气象仪器和观测方法指南部分
一、填空
1、CIMO是指：仪器和观测方法委员会；RIC是指区域仪器中心。
2、良好的观测实践需要熟练的技能、培训、装备和支持。
3、全球观测系统由地基子系统和空间子系统组成。
4、测站的位臵必须准确地获知并记录。测站的坐标包括纬度、经度和海拔高度。
5、观测场地和仪器应该定期维护。日常的维护计划包括：观测场地的定期治理、按照生产厂的推荐对自动仪器的进行校验。
6、工作标准器通常由参考标准器标准器校准。
7、标准状态下，冰点的绝对温度为To= 273.15 K ，水的三相点绝对温度T= 273.16 K，标准重力Gn= 9.80665M/S2，0摄氏度时水银的密度= 1.35951*104KG/M3。
8、误差是指测量的结果减去被测量的真值，它通常由系统误差和随机误差组成。
9、物质的任何物理性质如果是温度函数，都可作为温度表的依据。气象温度表中最广泛应用的性质是热膨胀和电阻随温度的变化。
10、玻璃液体温度表是利用一种纯液体相对于其玻璃容器不同的膨胀来指示温度的，温度表在进行刻度之前，应当进行适当的退火处理以减少玻璃老化引起的缓慢变化。
11、电测温度表最常用的传感器是电阻元件、热敏电阻和热电偶。
12、WMO的有关委员会规定对于气压测量，要求的目标准确度为 0.1 hPa ，报告的分辨率为 0.1 hPa ，传感器时间常数为20S ，输出平均时间为 1min 。
13、气象上通常使用水银气压表、电子气压表或沸点气压表测量气压。
14、清除洒落水银的两种常用方法是采用合适的抽气收集系统和使水银被吸附/汞齐化于粉末上。
15、电子气压表的准确度取决于校准准确度，气压表温度补偿的效果以及气压表校准值的漂移。
16、加热式盐类溶液法测量湿度最常用的盐类溶液是氯化锂。
17、湿度测量一级标准器常采用称重测湿法，工作标准器或参考标准器采用凝结法方法。
18、风速是由许多在时、空上随机变化的小尺度脉动叠加在大尺度规则气流上的一种三维矢量。
19、在平坦开阔地域上，测风仪器的标准安臵高度是地面以上10 m。开阔地域的定义是风速表与任何障碍物之间的距离至少是障碍物高度的10倍。
20、风的观测要进行安臵修正，修正包括：气流失真、地形修正、非标准的观测高度和粗糙度影响。
21、代表性在降水测量中是特别尖锐的问题。降水测量对仪器的安臵、风和地形等都非常敏感，而描述测量环境历史沿革的资料对降水资料的用户是至为重要的。
22、标准雨量器的主要设计特点是减少或控制风对降水捕捉率的影响。
23 坑式雨量器雨量器用作测量液体降水的标准雨量器；用于固体降水测量的标准雨量器，称之为双栅式比对用标准（DFIR）。
24、量筒应当用具有合适热膨胀系数的透明玻璃或塑料制成，并应清楚地标明它所适用的雨量器类型和尺寸。其直径应小于雨量器受水口直径的33%，直径越小，测量精确度越高。
25、降水量自动记录比人工观测有更好的时间分辨率，而且也能减少蒸发和沾湿误差。
26、在一般应用中，有3种形式的自记雨量计，分别是：称重式雨量计、翻斗式雨量计和浮子式雨量计。其中称重式雨量计适合于所有类型的降水。
27、放射性同位素雪量器是用来测量积雪水当量的总量和或提供密度廓线。这种仪器是基于水、雪或冰能对辐射造成衰减的原理。
28、按照辐射来源可把辐射量分为两类，即太阳辐射和地球辐射。其中光谱范围在0.29-3.0um，称为短波辐射。
29、波长短于400nm的辐射称作紫外辐射，其中对人类健康和环境影响的波段从280nm到 315nm； 100nm 到 280nm 波段由于在大气层中被吸收，地面上是观测不到的。
30、直接太阳辐射用直接辐射表表测量，而散射辐射、反射辐射可以用总辐射表来测量。
31、现代设计的所有的绝对直接辐射表，都采用腔体作为接收器，并且用经过电校准的差分热通量表作为传感器。绝对直接辐射表常用作一级标准。
32、直接太阳辐射的分光谱测量，主要用于确定大气中的浑浊度和大气中气溶胶的光学厚度，同时也用于医学、生物学、农业以及太阳能利用。
33、水平表面从2π球面度立体角接受的太阳辐射，称为总辐射。总辐射表通常使用热电偶、光电、热电或双金属元件作为传感器。
34、测量散射系数一般采用后向散射，前后散射和在一宽角度内的散射的积分三种测量方法。
35、能见度仪的发射器和接收器之间光束传送的距离通常称作基线，可从几米到150m（甚或300m），它取决于所测MOR值的范围和这些测量值的应用情况。
36、影响物体或地表蒸发率的因子，主要可分为气象因子和表面因子，两者皆可限制蒸发率。
37、土壤湿度的测量可用反映土壤中水的质量与体积的土壤含水量与反映土壤水分能量状态的土壤湿度位势的测定来表示。
38、测定湿度位势间接法包括张力表、电阻块和土壤干湿表。
39、除了某些罕见的类型（例如珠母云和夜光云）和偶尔出现的平流层低层的卷云以外，所有的云都限定在对流层中，它们主要是空
气垂直运动的产物。
40、实测云高的方法有气球测云高、探照灯测云高、激光测云仪测云高和旋转光束测云仪测云高等几种。
41、全球臭氧观测系统的测站常规测量和报告的大气臭氧的三个基本特征是：地面臭氧、臭氧总量、臭氧的垂直分布廓线。
42、测量大气中的臭氧有遥感测量和直接现场测量两种方法。
43、大气成分观测需测定的主要变量有：温室气体、臭氧、辐射和光学厚度或大气透明度、沉降的化学组分、反应性气体、放射性气
体、放射性核素。其中温室气体包括：二氧化碳、氟氯烃、甲烷和氧化亚氮。
二、选择（单选或多选）
1、锋面是 B 尺度的气象现象，低压是 C 尺度的气象现象。
A、小
B、中
C、大
D、行星
2、天气观测站典型的必须代表其周围达到 B KM的范围，以便确定中尺度和较大尺度的现象。
A、10
B、100
C、200
D、500
3、气象站海拔高度定义为安装 B 的地面距平均海平面的高度。
A、百叶箱
B、雨量器
C、雨量计
D、温湿传感器
4、所有陆地天气站和主要的气候站至少每 B 检查一次。
A、1年
B、两年
C、6个月
D、3年
5、对于仪器变更或仪器测点变更，WMO规定至少进行 A 的对比观测。
A、1年
B、两年
C、3个月
D、6个月
6、时间常数已定义为温度表显示出一个气温阶跃变化的63.2%所需要的时间。建议在风速为5m/s时，温度表的时间常数值应当在 C 之间。
A、1-2分
B、20-30秒
C、30-60秒
D、10-30秒
7、通常在气象学的研究工作中，当需要温度表有非常小的时间常数（约1或2秒）并能远距离读数和记录时，常选用 A 作温度
传感器。
A、热电偶
B、热敏电阻
C、铂电阻
D、水银
8、下面（ ABD ）等设备出厂时，一般需提供修正证书。
A、玻璃液体温度表
B、电阻温度传感器
C、双金属片温度计
D、水银气压表
9、地区间传递国际温标ITS-90所需要的一级标准温度表常用 B 材料制成。 A 是适用于二级标准器的材料。
A、铜
B、纯铂
C、铂合金
D、钨
E、黄金
10、下列所述哪些是电阻温度表的误差来源。（ABCD ）
A、温度表元件自身加热；
B、导线电阻补偿不当；
C、传感器或处理仪器非线性补偿不当；
D、开关接触电阻的突变。
A、导线电阻随温度而变
11、水银气压表的误差来源和缺陷主要有：（ABCDE ）
A、气压表温度的不确定度
B、真空不良
C、水银面的毛细下降
D、悬挂不垂直
E、气压表读数修正后的准确度
12、湿度测量技术有（ ABCDE ）。
A、称重测湿法
B、凝结法
C、吸收法
D、干湿表法
E、水汽吸收电磁辐射
13、干湿表系数的影响因子有：（ ABCD ）。
A、干湿表的设计
B、通风速率
C、空气温度
D、空气湿度
E、气压
14、通常，雨量器离障碍物的距离应大于障碍物与雨量器受水口高度差的 B 倍以上。
A、1
B、2
C、3
D、10
15、采用以下哪些方法安臵降水仪器可有效减少风对测量的影响。（ACD ）
A、加装防风圈
B、选择在背风的斜坡
C、采用合适的围栏
