气象仪器PPT第1章 概述.pptVIP

LOGO LOGO 仪器科学与技术系 气 象 仪 器 Company Logo 气象仪器 第1章 气象仪器发展概况 * * 1.1气象仪器发展概况 1.2 地面气象观测项目及仪器种类 1.3 地面气象仪器性能要求 1.4 本书主要内容 1.1气象仪器发展概况 * * 1、早期的气象观测 人类的生产、生活、出行，特别是农业、航海、渔业等与气象有着密切的关系，早在三千多年前，殷墟甲骨文中就有关于天气现象的记载，如雨、雪、雹、雾、雷电等，这一时期对气象的观测处于原始阶段，只是目测现象的记录和应用。 利用仪器对天气现象进行观测在人类历史上则较晚，而且早期主要是简单的器测，如公元前二世纪，我国有利用木炭重量的变化和琴弦的伸缩来测量大气湿度,后来出现了观测风的向简单仪器，如铜制和木制的风向器，时间大概在公元七世纪的唐朝。雨量器在我国的明朝永乐年间(1424年前后)，统一颁发到全国，用来报告各地的雨量大小。 气象仪器的发展主要是从十六世纪以来的三、四百年时间里逐步发展起来的，最先发明出来的仪器，一般认为是伽利略在1600年左右制作的玻璃管温度表。 1643年左右，发明了水银气压表，用一根玻璃管插入水银槽中制成了气压表，大气压力使汞柱在顶端为真空的玻璃管中上升了约76厘米，这段汞校的重量就等于玻璃管截面上的大气压力，这就是今日常用的水银气压表的原理。 1.1 气象仪器发展概况 * * 2、典型气象仪器的发展 典型的温度和气压观测仪器主要是17-19世纪发明的。 1620年，荷兰人发明了酒精温度计 1643年德国人发明水银温度计，1742年制定了摄氏温标。 1643年意大利人发明了水银气压计 1810年法国人发明了福丁式水银气压计，1877年德国人发明了自记式水银气压计。 1769年德国人发明了湿度计 1783年瑞士人发明了毛发湿度计 1799年法国人发明了干湿球温度计 1854年法国人制成露点计 1887年德国人发明通风干湿计。 1892年英国人发明了达因式风速仪。 1889年德国人设计了简单、方便的翻斗式雨量仪，沿用至今，虽然有修改，但仍是气象观测降水量的重要观测仪器。 1.1气象仪器发展概况 * * 3、气象雷达和气象卫星应用于气象观测 天气雷达： 二次世界大战后，雷达技术引入到气象部门，成为气象观测云、雨变化的一种新的手段，用于此种目的的雷达被称为天气雷达。在大气科学领域中逐渐形成丁一个新的分支学科——雷达气象学。 早期的气象雷达是由军用雷达改造而成，二次大战中发现微波波段的雷达在监测飞机、舰艇等军用目标的同时，云雨会对其造成较大的干扰，相反微波雷达探测云、雨的能力则为探测降水天气状况及未来变化提供了非常有用的信息。战后，雷达探测云的的能力得到重视．将战争中应用的雷达经过改造，专门用于云雨和降水天气的监测。美国较早将退役的军用雷达改造成气象等雷达并组网观测降水和云体的结构变化，用于短期降水和对流天气的监测和预报。利用云、雨对电磁波的散射、衰减及回波信号涨落等进行研究，可以分析并对天气进行监测和预报。上世纪50年代一些国家先后建立了雷达气象观测网。我国天气雷达是从20世纪60年代由国外引进开始，并进行了天气雷达的研制，如我国自主研制的711雷达(x波段，1968年)、713雷达(c波段，1978年)等，在气象业务系统中起到了重要作用。目前的气象雷达向着数字化方向发展，采用多普勒原理和偏振理论探测云、雨、风、冰雹等。 1.1气象仪器发展概况 * * 3、气象雷达和气象卫星应用于气象观测 气象卫星： 1958年美国发射的人造卫星开始携带气象仪器， 1960美国首先发射了第一颗人造试验气象卫星，到目前为止，全世界已有数百颗气象卫星，已经形成了一个全球性的气象卫星网。我国1988发射了第一颗气象卫星—“风云一号”气象卫星。 气象卫星观测的主要方面是拍摄卫星云图、云顶温度、云顶状况、云量和云内凝结物，陆地表面状况，如冰雪和风沙，以及海洋表面状况如海洋表面温度、海冰和洋流等，大气中水汽总量、湿度分布、降水区和降水量的分布，大气中臭氧的含量及其分布，太阳的入射辐射、地－气体系对太阳辐射的总反射率以及地气体系向太空的红外辐射等。 1.1 气象仪器发展概况 * * 4、自动气象观测----自动气象站 随着电子技术、传感器技术、智能仪器和通信技术的发展，地面气象仪器逐步向自动气象站的方面发展，通过自动气象站完成多种气象要素的数据自动采集、传输、记录和处理。 1.2 地面气象观测项目及仪器种类 * * 1、气象观测要素 不同国家要求气象观测的项目有些差别，我国对气象观测项目及观测时间等也有相应的规定。不同的气象站观测的项目会多少有些差别，主要有云、能见度、天气现象、气压、空气的