大气探测学-复习题及答案

1、精选优质文档-倾情为你奉上第1章 绪论1 大气探测学研究的对象、范围和特点是什么？大气探测是对表征大气状况的气象要素、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，并对获得的记录进行整理。研究范围是近地层大气、高空大气以及一些特殊区域的大气（如大气边界层，城市热岛环流，峡谷风场，海陆风场等）。大气探测的特点：随着科学技术的发展，大气探测的要素量和空间范围越来越大。分为近地面层大气探测、高空大气层探测和专业性大气探测。近几十年来，作为主动遥感的各种气象雷达探测和作为被动遥感的气象卫星探测，以及地面微波辐射探测等获得较多信息的大气探测方法，正在逐步进入常规大气探测领域。这些现代大气探测技术

2、应用于大气科学的研究领域，极大的丰富了大气探测的内容。 2 大气探测的发展主要有那几个时期？创始时期。这是在16世纪末发明第一批大气探测仪器以前的漫长时期，这期间发明了相风鸟、雨量器和风压板等，不能对大气现象进行连续记录。地面气象观测开始发展时期。16世纪末，随着气象仪器的发明，开始了气象要素定量测量阶段。高空大气探测的开始发展时期。这时期陆续有人采用系留气球、飞机及火箭携带仪器升空，进行高空大气探测。高空大气探测迅速发展时期。这时期，前苏联、德国、法国、芬兰等国家都开始研制无线电探空仪，以及其他高空探测技术，为高空大气探测事业开辟了新的途径。大气探测的遥感时期。1945年美国首次将

3、雷达应用于气象观测，后来发射了气象火箭和探空火箭，把探测高度延伸到了500千米。大气探测的卫星遥感时期。这个时期，大气探测不仅从根本上扩大了探测范围，也提高了对大气探测的连续性。 3 简述大气探测原理有那几种方法？直接探测。将探测元件直接放入大气介质中，测量大气要素。应用元件的物理、化学性质受大气作用而产生反应作用的原理。遥感探测。根据电磁波在大气中传播过程中信号的变化，反演出大气中气象要素的变化，分为主动遥感和被动遥感。施放示踪物质。向大气施放具有光学或金属性质的示踪物质，利用光学方法或雷达观测其随气流传播和演变规律，由此计算大气的流动状况。模拟实验。有风洞模拟和水槽模拟。风洞模拟

4、大气层边界层风、温及区域流场状况。水槽模拟大气层环流、洋流、建筑物周围环境流场特征。可调控温度场，模拟大气边界层的温度层结。 4 大气探测仪器的性能包括那几个？精确度。即测量值与实际值的接近程度。又包括仪器的精密度和准确度。精密度考察的是连续测量值彼此相互间的接近程度。准确度考察的是测量值与实际值的接近程度。探测仪器的精确度取决于感应元件的灵敏度和惯性。灵敏度。即单位待测量的变化所引起的指示仪表输出的变化。惯性（滞后性）。即仪器的动态响应速度。具有两重性，大小由观测任务所决定。分辨率。即最小环境改变量在测量仪器上的显示单位。量程。即仪器对要素测量的最大范围。取决于所测要素的变化范围。

5、 5 如何保证大气探测资料的代表性和可比性？代表性分为空间代表性和时间代表性。要保证大气探测资料的空间代表性，原则上要确定台站地形具有典型性。站址的选择、观测站的建立要防止局地地形地物造成大气要素不规则变化。一般说来，平原地区的台站资料代表性较好，山区、城市台站资料代表性较差。要保证时间代表性，则要保证大气要素观测的同时性。要保证大气探测资料的可比性，则要求观测时间、观测方法、仪器类型、观测规范、站台地理纬度、地形地貌条件等的一致性。 第2章 云的观测1 叙述积状云、层状云、波状云的基本特征。积状云：积状云包括积云，积雨云和卷云，积状云一般个体比较明显，云块之间多不相连；层状云：层状