D、选择在稠密而均匀的植被的地方
E、屋顶
16、《气象仪器和观测方法指南》一书中，通常将少于（C ）mm的降水作为微量降水。
A、0.0
B、0.1
C、0.2
D、0.5
17、标准雨量器的主要设计特点是减少或控制（B ）对降水捕捉率的影响。
A、地形
B、风
C、障碍物
D、未给出答案
18、对雨量器的主要要求，下面说法错误的是（B ）：
A、集水器受水口的边缘必须尖锐，内壁垂直，外壁陡斜
B 、 要知道受水口的面积，其误差应不大于4%
C 、 集水器的设计应当防止水的溅入或溅出
D 、 构造上应尽量减少沾湿误差
E 、 储水器的进水口要小，并应有效防止辐射以减少蒸发的损失。
19、下列所述为雨量器的主要误差来源，其中（ ABCD ）项误差通常为负，而（ EF ）项误差可正可负，（C ）项误差对结果的修正最重要。
A 、 倒空储水器时导致的沾湿误差；
B 、 由于沾湿集水器内壁导致的沾湿误差；
C 、 在雨量器受水口上方，由于系统的风场变形而导致的误差；
D 、储水器内水分蒸发导致的误差；
E 、由于吹雪或飘雪导致的误差；
F 、溅入的或溅出的水导致的误差，为1%—2%；
G 、随机误差和仪器误差。
20、翻斗雨量计适用于降雨率和降雨累计总量的测定，降雨率的测定可达（A ）甚至更高。
A 、200mm/h D 、500mm/h E 、100mm/h E 、1000mm/h
21、翻斗雨量计的校准通常可如下进行：让已知水量以不同的速率通过翻斗装臵，调整翻斗装臵使其达到已知的容量，这一过程应在（ B ）条件下完成。
A 、外场
B 、实验室
C 、区域仪器中心
D 、任意地点
22、露的生成主要是在夜间，虽然量不大且随地点不同而变化，但在干燥地区却很重要。（C ）可以给地表面提供外加的水。
A 、吐水露
B 、蒸馏露
C 、降露
23、地球辐射能量的99%波长大于（ C ）
A 、0.76um
B 、3.0um
C 、5000nm
D 、10um
24、世界辐射中心位于：（ C ）
A 、开罗（埃及）
B 、东京（日本）
C 、达沃斯（瑞士）
D 、北京（中国）
25、世界标准组由至少包括 C 种不同设计的绝对直接辐射表组成。
A 、12
B 、8
C 、4
D 、2
26、世界辐射测量基准是用（C ）种不同类型的（ ）台绝对直接辐射表多次比较的结果来定义的。
A 、4/8
B 、10/10
C 、10/15
D 、4/15
27、用来表征一台辐射仪器质量的参数有：（ABCDEFGH ）
A 、分辨率
B 、灵敏度
C 、灵敏度变化
D 、响应的非线性
E 、光谱响应的偏差
F 、方向性响应偏差
G 、时间常数
H 、附属设备中的不确定性
28、外场用直接辐射表一般使用热电堆作为探测器。与标准直接辐射表具有相似的视界尺寸，半张角从（ A ），倾斜角从（D ）。
A 、2.5°到5.5°
B 、2..0°到5.0°
C 、1.5°到4.5°
D 、1°到2°
29、除绝对直接辐射表外，所有直接辐射表都需要通过与（ A ）的比对进行校准，校准时都用（ ）作为辐射源。
A 、绝对直接辐射表/太阳
B 、总辐射表/太阳
C 、绝对直接辐射表/实验室辐射源
D 、总辐射表/实验室辐射源
30、外场用直接辐射表，必须每（ C ）校准一次。
A 、五年
B 、三年
C 、一至二年
D 、二至三年
31、总辐射表的校准方法有：（ABCD ）
A 、用标准直接辐射表和遮住太阳的总辐射表作标准
B 、用标准直接辐射表作标准
C 、用标准总辐射表进行比对
D 、在实验室进行比对
32、测量总辐射的总辐射表的安装要注意下面哪些问题？（ABCD ）
A 、安装时避免受到撞击和振动
B 、水平
C 、台座或平台必须足够坚固
D 、电缆防水
E 、自动跟踪器的正确安装
33、连续运行的总辐射表应当每天至少检查维护一次，检查的内容包括：（ABCD ）
A 、仪器的玻璃球形罩是否干净；
B 、仪器是否水平
C 、球形罩内有无水分凝结
D 、感应表面是否保持保持黑色。
34、全辐射表测量中的误差来源主要有：（ ABCDEF ）
A 、防风罩的性质
B 、对流影响
C 、水凝物（雨、雪、雾、露、霜）和灰尘的影响
D 、传感器表面的性质（发射率）
E 、温度影响
F 、非对称性影响
35、，地球辐射表的传感器表面的罩子或平板（表面沉积的干涉滤光层）通常是用（ B ）材料制成。
A 、玻璃
B 、硅
C 、聚乙烯
36、国家标准辐射表，必须与区域标准至少每（ B ）年比对一次。
A 、10
B 、5
C 、3
D 、2
37、能见度测量的基本方程是Bouguer-Lambert 定律：x e F F σ-?=0 。其中 σ表示（ B ） ，F/F 0 表示（ A ）
。 A 、透射因数 B 、消光系数 C 、对比阈值 D 、散射系数
38、在漆黑的夜晚，能观测到600米左右的目标灯（100瓦的白炽灯），则当时的MOR一般应该 C 600米。
A、大于
B、等于
C、小于
D、小于等于
39、蒸发表是一种测量潮湿、多孔表面水分损耗的仪器，下列 ABC 可作为蒸发表的蒸发元件。
A、陶瓷球
B、陶瓷盘
C、滤纸盘
D、装满土壤并栽培植物的器皿
40、 C 已被采纳推荐选作国际参考标准蒸发器。
A、美国A级蒸发器
B、俄罗斯GGI-3000蒸发器
C、俄罗斯20m2蒸发池
D、国际标准蒸散器
41、测定土壤湿度常见的间接法包括 BCDEFG 。
A、烘干称重
B、中子散射法
C、伽码射线法
D、TDR
E、微波探测法
F、PNMR
G、微波遥感
42、H=L tanE是探照灯测云高的基本公式，其中L的最佳距离为 D ，E为时，测量的相对误差最小。
A、200米/ 30度
B、200米/ 45度
C、300米/ 30度
D、300米/ 45度
43、按最通常的分类方法，可将自动气象站分为：（AB ）
A、实时自动气象站
B、脱机自动气象站
C、有人自动气象站
D、无人自动气象站
E、全自动气象站
F、半自动气象站
44、根据输出信号的特点，传感器可以分为（ABC ）
A、模拟传感器
B、数字传感器 C智能传感器
45、低通滤波器属于自动站中央处理系统（CPS）的（ A ）硬件。
A、数据采集
B、数据处理
C、数据存储
D、数据传输
46、准确度、误差和不确定度这些术语在《气象仪器和观测方法指南（第六版）》中给予了明确的定义，其中把准确度解释成一个质量术语，它的数量表述即是______。（b ）
A：误差值 B：不确定度 C：精确度
47、由于直接接触液态水会严重损害用吸湿性电介质制作的湿度传感器，故要强制性的使用保护性__c______。（）
A：电加热装臵 B：百叶箱 C：过滤罩
48、振筒式气压传感器测压误差主要包括_______。（ abc ）
A：温度误差 B：污染物的影响 C：老化影响 D：重力影响
49、按照输出信号的特点，自动气象站的传感器可以分为___________。（ ade ）
A：模拟传感器 B：电阻式传感器 C：电容式传感器
D：数字传感器 E：智能传感器 F：机械式传感器
50、下面是《气象仪器和观测方法指南（第六版）》关于雨量筒测得降水量的误差说法，其中正确的有_________。（ abcd ）
A：风场变形而导致的误差，一般对降雨为2%—10%，对降雪为10%—50%
B：储水器内水分蒸发导致的误差为0%—4%
C：沾湿集水器内壁和倒空储水器时的沾湿误差，一般夏季为2%—15%，冬季为1%—8%
D：溅入的或溅出的水导致的误差为1%—2%
51、水银气压表的误差和缺陷主要有__abcd_____。（）
A：气压表温度的影响 B：真空不良 C：水银面的毛细下降
D：悬挂不垂直
52、根据《气象仪器和观测方法指南（第六版）》，海洋观测中的现场测量是从各种平台上做出的，这些平台包括：。（ acde ）
A：海洋气象站 B：全球所有的气象站 C：有人及无人灯塔
