)象的形成。三、濕度(Humidity)濕度表示方法露點(diǎn)(Td)水汽混合比(γ)比濕(q)飽和差(d)水汽壓(e)及飽和水汽壓(E)相對(duì)溫度(f)水汽壓(e):水汽和其它氣體一樣也有壓力,大氣中水汽產(chǎn)生的那一部分壓力。水汽含量,水汽壓e
。單位:hPa水汽壓及飽和水汽壓飽和水汽壓(E):溫度一定,單位體積空氣中的水汽含量是有一定限度,空氣達(dá)到此限度時(shí)為飽和濕空氣,飽和濕空氣中的水汽所產(chǎn)生的那部分壓力,即最大水汽壓。飽和水汽壓(E)saturationvapourpressure反映空氣的最大水汽容納能力飽和水汽壓取決于溫度(馬格奴斯半經(jīng)驗(yàn)公式)定義:飽和濕空氣中水汽的分壓強(qiáng)。影響因子:
溫度T
E
飽和差飽和差(d):在一定溫度下,飽和水汽壓(E)與實(shí)際空氣水汽壓(e)之差稱飽和差(d)。即:d=E-e意義:飽和差(d)表示實(shí)際空氣距離飽和的程度。d越大,越不飽和;d=0,空氣達(dá)飽和狀態(tài);d
>0,說(shuō)明不飽和;d<0,過(guò)飽和。
飽和差(d
)saturationdeficit定義:同一溫度下飽和水汽壓與實(shí)際水汽壓之差。d=E-e,反映空氣的潮濕程度。影響因子:溫度不變,E不變:水汽含量
e
d
水汽含量不變,e不變:溫度
E
d
溫度、水汽含量影響因子:溫度、水汽含量溫度不變,E不變:水汽含量
e
d
水汽含量不變,e不變:溫度
E
d
影響因子:溫度、水汽含量相對(duì)濕度相對(duì)濕度(f):表示空氣中的實(shí)際水汽壓(e)與同溫度下飽和水氣壓(E)的百分比。即:f=e/E
100%意義:相對(duì)濕度(f)直接反映了空氣距離飽和的程度。f越大,越接近飽和,當(dāng)達(dá)到f=100%時(shí),空氣就達(dá)飽和狀態(tài),此時(shí)水汽就要開(kāi)始凝結(jié)?;旌媳扰c比濕混合比(r):某一體積空氣所含水汽的質(zhì)量(mv)與干空氣的質(zhì)量(md)之比。比濕(q):某一體積空氣中所含水汽的質(zhì)量與濕空氣的質(zhì)量之比。四、風(fēng)(Wind)定義:空氣的水平運(yùn)動(dòng)稱為風(fēng)。風(fēng)是一個(gè)表示氣流運(yùn)動(dòng)的物理量。它不僅有數(shù)值的大小(風(fēng)速),還具有方向(風(fēng)向)。因此風(fēng)是向量(矢量)。風(fēng)向是指風(fēng)的來(lái)向。地面風(fēng)向用16方位表示;在16方位中,每相鄰方位間的角差為22.5
。風(fēng)標(biāo)和風(fēng)速計(jì):左邊是杯型風(fēng)速計(jì),右邊是螺旋槳風(fēng)向風(fēng)速計(jì),可同時(shí)測(cè)量風(fēng)向和風(fēng)速。地面風(fēng)向表示方法高空風(fēng)向常用方位度數(shù)表示;即以0(或360)表示正北,90
表示正東,180
表示正南,270
表示正西。風(fēng)速單位常用m/s、knot(海里/小時(shí),又稱“節(jié)”)和km/h表示,其換算關(guān)系如下:1m/s=3.6km/h;1knot=1.852km/h1km/h=0.28m/s;1knot=1/2m/s。在地面天氣圖上,用下列圖示來(lái)表示風(fēng),風(fēng)尾長(zhǎng)劃風(fēng)速為4米/秒,即風(fēng)力為2級(jí),短劃風(fēng)速為2米/秒。一個(gè)風(fēng)旗,表示風(fēng)力為8級(jí)。風(fēng)尾和風(fēng)旗均放在風(fēng)桿的左側(cè)。西南風(fēng)5級(jí)東南風(fēng)12級(jí)天氣圖上風(fēng)的表示方法0級(jí)靜風(fēng),風(fēng)平浪靜,煙往上沖。
1級(jí)軟風(fēng),煙示方向,斜指天空。
2級(jí)輕風(fēng),人有感覺(jué),樹(shù)葉微動(dòng)。
3級(jí)微風(fēng),樹(shù)葉搖動(dòng),旗展風(fēng)中。
4級(jí)和風(fēng),灰塵四起,紙片風(fēng)送。
5級(jí)清風(fēng),塘水起波,小樹(shù)搖動(dòng)。
6級(jí)強(qiáng)風(fēng),舉傘困難,電線嗡嗡。
7級(jí)疾風(fēng),迎風(fēng)難行,大樹(shù)鞠躬。
8級(jí)大風(fēng),折斷樹(shù)枝,江湖浪猛。
9級(jí)烈風(fēng),屋頂受損,吹毀煙囪。風(fēng)力等級(jí):——蒲福風(fēng)級(jí)表88
大氣現(xiàn)象霧霾露和霜雷暴與閃電(雷電)霧:水汽凝結(jié)(華)物懸浮于大氣邊界層內(nèi),使地面水平能見(jiàn)度降至1km以下的天氣現(xiàn)象。水平能見(jiàn)度超過(guò)1km的為輕霧。霧的厚度薄的不到1m,厚的可達(dá)幾百米。發(fā)生學(xué):輻射霧、平流霧、蒸發(fā)霧;(介紹見(jiàn)視頻資料)霾符號(hào):定義:懸浮在大氣中的大量微笑塵粒、煙?;螓}粒地集合體,使空氣混濁,水平能見(jiàn)度降低到10km以下的一種天氣現(xiàn)象。霾形成的原因(見(jiàn)視頻)霧和霾的區(qū)別1)相對(duì)濕度2)厚度3)與晴空的界限4)顏色露和霜露符號(hào)定義:在溫暖季節(jié)里,夜里地面物體強(qiáng)烈輻射冷卻的時(shí)候,與物體表面相接觸的空氣溫度下降,在溫度降到露點(diǎn)以后就有多余的水汽析出,有于溫度在0°C以上,多于的水汽就凝結(jié)成水滴附著在地面物體上,形成露。
形成原因(見(jiàn)視頻)霜符號(hào)定義及形成原因(見(jiàn)視頻)露霜94
雷電現(xiàn)象雷電簡(jiǎn)介見(jiàn)視頻5.雷電現(xiàn)象975.雷電現(xiàn)象98第二章大氣現(xiàn)象主講教師:楊素英大氣現(xiàn)象
大氣現(xiàn)象是在一定的天氣條件下產(chǎn)生的。反映著大氣中不同物理過(guò)程,是天氣變化的體現(xiàn),是臨近、短期預(yù)天氣預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)。常見(jiàn)的大氣現(xiàn)象99101102103104內(nèi)容云降水現(xiàn)象106
1.云1.1云的分類1.2云的特征低云中云高云1.3云的形成1.云云cloud懸浮在大氣中的小水滴、過(guò)冷水滴、冰晶或它們的混合物組成的可見(jiàn)聚合體;有時(shí)也包含一些較大的雨滴、冰粒和雪晶。其底部不接觸地面晴天:指天空中云量覆蓋面不到10%;少云:指天空中云量覆蓋面占10-40%;多云:指天空中云量覆蓋面占40-80%;陰天:指天空中云量覆蓋面占80%以上。107110現(xiàn)按云的外形特征、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和云底高度,將云分為3族、10屬、29類1.1云的分類云中云高云
低云大氣中云的形態(tài)是千變?nèi)f化的,與區(qū)域、地形、地表特征、及天氣系統(tǒng)有關(guān),有其變化規(guī)律可循三族、十屬、29類