6、云包括卷层云，高层云，雨层云和层云，它们的共同特征是云体均匀成层； 波状云：波状云包括卷积云，高积云和层积云，它们的共同特征是云块常成群，成行，呈波状排列。2 叙述卷积云与高积云、高积云与层积云各有何异同？卷积云与高积云共同点：云块比较小，一般成群，成行，呈波状排列；不同点：卷积云呈白色细鳞片状，像微风吹拂水面而成的小波纹；而高积云在厚薄，形状上有很大差异，薄的云呈白色，能见日月轮廓，厚的云呈暗灰色，日月轮廓分辨不清，常呈扁圆状，瓦块状，鱼鳞片或水波状的密集云条。高积云与层积云 共同点：云块在厚薄，形状上都有很大差异，云块一般成群，呈层，呈波状排列； 不同点：高积云云块较小，轮廓分明常呈扁圆状

7、，瓦块状，鱼鳞片或水波状的密集云条，层积云云块一般较大，有的成条，有的成片，有的成团；高积云薄的云块呈白色，能见日月轮廓，厚的云块呈暗灰色，日月轮廓分辨不清，层积云常呈灰白色或灰色，结构比较松散，薄的云块可辨太阳的位置。3 叙述卷层云与高层云、高层云与雨层云、雨层云与层云有何异同？卷层云与高层云 相同点：云体均匀成层； 不同点：卷层云呈透明或乳白色，透过云层日月轮廓清楚，地物有影，常有晕的现象；高层云呈灰白色或灰色，运抵常有条文结构，常布满全天；高层云与雨层云 相同点：云体均匀成层，常布满全天； 不同点：高层云呈灰白色或灰色，云底常有条纹结构；雨层云低而漫无定形，能完全遮蔽日月，呈暗灰色，云底

8、常有碎雨云；雨层云与层云 相同点：云体均匀成层； 不同点：云层云低而漫无定形，能完全遮蔽日月，呈暗灰色，云底常伴有碎雨云，层云呈灰色，很象雾；雨层云云层厚度常达到4000-5000米，层云云底很低但不接触地面。4 叙述荚状、堡状、絮状云的形成机理，各代表什么气层状况？荚状云：在山区由于谷地聚集充沛的水汽，受地形抬升作用，常常在山脊上空形成荚状云，另外由于过山气流，或上升、下沉气流汇合而形成的驻波也会产生荚状云，多预示晴天；堡状云：包括堡状层积云和堡状高积云，堡状层积云是由于较强的上升气流突破稳定层之后，局部垂直发展所形成；堡状高积云是由于中云的局部对流强烈而在局部垂直发展而形成的；如果天空出现

9、堡状层积云而且大气中对流持续增强，水汽条件也具备，则往往预示有积雨云发展，甚至有雷阵雨发生；堡状高积云一般预示有雷雨天气；絮状云：絮状云有絮状高积云，是由强烈的湍流作用将使空气抬升而形成，预示将有雷阵雨天气来临。5 叙述碎积云、碎层云、碎雨云的外形与成因有何不同？从外形上看：碎积云通常个体很小，轮廓不完整，形状多变，多为白色碎块；碎层云的云体为不规则的碎片，形状多变，移动较快，呈灰色或灰白色；碎雨云的云体低而破碎，形状多变，移动较快，呈灰色或暗灰色；从成因上看： 碎积云往往是破碎了的或初生的积云，当大气中对流增强时，碎积云可以发展成淡积云，若有强风和湍流时，淡积云的云体会变的破碎，形成碎积云；

10、碎层云往往是由消散中的层云或雾抬升而形成；碎雨云常出现在许层云，积雨云或厚的高层云下，是由于降水物蒸发，空气湿度增大，在湍流作用在下水气凝结而成。6 简述对流云从淡积云Cu hum发展到鬃积雨云Cb cap的物理过程。淡积云cu hum云体不大，轮廓清晰，底部较平，顶部呈圆弧形突起，垂直发展不旺盛，云底较扁平；当大气对流运动增强时，淡积云向浓积云发展此时轮廓仍然清晰，云底仍然较平，但云体个体高大而且底部比较阴暗，云的垂直发展旺盛，垂直高度一般大于水平宽度，顶部的圆弧形开始重叠突起，变得象花椰菜的样子；当对流继续增强，云继续垂直发展，云顶就开始冻结，云顶花椰菜形的轮廓渐渐模糊，即形成了秃积雨云，