D：锚定浮标 E：岛屿自动气象站 F：海洋观测卫星
53、仪器的修正值是对（ B ）的补偿。
A、随机误差
B、系统误差
C、仪器误差
D、测量误差
54、所有玻璃液体温度表由于都要经历零点的渐变，通常需要对它们进行两年一次定期检查，检查前应在室温下至少垂直放臵（ D ）小时。
A、4
B、6
C、12
D、24
55、下面哪种误差对于气象用温度表来说通常不会发生。F
A、弹性误差
B、毛细作用
C、视差或读数的大误差
D、液体和玻璃的膨胀不同引起的误差
E、外露表柱引起的误差
F、内外压力引起球部容积的变化 H、分度和校准的误差
三、判断
1、所有玻璃液体温度表都应全浸时定标。（ X ）
2、双金属片温度计的灵敏度和时间常数均大于巴塘管温度计。（ X ）
3、降水测量仪器安臵场地可选择在稠密而均匀的植被的地方。（ V ）
4、固体降水测量中的系统误差通常要小于液体降水测量中的系统误差。（ X ）
5、称重式自记雨量计测量降水不存在沾湿误差和蒸发误差。（ X ）
6、翻斗式雨量计对于小强度降水的修正系数通常大于1.0，对于高强度降雨其修正系数通常小于1.0 。（ X ）
7、积雪的水当量是融化积雪而得到的水的垂直深度。（v ）
8、雪枕是用来直接测量积雪深度的一种仪器。（ X ）
9、目前对于紫外辐射的测量，WMO已有了全球统一的标准。（ X ）
10、透射系数定义为色温为2700K的白炽光源发出的平行光束经过大气中单位距离的路径损失的那部分光通量。（ X ）
11、透射表采用在发射器和接收器之间测量水平空气柱的平均透射系数的最普通的方法。（ X ）
12、蒸发器内的水面高度很重要。如果蒸发器内的水太满，就可能因降雨造成估计蒸发量过大。若蒸发器内的水面太低，由于边缘的过分荫蔽及屏障，可导致蒸发率降低。（ V ）
13、只有在风洞中，才有可能对风杯风速表、螺旋桨风速表和风向标进行全面有效的校准。（ V ）
14、国际照明委员会（ICI）定义了人眼对光响应的峰值响应度在555nm处。（ V ）
15、波长315um至400um内的紫外线，在大气层中会被完全吸收。（ X ）
16、气溶胶是指大气中悬浮着的气体和液体微粒。X
17、《气象仪器和观测方法指南（第六版）》指出，资料非均一性起因于观测系统的变化，表现为系统突然间断、逐渐变化或变率改变。V
18、时间常数较大的温度表有助于平滑掉快速波动。然而时间常数太大可能在温度发生长周期变化时导致误差。V
19、于大多数风杯传感器和螺旋桨传感器，加速时的响应比减速时的响应快，因此，这些旋转器的平均速度会过高地估计实际的平均
风速。 V
20、样是获取一个量的连续的测量结果的过程。（ x ）
21、测量结果的重复性是指对同一被测的量进行多次测量的结果之间相一致的程度。（ x ）
22、日照测量仪器的类型有下列五种：烧痕法、直接辐射测量法、总辐射测量法、对比法、扫描法。 V
23、《气象仪器和观测方法指南（第六版）》指出，土壤温度测量的标准深度是地面以下5、10、20、50、100和150cm。 X
24、《气象仪器和观测方法指南（第六版）》指出，地面臭氧表示地球上某一个特定点的地面以上数百米（3～100m）内臭氧的浓度。 V
25、温度的测量也可以用辐射表直接测定而无须热平衡。（ V ）
26、最低酒精温度表和土壤温度表的顶端通常都应留有安全囊。（ V ）
27、所有玻璃液体温度表都要经历零点的渐变。通常这种渐变会使零点下移。（ X ）
气象仪器讲解稿 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
设备名称:玻离钢百叶箱。 设备组成 百叶箱通常由木质或玻璃钢两种材料制成，确定箱壁两排叶片与水平面的夹角约为45°，呈“人”字形，箱底为三块平板中间一块稍高，箱顶为两层平板，上层稍向后倾斜。它是安装温、湿度仪器用的防护设备，内外部分均为白色。 设备功能 百叶箱的作用是防止太阳对仪器的直接辐射和地面对仪器的反射辐射，保护仪器免受强风、雨、雪等的影响，并使仪器感应部分有适当的通风，能真实地感应外界空气温度和湿度的变化。 仪器名称：前向散射能见度仪。 仪器组成 前向散射能见度仪由稳定的红外发射光源，高灵敏度、大动态范围的红外散射光接收器，信号采集与处理，控制器，加热器，电源，调制解调器，防辐射罩等单元组成。 仪器功能 能见度仪器主要用于测量大气能见度，能见度受许多主观的和物理的因素的影响，基本的气象量，即大气透明度，可以客观地测量，并用气象光学视程（MOR）表示。 测量原理 前向散射能见度仪的发射器与接收器在成一定角度和一定距离的两处。接收器不能接收到发射器直接发射和后向散射的光，而只能接收大
气的前向散射光。通过测量散射光强度，计算出气象光学视程（MOR）。 仪器名称：铂电阻温度传感器。 仪器组成 金属电阻温度表是利用金属电阻随温度变化的原理制成的温度传感器，由于铂金属的物理化学性能稳定，材料易于提纯，测温精确度高，复现性好，因此自动气象站主要采用铂电阻作为测温传感器的材料。 仪器功能 铂电阻温度传感器用于测量离地面1.5m高度处的空气温度。温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上它反映了物体内部分子热运动的激烈程度或平均动能的大小。 测量原理 温度测量通常采取接触式，即将传感器与被测物体(如空气)相接触，当两者经过热量交换并达到热平衡时，具有相同的温度，然后根据传感器输出的信号来确定被测物体的温度。 仪器名称：湿敏电容湿度传感器。 仪器组成 本站使用湿敏电容湿度传感器，它由上电极、高分子膜、下电极、基板等组成。 仪器功能 湿敏电容湿度传感器用于测量空气中的湿度。空气湿度是表示空气中的水汽含量和潮湿程度的物理量。相对湿度是指空气中实际水汽压与
自动气象站型号:JZZ1TRM-ZS2（风速风向，温湿度，气压，雨量，蒸发,地温) 一、简介 JZZ1TRM-ZS2型自动气象站是按照国际气象WMO组织气象观测标准设计、生产的标准气象站，本自动站可观测的气象要素有：环境温度、环境湿度、露点温度、风速、风向、气压、太阳总辐射、降雨量、地温（包括地表温度、浅层地温、深层地温）、土壤湿度、热通量、蒸发、二氧化碳、日照时数、太阳直接辐射、光合有效辐射共二十多项气象指标。具有性能稳定，监测精度高，无人值守等特点，可满足专业气象观测的业务要求。 二、适用领域 大中专院校、科研机构或组网于气象、机场、环境监测、交通运输、军事、农林、水文、大型工程和科研教学等领域。 三、气象站技术特点 1、JZZ1TRM-ZS2自动气象站数据采集器，采用高性能微处理器为主控CPU，大容量数据存储器，可连续存储整点数据3个月以上，工业控制标准设计，便携式防震结构，大屏幕汉字图形液晶显示屏，一屏显示多路气象要素数据及图形，便于现场直接观测，减少了通过电脑监测数据给您带来的不便，轻触薄膜按键。适合在恶劣工业环境使用。具有停电保护功能，当交流电停电后，由充电电池供电，可维持72小时以上。 2、可提供多种数据通讯方式，1）有线方式：标准RS232或RS485标准通讯接口，可以用PDA、笔记本电脑在现场读取数据；2）无线方式：配无线通讯器通过GSM网/GPRS 网可实现远距离布网监测或异地遥测数据，不受距离限制，每个气象监测网点配备一个无线通讯端口，由气象中心监测站的主控微机对网点内所有气象站的数据进行统一监控，以达到整个网点内气象数据整合及统计；3）移动存储方式：通过存储控制器+两块U盘(128MB/块)，即可实现数据无限量存储。 3、TRM-ZS2自动气象站系统管理软件，在WINDOWS98以上环境即可运行，实时显示各路数据，每隔10秒更新一次，小时整点数据自动存储（存储时间1～60分钟可以设定），与打印机相连自动打印存储数据，数据存储格式为EXCEL标准格式，可供其它软件调用。 4、系统具有多种供电方式，节能设计，可交直流两用，也可选配太阳能电池供电，适合无电地区常年使用。 四、气象生态环境监测仪测量要素技术指标 1.温度（土壤，叶片，水温等） 通道数: 1～30路 测量范围: -50～150℃ 测量精度: ±0.2℃ 分辨率: 0.1℃ 2.风速 通道数: 1路 测量范围: 0～70 m/s 测量精度: ±0.3 m/s 分辨率: 0.1 m/s
