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第一章 引言 1

1.1 大气探测的发展概况 1

1.2 探测原理 2

1.3 探测仪器 2

1.4 探测方法 3

第二章 温度的测量 5

2.1 ITS-90温标 5

2.2 测温元件 7

2.2.1 液体玻璃温度表 7

2.2.2 热电偶温度表 9

2.2.3 金属电阻温度表 11

2.2.4 热敏电阻温度表 13

2.3 测温元件的热滞效应 17

2.3.1 表示热滞的参量——热滞系数 17

2.3.2 环境温度恒定时的滞差 17

2.3.3 环境温度呈线性变化引起的滞差 18

2.3.4 环境温度呈周期性变化时的滞差 18

2.3.5 热滞系数和风速的关系 19

2.4 气温测量中的防辐射设备 19

2.4.1 百叶箱 20

2.4.2 阿斯曼通风干湿表 20

2.4.3 防辐射罩 21

第三章 湿度的测量 25

3.1 湿度的定义和单位 25

3.2 干湿球湿度表 33

3.2.1 基本原理 33

3.2.2 干湿球湿度表系数的特性 34

3.2.3 湿球结冰时的湿度计算公式 36

3.2.4 干湿球温度表的测湿精度与气温的关系 36

3.3 露点测定法 37

3.4 电学湿度表 40

3.4.1 碳膜湿度片 40

3.4.2 高分子薄膜湿敏电容 42

3.5 光学湿度计 44

3.6 湿度的控制和检定 49

3.6.1 绝对法（称重法）测湿 49

3.6.2 恒湿盐控湿法 50

3.6.3 露点控湿法（双温法） 50

3.6.4 部分压力控湿法 51

附注 51

第四章 气压的测量 52

4.1 水银气压表 52

4.1.1 作用原理 52

4.1.2 动槽式水银气压表 53

4.1.3 定槽式水银气压表 54

4.1.4 水银气压表的仪器误差 54

4.2 水银气压表的读数订正 55

4.2.1 气压表读数的温度订正 56

4.2.2 气压表读数的重力订正 57

4.2.3 海平面气压 57

4.3 气压表的安置和观测方法 58

4.3.1 气压室 58

4.3.2 气压表的读数步骤 59

4.4 空盒气压表、气压计 60

4.5 振筒式压力传感器 64

4.6 沸点气压表 65

4.7 气压表的基准 66

第五章 气流的测量 68

5.1 风向的测量 69

5.1.1 风向标 69

5.1.2 风向标的动态特性 71

5.1.3 风标平衡锤对风标动态特性的影响 73

5.1.4 风向连续变动环境中的风向标动态响应 73

5.1.5 运转风标动态参数的选择 74

5.2 旋转式风速表 75

5.2.1 风杯风速计的感应原理 75

5.2.2 风杯风速计的惯性 77

5.2.3 风车风速表和旋桨式风速表 78

5.3 散热式风速表 80

5.4 声学（超声）风速表 85

5.5 风速检定设备 89

5.5.1 旋臂机 89

5.5.2 风洞 89

5.5.3 风速检定的测量标准——皮托管 92

附注 94

第六章 辐射能的测量 95

6.1 测量内容 95

6.2 辐射测量基准 97

6.3 太阳直接辐射测量 98

6.3.1 日射表的遮光筒 98

6.3.2 埃斯川姆绝对日射表 99

6.3.3 相对日射表 100

6.3.4 太阳直接辐射的分波段测量 101

6.4 短波总辐射的测量 102

6.4.1 测量原理 102

6.4.2 仪器的改进 103

6.5 净辐射和红外辐射的测量 107

6.6 紫外辐射的测量 111

6.7 PACRAD型绝对日射表 113

6.8 日照时数的观测和日照计 114

附注 116

第七章 天气现象的仪测 117

7.1 降水量及其性质的观测 117

7.2 激光云高仪 122

7.3 能见度仪 124

7.3.1 透射式能见度仪 126

7.3.2 散射式能见度仪 127

7.4 闪电定位系统 130

7.5 其他 135

7.5.1 下垫面状况探头 135

7.5.2 电线结冰探测器 135