云狀分類表1.1云的分類發(fā)生學(xué)分類根據(jù):云形成的物理過(guò)程+形態(tài)特征積狀云:積云Cu,積雨云Cb,卷云Ci層狀云:卷層云Cs,高層云As,雨層云Ns,層云St波狀云:卷積云Cc,高積云Ac,層積云Sc1121.2云的特征(一)低云:5屬14類積云Cu、積雨云Cb、層積云Sc、層云St、雨層云Ns低云多由水滴組成,垂直發(fā)展旺盛的低云由水滴、過(guò)冷水滴和冰晶組成。云底在2500m以下,隨季節(jié)、地理緯度變化大部分低云都可能產(chǎn)生降水,雨層云常有連續(xù)性降水,積雨云多陣性降水,有時(shí)降水量很大1131.2云的特征1.積云Cu成因:在不穩(wěn)定層結(jié)的空氣中,由于熱力和動(dòng)力產(chǎn)生對(duì)流作用,使水汽凝結(jié)而成的云。
特征:生成的云體垂直向上發(fā)展;消散時(shí)向水平方向擴(kuò)展,常為分散孤立大云塊。個(gè)體明顯,底部較平,頂部成圓弧形或重疊的圓弧形突起。云塊之間多不相聯(lián)。 發(fā)展旺盛的積云,可降小陣雨。1141.2云的特征(1)淡積云Cuhum積云之淡積云.ppt特征:云的個(gè)體不大,輪廓清晰,底部較平,頂部呈圓弧形凸起,垂直發(fā)展不旺盛,薄的云塊呈白色,厚的云塊中部有淡影。分散在空中,晴天常見(jiàn)淡積云由直徑5~30微米的水滴組成,北方和高寒地區(qū)冬季的淡積云是由冰晶組成,有時(shí)會(huì)下零星雨雪115淡積云Cuhum1.2云的特征1.2云的特征(2)碎積云Fc特征:破碎的不規(guī)則的積云塊,個(gè)體不大,輪廓不完整,形態(tài)多變,多為白色碎塊,往往是破碎了的或出生的積云。117碎積云Fc1.2云的特征1.2云的特征(3)濃積云Cucong積云之濃積云.ppt特征:個(gè)體高大,輪廓清晰,底部較平、陰暗,垂直發(fā)展旺盛,垂直高度一般大于水平寬度,頂部呈圓弧形重疊凸起,很象花椰菜濃積云由大小不同的水滴組成,小水滴直徑一般為5~50微米之間;大水滴多在100~200微米之間。當(dāng)垂直氣流很強(qiáng),發(fā)展旺盛時(shí),頂部溫度在-10oC以下,可出現(xiàn)霰和冰晶。有時(shí)頂部出現(xiàn)一條白云,叫做幞狀云119濃積云Cucong1.2云的特征1.2云的特征2、積雨云Cb特征:云體龐大、濃厚,很象聳立的高山,頂部已開(kāi)始凍結(jié),呈白色,輪廓模糊,有的有毛絲般的纖維結(jié)構(gòu)。云底陰暗,氣流混亂,起伏明顯,有時(shí)呈懸球狀結(jié)構(gòu),常有雨幡下垂,或伴有碎雨云。積雨云多由水滴、過(guò)冷水滴、冰晶、雪花組成,有時(shí)還包含有霰粒、冰雹。在云內(nèi)有強(qiáng)烈的上升、下沉氣流區(qū),可觀測(cè)到速度為幾十米/秒的上升、下沉氣流,并經(jīng)常出現(xiàn)起伏不平的云底。121積雨云Cb1.2云的特征1231.2云的特征3、層積云Sc特征:云塊較大,在厚薄、形狀上有很大差異,常呈灰白或灰色。薄的云可辨別太陽(yáng)位置,厚的云比較陰暗。云塊常成群、成行或成波狀排列。布滿天空,猶如大海的波濤。層積云厚度一般從幾百米到二千米。多由直徑為5-40微米的水滴組成。在冬季出現(xiàn)的層積云也可能由冰晶、雪花組成1241251261.2云的特征4、層云St(1)層云St云體均勻成層,呈灰色,很象霧,云底很低,但不接觸地面,一般由直徑5-30微米的水滴或過(guò)冷水滴組成。厚度一般400——500米。(2)碎層云Fs云體為不規(guī)則的碎云片,形狀多變,移動(dòng)較快,呈灰色或灰白色,往往是由消散中的層云或霧抬升而成。天空出現(xiàn)碎層云多預(yù)示晴天127層云
St碎層云
Fs1.2云的特征1.2云的特征5、雨層云Ns(1)雨層云Ns灰暗的均勻云層,能完全遮蔽日月,云底常伴有碎雨云。云底混亂,沒(méi)有明顯的界限,云層水平分布范圍很廣,常布滿全天。云層厚度4000~5000米。一般有連續(xù)性降水。云層較高的雨層云,常形成下垂的雨幡或雪幡。雨層云多由高層云發(fā)展而成。(2)碎雨云Fn云體低而破碎,形狀多變,移動(dòng)較快,呈灰色或暗灰色,常出現(xiàn)在雨層云、積雨云或高層云下。是由降水物蒸發(fā)、空氣濕度增加,在湍流作用下水汽凝結(jié)而成。這種低而破碎的云,叫作惡劣天氣下的碎雨云。129雨層云
Ns碎雨云
Fn1.2云的特征1.2云的特征(二)中云:2屬8類 中云由水滴、過(guò)冷水滴與冰晶混合組成。云底高度一般在2500~5000米之間。中云包括:高層云As、高積云Ac高層云常產(chǎn)生降水1311.2云的特征1、高層云As云體均勻成層,呈灰白色或灰色,云體常有條紋結(jié)構(gòu),多出現(xiàn)在鋒面云系中,常布滿全天。由直徑5-20微米的水滴、過(guò)冷水滴和冰晶組成。演變成Ns時(shí),云底有時(shí)出現(xiàn)雨幡、雪幡,產(chǎn)生降水演變過(guò)程:毛卷云Cifil——密卷云Cidens——卷層云Cs——高層云As——雨層云Ns(1)透光高層云Astra薄而均勻,灰白色,日月朦朧可見(jiàn),好象隔了一層毛玻璃(2)蔽光高層云Asop云體較厚,厚度較均勻,呈灰色,布滿全天,不見(jiàn)日月,可產(chǎn)生連續(xù)性或間歇性降水1321.2云的特征2、高積云As云塊較小,輪廓分明,厚薄、形狀差異很大,薄的云塊呈白色,能見(jiàn)日月輪廓;厚的云塊呈灰色,日月輪廓分辨不清。常呈圓形、瓦塊狀、魚鱗片或水波狀的密集云條。且成群、成行、成水波狀排列由水滴、過(guò)冷卻水滴與冰晶混合組成。日月光透過(guò)高積云時(shí),常形成內(nèi)藍(lán)外紅的光環(huán)或華。成因與層積云相似。薄的高積云穩(wěn)定少變,一般預(yù)示晴天,諺語(yǔ)“瓦塊云,曬煞人”,“天上鯉魚斑,曬谷不用翻”。高積云發(fā)展增厚,并融合成層,則說(shuō)明天氣將有變化,甚至?xí)a(chǎn)生降水133透光高層云
Astra1.2云的特征蔽光高層云Asop
1.2云的特征莢狀高積云
Aclent1.2云的特征積云性高積云
Accug1.2云的特征絮狀高積云Acflo
1.2云的特征堡狀高積云
Accast1.2云的特征由堡狀高積云Accast發(fā)展的積云性高積云Accug1.2云的特征1.2云的特征(三)高云:3屬7類
由細(xì)小的冰晶組成,云底高度通常在5000米以上。一般不產(chǎn)生降水,冬季北方的卷層云、密卷云偶爾也會(huì)降雪,有時(shí)可以見(jiàn)到雪幡。包括卷云、卷層云、卷積云1411、卷云Ci
云體具有纖維狀結(jié)構(gòu),通常成白色,有柔絲般的光澤,多呈絲條狀、片狀、羽毛狀、鉤狀、團(tuán)狀、砧狀等。由冰晶組成。(1)毛卷云Cifil云塊很薄,呈白色,毛絲般的纖維狀結(jié)構(gòu)清晰,云絲分散,形狀多變,日、月光透過(guò)云體地物陰影很明顯。毛卷云的出現(xiàn)預(yù)示晴天。如果毛卷云增厚,發(fā)展成卷層云,則預(yù)示將有天氣系統(tǒng)來(lái)臨,天氣將有變化1421.2云的特征(2)密卷云Cidens云體較厚,薄的部分呈白色,厚的部分略有淡影,邊緣毛絲般纖維結(jié)構(gòu)仍較明顯。云絲密集,融合成片。密卷云的出現(xiàn),多預(yù)示天氣穩(wěn)定。若演變成卷層云,則預(yù)示天氣系統(tǒng)將來(lái)臨,天氣將有變化。(3)偽卷云Cinot在積雨云崩潰消散時(shí),從積雨云頂部脫離的云。云體大而厚密,常呈鐵砧狀。(4)鉤卷云Ciunc云體很薄,呈白色,云絲往往平行排列,向上的一頭有小鉤,很像逗號(hào)。預(yù)示將有天氣系統(tǒng)過(guò)境,將在短期內(nèi)有陰雨天氣。“天上鉤鉤云,地上雨淋淋”1431.2云的特征毛卷云Cifil