全国地面气象资料数据模式 1．总则 1．1地面气象资料是探索气候演变规律、预测气候变化趋势的基础，是我国天气监测网收集的最重要的资料之一。为了适应我国大气探测自动化采集仪器的更新，确保及时收集到可靠的地面气象观测资料，有必要统一我国已有的各类地面气象资料数据模式。 1．2本模式主要根据1979年版“地面气象观测规范”中的“地面气象记录月报表”(气表-1)和“基准气候站地面气象记录月报表”(气表-1(基准))的格式，除包括“全国地面气象资料信息化基本模式暂行规定及补充规定”、“全国基准气候站地面气象资料信息化基本模式暂行规定”字符文件(A0、A1、A6/A7)格式内容外，还将自动观测基本数据统一归入本模式，并命名为文件A格式。本模式与配套的“气表-1封面、封底V文件格式”相结合，其内容涵盖了气表-1的全部内容。 1．3为了适应新仪器采集的时间分辨率更高的数据的需要，制定了单要素分钟数据文件格式，作为文件A格式的补充。1分钟降水量文件格式命名为文件J格式，其它单要素文件格式，将根据需要及业务技术发展另行制定。 1．4本模式与历史资料信息化模式相兼容，其文件框架、要素指示码排列顺序、方式位、特殊字符的表示等与原信息化模式完全相同，历史资料中有关的技术规定请参照“全国地面气象资料信息化基本模式暂行规定”和“补充规定”，本模式不再赘述。同时为适应投入业务运行的我国自行研制或引进国外的自动气象站采集的数据，增添了部分要素的方式位和数据内容。每个要素在同一文件中方式位的设置是唯一确定的。 1．5本模式适用于我国地面气象观测各类台站、各种类型观测仪器采集的数据。 2．A文件编制技术规定 2．1文件名编制规定 A文件为地面气象资料基本数据文件，由地面19个要素一个站一个月的原始数据构成。文件类型为文本(或称作字符)文件。 文件名以字母“A”打头，由11位字母、数字组成。文件名的结构为： AIIiiiMM.YYY 其中“A”为文件类别标识符(保留字),用大写字母表示。“IIiii”为区站号。“MM” 为资料月份，位数不足，高位补“0”。“YYY”为资料年份，取年后三位。 2．2文件结构 A文件由文件首部、尾部和文件体三个部分构成(见附表一)。 2．2．1文件首部
各种测量仪器的使用方法 水准仪及其使用方法 高程测量就是测绘地形图的基本工作之一,另外大量的工程、建筑施工也必须量测地面高程,利用水准仪进行水准测量就是精密测量高程的主要方法。 一、水准仪器组合: 1、望远镜 2、调整手轮 3、圆水准器 4、微调手轮 5、水平制动手轮 6、管水准器 7、水平微调手轮 8、脚架 二、操作要点: 在未知两点间,摆开三脚架,从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上,利用三个机座 螺丝调平,使圆气泡居中,跟着调平管水准器。水平制动手轮就是调平的,在水平镜内通过三角棱镜反射,水平重合,就就是平水。将望远镜对准未知点(1)上的塔尺,再次调平管水平器重合,读出塔尺的读数(后视),把望远镜旋转到未知点(2)的塔尺,调整管水平器,读出塔尺的读数(前视),记到记录本上。 计算公式:两点高差=后视－前视。 三、校正方法: 将仪器摆在两固定点中间,标出两点的水平线,称为a、b线,移动仪器到固定点一端,标出两点的水平线,称为a’、b ’。计算如果a－b≠a’－b’时,将望远镜横丝对准偏差一半的数值。用校针将水准仪的上下螺钉调整,使管水平泡吻合为止。重复以上做法,直到相等为止。
四、水准仪的使用方法 水准仪的使用包括:水准仪的安置、粗平、瞄准、精平、读数五个步骤。 1、安置 安置就是将仪器安装在可以伸缩的三脚架上并置于两观测点之间。首先打开三脚架并使高度适中,用目估法使架头大致水平并检查脚架就是否牢固,然后打开仪器箱,用连接螺旋将水准仪器连接在三脚架上。 2、粗平 粗平就是使仪器的视线粗略水平,利用脚螺旋置园水准气泡居于园指标圈之中。具体方法用仪器练习。在整平过程中,气泡移动的方向与大姆指运动的方向一致。 3、瞄准 瞄准就是用望远镜准确地瞄准目标。首先就是把望远镜对向远处明亮的背景,转动目镜调焦螺旋,使十字丝最清晰。再松开固定螺旋,旋转望远镜,使照门与准星的连接对准水准尺,拧紧固定螺旋。最后转动物镜对光螺旋,使水准尺的清晰地落在十字丝平面上,再转动微动螺旋,使水准尺的像靠于十字竖丝的一侧。 4、精平 精平就是使望远镜的视线精确水平。微倾水准仪,在水准管上部装有一组棱镜,可将水准管气泡两端,折射到镜管旁的符合水准观察窗内,若气泡居中时,气泡两端的象将符合成一抛物线型,说明视线水平。若气泡两端的象不相符合,说明视线不水平。这时可用右手转动微倾螺旋使气泡两端的象完全符合,仪器便可提供一条水平视线,以满足水准测量基本原理的要求。注意？气泡左半部份的移动方向,总与右手大拇指的方向不一致。 5、读数 用十字丝,截读水准尺上的读数。现在的水准仪多就是倒象望远镜,读数时应由上而下进行。先估读毫米级读数,后报出全部读数。 注意,水准仪使用步骤一定要按上面顺序进行,不能颠倒,特别就是读数前的符合水泡调整,一定要在读数前进行。 五、水准仪的测量 测定地面点高程的工作,称为高程测量。高程测量就是测量的基本工作之一。高程测量按所使用的仪器与施测方法的不同,可以分为水准测量、三角高程测量、GPS高程测量与气压高程测量。水准测量就是目前精度最高的一种高程测量方法,它广泛应用于国家高程控制测量、工程勘测与施工测量中。 水准测量的原理就是利用水准仪提供的水平视线,读取竖立于两个点上的水准尺上的读数,来测定两点间的高差,再根据已知点高程计算待定点高程。 如下图所示,在地面上有A、B两点,已知A点的高程为HA、为求B点的高程HB,在A、B两点之间安置水准仪,A、B两点各竖立一把水准尺,通过水准仪的望远镜读取水平视线分别在A、B两点水准尺上截取的读数为a与b,可以求出A、B两点问的高差为:
气象观测站仪器简介 2012.03
1.气压计 气压计是自动、连续记录气压变化的仪器。它由感应部分(金属弹性膜盒组)、传递放大部分(两组杠杆)和自记部分(自记钟、笔、纸)组成(见图7-3)。由于准确度所限，其记录必须与水银气压表测得的本站气压值比较，进行差值订正，方可使用。 A. 安装 气压计应稳固地安放在水银气压表附近的台架上，仪器底座要求水平，距地高度以便于观测为宜。 B. 观测和记录 02、08、14、20时四次（一般站08、14、20时三次）定时观测时，在水银气压表观测完后，便读气压计，将读数记入观测簿相应栏中，并作时间记号。 2.百叶箱 百叶箱是安装温、湿度仪器用的防护设备。它的内外部分应为白色。百叶箱的作用是防止太阳对仪器的直接辐射和地面对仪器的反射辐射，保护仪器免受强风、雨、雪等的影响，并使仪器感应部分有适当的通风，能真实地感应外界空气温度和湿度的变化。 A.结构 百叶箱通常由木质和玻璃钢两种材料制成，箱壁两排叶片与水平面的夹角约为45o，呈“人”字形，箱底为中间一块稍高的三块平板，箱顶为两层平板，上层稍向后倾斜。 木制百叶箱分为大小两种：小百叶箱内部高537mm、宽460mm、深290mm，用于安装干球和湿球、最高、最低温度表、毛发湿度表；大百叶箱内部高612mm、宽460mm、深460mm。用于安装温度计、湿度计或铂电阻温度传感器和湿敏电容湿度传感器。 玻璃钢百叶箱内部高615mm、宽470mm、深465mm。用于安装各种温、湿度测量仪器。 3.干湿球温度表