7.5.3 红外辐射地表温度表 136

7.6 蒸发的观测 137

第八章 现代自动气象观测系统 139

8.1 常规自动气象站系统 139

8.1.1 测量仪器 139

8.1.2 数据采集板 141

8.1.3 数字通信方式 143

8.1.4 数据采集软件 147

8.2 水文气象自动站系统 148

8.3 农业气象观测系统 150

8.3.1 烘干失重法 150

8.3.2 中子散射法（neutron-scattering method） 150

8.3.3 时域反射法（tine domain refleclometry） 151

8.3.4 土壤水势测量的张力计法 152

8.3.5 光合有效辐射的测量 154

8.4 微气象观测系统 156

8.4.1 温、湿梯度的观测 156

8.4.2 风速廓线的观测 157

8.4.3 土壤热通量的观测 158

8.5 边界层系留探空系统 160

8.6 总线型自动气象站 163

8.6.1 一线总线（1-Wire）技术和一线总线网 163

8.6.2 总线器件的编码 164

8.6.3 一线总线型自动气象站 164

第九章 高空风的测量 171

9.1 高空风的观测方法 171

9.2 气象气球 173

9.2.1 概述 173

9.2.2 气球的一般性质 173

9.2.3 气球的上升速度 174

9.2.4 平移气球 182

9.2.5 其他用途的气球 188

9.3 确定气球位置的仪器设备 189

9.3.1 光学测风经纬仪 189

9.3.2 测风雷达 191

9.3.3 无线电经纬仪 198

9.4 高空风的测量 201

9.4.1 单点测风法 201

9.4.2 基线测风法 203

9.4.3 GPS导航测风法 206

9.4.4 高空风测量误差 212

9.5 风廓线雷达 213

第十章 高空温、湿、压的无线电探空仪探测法 221

10.1 概论 221

10.2 GZZ型转筒式电码探空仪 224

10.3 变低频式探空仪 227

10.4 国产新型数字式（GTS1型）探空仪 233

10.5 带GPS测风的无线电探空仪 235

10.6 探空资料的整理及其软件设计 239

10.6.1 标准等压面高度的计算 240

10.6.2 温度、湿度特性层 240

10.6.3 对流层顶的选择 241

10.6.4 规定层风的计算 241

10.6.5 最大风层的选择 242

10.7 探空仪的观测误差以及探空仪的对比工作 242

10.8 基准探空仪 245

第十一章 气象雷达 247

11.1 天气雷达测量原理、组成及其技术指标 247

11.1.1 天气雷达的定位原理 247

11.1.2 天气雷达强度测量原理 248

11.1.3 天气雷达速度测量原理 250

11.1.4 脉冲多普勒雷达组成 252

11.1.5 天气雷达主要技术指标 255

11.2 气象雷达信号与数据处理 259

11.2.1 回波平均功率 259

11.2.2 径向速度和速度谱宽 261

11.3 影响气象雷达探测的因素 262

11.3.1 多普勒雷达测距测速约束 262

11.3.2 大气折射对雷达探测的影响 263

11.3.3 雷达探测过程中电磁波的衰减 265

11.4 其他气象雷达 267

11.5 激光雷达以及遥感大气气溶胶 267

11.5.1 大气探测激光雷达的种类 268

11.5.2 激光雷达的主要性能 269

11.5.3 微脉冲激光雷达 270

11.5.4 激光雷达探测大气气溶胶的资料处理和反演 272

11.5.5 微脉冲激光雷达气溶胶的监测结果 274

第十二章 气象卫星探测 277

12.1 气象卫星 277

12.2 卫星遥感仪器 279

12.2.1 可见光和红外辐射仪 281

12.2.2 微波辐射计（MSU） 284

12.3 气象卫星接收系统和资料的处理 286

附录A 云的形成与分类 289

附录B 天气现象的观测 294

习题 296

参考书籍和文献 300

名词索引中英文对照 304