1.2云的特征密卷云Cidens1.2云的特征偽卷云Cinot1.2云的特征鉤卷云Ciunc1.2云的特征2、卷層云Cs
云體均勻成層,透明或呈乳白色,透過(guò)云層日月輪廓清晰,地物有影,常有暈的現(xiàn)象出現(xiàn)。 預(yù)示將有天氣系統(tǒng)影響本站。有“日暈三更雨,月暈午時(shí)風(fēng)”的說(shuō)法。(1)薄幕卷層云Csnebu云體很薄而又均勻,毛絲般的纖維結(jié)構(gòu)不明顯,有時(shí)誤認(rèn)為無(wú)云,一般從是否有暈來(lái)判斷。(2)毛卷層云Csfil云體薄而不很均勻,毛絲般纖維結(jié)構(gòu)較明顯。有時(shí)很像大片薄的密卷云1481.2云的特征薄幕卷層云Csnebu1.2云的特征1.2云的特征3、卷積云Cc云塊個(gè)體很小,呈白色細(xì)鱗片狀,常成行、成群排列整齊,很像微風(fēng)吹拂水面而成的小波紋。通常是由高空層結(jié)不穩(wěn)定產(chǎn)生波動(dòng)而形成的。如果天空以卷云為主,而又有卷云、卷層云,并有發(fā)展趨勢(shì),一般預(yù)示將有天氣系統(tǒng)影響測(cè)站,常有陰雨或大風(fēng)天氣來(lái)臨諺語(yǔ):“魚鱗天,不雨也風(fēng)顛”150卷積云Cc1.2云的特征1.2.云的特征看云識(shí)天氣云的生成、外形、量的多少、分布及演變,不僅反映了當(dāng)時(shí)大氣的運(yùn)動(dòng)、穩(wěn)定程度和水汽狀況,而且也是預(yù)示未來(lái)天氣變化的重要征兆之一如:朝有城堡云,午后雨淋淋;天上鉤鉤云,地上雨淋淋云與航空安全;云與人工影響天氣(云與人工消雹;云與人工增雨)152毛卷云Cifil
“游絲天外飛,久晴便可期”卷層云
Cs
“日暈三更雨,月暈午時(shí)風(fēng)”卷積云
Cc
“魚鱗天,不雨也風(fēng)顛”
天上鉤鉤云,地上雨淋淋堡狀高積云Accast
“城堡云淋死人”絮狀高積云Acflo
“朝有破絮云,午后雷雨屬臨”雨層云Ns
“天上灰布懸,雨絲定連綿”
高積云
Ac
“瓦塊云,曬煞人”,“天上鯉魚斑,曬谷不用翻”,1.3云的形成
云由小水滴、過(guò)冷水滴、冰晶或它們的混合物組成的可見(jiàn)聚合體;有時(shí)也包含一些較大的雨滴、冰粒和雪晶。其底部不接觸地面1.云1.云1.云
冰晶過(guò)程冷云(云體冷于0C)1.3云的形成-10C過(guò)冷水滴冰晶和過(guò)冷水滴冰晶水滴云滴(冰晶)是在云凝結(jié)核(冰核)的基礎(chǔ)上通過(guò)水汽的聚集而形成的可見(jiàn)聚合體。因此沒(méi)有云凝結(jié)核或冰核就不會(huì)有云滴或冰晶產(chǎn)生云凝結(jié)核photosfromGuntherHelas,MPICNaturalbiogenicaerosolparticles–Whereveryouhavetreesorvegetation,theseparticlesarethere...P.S.:Aretheseparticlesspherical?AretheySulfates?SoilDust?SeaSalt?1.3云的形成云形成的宏觀基本過(guò)程:空氣中的水汽達(dá)到飽和或過(guò)飽和狀態(tài)而發(fā)生凝結(jié)的過(guò)程??諝庵袑?shí)際水汽壓為e在一定溫度下空氣容納水汽的最大量為飽和水汽壓es171一定溫度下飽和水汽壓的大小只受溫度的影響,兩者成正的指數(shù)關(guān)系,即溫度越高,飽和水汽壓數(shù)值越大,即空氣容納水汽的最大量越高,空氣中實(shí)際的水汽壓大到這個(gè)指標(biāo)就越難,空氣越不容易飽和,反之空氣容易達(dá)到飽和。未飽和e<es飽和e=es過(guò)飽和e>es(此時(shí)空氣中多余的水汽就會(huì)以冰晶或者液滴的形式凝華或者凝結(jié)變成云滴或者冰晶,構(gòu)成云的初始單元)使空氣中水汽達(dá)到飽和形成云的宏觀途徑有:
——水汽含量不變,空氣降溫冷卻(dT<0);
——溫度不變,增加水汽含量(de>0);
——既增加水汽含量又降低溫度。表面加熱和自由對(duì)流
地形
空氣輻合引起的大范圍抬升
沿鋒面的抬升
1.3云的形成1.2云的形成鏈接視頻(大氣現(xiàn)象-云的形成)2降水現(xiàn)象云中液體、固體水凝物或二者的混合物向地面降落并能夠產(chǎn)生降水量的天氣現(xiàn)象雪花冰雹1782.1雪花179符號(hào)形成(視頻)定義:雪是降水形式的一種,是從云中降落的結(jié)晶狀固
體冰,常以雪花的形式存在。
雪花:在云內(nèi)由微小的冰晶互撞黏在一起后形成豐富多
樣的形狀。沒(méi)有兩個(gè)雪花是完全相同的,但雪花仍然謹(jǐn)守著最初的冰晶基本的六角形對(duì)稱標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。
冰雪晶的形狀2.2降水現(xiàn)象2.2冰雹181符號(hào)定義:是一種固態(tài)降水物,系圓形或圓錐形的冰塊,由透明層和不透明層相間組成;直徑一般為5~50毫米,大的亦可達(dá)到10厘米以上。形成(視頻)2.2降水現(xiàn)象2.2降水現(xiàn)象2.2降水現(xiàn)象2.2降水現(xiàn)象NCARscientistNancyKnightCoffeyville,Kansas,1970.Thelargesthailstoneeverdocumented.Itweighs0.75kilograms,andspans14.4centimeters.2.2降水現(xiàn)象Thelargesthailstone,680gAurora,Nebraska,June22,2003.17.8cmdiameterandacircumferenceof18.75inches/stories/s2008.htm2.2降水現(xiàn)象冰雹切片2.2降水現(xiàn)象2.2降水現(xiàn)象2.2降水現(xiàn)象常規(guī)氣象觀測(cè)夏俊榮大氣物理學(xué)院大綱一、緒論二、云三、能見(jiàn)度四、天氣現(xiàn)象五、溫度六、濕度七、氣壓八、地面風(fēng)九、輻射十、降水與蒸發(fā)十一、自動(dòng)氣象站十二、高空溫壓濕風(fēng)大氣探測(cè)是對(duì)表征大氣狀況的氣象要素、天氣現(xiàn)象及其變化過(guò)程(以及化學(xué)成分)進(jìn)行個(gè)別或系統(tǒng)的、連續(xù)的觀察和測(cè)定,并對(duì)獲得的記錄進(jìn)行整理。(云、能見(jiàn)度、天氣現(xiàn)象、溫度、濕度、氣壓、風(fēng)、輻射)一、緒論氣象業(yè)務(wù)組織基準(zhǔn)氣候站:一般300-400公里設(shè)一站,每天觀測(cè)24次。基本氣象站:一般不大于150公里設(shè)一站,每天觀測(cè)8次。一般氣象站:一般50公里左右設(shè)一站,每天觀測(cè)3次或4次。無(wú)人值守氣象站地面觀測(cè)站分類高空氣象站:一般300公里設(shè)一站,每天探測(cè)2次或3-4次。(8:00,20:00北京時(shí))基準(zhǔn)站計(jì)劃布設(shè)Ⅰ型站基本站計(jì)劃布設(shè)Ⅱ型站地基觀測(cè)系統(tǒng)的分布圖