干湿球温度表是用于测定空气的温度和湿度的仪器。它由两支型号完全一样的温度表组成，气温由干球温度表测定，湿度是根据热力学原理由干球温度表与湿球温度表的温度差值计算得出。 温度表（见图8-1）是根据水银（酒精）热胀冷缩的特性制成的，分感应球部、毛细管、刻度磁板、外套管四个部分。 A.安装 在小百叶箱的底板中心，安装一个温度表支架，干、湿球温度表垂直悬挂在支架两侧的环内，球部向下，干球在东，湿球在西，球部中心距地面1.5m高。湿球温度表球部包扎一条纱布，纱布的下部浸到一个带盖的水杯内。杯口距湿球球部约3cm，杯中盛蒸馏水（只允许用医用蒸馏水），供湿润湿球纱布用。 湿球包扎纱布时，要把湿球温度表从百叶箱内拿出，先把手洗干净，再用清洁的水将温度表的感应部分洗净，然后将长约10cm的新纱布在蒸馏水中浸湿，使上端服贴无绉折地包卷在感应部分上（包卷纱布的重叠部分不要超过球部圆周的 1/4）；包好后，用纱线把高出感应部分上面的纱布扎紧，再把感应部分下面的纱布紧靠着球部扎好，但不要扎得过紧，并剪掉多余的纱线（见图8-3）。 B.观测和记录 ⑴ 定时观测程序 干球、湿球温度表，最低温度表酒精柱，毛发湿度表，最高温度表，最低温度表游标，调整最高、最低温度表，温度计和湿度计读数并作时间记号。 ⑵ 正常观测 各种温度表读数要准确到0.1℃。温度在0℃以下时，应加负号（“-”）。读数记入观测簿相应栏内，并按所附检定证进行器差订正。如示度超过检定证范围，则以该检定证所列的最高（或最低）温度值的订正值进行订正。 温度表读数时应注意：
全站仪，即全站型电子速测仪（Electronic Total Station），是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。 电子全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分（CPU）、通讯接口、显示屏、键盘等组成。 （1）同轴望远镜 全站仪的望远镜实现了视准轴、测距光波的发射、接收光轴同轴化。 使得望远镜一次瞄准即可实现同时测定水平角、垂直角和斜距等全部基本测量要素的测定功能。
棱镜杆 （2）双轴自动补偿 作业时若全站仪纵轴倾斜，会引起角度观测的误差，盘左、盘右观测值取中不能使之抵消。而全站仪特有的双轴（或单轴）倾斜自动补偿系统，可对纵轴的倾斜进行监测，并在度盘读数中对因纵轴倾斜造成的测角误差自动加以改正（某些全站仪纵轴最大倾斜可允许至 ±6′）。也可通过将由竖轴倾斜引起的角度误差，由微处理器自动按竖轴倾斜改正计算式计算，并加入度盘读数中加以改正，使度盘显示读数为正确值，即所谓纵轴倾斜自动补偿。 （3）键盘 键盘是全站仪在测量时输入操作指令或数据的硬件，全站型仪器的键盘和显示屏均为双面式，便于正、倒镜作业时操作。
（4）存储器 全站仪存储器的作用是将实时采集的测量数据存储起来，再根据需要传送到其它设备如计算机等中，供进一步的处理或利用，全站仪的存储器有内存储器和存储卡两种。 （5）通讯接口 全站仪可以通过BS–232C 通讯接口和通讯电缆将内存中存储的数据输入计算机，或将计算机中的数据和信息经通讯电缆传输给全站仪， 实现双向信息传输。 全站仪的使用步骤 （1）安置全站仪
第六版说明 《气象仪器和观测方法指南》第六版由三编组成，即第一编——气象变量的测量；第二编——观测系统和第三编——观测系统的质量保证和管理。第一编首先发行，其时第二编和第三编仍在准备并在争取尽早发行。 全部三编中包含了本指南第五版中所论述的有关各章的论题①，编写了新的各章补充本《指南》原版本中未出现过的有关论题。第一编中除第16章和第17章分别论述臭氧测量和大气成分测量外，均为已包含在第五版中相应各章的修订版本。在第五版中的其它各章仍将保持原样直至它们由第六版的第二编和第三编相应各修订章次更替为止。还必须注意第六版的第一编和第二编将包含附加的5章重要内容②。 气象测量方法总在不断地发展，为此一旦出现重要的改变时，将通过发行散页的方式以确保对个别章节进行及时修订。仪器和观测方法委员会将始终关注本指南并将及时筹备起草相应的修订内容。希望委员会成员工作组和委员会指定起草报告人推荐修正案，也欢迎本指南所有使用者、其他WMO委员会、WMO成员国和其他对业务性气象测量感兴趣的组织提出各种建议。所有各种建议可以致函至 世界气象组织秘书长The Secretary-General 邮政信箱2300 World Meteorological Organization CH-1211日内瓦2 P.O.Box 2300 瑞士CH-1211 Geneva. 2 传真：（+4122）7342326 Switzerland Fax：（+4122）7342326 ①<指南>第五版于1983年由世界气象组织出版，我国原国家气象局气候监测应用管理司主持组织翻译，于1991年由气象出版社出版，全书共分25章。——译注 ②<指南>第六版于1996年由世界气象组织正式出版，全书共32章，第一编和第二编中有2章（8，11）由第五版的相当于第二编调整至目前的第一编，第一编新增2章（16，17），第二编新增2章（8，9，若统一编章次相应为25、26），第3编新增3章（2，4，5，若统一编章次相应为29、31、32）。——译注
校园气象站场地的选择 一、观测场 地面气象观测大多数项目都要在专门建立的气象观测场所内进行，建设校园气象站，首先要进行观测场地的选择、规划和设计。 1.观测场是取得地面气象资料的主要场所，应当选在能较好反映本地较大范围的主要气象要素特点的地方。因为复杂的外在因素会影响气象要素的变化，造成观测不准确，观测结果不能真实地反映该地自由大气的实际变化情况，影响观测资料的代表性。同时会影响视界的广阔。一般学校特别是城市内学校基本上没有能够满足上述要求的条件。我们可以把观测场地的地址选在教学楼的楼顶，这样就可以最大幅度地排除观测场地四周200米以内的障碍物的影响。教学楼的出入与疏散通道都比较宽敞，不妨碍多人出入，而且观测场内的仪器容易得到保护，可以避免外界人为的破坏。至于场地的面积，我们可以采取分块的方法，在不同的楼顶安装不同的仪器。教学楼一般都是连体工程，在不违背所安装的仪器之间规定的间距、高低仪器排列方向和次序的原则基础上进行规划设计就可以了。观测大地温度的仪器仍须安装在地面，这些仪器既占不了多大面积，又可以不避开障碍物。 2.在观测场动建之前，首先要对本站子午线进行界定。因为整个观测场内室外仪器的定位、排列、安装以及气象工作室位置的确定都与方位有关。界定子午线常采用罗盘测定法、太阳高度测定法和北极星测定法等。
接着，要测定本站经纬度。因为经纬度是影响天气变化的因素，是计算制作气象产品的重要依据。测定本站经纬度可以采用地图查算法、经纬仪测定法等。 海拔高度是影响天气要素数值的因素之一。在气象观测上，很多数据都要进行海平面数值换算，如气压等；一些现代化的仪器在安装时就要输入本站海拔高度，如自动气象仪等。所以要进行本站海拔高度的测定。本站经纬度（精确到分）和本站海拔高度（精确到0.1米）的数据要刻在观测场内固定的标志上。 二、工作室 气象工作室（专业气象站称观测值班室）是气象站的心脏部位，是整个气象站组织工作的基础，是气象数据处理和气象产品制作的中心。 .1.工作室应建在观测场的北边，与观测场的距离不能太远，也不能靠得太近，大约相距30米左右为佳。如果观测场是规划在教学楼楼顶的，工作室的位置尽可能安排在同一楼层，不过，安排在下一个楼层也可以。 2.工作室的面积一般在10平方米左右，如果条件允许或考虑到学生多人参与活动，尽量安排大些的房子，为学生提供自由宽敞的活动空间。工作室的墙壁四周及顶部都要求刷上白色涂料漆。 3.气象工作室内要安放室内观测仪器，在工作室的一角要隔一小间暗室，大小视安装仪器的数量而定，一般不得小于两个平方米，装推拉门，暗室内装气压表，置放气压计，配上一盏15--40W的红色
