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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3

1.4 探测方法5

参考文献7

第二章 温度的测量8

2.1 ITS-908

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 气温测量中的防辐射设备30

2.4.1 百叶箱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

第四章 气压的测量76

4.1 水银气压表76

4.1.1 作用原理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

4.3.2 气压表的读数步骤86

4.4 空盒气压表和气压计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 旋转式风速计110

5.2.1 风杯风速计的感应原理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

8.31 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

11.2.1 截面的定义353

11.2.2 降水、云滴的散射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

附录C 大气探测的新进展418

参考文献423