氣象站(紅色)觀測(cè)船舶(藍(lán)色)圖2地基觀測(cè)系統(tǒng)的分布圖:氣象站(紅色)觀測(cè)船舶(藍(lán)色)全球高空探測(cè)網(wǎng)分布示意圖
截止2001年10月上半月
大氣探測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
1
從人工觀測(cè)到自動(dòng)化觀測(cè)再到遙感探測(cè)
2從模擬到數(shù)字化
3從地基觀測(cè)到空/天基探測(cè)氣象衛(wèi)星探測(cè)系統(tǒng)中國(guó)風(fēng)云氣象衛(wèi)星
FYMeteorologicalSatellite極軌氣象衛(wèi)星FY-1靜止氣象衛(wèi)星FY-2PolarorbitingGeostationary
FY-1ASept.7,1988FY-1BSept.3,1990FY-1CMay10,1999FY-1DMay15,2002FY-2AJun.10,1997FY-2BJun.25,2000FY-3FY-4新一代天氣雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)站類數(shù)量多普勒天氣雷達(dá)
S波段C波段18410282數(shù)字化天氣雷達(dá)
固定
移動(dòng)875235新一代天氣雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)觀測(cè)覆蓋率示意圖(距地3千米)我國(guó)觀測(cè)自動(dòng)化現(xiàn)狀與發(fā)展站類數(shù)量國(guó)家級(jí)地面氣象觀測(cè)站基準(zhǔn)氣候站基本氣象站一般氣象站24242126341578自動(dòng)氣象站區(qū)域氣象站交通氣象站海洋(海島\船舶\石油平臺(tái))氣象站旅游氣象站浮標(biāo)站5581653184179522159825移動(dòng)氣象站1156國(guó)家級(jí)地面氣象觀測(cè)站自動(dòng)氣象站我國(guó)觀測(cè)自動(dòng)化現(xiàn)狀與發(fā)展自動(dòng)氣象站國(guó)家級(jí)地面氣象觀測(cè)站地基觀測(cè)系統(tǒng)的分布圖
氣象站(紅色)觀測(cè)船舶(藍(lán)色)圖2地基觀測(cè)系統(tǒng)的分布圖:氣象站(紅色)觀測(cè)船舶(藍(lán)色)高空觀測(cè)站類數(shù)量L波段探空系統(tǒng)120風(fēng)廓線雷達(dá)42國(guó)內(nèi)每天接收AMDAR資料通過(guò)GTS每天接收AMDAR資料5000010000GNSS/MET站932高空觀測(cè)風(fēng)廓線雷達(dá)高空觀測(cè)L波段探空高空觀測(cè)AMDAR高空觀測(cè)GNSS/MET天氣雷達(dá)探空自動(dòng)探空系統(tǒng)全球氣候觀測(cè)系統(tǒng)觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)儀器設(shè)置
云:是懸浮在大氣中的小水滴或冰晶微粒或二者混合的可見(jiàn)聚合體。有時(shí)也包含一些較大的雨滴及冰、雪粒。底部不接觸地面。什么是云?二、云
云的生成,外形特征,量的多少,分布及其演變,不僅反映了當(dāng)時(shí)大氣的運(yùn)動(dòng)、穩(wěn)定程度和水汽狀況,而且也是預(yù)示未來(lái)天氣變化的重要征兆之一。
地氣能量平衡(氣候變化)航空安全減災(zāi)防災(zāi)國(guó)防安全云的觀測(cè)有什么意義?云的觀測(cè):判定云狀估計(jì)云量測(cè)定云高選定云碼云狀
通常按云的外形特征、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和云底高度,將云分為3族、10屬、29類云中云高云
低云低云積云(Cu)積雨云(Cb)層積云(Sc)層云(St)雨層云(Ns)淡積云(Cuhum)碎積云(Fc)濃積云(Cucong)禿積雨云(Cbcalv)鬃積雨云(Cucap)透光層積云(Sctra)蔽光層積云(Scop)積云性層積云(Sccug)堡狀層積云(Sccast)莢狀層積云(Sclent)
層云(St)碎層云(Fs)
雨層云(Ns)碎雨云(Fn)<2500m中云高層云(As)高積云(Ac)透光高積云(Actea)蔽光高積云(Acop)莢狀高積云(Aclent)積云性高積云(Accug)絮狀高積云(Acflo)堡狀高積云(Accast)透光高層云(Astra)蔽光高層云(Asop)2500-5000m高云卷云(Ci)卷層云(Cs)卷積云(Cc)毛卷云(Cifil)密卷云(Cidens)偽卷云(Cinot)鉤卷云(Ciunc)毛卷層云(Csfil)勻卷層云(Csnebu)卷積云(Cc)>5000m
云量是指云遮蔽天空視野的成數(shù)
云量
總云量
低云量
云底距測(cè)站地面的垂直距離稱為云高。云高以米為單位云高激光云高儀測(cè)云高
估測(cè)云高
用目力估計(jì),經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算或利用已知目標(biāo)物高度估測(cè)等方法估測(cè)云高云屬常見(jiàn)云底高度范圍(m)說(shuō)明積云600-2000沿海及潮濕地區(qū),或雨后初晴的潮濕地帶,云底較低,有時(shí)在600m以下;沙漠和干燥地區(qū),有時(shí)高達(dá)3000m左右積雨云600-2000一般與積云云底相同,有時(shí)由于有降水,云底比積云低層積云600-2500當(dāng)?shù)蛯铀渑鏁r(shí),云底高可在600m以下。個(gè)別地區(qū)有時(shí)高達(dá)3500m左右層云50-800與低層濕度密切關(guān)系,濕度大時(shí)云底較低;低層濕度小時(shí),云底較高雨層云600-2000剛由高層云變來(lái)的雨層云,云底一般較高高層云2500-4500剛由卷層云變來(lái)的高層云,有時(shí)可高達(dá)6000m左右高積云2500-4500夏季,在我國(guó)南方,有時(shí)可高達(dá)8000m左右卷云4500-10000夏季,在我國(guó)南方,有時(shí)高達(dá)17000m;冬季在我國(guó)北方和西部高原地區(qū)可低至2000m以下卷層云4500-8000冬季在我國(guó)北方和西部高原地區(qū),有時(shí)可低至2000m以下卷積云4500-8000有時(shí)與卷云高度相同各云屬常見(jiàn)云底高度范圍表三、能見(jiàn)度一、何謂能見(jiàn)度?能見(jiàn)度就是能夠看到周圍景物的程度,用目標(biāo)物的最大能見(jiàn)距離來(lái)表示水平能見(jiàn)度垂直能見(jiàn)度傾斜能見(jiàn)度影響能見(jiàn)度的基本因子1.大氣透明度2.目標(biāo)物和背景的屬性3.眼睛的視覺(jué)性能2.什么是氣象能見(jiàn)度?