四、地面气象观测数据文件格式 1、总则 1.1地面气象观测数据是认识和预测天气变化、探索气候演变规律、进行科学研究和提供气象服务的基础，是我国天气气候监测网收集的最重要的资料之一。为适应地面气象观测业务的发展，有必要对2001年版的“全国地面气象资料数据模式”（简称2001 年版A格式）进行补充、修改。 1.2 本格式以中国气象局2003年版《地面气象观测规范》中的“地面气象记录月报表”为依据，对2001年版A格式作了必要的修改和补充，并将格式命名为“地面气象观测数据文件格式”，作为原“全国地面气象资料数据模式”的2003年版。 1.3本格式由一个站月的原始观测数据、数据质量控制标识及相应的台站附加信息构成，包括A文件和J 文件两个文件，附加信息即2001年版的“气表-1封面、封底V文件”，作为A文件的一部分。因此本格式涵盖了气表-1的全部内容。 1.4 根据2003年版的《地面气象观测规范》，本格式在2001年版A格式基础上增加了相关的要素项目；
为了更好地表述数据质量，增加了数据质量控制标识。观测数据部分历史资料中的技术规定可参照“全国地面气象资料信息化基本模式暂行规定”和“补充规定”，本格式不再赘述。 1.5 根据2003年版《地面气象观测规范》的规定，本格式将2001年版单要素分钟降水量J文件更改为多要素分钟观测数据文件，作为A文件的补充，简称J文件。 1.6 2001年版与2003年版A、J格式具体变动内容见附件“2001年版与2003年版格式变动对照表”。 1.7 本格式适用于我国现行各类地面气象台站和不同观测仪器采集的数据。 2、A文件 2.1 文件名 “地面气象观测数据文件”（简称A文件）为文本文件，文件名由17位字母、数字、符号组成，其结构为“AIIiii-YYYYMM.TXT”。
气象站监测设备有哪些？ 随着人们对气象观测的重视，气象站的应用也越来越广泛，如今在农业、林业、工业、旅游业、海洋渔业、气象、水利、交通、电力等众多行业中都能看到它的身影。 在不同的领域使用，气象站搭配的传感器不同，如在农业中使用时，需搭配各类土壤传感器进行土壤墒情监测；在旅游业中，在常规的气象要素监测上增加负氧离子传感器监测负氧离子浓度，因此，我们按其功能又可称之为农业气象站、景点自动气象站等。此外，我们将用于校园气象教育的气象站，称之为校园自动气象站；用于水文水位监测的气象站，称之为自动水位监测站，还有气象雨量站、雨水情监测站、多要素气象站等等。 气象站设备复杂多样，而且不同领域气象监测设备略有不同，均根据监测的要点进行需求配置，达到最终监测数据，保证数据的准确无误性，今天小编为大家总结一下常见的的气象站设备。 一、气象监测设备 在气象站中常用到的监测设备主要有温湿度传感器、雨量计、风速传感器、风向传感器、气象百叶盒、太阳辐射传感器、紫外线传感器、雨雪传感器。 这些气象监测设备主要监测空气温度、空气湿度、风向风速、降水、大气压力、地面温度、太阳辐射、气体、负氧离子、蒸发、紫外线等一些要素，数据的业务处理完全符合中国气象局气象业务观测的要求，是中国气象局基本气象站和一般气象站地面气象观测的标准设备。 二、降雨量监测设备 降雨量监测一般采用雨量计、翻斗式雨量计。可以及时监测降雨变化可以为防洪防灾提供准确、真实、及时的数据参考。它具有时间准确、自动记录数据和便于数据采集
整编处理等优势。能够有效提高降水现象观测自动化程度，减轻观测人员工作量，为气象监测和服务提供更多有价值的气象信息。 三、土壤监测设备 土壤监测设备包括土壤温度水分传感器、土壤电导率传感器、土壤PH传感器、土壤氮磷钾传感器，主要用于农作物土壤环境进行监测，为农业监测和服务提供高质量的土壤环境监测资料。适于我国各气候区主要土壤类型，安装方便，性能稳定，可靠性高，维护及检定极为方便。获取具有代表性、准确性和可比较性的连续观测资料，可减轻人工观测劳动量。
自动气象站 自动气象站是由电子设备或计算机控制的自动进行气象观测和资料收集传输的气象站，通常有以下两种形式： （1）有线遥测自动气象站：仪器的感应部分与接收处理部分相隔几十米到几公里，其间用有线通信电路传输。由气象传感器，接口电路、微机系统、通讯接口等组成。传感器将气象信息转换成电信号由接口电路输出。微机系统是它的心脏，负责处理接口电路及观测员通过键盘输入的信号，并将处理结果输出显示、打印、存盘，也可通过接口送到信息网络服务系统。这种自动站早期用于实时查询气象资料，现在逐渐取代气象站日常主要观测工作。 （2）无线遥测气象站：又称无人气象站。它包括测量系统、程序控制和编码发射系统、电源三部分组成。气象要素转换成电信号的方式常见有机械编码式和低频调制式两种，前者多使用机械位移的感应元件，使指针在码盘上位移而发出不同的电码；后者多使用电参量输出感应元件，使它产生一个低频变化的信号，然后将此信号载于射频上发射。无人气象站通常能连续工作一年左右，每天定时观测4─24次。可在1000公里之外的控制中心指令或接收它拍发的电报，也可利用卫星收集和转发它拍发的资料。该站通常安置在沙漠、高山、海洋（漂浮式或固定式）等人烟稀少的地区，用于填补地面气象观测网的空白处。 高空气象观测 测量近地面到30公里甚至更高的自由大气的物理、化学特性的方法和技术。测量项目主要有气温、气压、湿度、风向和风速，还有特殊项目如大气成份、臭氧、辐射、大气电等。测量方法以气球携带探空仪升空探测为主。观测时间主要在北京时7时和19时两次，少数测站还在北京时1时和13时增加观测，有的测站只测高空风。此外其他不定时探测内容有2公里以下范围的大气状况的边界层探测、测量特殊项目的气象飞机探测和气象火箭探测等。 气象气球 用橡胶或塑料制成的球皮，充以氢气、氮气等比空气轻的气体，能携带仪器升空进行高空气象观测的观测平台。气球的大小和制作材料由它们的用途来确定，主要有以下几种：
气象领域的GIS应用 1 GIS在气象领域的应用 我国地域辽阔，地形地貌复杂，气象的时空分布差异大，自然灾害频繁。从古到今我国人民既受益于天气，也受害于天气，与自然灾害进行了长期的斗争。随着经济的增长、人口的增加、环境的变化，气象问题越来越受到各级政府及人民的重视。因此在传统调查、规划、管理技术的基础上引进先进的技术，将更有助于加快信息的获取、更新，促进气象行业的发展。 地理信息系统（GIS），作为一门重要的空间信息技术，在越来越多的信息系统建设中发挥了重要作用。气象信息既包括空间地理信息，又包括大量与空间密不可分的气象属性信息。气象数据本质上也是地理信息，因为气象中的风速、温度、气压等都是相对于具体的空间域和时间域而言，没有地理位置的气象要素是没有任何意义的。GIS技术优势在于可以海量管理和查询气象信息，可以对地理空间数据进行分析处理，与数值模型计算相结合，还可以形象直观的可视化表达模型计算结果；GIS空间分析能力还可以与气象信息技术相结合，提供空间和动态的地理信息，并采用一定模型为决策服务提供科学依据。因此，在气象领域中引入GIS系统具有非常重要的意义。 GIS在气象领域的应用非常广泛，并不觉限于空间数据的管理发布，它辐射到整个系统的各个环节，从数据组织、存储、管理到功能的实现与应用，能够与气象业务充分结合，为整个气象信息化系统提供一个全面的解决方案。GIS是一个功能强大的平台，针对气象领域的特点，提供数据组织策略、强大的GIS功能集成、丰富的Web展现、三维渲染和遥感处理等功能。 2 基于GIS的数据组织 GIS平台数据管理机制能够克服异构和分布式带来的气象数据使用障碍，建立一个理想的应用环境，既可以保留数据异构和分布性的优势，同时也可以为更多资源共享、处理协同与任务合作方面的用户提供一致化的服务接口和方式。 2.1 分布式数据管理 基于GIS的气象数据可以实现分布式数据管理，采取“纵向多级、横向网格”的组网方案。分布式数据的存取操作、增量式订阅和发布技术均采用面向“服务”方式进行，充分体现“面向服务”的最新设计思想。通过面向“服务”设计思想和面向“地理实体”的数据模型相结合，增量式订阅和发布技术使网络节点之间、父节点与子节点之间，因不同操作系统、不同数据库平台、不同数据大小而产生的“异构数据库”可实现增量更新与同步。