11、此时云的丝絮状就够还不太明显，云体的其余部分仍有浓积云的 特性；到积雨云发展的成熟阶段会形成鬃积雨云，它的云顶呈白色，丝絮状结构明显，常呈马鬃状和铁砧状，底部阴暗，气流混乱。以上就是从淡积云Cu hum浓积云Cu cong 秃积雨云Cb calv鬃积雨云Cb cab 的过程。第3章 能见度的观测1 影响能见度的因子有哪些？影响能见度的因子有大气透明度、目标物和背景的亮度对比和观测者的视力指标对比视感域。大气透明度是影响能见度的主要因子。大气中的气溶胶粒子通过反射、吸收、散射等机制削弱光通过大气的能量。导致目标物固有亮度减弱。所以，大气中杂质愈多，愈浑浊，能见度就愈差。在大气中目标物能见与否，取

12、决于本身亮度，又与它同背景的亮度差异有关。比如，亮度暗的目标物在亮的背景衬托下，清晰可见；或者亮的目标物在暗的背景下，同样清晰可见。表示这种差异的指标是亮度的对比值K。 在白天当，当K=0时，难以准确辨别目标物。当K逐渐增大，即亮度差异逐渐增大，当K值增大到某一值时，才能准确地辨别目标物。这个亮度对比值叫做对比视感域，用表示。2 气象能见度的定义是什么？影响目标物能见度的因子很多，而气象工作中，需要能见度只反映大气透明状况，这就必须选定和统一实行某种观测方法，以固定其它因子，使测定的最大水平能见距离只表达大气透明程度的单一因子影响。这样测出的能见度是气象能见度。气象能见度分白天气象能见度和夜间

13、气象能见度。第4章 天气现象的观测1连续性、间歇性和阵性降水，应按那些特征进行判断？a)连续性：雨或雪不间断地下，而且比较均匀，强度变化不大，一般下的时间长，范围广，降水量也比较大。b)间歇性：雨或雪时下时停，或强度有明显变化，但变得比较缓慢。下的时间时短时长。c)阵性：骤降骤停或强度变化突然，下降速度快，强度大，但往往时间不长，范围也不大。2如何区别吹雪和雪暴？吹雪是本地或附近有大量积雪时，强风将积雪吹起所致。能见度<10km。雪暴是本地或附近有大量积雪，强风将地面积雪成团卷起，不能分辨是否在降雪，能见度<1km。区别就在雪暴不能分辨是否在降雪，且能见度有差别。3阐述浮尘与霾；霾

14、与轻雾；浮尘、扬沙和沙尘暴间的区别。 形成浮尘的沙尘是由远处传播而来，而霾不是。一般浮尘的能见度更小，并且垂直能见度也不大。霾常出现在干燥时期，浮尘不一定。霾由大量极细微沙尘均匀漂浮在空气中，使空气混浊，能见距离<10km。常出现在气团稳定较干燥时期。浮尘出现在冷空气过境前后无风或风小时，由远处沙尘经高空气流传播而来。或由 或 天气过后尚未下沉的沙尘浮游在空中所致。能见距离小于1km，垂直能见度也很差。霾和轻雾的组成不同，霾是大量沙尘漂浮在空气中，而轻雾是由水滴组成。并且霾常出现在气团稳定较干燥时期，而轻雾不一定。轻雾由细小水滴组成的稀薄雾幕。水平能见距离<10km。呈灰白色。早晚

15、较多出现。浮尘是由远处沙尘经高空气流传播而来，或由扬沙、沙尘暴天气过后尚未下沉的沙尘浮游在空中所致。而扬沙、沙尘暴则是由本地或附近的沙尘被吹起所致。浮沉出现在风较小时，但扬沙和沙尘暴出现时风力较大，沙尘暴还常伴有强对流或雷雨过境。一般说来，浮尘和沙尘暴天气的能见度比扬沙更小。扬沙由于本地或附近的沙尘被吹起，使能见度显著下降，能见距离一般为1-10km。天空混浊，风力较大。在北方春夏，冷空气过镜或空气不稳定时出现。沙尘暴成因与扬沙相似，但能见度<1km。风力很大。常伴有强对流或雷雨过境。第5章 温度的观测1什么叫温标？常用温标有哪几种？如何换标？温标是为了定量地表示温度,而选定的一个衡量温