是指視力正常(對(duì)比視感閾為0.02)的人,在當(dāng)時(shí)天氣條件下,能夠從天空背景中看到和辨認(rèn)出目標(biāo)物(黑色,大小適度)的最大水平距離;夜間則是能看到和確定出一定強(qiáng)度燈光的最大水平距離水平能見(jiàn)度的觀測(cè)能見(jiàn)度目標(biāo)分布圖能見(jiàn)度儀透射式能見(jiàn)度儀散射式能見(jiàn)度儀四、天氣現(xiàn)象
天氣現(xiàn)象是指在大氣中、地面上產(chǎn)生的降水、水汽凝結(jié)物(云除外)、凍結(jié)物、干質(zhì)懸浮物和光、電的現(xiàn)象,也包括一些風(fēng)的特征五、溫度
氣象臺(tái)站溫度觀測(cè)一般包括空氣的溫度(簡(jiǎn)稱氣溫)、地溫
氣溫項(xiàng)目:定時(shí)氣溫,日最高氣溫,日最低氣溫
地溫是下墊面溫度和不同深度的土壤溫度的統(tǒng)稱。下墊面溫度包括裸露土壤表面的地面溫度、草面(或雪面)溫度及最高、最低溫度。
淺層地溫:5,10,15,20厘米
較深層地溫:40,80,160,320厘米深度的地中溫度。
觀測(cè)項(xiàng)目人工觀測(cè)§2玻璃液體溫度表常用的玻璃液體溫度表(1)干濕球溫度表干濕球溫度表由兩支型號(hào)完全一樣的溫度表組成。其中干球溫度表用于測(cè)定1.5米高度處的氣溫§2玻璃液體溫度表常用的玻璃液體溫度表(2)最高溫度表最高溫度表的構(gòu)造與一般溫度表不同,它的感應(yīng)部分內(nèi)有一玻璃針,伸入毛細(xì)管,使感應(yīng)部分與毛細(xì)管之間形成一窄道。當(dāng)溫度升高時(shí),感應(yīng)部分水銀體積膨脹,擠入毛細(xì)管;而溫度下降時(shí),毛細(xì)管內(nèi)的水銀,由于通道窄,卻不能縮回感應(yīng)部分,因而能指示出上次調(diào)整后這段時(shí)間內(nèi)的最高溫度最高溫度表示意圖(3)最低溫度表最低溫度表中的感應(yīng)液是酒精,它的毛細(xì)管內(nèi)有一啞鈴形游標(biāo)。當(dāng)溫度下降時(shí),酒精柱便相應(yīng)下降,由于酒精柱頂端張力作用,帶動(dòng)游標(biāo)下降;當(dāng)溫度上升時(shí),酒精膨脹,酒精柱經(jīng)過(guò)游標(biāo)周圍慢慢上升,而游標(biāo)仍停在原來(lái)位置上,因此它能指示上次調(diào)整以來(lái)這段時(shí)間內(nèi)的最低溫度§2玻璃液體溫度表(4)地面溫度表地面溫度表(又稱0厘米溫度表),地面最高和最低溫度表的構(gòu)造和原理,與測(cè)定氣溫用的溫度表基本相同常用的玻璃液體溫度表§2玻璃液體溫度表
(5)曲管地溫表
5,10,15,20厘米曲管地溫表的構(gòu)造和原理亦基本同上,只是表身下部伸長(zhǎng)、長(zhǎng)度不一,并且在感應(yīng)部分上端彎折,與表身成135°夾角常用的玻璃液體溫度表玻璃液體溫度表
(6)直管地溫表
40,80,160,320厘米直管地溫表是裝在帶有銅底帽的管形保護(hù)框內(nèi),保護(hù)框中部有一長(zhǎng)孔,使溫度表刻度部位顯露,便于讀數(shù)。保護(hù)框的頂端連接在一根木棒(或三節(jié)棒)上,木棒長(zhǎng)度依深度而定。整個(gè)木棒和地溫表(保護(hù)框)又放在一根硬橡膠套管內(nèi)。木棒頂端有一個(gè)金屬蓋,恰好蓋住硬橡膠套管。木棒上幾處纏有絨圈,金屬蓋內(nèi)裝有氈墊,以阻滯管內(nèi)空氣對(duì)流和管內(nèi)外空氣交換,也可防止降水等物落入常用的玻璃液體溫度表自動(dòng)化觀測(cè)金屬電阻溫度表
金屬導(dǎo)體電阻的阻值隨溫度的升高而增大Rt=R0(1+αt)
根據(jù)電阻和溫度的這種關(guān)系,只要測(cè)定金屬電阻的阻值,就可知導(dǎo)體所處環(huán)境的溫度金屬在0℃時(shí)的電阻率(表征物質(zhì)電阻特性的物理量)電阻絲長(zhǎng)度電阻絲橫截面積金屬電阻的溫度系數(shù)地溫測(cè)量?jī)x器的使用地面和淺層地溫傳感器
地溫傳感器一般使用鉑電阻地溫傳感器地溫測(cè)量?jī)x的使用深層地溫傳感器
深層(40、80、160、320cm)地溫傳感器地溫測(cè)量?jī)x的使用氣溫測(cè)量中的防輻射設(shè)備三種常用的防輻射設(shè)備百葉箱通風(fēng)干濕表防輻射罩百葉箱
百葉箱
我國(guó)氣象臺(tái)站常用的百葉箱構(gòu)造,其四壁是由雙層百葉木片組成,百葉片向內(nèi)、外傾斜各45,箱頂和箱底各由三塊寬110毫米的木板組成,中間一塊比邊上兩塊稍高,以利空氣上下流通,箱底離地面高125厘米,箱門朝正北,箱底保持水平干球溫度表濕球溫度表毛發(fā)濕度表最高溫度表最低溫度表水杯百葉箱通風(fēng)干濕表
通風(fēng)干濕表有阿斯曼通風(fēng)干濕表、百葉箱通風(fēng)干濕表以及遙測(cè)通風(fēng)干濕表等,均是采用人工通風(fēng)的方法防止輻射。用來(lái)測(cè)量空氣的溫度和濕度。下面以阿斯曼通風(fēng)干濕表為例,對(duì)其結(jié)構(gòu)原理作一介紹防輻射罩
防輻射罩有輕便防輻射罩和小型防輻射罩兩種。主要在野外考察時(shí)使用六、濕度濕度?