气象观测场技术要求-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
环境条件要求 地面气象观测场必须符合观测技术上的要求。 (1) 地面气象观测场是取得地面气象资料的主要场所，地点应设在能较好地反映本地较大范围的气象要素特点的地方，避免局部地形的影响。观测场四周必须空旷平坦，避免建在陡坡、洼地或邻近有铁路、公路、工矿、烟囱、高大建筑物的地方。避开地方性雾、烟等大气污染严重的地方。 地面气象观测场四周障碍物的影子应不会投射到日照和辐射观测仪器的受光面上，附近没有反射阳光强 气象观测场 的物体。 (2) 在城市或工矿区，观测场应选择在城市或工矿区最多风向的上风方。 (3) 地面气象观测场的周围环境应符合《中华人民共和国气象法》以及有关气象观测环境保护的法规、规章和规范性文件的要求。 (4) 地面气象观测场的环境必须依法进行保护。 (5) 地面气象观测场周围观测环境发生变化后要进行详细记录。新建、迁移观测场或观测场四周的障碍物发生明显变化时，应测定四周各障碍物的方位角和高度角，绘制地平圈障碍物遮蔽图。 (6) 无人值守气象站和机动气象观测站的环境条件可根据设站的目的自行掌握。 硬件设施要求
(1) 观测场一般为25m×25m的平整场地；确因条件限制，也可取16m （东西向）×20m（南北向），高山站、海岛站、无人站不受此限；需要安装辐射仪器的台站，可将观测场南边缘向南扩展10m。 (2) 要测定观测场的经纬度（精确到分）和海拔高度（精确到0.1米），其数据刻在观测场内固定标志上。 (3) 观测场四周一般设置约1.2m高的稀疏围栏，围栏不宜采用反光太强的材料。观测场围栏的门一般开在北面。场地应平整，保持有均匀草层（不长草的地区例外），草高不能超过20厘米。对草层的养护，不能对 气象观测场 观测记录造成影响。场内不准种植作物。 (4) 为保持观测场地自然状态，场内铺设0.3-0.5m宽的小路（不得用沥青铺面），人员只准在小路上行走。有积雪时，除小路上的积雪可以清除外，应保护场地积雪的自然状态。 (5) 根据场内仪器布设位置和线缆铺设需要，在小路下修建电缆沟(管)，电缆沟（管）应做到防水、防鼠，便于维护。 (6) 观测场的防雷设施必须符合气象行业规定的防雷技术标准的要求。场内仪器布置 观测场内仪器设施的布置要注意互不影响，便于观测操作。具体要求： (1) 高的仪器设施安置在北边，低的仪器设施安置在南边；
数值天气预报基础教学大纲 开课院系：海洋环境学院 教学大纲撰写人：贾英来撰写时间： 2008 年 3 月15 日 课程编号： 课程名称：数值天气预报基础 英文名称：Introduction to Numerical Weather Prediction 推荐使用教材：数值天气预报编者：沈桐立，田永祥，葛孝贞，陆维松，陈德辉 出版社： 气象出版社 出版日期：2003-9-15 , ISBN：7502919724/P.0751, 课程总学时：34 总学分：1.5 含上机学时：17学 分：0.5 周学时： 2 学期安排：三年级第二学期 课程教学目标与基本要求(是否双语教学)： 教学目标：掌握数值天气预报的基础理论和基本方法，包括σ垂直坐标系以及地图投影坐标系下的大气运动方程组；几种常用的地图投影（麦卡托、兰勃脱、极射赤面投影）；数值差分方法；时间积分方案；采用差分近似所带来的各种问题，比如线性计算不稳定，有限网格下的误差，非线性计算不稳定等；以及减小计算误差和克服计算不稳定常用的方法—平滑和过滤。教学目的是为了向学生传授数值天气预报基本知识，培养学生根据大气运动微分方程组构建数值预报方程的能力，能够对所建立的差分方程组进行稳定性及误差分析，并采取相应的措施来减小计算误差，提高稳定性。 基本要求：汉语教学 考试形式：考试（其中理论课成绩占50％，编程实践课成绩占35％，课堂表现占15％） 课程内容与学时分配：
章节授课内容授课模式学时 绪 论数值天气预报的诞生、发展及现状多媒体教学 1 第三章数值计算方案 §1 差分方法 §2 时间积分方案 多媒体教学 多媒体教学 1 2 §3 线性计算稳定性 讨论＋多媒体教学 4 §4 三层格式的计算解 §5 有限网格下的误差 §6非线性计算不稳定 §7平滑和过滤 多媒体教学 多媒体教学 多媒体教学 多媒体教学 1 1 2 2 第一章大气运动的基本方程组 §1 旋转坐标系中的基本方程组 §2 球坐标系中的基本方程组 §3局地直角坐标系中的基本方程组 §4 P坐标系中的基本方程组 §5 σ坐标系中的基本方程组 §6 大气运动基本方程组的简化 §7涡度方程和散度方程及其简化 多媒体教学 多媒体教学 多媒体教学 多媒体教学 多媒体教学 多媒体教学 多媒体教学 1 1 第二章 地图投影坐标系中的大气运动基本方程组 §1 地图投影 §2 普遍的正交曲线坐标系中的基本方程组§3普遍的地图投影坐标系中的基本方程组讨论＋多媒体教学 多媒体教学 多媒体教学 4 上机实习1编写计算兰勃脱地图投影放大系数和科氏参 数的FORTRAN程序 上机实习 2 上机实习2编写计算mecartor地图投影放大系数的 FORTRAN程序 上机实习 2 上机实习3:用欧拉后差和中央差方法求解一维线性平 流方程 上机实习 2 上机实习4对给定的时间序列和空间场进行平滑并绘图上机实习 2 上机实习5编程把σ坐标系下的数据转换到p坐标下上机实习 2
气象观测专用技术装备管理办法 第一章总则 第一条为加强气象观测专用技术装备的管理，规范气象观测专用技术装备的规划、技术要求、研制、定型、许可、使用、运行保障、质量监督和报废等工作，提高气象观测专用技术装备质量，根据《中华人民共和国气象法》等有关法律、法规和规章规定，制定本办法。 第二条本办法所称气象观测专用技术装备，是指专门用于气象观测业务的设备、仪器、仪表和消耗器材。 第三条气象观测专用技术装备管理应以质量管理为核心，统筹规划布局，统一技术规范、产品标准要求，严格装备管理程序，把好各环节质量关，实现气象观测专用技术装备质量可靠、运行稳定、技术性能满足业务要求。 第四条中国气象局观测业务主管部门负责全国气象观测专用技术装备的归口管理，授权中国气象局相关业务单位负责气象观测专用技术装备定型受理、技术审查和监督检查以及实施装备许可的质量检测测试等技术支撑工作。各省（区、市）气象局负责本行政区域气象观测专用技术装备管理。 第二章装备规划 第五条中国气象局观测业务主管部门根据综合气象观测系统发展规划，提出气象观测专用技术装备需求，适时组织制定气象观测专用技术装备发展专项规划，保证装备的先进性、可靠性和发展的可持续性。 第六条气象观测专用技术装备发展专项规划应当按照“列装一代、研制一代、探索一代”的原则，提出气象观测专用技术装备发展目标和重点任务，明确总体功能、技术体制和业务布局规模。第七条中国气象局应当向社会公布综合气象观测系统发展规划、气象观测专用技术装备需求或专项规划、综合气象观测研究计划及年度研发指南。 气象观测专用技术装备发展专项规划应广泛征求意见，并定期滚动修订。 第三章装备技术要求 第八条对于列入规划的气象观测技术装备，中国气象局观测业务主管部门应当组织制定相应的功能规格需求书，明确具体功能、技术规格、数据格式和传输方式等要求。 第九条气象观测专用技术装备产品标准根据气象观测专用技术装备功能规格需求书制订，纳入气象标准制修订计划统一管理。 第十条气象观测专用技术装备的设计、研制、定型、生产与验收，应严格按照气象观测专用技术装备产品标准或功能规格需求书的要求进行。 第四章装备研制 第十一条气象观测专用技术装备产品研制应按照市场机制运作，研制单位根据气象观测专用技术装备需求、专项规划和研发指南，自主立项研制或向中国气象局申报立项研发。对于重大或急需并且具备市场竞争条件的气象观测专用技术装备，中国气象局观测业务主管部门根据需要，采取招标方式确定研制单位。 第十二条对于中国气象局立项研发或招标研制的气象观测专用技术装备，研制单位应当保证研发进度和质量，按期提交研制产品。 中国气象局鼓励企业、相关气象业务及科研单位开展合作，研制系统集成度高、成套性好、系列化的气象观测专用技术装备。