16、度的标尺。常用温标有：开尔文温标（绝对温标）(K)；摄氏温标 ()；华氏温标(F)。换标公式为： KC换算：； CF换算：； KF换算：；2试述玻璃温度表测温原理。液体玻璃温度表的感应部分是一个充满液体的玻璃球，示度部分为玻璃毛细管。由于玻璃球内的液体的热膨胀系数远大于玻璃，当温度升高时，液体柱升高，反之下降。液柱的高度即指示温度的数值。设0 时表内液体的体积为V0，此时球部和这段毛细管的容积也为V0，当温度升高 时，毛细管中液体柱的长度变化为，则体积的改变量为： 式中 为液体的热膨胀系数; 玻璃球的热膨胀系数;S为毛细管的截面积。将上式改写成 等式左边称作温度表的灵敏度。表示温度改变1引起的

17、液体高度变化，灵敏度高的仪器，刻度精密。3最高最低温度标测温原理。最高温度表：毛细管较细，液体为水银。在玻璃球部焊有一根玻璃针，其顶端伸至毛细管的末端，使球部与毛细管之间的通道形成一个极小的狭缝。升温时，球部水银膨胀，水银热膨胀系数大于玻璃热膨胀系数，水银被挤进毛细管内；但在降温时，毛细管内的水银不能通过狭缝退回到球部，水银柱在此中断。因此，水银柱顶可指示出一段时间内的最高温度。 最低温度表：毛细管较粗，内装透明的酒精，游标悬浮在毛细管中，观测时将游标调整到酒精柱的顶端，然后将温度表平放。升温时，酒精从游标和毛细管之间的狭缝过，游标不动；温度下降时，液柱顶端表面张力使游标向球部方向移动，因此，

18、游标指示的温度只降不升，远离球部的一端将指示出一定时段的最低温度。7说明温度热滞系数的物理意义及特性。物理意义：元件在d 的时间内与周围介质交换的热量为：其中：T:元件温度；：环境温度；S：有效散热面积；h：热交换系数元件得到（或失去）热量后，增（或降）温，则有： 其中C为比热；M为元件的质量。合并上面两式，移项得：令： 为热滞系数，则：的单位为秒。热滞系数特性：元件的热容量越大，散热面积越小，则越大。热交换系数h的大小取决于环境介质性质和通风量。8如何测定温度表的热滞系数?测温元件温度和介质温度的差值降至初始差值的36.8%时的时间为。也就是说 的改变量达到了起始差值的即63.2%时所需要的

19、时间为。这个时间常数在实验中可以用这样的方法来测定： 把温度表加热（或冷却）到高于（或低于）介质温度若干度后，把它放入介质中，然后用秒表测定温度变化到36.8%的时间，这个时间就是该温度表的热滞系数值。9一支热滞系数为100S的温度表，温度30时，观测环境20的空气温度，精度要求为0.1 ，需要多少时间才能观测？解: T-q为感应元件温度与环境温度之差,则: =460.52s8min即约需要8分钟通风后即可读取数据.11气温测量中防止辐射误差方法有主要哪几种？防止辐射误差的方法主要有:1.屏蔽技术:使太阳辐射，地面反射辐射不能直接照射到测温元件上。（百叶箱，各种类型的防辐射罩）;2.增加元件的

20、反射率(热敏电阻涂成白色);3.人工通风,加快元件散热(阿斯曼通风干湿表);4.采用体积小,并具有较大的散热系数的测温元件。第6章 湿度的观测1简述干湿球温度表的测湿原理。由于蒸发，湿球表面不断有耗散蒸发潜热，使湿球温度下降；由于湿球与四周空气有温差，则在稳定平衡时，湿球温度表蒸发支出的热量应等于与四周热空气交换得到的热量： ； 其中，h：热扩散系数;T为干球温度;TW为湿球温度.单位时间通过单位湿球面积蒸发水分的质量：，其中，k：水汽扩散系数式中g为空气的混合比;gs(Tw)为湿球温度TW时的饱和混合比;k为水汽扩散系数.湿球蒸发消耗的热量为：故 其中 称为干湿表系数。 2干湿球温度表A值与