空氣的濕度(簡(jiǎn)稱濕度)是表示空氣中的水汽含量和潮濕程度的物理量地面觀測(cè)中測(cè)定的是離地面1.50米高度處的濕度
測(cè)量濕度的儀器主要有:干濕球溫度表、毛發(fā)濕度表、通風(fēng)干濕表、露點(diǎn)儀、濕度計(jì)和濕敏電容濕度傳感器等表示空氣濕度的參量
空氣中水汽部分的壓力,單位用hPa,取一位小數(shù),P為氣壓水汽壓5e
飽和水汽壓Ew和Ei表示空氣濕度的參量干濕球溫度表—
測(cè)濕原理溫度零上時(shí)濕球紗布包扎示意圖濕球紗布凍結(jié)時(shí)紗布包扎示意圖
將干球溫度表和濕球溫度表置于相同的環(huán)境中。濕球周圍空氣未達(dá)到飽和時(shí),表面的水分蒸發(fā),不斷地消耗蒸發(fā)潛熱,使?jié)袂驕囟认陆怠M瑫r(shí),由于氣溫與濕球的溫差使四周空氣與濕球產(chǎn)生熱交換。在穩(wěn)定平衡的條件下,濕球溫度表蒸發(fā)支出的熱量將等于由于與四周空氣熱交換得到的熱量濕球表面降溫的程度,與周圍空氣的濕度有關(guān)
根據(jù)道爾頓蒸發(fā)定律,單位時(shí)間從濕球表面蒸發(fā)出來(lái)的水量M與濕球表面附近的飽和差E-e成正比,與當(dāng)時(shí)的氣壓P成反比,與濕球球部表面積s成正比,即
M=CS(E-e)/P
式中C為與通風(fēng)速度有關(guān)的交換系數(shù)。則濕球因表面蒸發(fā)所消耗的熱量為
Q1=ML=LCS(E-e)/p
式中L為蒸發(fā)潛熱。同時(shí),由于濕球蒸發(fā)耗熱降溫,周圍空氣必然向濕球球部傳遞熱量,根據(jù)牛頓換熱公式,此熱量為
Q2=hcS(t-tw)
式中hc為熱交換系數(shù),(t-tw)為干濕球溫度差。當(dāng)消耗的熱量與獲得的熱量相等時(shí),濕球溫度就不變化了,此時(shí),Q1=Q2,即
LCS(E-e)/P=hcS(t-tw)
令A(yù)=hc/(CL)
得e=E-AP(t-tw)
毛發(fā)濕度表隨空氣濕度大小而改變長(zhǎng)度的特性相對(duì)濕度增大時(shí),毛發(fā)會(huì)增長(zhǎng)。反之,毛發(fā)會(huì)縮短索修爾研究指出,當(dāng)相對(duì)濕度從0%變到100%時(shí),毛發(fā)總伸長(zhǎng)量是原有長(zhǎng)度的2.5%。后來(lái)蓋·
呂薩克研究發(fā)現(xiàn),在濕度很小時(shí),毛發(fā)延伸極快,到相對(duì)濕度為28%時(shí),毛發(fā)可達(dá)到其延伸量的一半,以后逐漸減小。溫度效應(yīng)癱瘓效應(yīng)隨空氣濕度大小而改變長(zhǎng)度的特性滯后效應(yīng)相對(duì)濕度增大時(shí),毛發(fā)會(huì)增長(zhǎng)。反之,毛發(fā)會(huì)縮短
毛發(fā)在相對(duì)濕度低于30%的空氣中放置過(guò)久時(shí),當(dāng)濕度再回升時(shí),毛發(fā)示度總是低于空氣的實(shí)際濕度,感濕速度也顯著下降。消除的辦法是將毛發(fā)放在飽和空氣中,使其逐漸復(fù)原毛發(fā)指示的示度常常落后于實(shí)際濕度的變化。毛發(fā)的滯后系數(shù)與氣溫、濕度、風(fēng)速成反比毛發(fā)的熱膨脹系數(shù)極不規(guī)則。愛(ài)勒斯等實(shí)驗(yàn)指出,毛發(fā)在1.5℃時(shí)最長(zhǎng),從1.5℃至15.0℃時(shí),隨著溫度的升高其伸長(zhǎng)量逐漸縮短,而在1.5℃以下時(shí),隨著溫度的降低其伸長(zhǎng)量迅速縮短。
七、氣壓測(cè)定氣壓的儀器?
液體氣壓表空盒氣壓表和氣壓計(jì)
沸點(diǎn)氣壓表
振動(dòng)筒式壓力傳感器膜盒式電容氣壓傳感器壓阻式氣壓傳感器水銀氣壓表水銀氣壓表水銀氣壓表的類型1、動(dòng)槽式水銀氣壓表(福丁式Fortin)2、定槽式水銀氣壓表(寇烏式Kew)動(dòng)槽式水銀氣壓表主要分為三部分:內(nèi)管;外套管;槽部§4.2水銀氣壓表4.2.5定槽式水銀氣壓表的構(gòu)造原理沒(méi)有固定零點(diǎn),采用補(bǔ)償標(biāo)尺的方法定槽式水銀氣壓表主要分為三部分:內(nèi)管;套管;槽部
設(shè)a為內(nèi)管橫截面積,A為水銀槽的內(nèi)橫截面積,aˊ為插進(jìn)水銀槽中的玻璃管尾端的外橫截面積。假設(shè)氣壓上升1mmHg,水銀柱上升xmm,但這并不表示真正的氣壓變化值,因?yàn)橥瑫r(shí)槽部水銀面也下降了ymm,因此,實(shí)際氣壓上升為(x+y)=1mm。利用內(nèi)管和槽部橫截面積的比例關(guān)系,可計(jì)算如下
定槽式水銀氣壓表的測(cè)量范圍和工作條件,要求與動(dòng)槽式水銀氣壓表相同,但其測(cè)量誤差變?yōu)?/p>
0.5hPa水銀氣壓表測(cè)量原理
設(shè)玻璃管的截面積為S,水銀柱高度為h,水銀密度為ρ,g為重力加速度,則管內(nèi)水銀柱的重量為:在S截面上產(chǎn)生的壓強(qiáng)為:水銀槽面受到的大氣壓強(qiáng)為P,則兩者平衡時(shí):從上式可以看到,水銀柱高度除與大氣壓有關(guān)外,還與密度和重力加速度有關(guān)國(guó)際上統(tǒng)一規(guī)定,密度以溫度0℃為標(biāo)準(zhǔn),重力加速度以緯度45°的海平面為標(biāo)準(zhǔn)水銀氣壓表的本站氣壓訂正依次經(jīng)過(guò)儀器差、溫度差、重力差三步訂正海平面氣壓訂正
本站氣壓只表示臺(tái)站海拔高度上大氣柱的壓強(qiáng)。在不同的海拔高度上由于承受大氣柱長(zhǎng)度不同,所以各站間的本站氣壓是無(wú)法進(jìn)行比較的。為了比較各地氣壓的高低,便于分析氣壓場(chǎng),必須把各地的本站氣壓統(tǒng)一訂正到海平面上,這種訂正稱為海平面氣壓訂正本站氣壓ph,海拔h,由拉普拉斯壓高公式p0為海平面氣壓,tm為海平面與測(cè)站之間空氣柱的平均溫度,令h,tmphC假設(shè)t為本時(shí)次觀測(cè)到的氣溫,t12為12小時(shí)前的氣溫,當(dāng)臺(tái)站海拔高度h>0時(shí),空氣柱頂部的溫度用當(dāng)前時(shí)次和12小時(shí)前的氣溫的平均值確定,即平均溫度th為規(guī)定虛假空氣柱的溫度隨高度增加而減小,其平均溫度遞減率為空氣柱底部的溫度八、地面風(fēng)什么是風(fēng)
風(fēng)就是指空氣的水平運(yùn)動(dòng)矢量:風(fēng)向,風(fēng)速風(fēng)向
風(fēng)向是指風(fēng)的來(lái)向,用十六方位表示,以拉丁文縮寫記錄風(fēng)速
風(fēng)速是空氣質(zhì)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)所移動(dòng)的水平距離以米/秒為單位,定時(shí)觀測(cè)取整數(shù),自記記錄取一位小數(shù)等級(jí)
名稱陸上地物征象相當(dāng)風(fēng)速范圍(m/s)中數(shù)0靜風(fēng)靜,煙直上0.0~0.201軟風(fēng)煙能表示風(fēng)向,樹(shù)葉略有搖動(dòng)0.3~1.512輕風(fēng)人面感覺(jué)有風(fēng),樹(shù)葉有微響,風(fēng)向標(biāo)能轉(zhuǎn)動(dòng),旗飄動(dòng)1.6~3.323微風(fēng)樹(shù)葉及小枝搖動(dòng)不息,旗展開(kāi),高的草搖動(dòng)不息3.4~5.444和風(fēng)能吹起地面灰塵和紙張,樹(shù)枝動(dòng)搖。高的草呈波浪起伏5.5~7.975勁風(fēng)有葉的小樹(shù)搖擺,內(nèi)陸的水面有小波。高的草波浪起伏明顯8.0~10.796強(qiáng)風(fēng)大樹(shù)枝搖動(dòng),電線呼呼有聲,撐傘困難。高的草不時(shí)傾伏于地10.8~13.8127疾風(fēng)全樹(shù)搖動(dòng),大樹(shù)枝彎下來(lái),迎風(fēng)步行感覺(jué)不便13.9~17.1168大風(fēng)可折毀小樹(shù)枝,人迎風(fēng)前行感覺(jué)阻力甚大17.2~20.7199烈風(fēng)草房遭受破壞,屋瓦被掀起,大樹(shù)枝可折斷20.8~24.42310狂風(fēng)樹(shù)木可被吹倒,一般建筑物遭破壞24.5~28.42611暴風(fēng)大樹(shù)可被吹倒,一般建筑物遭嚴(yán)重破壞28.5~32.63112颶風(fēng)陸上少見(jiàn),其摧毀力極大>32.6>33風(fēng)的傳感器風(fēng)向感應(yīng)器風(fēng)速感應(yīng)器風(fēng)的感應(yīng)器風(fēng)向標(biāo)
風(fēng)向標(biāo)是各種測(cè)風(fēng)儀器中用以知識(shí)風(fēng)向的最主要的部件。分為頭部(維持平衡也稱平衡錘)、水平桿與尾翼三部分。整個(gè)風(fēng)向標(biāo)可繞垂直軸旋轉(zhuǎn)。它的重心正好在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸心上風(fēng)向感應(yīng)器§8.2風(fēng)的傳感器風(fēng)向標(biāo)作用原理?風(fēng)向標(biāo)作用原理?