1 引言 在气象行业内部，气象数据的价值已经和正在被深入挖掘着。但是，不能将气象预报产品的社会化推广简单地认为就是“气象大数据的广泛应用”。 大数据实际上是一种混杂数据，气象大数据应该是指气象行业所拥有的以及锁接触到的全体数据，包括传统的气象数据和对外服务提供的影视音频资料、网页资料、预报文本以及地理位置相关数据、社会经济共享数据等等。 传统的”气象数据“，地面观测、气象卫星遥感、天气雷达和数值预报产品四类数据占数据总量的90%以上，基本的气象数据直接用途是气象业务、天气预报、气候预测以及气象服务。“大数据应用”与目前的气象服务有所不同，前者是气象数据的“深度应用”和“增值应用”，后者是既定业务数据加工产品的社会推广应用。 “大数据的核心就是预测”，这是《大数据时代》的作者舍恩伯格的名言。天气和气候系统是典型的非线性系统，无法通过运用简单的统计分析方法来对其进行准确的预报和预测。人们常说的南美丛林里一只蝴蝶扇动几下翅膀，会在几周后引发北美的一场暴风雪这一现象，形象地描绘了气象科学的复杂性。运用统计分析方法进行天气预报在数十年前便已被气象科学界否决了——也就是说，目前经典的大数据应用方法并不适用于天气预报业务。 现在，气象行业的公共服务职能越来越强，面向政府提供决策服务，面向公众提供气象预报预警服务，面向社会发展，应对气候发展节能减排。这些决策信息怎么来依赖于我们对气象数据的处理。
气象大数据应该在跨行业综合应用这一“增值应用”价值挖掘过程中焕发出的新的光芒。 2 大数据平台的基本构成 2.1 概述 “大数据”是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。 大数据技术的战略意义不在于掌握庞大的数据信息，而在于对这些含有意义的数据进行专业化处理。换言之，如果把大数据比作一种产业，那么这种产业实现盈利的关键，在于提高对数据的“加工能力”，通过“加工”实现数据的“增值”。 从技术上看，大数据与云计算的关系就像一枚硬币的正反面一样密不可分。大数据必然无法用单台的计算机进行处理，必须采用分布式架构。它的特色在于对海量数据进行分布式数据挖掘（SaaS），但它必须依托云计算的分布式处理、分布式数据库（PaaS）和云存储、虚拟化技术（IaaS）。 大数据可通过许多方式来存储、获取、处理和分析。每个大数据来源都有不同的特征，包括数据的频率、量、速度、类型和真实性。处理并存储大数据时，会涉及到更多维度，比如治理、安全性和策略。选择一种架构并构建合适的大数据解决方案极具挑战，因为需要考虑非常多的因素。 气象行业的数据情况则更为复杂，除了“机器生成”（可以理解为遥测、传感设备产生的观测数据，大量参与气象服务和共享的信息都以文本、图片、视频等多种形式存储，符合“大数据”的4V特点：Volume(大量)、Velocity(高速)、
１气象台站环境条件的要求 地面气象观测场必须符合观测技术上的要求，其关键在于站址的选择。气象台站应设在能较好地反映本地较大范围的气象要素特点的地方，避免局部地形的影响，观测场四周必须空旷平坦，避免建在陡坡、洼地，或邻近有铁路、公路、工矿、烟囱、高大建筑物的地方。因此，站址一般都不应选在山顶、山谷和洼地，也不应该靠近大片树林或在建筑物密集的城镇中，以及工业城市常年风向的下风方。这是因为，在同一地区的不同部位，由于受不同地形的影响，风、云、温度、湿度等要素均可能会有显著的差异，都不能真实反映这个地区自由大气的实际变化情况。树林对辐射、温度、湿度、降水，特别是风（据试验，空旷地带的风在越过２０ｍ高的树林后，风速可减小２０％。）等要素有显著影响。在建筑物密集的城镇，观测资料更明显地缺乏代表性。由于建筑物吸热和散热都较快，人类活动频繁，这对温度、湿度有明显影响，一般城镇均较农村温度偏高、湿度偏低。建筑群会影响空气的运行，既减低风速，又能改变风向。此外，城镇空气固体悬浮物多，能削弱太阳辐射，使能见度下降，这对日照观测会造成影响，同时间接地也会对云、能见度、天气现象、降水造成一定影响。如果台站设在工业城市最多风向的下风方，则经常受吹来烟尘的影响，影响观测资料的代表性。 上面仅指一般情况而言，事实上有些地区很难找到完全合乎要求的地点。在这种情况下，如在相对高度相差不大的浅山区和丘陵地区，站址选在较平坦的山顶就比在山谷、山坡上要好一些；再如，戈壁沙漠、草原、林区等地形、地貌单一的地区，就应选在能反映当地下垫面自然状况的地方，否则反而没有代表性。 在资料的使用上，要求一站资料至少连续在１０年以上。因此，台站建成后应尽量不变动站址；否则，既耗费国家资财，也影响资料序列的连续。新建１个台站必须慎重选择站址，使选定的地点尽可能地符合规定要求；已经建成的站，应做好探测环境的保护和场地标准化的维护工作。 ２地面气象观测场的要求 如果站址合乎要求，观测场地标准与否则取决于距离障碍物（包括建筑物、树林、高杆作物等）的远近和面积大小。距障碍物过近是不合适的，如果观测场地距障碍物的距离是其高度３倍的话，将有１／１０的天空看不见，这显然不合乎视野开阔的要求。据试验，在有障碍物（与观测场的距离是其高度的４￣６倍）的方向上，风向频率较其他方向减小２％￣６％，风速平均偏小０．５￣１．０ｍ／ｓ。在有６级以上大风时甚至可能偏小４￣５ｍ／ｓ，气温平均偏高０．５℃左右。因此，观测场边缘与四周孤立障碍物的距离至少应为碍障物高度的３倍以上，并尽可能大一些。 观测场地还不宜过小，否则场内仪器的安置难以达到《规范》要求。在丘陵、浅山地区要找到符合要求的场地比较困难，安置仪器件数较少的站可以适当小一点。因此，对观测场有２５ｍ×２５ｍ和２０ｍ（南北向）×１６ｍ（东西向）这２种要求。观测场四周一般应设置约１．２ｍ高的稀疏围栏，围栏不宜采用反光太强的材料。围栏的门一般开在北面，此外还需测定观测场的经纬度和海拔高度，其数据需刻在观测场旁固定标志上。 观测场地要求平整；否则仪器安置不易达到水平的要求，而且容易积水。由于一般地区绿色植物分布的面积最广，所以观测场内应种植浅草（不长草的地区例外），以更好代表这一地区下垫面的特征。保持草层均匀，草高不能超过２０ｃｍ。观测场内修建小路的目的是为了保护草层，保持场内整洁，方便行走，小路不宜过宽，也不宜过多，以免影响场内自然状态。场内铺设０．３￣０．５ｍ宽的小路（不得用沥青铺面），人员只准在小路上行走。有积雪时，除小路上的积雪可以清除外，应保护场地积雪的自然状态。根据场内仪器布设位置和线缆铺设需要，小路下修建电缆沟（管），电缆沟（管）应做到防水、防鼠，便于维护。观测场的防雷设施必须符合气象行业规定的防雷技术标准要求。 ３观测场内仪器设施布置的要求 观测场内仪器设施布置的原则应当是保持距离，互不影响，便于观测操作；北高南低，东西成行；靠近小路。为了保持场地通风良好和防止仪器受阳光照射而形成影子遮蔽其他仪器，高的仪器要安在北面，低的仪器安在南面，东西成行，大体对称。为便于观测时能迅速从北面接近仪器，仪器均应安置在小路南面，观测次数多的仪器尽量靠近中间的小路，使观测员的观测活动尽量减少对观测记录代表性和准确性的影响。由于地面受太阳辐射的直接作用，其湿度自地面向上递减也很快，一般情况下，地面附近的相对湿度 （下转第３１１页） 气象台站地面观测场地的选择与仪器的安置 李文选李静 （河南省原阳县气象局，河南原阳４５３５００） 摘要从气象站台周边环境要求、地面气象观测场场地要求以及观测场内气象仪器的布置３个方面探讨了气象站台地面观测场的选址及布局等问题，旨在指导气象站台地面气象观测场的建设。 关键词气象台站；地面气象观测场；选择；气象仪器；布置 中图分类号ＴＵ２４４．７文献标识码Ｂ文章编号１００７－５７３９（２００８）１７－０３０９－０１ 收稿日期２００８－０６－２２