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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