當(dāng)風(fēng)的來(lái)向與風(fēng)向標(biāo)成某一個(gè)交角時(shí),風(fēng)對(duì)風(fēng)向標(biāo)產(chǎn)生壓力,這個(gè)力可分解成平行和垂直于風(fēng)向標(biāo)的兩個(gè)分力。由于風(fēng)向標(biāo)頭部受風(fēng)面積較小,尾翼受風(fēng)面積較大,因而感受的風(fēng)壓不相等,垂直于尾翼的風(fēng)壓產(chǎn)生風(fēng)壓力矩,使風(fēng)向標(biāo)繞垂直軸旋轉(zhuǎn),直至風(fēng)向標(biāo)頭部正好對(duì)著風(fēng)的來(lái)向時(shí),由于翼板兩邊受力平衡,風(fēng)向標(biāo)就穩(wěn)定在某一位置
靈敏性穩(wěn)定性
只有當(dāng)尾翼所受風(fēng)壓力矩>風(fēng)向標(biāo)靜摩擦力矩時(shí),即在一定的起動(dòng)風(fēng)速V下,風(fēng)向標(biāo)才能轉(zhuǎn)動(dòng)。各種風(fēng)向標(biāo)的起動(dòng)風(fēng)速都不相同風(fēng)向標(biāo)應(yīng)滿足在小風(fēng)速或風(fēng)向改變不大的情況下,能很快地反映出風(fēng)向變化來(lái)當(dāng)風(fēng)向改變時(shí),由風(fēng)向標(biāo)本身慣性作用引起的擺動(dòng)要小風(fēng)向標(biāo)起動(dòng)風(fēng)速一般風(fēng)向標(biāo)0.5m/s較好的風(fēng)向標(biāo)<0.3m/s
風(fēng)速資料處理注意要點(diǎn)?常見(jiàn)的風(fēng)向標(biāo)雙葉型風(fēng)向標(biāo)菱形風(fēng)向標(biāo)流線型風(fēng)向標(biāo)它們各有什么優(yōu)缺點(diǎn)呢?§8.2風(fēng)的傳感器風(fēng)速感應(yīng)器
目前普遍采用的測(cè)定風(fēng)速的儀器為風(fēng)杯形風(fēng)速器。它的感應(yīng)部分是由三個(gè)或四個(gè)圓錐形或半球形固定在架子上的風(fēng)杯組成。整個(gè)架子連同風(fēng)杯裝在一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的軸上,所有的風(fēng)杯都順著一面。在風(fēng)壓的作用下,風(fēng)杯就順著圓錐(球形)的凸面方向自由旋轉(zhuǎn)風(fēng)速感應(yīng)器
當(dāng)風(fēng)從左方吹來(lái)時(shí),風(fēng)杯(1)與風(fēng)向平行,風(fēng)對(duì)風(fēng)杯(1)的壓力在垂直于風(fēng)杯軸方向上的分力近似為零。風(fēng)杯(2)與(3)同風(fēng)向成60·角相交,對(duì)風(fēng)杯(2)而言,其凹面迎著風(fēng),承受的風(fēng)壓最大;風(fēng)杯(3)其凸面迎風(fēng),風(fēng)的繞流作用使其所受風(fēng)壓比風(fēng)杯(2)小,由于風(fēng)杯(2)與風(fēng)杯(3)在垂直于風(fēng)杯軸方向上的壓力差,而使風(fēng)杯開(kāi)始順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),風(fēng)速越大,起始的壓力差越大,產(chǎn)生的加速度越大,風(fēng)杯轉(zhuǎn)動(dòng)越快。但風(fēng)杯開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)后,由于杯(2)順著風(fēng)的方向轉(zhuǎn)動(dòng),受風(fēng)的壓力相對(duì)減小,而杯(3)迎著風(fēng)以同樣的速度轉(zhuǎn)動(dòng),所受風(fēng)壓相對(duì)增大,風(fēng)壓差不斷減小,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后(風(fēng)速不變時(shí)),作用在三個(gè)風(fēng)杯上的分壓差為零時(shí),風(fēng)杯就變作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣根據(jù)風(fēng)杯的轉(zhuǎn)速(每秒鐘轉(zhuǎn)的圈數(shù))就可以確定風(fēng)速的大小測(cè)風(fēng)原理過(guò)高效應(yīng)?1)慣性2)垂直氣流3)風(fēng)向脈動(dòng)一般的風(fēng)杯風(fēng)速表過(guò)高效應(yīng)10%格雷碼盤
格雷碼盤將風(fēng)向標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的度數(shù)變換成一個(gè)二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)
格雷碼盤由等分的同心圓組成,由內(nèi)到外分別作21、22、23、24、25等分,相鄰兩份做透光和不透光處理,通過(guò)位于碼盤兩側(cè)同一半徑上的光電耦合器件輸出相應(yīng)的格雷碼
九、輻射一、輻射的基本知識(shí)1.概述2.短波輻射3.地球長(zhǎng)波輻射大氣長(zhǎng)波輻射EL↓
地面長(zhǎng)波輻射EL↑4.太陽(yáng)常數(shù)S05.直接輻射6.散射輻射Ed↓7.總輻射Eg↓8.短波反射輻射Er↑9.凈全輻射10.輻射觀測(cè)的基礎(chǔ)輻射是以電磁波形式傳遞能量的一種方式輻射觀測(cè)的意義?輻射觀測(cè)的基礎(chǔ)
通常對(duì)輻射的觀測(cè)都是以測(cè)定吸收輻射能所產(chǎn)生的熱量為基礎(chǔ)的back輻射傳感器直接輻射的測(cè)定
——相對(duì)日射強(qiáng)度表測(cè)量?jī)x器沙維諾夫-揚(yáng)尼雪夫斯基相對(duì)日射表感應(yīng)部分底座進(jìn)光筒一塊熏黑的薄銀片,片的背后貼有熱電偶堆,熱電偶堆排列成環(huán)形鋸齒狀,由錳銅康銅片串連而成進(jìn)光筒長(zhǎng)116mm,直徑20mm,張角為10°,內(nèi)有六層光闌2、總輻射和散射輻射的測(cè)定1.總輻射表的測(cè)量原理2.方位響應(yīng)3.余弦響應(yīng)4.總輻射和散射輻射的測(cè)定2、總輻射和散射輻射的測(cè)定
總輻射表的測(cè)量原理