21、哪些因素有关？从A值的定义可知，热扩散系数h和水汽扩散系数k是通风速度的函数，所以，A值必然与风速有关。 d=10mm d=4mm 由上述公式得：A值随风速变化大，风速增加，A迅速减小；但是V>3m/s时，A基本不变；不同类型的温度表A值有差异，但是在风速高的时候，差异很小；元件的特征尺度d越小，A随风速的变化越小。3为什么采用人工通风的干湿球温度表能提高测量精度？因为干湿表系数受风速影响大，如果用人工通风的干湿球温度表，可以保持枫树的稳定从而使A值保持稳定，以减小实验误差。4简述露点仪的测量原理。若使空气通过一个光洁的金属镜面时等压降温，直到镜面上出现露（或霜），读取这瞬间的镜面温度，

22、就是露点（或霜点）温度。如图所示：先降温，镜面出现露点时，记为： 再升温，最后一个露珠消失时，记为： 这是一次完整记录，一般5次取平均：；即得到露点温度。6测量湿度的方法有哪几种？简述原理。（1）干湿球温度表原理为： 其中 A为干湿表系数，（2）毛发湿度表原理为：湿度从0100%时，毛发伸长2.5%，伸长量与湿度变化成正比 ，其中，（3）吸湿称重法 原理为:：利用吸湿剂P2O5吸收一定容积空气中的水汽，只要精确测定空气的容积和吸湿剂的重量变化，即可直接计算出1立方米空气中所含的水量，即： （克/立方米）水汽压： ，同上有： 其中：V：为容器的容积（初始容积）；P0、T0为初始容器内的气压和温度

23、；P1、T1为抽气后容器内的气压和温度；P2、T2为进气后容器内的气压和温度；m2、m1为吸湿后和吸湿前干燥管的质量。（4）光谱吸收法根据空气中水对红外辐射的吸收原理确定空气湿度的方法。主要以两束波长不同的光线，一束波长=1.37m，对水汽有很强的吸收；另一束波长=1.24m（参考光），对水汽不吸收。将两束光线交替通过被测气层，并比较这两束光线的能量，确定大气（含水量）湿度。（5）氯化锂测湿：测量其饱和溶液水汽压与环境水汽压平衡时的露点（6）碳膜湿敏元件根据高分子聚合物吸湿后膨胀，使悬浮于其中的碳粒子接触率减小，元件的电阻增大；反之当湿度降低时，聚合物脱水收缩，使碳粒子相互接触率增加，元件的电

24、阻减小。通过测量元件的电阻值的变化，即可确定大气中的湿度。（7）露点仪原理：若使空气通过一个光洁的金属镜面时等压降温，直到镜面上出现露（或霜），读取这瞬间的镜面温度，就是露点（或霜点）温度，在利用露点计算出当时的大气温度。露点温度的测量： 一般5次取平均先降温，镜面出现露点时，记为：再升温，最后一个露珠消失时，记为：这是一次完整记录 ；第7章 大气压力的观测1.简述动槽式、定槽式水银气压表的观测原理。水银气压表的读数原理为：如图所示，利用一根抽成真空的玻璃管插入水银槽内，由于大气压力的作用，玻璃管内的水银柱将维持一定的高度。当管内水银柱对水银槽面产生的压力与作用于水银槽面的大气压力相平衡时，水

25、银柱将维持一定高度。如果在水银柱旁边树立一标尺，标尺的零点对准水银面，就可直接读取水银柱的高度（），即可求得大气压力（） 式中为温度 时水银密度，为测站纬度为、海拔高度为h处的重力加速度。为了便于比较,国际上统一规定, 以温度为标准,g以纬度为的海平面为标准.如果不在标准条件下,则读得的水银柱高度必须订整到标准条件下。即：因此 其中为温度订正因子，为重力（纬度高度）订正因子；动槽是水银气压表的读数原理为：它的主要特点是标尺上有一个固定的零点。每次读数时，须将水银槽的表面调到这个零点处，然后读出水银柱顶的刻度。在读数时，先读温度表，再调水银面与象牙针相切，再调游标尺与水银柱顶相切，最后读数。读数

