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目录 1

序 1

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

作者序 3

1.3　探测仪器 3

1.4　探测方法 5

参考文献 7

2.1　ITS-90 8

第二章　温度的测量 8

2.2　测温元件 11

2.2.1　液体玻璃温度表 11

2.2.2　热电偶温度表 15

2.2.3　金属电阻温度表 18

2.2.4　热敏电阻温度表 20

2.3　测温元件的热滞效应 26

2.3.1　表示热滞的参量——热滞系数 26

2.3.2　环境温度恒定时的滞差 27

2.3.3　环境温度呈线性变化时的滞差 27

2.3.4　环境温度呈周期性变化时的滞差 28

2.3.5　热滞系数和风速的关系 29

2.4.1　百叶箱 30

2.4　气温测量中的防辐射设备 30

2.4.2　阿斯曼通风干湿表 31

2.4.3　防辐射罩 32

参考文献 34

第三章　湿度的测量 35

3.1　湿度的定义和单位 35

3.2　干湿球湿度表 48

3.2.1　基本原理 48

3.2.2　干湿球湿度表系数的特性 49

3.2.3　湿球结冰时的湿度计算公式 52

3.2.4　干湿球湿度表的测湿精度 52

3.3　露点测定法 53

3.4　电学湿度表 58

3.4.1　碳膜湿度片 58

3.4.2　高分子薄膜湿敏电容 59

3.5　光学湿度计 62

3.6　湿度的控制和检定 70

3.6.1　绝对测湿法（称重法） 70

3.6.2　恒湿盐控湿法 71

3.6.3　露点控湿法（双温法） 72

3.6.4　部分压力法 74

附注 74

参考文献 74

4.1.1　作用原理 76

4.1　水银气压表 76

第四章　气压的测量 76

4.1.2　动槽式水银气压表 77

4.1.3　定槽式水银气压表 78

4.1.4　水银气压表的仪器误差 79

4.2　水银气压表的读数订正 80

4.2.1　气压表读数的温度订正 81

4.2.2　气压表读数的重力订正 82

4.2.3　海平面气压 83

4.3　气压表的安置和观测方法 84

4.3.1　气压室 84

4.4　空盒气压表和气压计 86

4.3.2　气压表的读数步骤 86

4.5　振筒式压力传感器 92

4.6　沸点气压表 94

4.7　气压表的基准 96

参考文献 98

第五章　气流的测量 99

5.1　风向的测量 100

5.1.1　风向标 100

5.1.2　风向标的动态特性 103

5.1.3　风向标平衡重锤对风向标动态特性的影响 106

5.1.4　风向连续变动环境中的风向标动态响应 107

5.1.5　风向标动态参数的选择 109

5.2.1　风杯风速计的感应原理 110

5.2　旋转式风速计 110

5.2.2　风杯风速计的惯性 112

5.2.3　风车风速计和旋桨式风速计 114

5.3　散热式风速计 117

5.4　声学风速计 122

5.5　风速检定设备 126

5.5.1　旋臂机 126

5.5.2　风洞 126

5.5.3　风速检定的测量标准——皮托管 130

参考文献 135

第六章　辐射能的测量 136

6.1　测量内容 136

6.2　辐射能测量基准 139

6.3　太阳直接辐射的测量 141

6.3.1 日射表的遮光筒 141

6.3.2　埃斯川姆补偿式绝对日射表 142

6.3.3　相对日射表 144

6.3.4　太阳直接辐射的分波段测量 145

6.4　短波总辐射的测量 146

6.4.1　测量原理 146

6.4.2　仪器的改进 148

6.5　净辐射和红外辐射的测量 154

6.6　紫外辐射的测量 160

6.7　PACRAD型绝对日射表 162

参考文献 164

第七章　天气现象的仪测 165

7.1　降水量的测量 165

7.2　激光云高仪 171

7.3　能见度仪 173

7.3.1　透射式能见度仪 175

7.3.2　散射式能见度仪 178

7.4　闪电定位系统 182

7.5　其他 188

7.5.1　下垫面状况探头 188

7.5.2　电线结冰探测器 189

7.5.3　红外辐射地表温度表 189

参考文献 191

第八章　现代自动气象观测系统 193

8.1　常规自动气象站系统 193

8.1.1　测量仪器 194

8.1.2　数据采集板 196

8.1.3　数字传输方式 201

8.2　水文气象自动站系统 206

8.3　农业气象观测系统 208

8.3.1　烘干失重法 208

8.3.2 中子散射法（Neutron-Scattering Method） 209

8.3.3　时域反射法（Time Domain Refleclometry） 211

8.3.4　张力计法 212

8.3.5　光合有效辐射的测量 214

8.4　微气象观测系统 216

8.4.1　温、湿梯度的测量 217

8.4.2　风速廓线的测量 218

8.4.3　土壤热通量的测量 220

8.5　边界层系留探空系统 223

参考文献 226

第九章　高空风的测量 228

9.1　高空风的观测方法 228

9.2　气象气球 231

9.2.1　概述 231

9.2.2　气球的一般性质 232

9.2.3　气球的上升速度 233

9.2.4　平移气球 244

9.2.5　其他用途的气球 254

9.3　确定气球位置的仪器设备 255

9.3.1　光学测风经纬仪 256

9.3.2　测风雷达 259

9.3.3　无线电经纬仪 267

9.4　高空风的测量 271

9.4.1　单点测风法 271

9.4.2　基线测风法 274

9.4.3　GPS导航测风法 279

9.4.4　高空风测量误差 287

9.5　风廓线雷达 289

参考文献 299

第十章　高空温、湿、压的无线电探空仪探测法 300

10.1　概论 300

10.2　五九型转筒式电码探空仪 304

10.2.1　五九型转筒式电码探空仪的结构 305

10.2.2　五九型转筒式电码探空仪的性能 310

10.2.3　探空仪性能的检查 315

10.3　变低频式探空仪 316

10.4　带GPS测风的无线电探空仪 321

10.5　探空资料的整理及其软件设计 327

10.5.1　标准等压面高度的计算 328

10.5.2　温度、湿度特性层 329

10.5.3　对流层顶的选择 330

10.5.4　软件系统 330

10.6　探空仪的观测误差以及探空仪的对比工作 331

参考文献 337

第十一章　气象雷达 339

11.1　气象雷达的工作原理、组成及其技术指标 339

11.1.1　气象雷达的工作原理 339

11.1.2　气象雷达的组成 340

11.1.3　气象雷达的主要技术指标 346

11.2　各种目标物的回波特征 352

11.2.2　降水、云滴的散射 353

11.2.1　截面的定义 353

11.2.3　大气折射对雷达探测的影响 357

11.2.4　雷达探测过程中电磁波的衰减 360

11.3　回波信号的数据采集及显示 363

11.3.1　回波信号的特征 363

11.3.2　回波信号的平均和气象雷达方程 365

11.3.3　回波信号的数据采集、处理和显示 367

11.3.4　气象雷达的标定 370

11.4　气象多普勒雷达及其应用 376

11.4.1　气象多普勒雷达 376

11.4.2　不模糊速度和不模糊距离 380

11.4.3　多普勒谱 382

11.4.4　气象多普勒雷达的应用 384

参考文献 388

第十二章　气象卫星探测 389

12.1　气象卫星 389

12.2　卫星遥感仪器 392

12.2.1　可见光与红外辐射仪 395

12.2.2　微波辐射计（MSU） 398

12.3　气象卫星接收系统和资料的处理 402

参考文献 406

附录 407

附录A　云的形成与分类 407

附录B　天气现象的分类 414

参考文献 418