利用黑片和白片吸收率有較大的差別,然后測(cè)定黑片與白片之間的溫差(黑片白片面積相等),再換算成輻射強(qiáng)度。熱電偶的熱接點(diǎn)處于黑片的下方,冷接點(diǎn)處于白片的下方,整個(gè)感應(yīng)面密封在一個(gè)半球形玻璃罩中(雙層石英玻璃),為了保持罩內(nèi)空氣的干凈,玻璃管內(nèi)存放有干燥劑總輻射表?yè)P(yáng)尼雪夫斯基總輻射表方位響應(yīng)?余弦響應(yīng)?如果太陽(yáng)輻射強(qiáng)度不變,太陽(yáng)天頂角逐漸改變,儀器的讀數(shù)應(yīng)該與天頂角的余弦成正比理想的總輻射表如果太陽(yáng)輻射強(qiáng)度不變,太陽(yáng)天頂角(或高度角)不變,轉(zhuǎn)動(dòng)儀器一圈,儀器的讀數(shù)應(yīng)該是不變的總輻射的測(cè)定:
Eg↓=SL+Ed↓=KN其中:N為電流表讀數(shù)
K為儀器常數(shù)
在測(cè)量散射輻射時(shí)用遮光板遮住太陽(yáng)的直接輻射,此時(shí)感應(yīng)器感應(yīng)的就是天空散射輻射。遮光板是一塊直徑與玻璃罩相等的圓形板,兩面均涂成黑色,其板長(zhǎng)為板面直徑的5.7倍,從而使感應(yīng)面中心與遮光板構(gòu)成的圓錐角為10°×系數(shù)back凈全輻射的觀測(cè)
在一定高度的水平面上,測(cè)量來(lái)自上下兩方面的全輻射差額,所用的儀器稱為凈輻射表
測(cè)量原理:凈輻射表由上下兩片涂黑感應(yīng)面與熱電堆組成,凈輻射表的兩片感應(yīng)面,緊貼在繞線型熱電堆的上下接點(diǎn)上。當(dāng)感應(yīng)部分(兩面)接收到不同的輻射量時(shí),使得熱電堆上下端產(chǎn)生溫差,測(cè)量熱電堆輸出的電訊號(hào),經(jīng)過(guò)換算就可以得出凈輻射3、凈全輻射的觀測(cè)使用時(shí)的注意事項(xiàng):1、由于一般玻璃罩只能透過(guò)短波輻射,而凈輻射表要感應(yīng)的全輻射,因此感應(yīng)面上不能加蓋玻璃罩2、薄膜罩使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng),容易臟污和老化,紫外線強(qiáng)和污染嚴(yán)重將大大降低罩的透過(guò)率,因測(cè)要經(jīng)常維護(hù)薄膜罩清潔并定期更換,才能保持其測(cè)量精度3、使用聚乙烯薄膜罩的凈輻射表,應(yīng)定期與標(biāo)準(zhǔn)儀器進(jìn)行對(duì)比,求出換算系數(shù),就能較精確地計(jì)算出凈輻射4、凈輻射表還有充氣裝置,通過(guò)兩根細(xì)氣管給薄膜罩提供干燥氣體,排除罩內(nèi)濕氣,并保持罩的半球形4.長(zhǎng)波輻射的觀測(cè)長(zhǎng)波輻射用長(zhǎng)波輻射表測(cè)量長(zhǎng)波輻射表的構(gòu)造、外觀與總輻射表基本相合,由感應(yīng)件、玻璃罩和附件等組成硅單晶玻璃罩阻隔3μm以下的短波輻射紫外輻射的觀測(cè)紫外輻射分三個(gè)亞區(qū):
UV-A:0.315~0.400μm(對(duì)生物無(wú)明顯影響,在地表其強(qiáng)度不隨O3含量而變化)
UV-B:0.280~0.315μm(對(duì)生物健康有影響,隨O3減少而增大,最為關(guān)注)
UV-C:0.100~0.280μm(在大氣層中被完全吸收,地面觀測(cè)不到)測(cè)量原理不是基于輻射的熱效應(yīng)(與前不同)基于電離效應(yīng)、光電效應(yīng)或攝影感光TUVR總紫外輻射表0.295-0.385μm范圍內(nèi)較準(zhǔn)確輻射自動(dòng)觀測(cè)儀
輻射自動(dòng)觀測(cè)儀,由輻射表(傳感器)與采集器組成短波反射輻射表凈全輻射輻射表十、降水和蒸發(fā)
降水從云中降落或從大氣沉降到地面的液態(tài)或固態(tài)的水汽凝結(jié)物,包括:雨、雹、雪、露、霧凇、白霜和霧降水什么樣的現(xiàn)象我們稱之為降水呢?1、降水觀測(cè)?
降水量降水強(qiáng)度2、降水量的定義?
降水量是指從天空降落到地面上的液態(tài)或固態(tài)(經(jīng)融化后)降水,未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、匯聚和流失而在水平面上積聚的深度。以mm為單位,取一位小數(shù)。純霧、露、霜、霧淞、吹雪、冰針的量按無(wú)降水處理,當(dāng)其與降水伴見(jiàn)時(shí)也不扣除其量3、降水強(qiáng)度?降水強(qiáng)度:指單位時(shí)間的降水量
降水強(qiáng)度分類:降水根據(jù)強(qiáng)度大小可分為4類小雨(0.1—2.5mm/h)中雨(2.6—8.0mm/h)大雨(8.1—15.9mm/h)暴雨(>16.0mm/h)
或/天(1)雨量器雨量器由承水器(漏斗)、儲(chǔ)水桶(外桶)、儲(chǔ)水瓶組成,并配有與其口徑成比例的專用量杯。目前我國(guó)所用的雨量器承水口為314cm2。5、測(cè)定降水量的主要儀器?雨量器缺點(diǎn)完全人工操作必須在降水后才能進(jìn)行測(cè)量------無(wú)法實(shí)現(xiàn)氣象觀測(cè)的自動(dòng)化與遙測(cè)化(3)翻斗式遙測(cè)雨量計(jì)基本組成翻斗式遙測(cè)雨量計(jì)是由感應(yīng)器、記錄器和電源組成的有線遙測(cè)雨量?jī)x器。感應(yīng)器由承水器、上翻斗、計(jì)量翻斗、計(jì)數(shù)翻斗、干簧管等組成。記錄器由計(jì)數(shù)器、記錄筆、自記鐘、控制線路板等構(gòu)成稱重式雨量計(jì)4、引起降水量觀測(cè)的誤差有哪些?雨水濺失大到暴雨時(shí),1-2%蒸發(fā)損失單次觀測(cè)誤差0.3-0.5mm風(fēng)造成的誤差風(fēng)是造成降水測(cè)量誤差的主要原因,誤差占總降水量的10%以上蒸發(fā)量的觀測(cè)1.蒸發(fā)量2.測(cè)定蒸發(fā)量的主要儀器(1)小型蒸發(fā)器(2)E-601B型蒸發(fā)器(3)超聲蒸發(fā)傳感器3.蒸發(fā)量觀測(cè)存在的問(wèn)題蒸發(fā)與蒸發(fā)量蒸發(fā)?蒸發(fā)是指溫度低于水的沸點(diǎn)時(shí),水汽從水面、冰面或其它含水物質(zhì)表面逸出的過(guò)程蒸發(fā)量?由于蒸發(fā)而消耗掉的水層厚度以mm為單位,取一位小數(shù)3、測(cè)定蒸發(fā)量的主要儀器(1)小型蒸發(fā)器
小型蒸發(fā)器為一口徑20±0.0
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