26、结束后，将象牙针与水银面断开。定槽式水银气压表的读数原理为：它的水银槽是一个固定容积的铁槽，没有皮囊、水银面调节螺钉以及象牙针。当气压变化时，水银柱在玻璃管内上升或下降所增加或减少的水银量，必将引起水银槽内的水银减少或增加，使槽内的水银面向下或向上变动。即整个气压表的基点随水银柱顶的高度变动。如图所示： 当气压升高1mmHg，表内水银柱上升mm，而槽内水银面同时下降mm，则有 因为水银槽内水银体积的减少，必将等于管内水银体积的增加，即（体积相等）： 式中a为水银柱玻璃管的内横截面积；A为水银槽的内横截面积； a为插进水银槽中的玻璃管尾端的外横截面积。因而有 从上式可看到，定槽式水银气压表的刻度

27、1mm长度将短于1mm，实际等于 ，以补偿气压表水银面基点的变动，这种刻度的标尺又称补偿标尺。2.水银气压表误差主要有哪些？说明原理。仪器误差 由于制造条件的技术及材料的物理特性等因素，导致水银气压表具有一定的仪器误差。气压表主要的仪器误差有：1、仪器基点和标尺刻度不准确；2、真空度不良；3、毛细管液面张力误差：这是由于液面的表面张力所造成的一种指向液体内部的压力。这个压力的大小随液体的种类和液体表面的曲率而变化。在槽式气压表中，这个误差是由于内管的压力比槽部大而产生的一个使水银柱偏低的误差。由拉普拉斯公式，弯曲液面产生的附加压力（压力差）为：式中Ps为毛细管内与槽内弯曲液面的压力差；s为表面

28、的张力系数；R为液面的曲率半经；q 为液面与管壁接触角。压力Ps使得水银气压的读数偏低。偏低值主要随着管的直径d ，液面与管壁接触角而变。d 越大，影响越小；越小，曲率越大，影响越大。设Ps作用下，使水银柱降低了h，则： 式中为水银的密度；g为重力加速度。 温度误差：铜尺的长度随温度变化的伸缩带来的误差。气压表读数的重力误差 还需订正到标准状态下即 其中由于纬度和高度不同，会造成g值的差异。因而重力订正分纬度重力订正和高度重力订正。 6.简述沸点气压计测压原理。将一个装有纯净液体的容器与待测空气相通，将溶液加热到沸点，溶液表面的饱和蒸汽压将达到大气压力的数值，测定它的沸点温度就可计算出大气压力

29、。 大气压力与沸点温度的关系为： 这种方法的优点是将复杂的气压的测量转化为温度的测量。第8章 风的观测1.旋转式风速表主要有哪几种？简述它们的测量原理。旋转风速表的感应部分是一个固定在旋转轴上的感应部件，固定在旋转轴上。在稳定的风力作用下，感应部件受到扭力矩而开始旋转，转速与风速成一定关系。因此，测量转速可以得到风速。感应部件有风杯式和螺旋桨式两种，风杯式绕竖直轴转，螺旋桨式则安装在支架的水平轴上，支架可绕竖直轴，随风向变化转动。旋转风速表主要有以下几种：. 蜗杆风速表：根据齿轮转速与风速的关系，测量转速，得到风速；. 电感式旋转风速表：将转速转化为电感、电压来测量；. 光电式旋转风速表：将转

30、速测量转化为光电频率的测量；. 悬浮式旋转风速表：将光电式旋转风速表的转轴悬浮起来，减小摩擦。2.简述直热式热线微风仪的测量原理。直热式热线风速仪的感应部分是一根直径约为5-10mm的铂金属丝，紧绷在支架上，长度约几个至20mm。由于较大的电流流经铂丝，它的温度要比环境空气温度高200-500。直热式热线风速仪的铂金属丝，一丝两用，它既用来感应风速，又以它的电阻值确定热线的温度，它的感应方程为：第9章 高空风的观测1.简述经纬仪气球测风原理。气球以速度w上升，测得方位角(相对正北)、仰角。在t时刻气球上升的高度为：H=wt气球在水平方向上的投影距离为：L=Hctg。水平风速为：v=L/t假如连

31、续测量，测得多组数据。第i个点处测得i、i，则可得 双经纬仪测风是在已知基线长度的两端，架设两架经纬仪同步观测，分别读出气球的仰角、方位角，利用三角法或矢量法计算气球高度和风向风速。2.单经纬仪测风的优缺点有哪些？优点：测量简单，节省人力；缺点：有上升下沉气流时，会使气球上升速度偏大或偏小，并且气球本身上升速度在不同高度有变化。第10章 辐射能的观测1 气象辐射能的测量项目有那些？ 短波辐射： （1）太阳短波辐射通量 太阳直接辐射S：垂直于太阳入射光的辐射通量。 （2）水平面太阳直接辐射 h=太阳高度角 z=天顶矩 （3）散射辐射D：太阳辐射经过大气或云的散射，以短波形式到达地面的辐射通量。

32、（4）总辐射 Q 太阳直接辐射S´和天空散射辐射D到达水平面的总量，即： Q=S´+D 白天太阳被云遮蔽时， Q=D，夜间Q=0 （5）短波反射辐射 Rk 总辐射到达地面后被下垫面（地表）向上反射的那部分短波辐射分量Rk ；下垫面的反射率表示为： Ak=Rk/Q 地球长波辐射通量 （1） 大气长波辐射通量L，也称大气逆辐射； (10.4) ea为大气的比辐射率；s斯蒂芬-波尔兹曼常数； 为大气温度。（2）地表长波辐射通量L es为地表的比辐射率；s斯蒂芬-波尔兹曼常数；为地表的温度。（3）全辐射 短波辐射和长波辐射之和，称为全辐射。净辐射（辐射平衡） 向下的短波辐射、长波辐

33、射之和与向上的短波辐射、长波辐射之和的差值，即夜间，短波辐射为0，则：第11章 降水和蒸发的观测1我国气象台站降水观测包括哪三个要素？它们的单位是什么？降水量：降落在地面上未经蒸发、渗透或流失的液态或固态降水的积水量。以积水的深度表示，单位为mm，取一位小数。 降水时数：降水持续的时间，以h,min为单位。降水强度：单位时间内的降水量，以mm/h为单位。2降水观测的仪器主要有哪三种？简述测量原理？降水观测的仪器主要有雨量器、虹吸式雨量计、翻斗式雨量计。 雨量器原理：包括：（1）雨量筒：用于承接降水量；（2）雨量杯：用于测量降水量；若承接口的半径为R，量杯的半径为r，则降水量1mm时，在量杯中应

34、为hmm，即： 我国现用的雨量器R=10cm,r=2cm。由此可知，桶内积水深度为1mm时，量杯内水深为25mm，因此，可将量杯上每2.5mm刻制一条线，代表降水量为0.1mm。虹吸式雨量计的测量原理包括：承接口、漏斗、自记系统（自计钟、自记纸、自记笔）、浮子、浮子室、虹吸管、盛水器等。当有液体降水时，降水从承接口经漏斗进入浮子室。浮子室是一个圆桶容器，内装浮子，外接虹吸管，降水使浮子上升，带动自记笔在钟筒自记纸上画出记录曲线。当自记笔尖升到自记纸刻度的10mm时，浮子室内的水恰好上升到虹吸管顶端，虹吸管开始迅速排水，使自记笔尖回到刻度“0”线，重新开始记录。因此，自记曲线的坡度可以表示降水强度。翻斗式雨量计的测量原理翻斗式雨量计由感应器、记录器、电源组成;感应器安装在室外，由承接器、上翻斗、计量翻斗、 计数翻斗、干簧管组成;记录器安装在室内由:计数器、记录系统、电路控制系统组成;感应器的工作过程是,承接器中收集的降水通过漏斗进入上翻斗