高空氣象探測原理與方法

目錄
第1章 緒論(1)
1.1 高空大氣探測概述(1)
1.1.1 高空大氣探測的內(nèi)涵(1)
1.1.2 常規(guī)高空大氣探測業(yè)務(wù)(2)
1.1.3 學(xué)習(xí)高空大氣探測技術(shù)的要求(3)
1.2 高空大氣探測的歷史與發(fā)展現(xiàn)狀(4)
1.2.1 高空大氣探測的歷史(4)
1.2.2 中國高空探測的發(fā)展歷史(7)
1.2.3 高空大氣探測的現(xiàn)狀(8)
1.2.4 高空大氣探測的發(fā)展趨勢(14)
1.3 高空大氣探測的基礎(chǔ)知識(shí)(14)
1.3.1 地球大氣的組成概況(14)
1.3.2 大氣的基本狀態(tài)參數(shù)及狀態(tài)方程(16)
1.3.3 氣壓與高度(17)
1.3.4 地球重力場與位勢高度(18)
1.3.5 大氣湍流(20)
1.3.6 大氣熱力學(xué)的基本概念(21)
1.3.7 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系和科里奧利力(23)
1.3.8 地轉(zhuǎn)風(fēng)及其切變和熱成風(fēng)(24)
1.4 地球大氣分層結(jié)構(gòu)和特性(25)
1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)大氣(25)
1.4.2 對流層(27)
1.4.3 平流層(28)
1.4.4 中間層(29)
1.4.5 熱層(30)
1.4.6 外大氣層(31)
1.5 高空大氣氣象要素的基本變化規(guī)律(31)
1.5.1 高空大氣氣象要素的基本特征(31)
1.5.2 氣壓的變化規(guī)律(33)
1.5.3 溫度的變化規(guī)律(36)
1.5.4 濕度的變化規(guī)律(39)
1.5.5 風(fēng)的變化規(guī)律(41)
1.6 天氣學(xué)和氣候?qū)W對高空探測的基本要求(45)
1.6.1 高空探測數(shù)據(jù)處理的基本要求(45)
1.6.2 對傳感器的基本要求(46)
1.6.3 高空探測數(shù)據(jù)三性要求(48)
第2章 高空風(fēng)探測(52)
2.1 測風(fēng)雷達(dá)(53)
2.1.1 L波段雷達(dá)探空原理(53)
2.1.2 L波段雷達(dá)的測距原理(53)
2.1.3 L波段雷達(dá)的測角跟蹤原理(54)
2.1.4 L波段雷達(dá)系統(tǒng)組成(55)
2.1.5 雷達(dá)定位測風(fēng)(70)
2.2 無線電經(jīng)緯儀(72)
2.3 光學(xué)測風(fēng)經(jīng)緯儀(73)
2.4 衛(wèi)星導(dǎo)航測風(fēng)(77)
2.4.1 GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(77)
2.4.2 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(78)
2.4.3 衛(wèi)星導(dǎo)航探測儀器設(shè)備(78)
2.4.4 導(dǎo)航衛(wèi)星定位法測風(fēng)(80)
2.4.5 衛(wèi)星頻率多普勒頻移法測風(fēng)(81)
2.5 氣象業(yè)務(wù)應(yīng)用所需的風(fēng)(83)
2.5.1 平面坐標(biāo)投影原理(83)
2.5.2 站心坐標(biāo)與地心坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換(84)
2.5.3 氣球漂移量的計(jì)算(86)
2.5.4 層風(fēng)的計(jì)算(86)
2.5.5 規(guī)定高度風(fēng)的計(jì)算(90)
2.5.6 合成風(fēng)的計(jì)算(91)
2.5.7 最大風(fēng)層的選取(92)
2.6 高空風(fēng)的平均、平滑和內(nèi)插處理(92)
2.6.1 傳統(tǒng)的測風(fēng)數(shù)據(jù)處理方法(92)
2.6.2 風(fēng)向風(fēng)速的矢量平均方法(94)
2.6.3 風(fēng)向風(fēng)速的內(nèi)插處理(95)
2.7 天氣學(xué)所需的風(fēng)(97)
2.7.1 規(guī)定層的高度和時(shí)間(98)
2.7.2 《常規(guī)高空氣象觀測業(yè)務(wù)規(guī)范》規(guī)定的內(nèi)插方法(98)
2.8 L波段高空大氣探測系統(tǒng)軟件介紹(99)
2.8.1 主要功能(100)
2.8.2 臺(tái)站常量參數(shù)設(shè)置(101)
2.8.3 數(shù)據(jù)處理軟件(101)
2.8.4 文件系統(tǒng)與命名規(guī)則(105)
第3章 高空溫壓濕氣象要素探測(111)
3.1 氣球和氫氣(111)
3.1.1 氫氣(111)
3.1.2 氣球型號(hào)和用途(117)
3.1.3 氣球升速？穩(wěn)定性及誤差(118)
3.2 探空儀(125)
3.2.1 探空儀的分類(125)
3.2.2 探空儀的組成(126)
3.2.3 探空儀的傳感器(129)
3.2.4 探空儀及相關(guān)探測設(shè)備(135)
3.2.5 幾種典型的探空儀介紹(139)
3.3 探空儀的施放和信號(hào)接收(145)
3.3.1 探空儀施放前的準(zhǔn)備(145)
3.3.2 探空儀施放和探測過程(151)
3.3.3 探空儀外場比對試驗(yàn)(153)
3.4 探空數(shù)據(jù)的采集和處理(161)
3.4.1 溫度輻射誤差修正(161)
3.4.2 位勢高度計(jì)算(163)
3.4.3 用高度反算氣壓(165)
3.4.4 規(guī)定等壓面和規(guī)定高度(166)
3.4.5 特性層的選取(166)
3.4.6 特殊情況的處理(168)
3.4.7 資料的就地審核和統(tǒng)計(jì)(169)
3.4.8 探空報(bào)表和存檔(169)
第4章 非常規(guī)高空大氣探測(171)
4.1 高空電場觀測(171)
4.1.1 高空電場的基本特性(171)
4.1.2 電場探空儀原理(172)
4.1.3 三維空中電場儀(176)
4.1.4 高空電場觀測(178)
4.2 高空臭氧探測(178)
4.2.1 大氣成分簡介(178)
4.2.2 臭氧的測量原理和方法(179)
4.2.3 臭氧的電化學(xué)反應(yīng)(180)
4.2.4 測量臭氧的探空儀(181)
4.3 高空露/霜點(diǎn)溫度探測(185)
4.3.1 高空濕度探測存在的缺陷(185)
4.3.2 高空低溫低濕條件下濕度測量的瓶頸(187)
4.3.3 露點(diǎn)溫度的直接測量(188)
4.4 下投探空儀探測(193)
4.4.1 下投探測的特點(diǎn)(193)
4.4.2 平流層氣球下投探測(195)
4.4.3 飛機(jī)下投探測(196)
4.4.4 氣象火箭下投探測(199)
4.5 商用飛機(jī)探測(202)
4.5.1 概述(202)
4.5.2 氣壓探測原理(204)
4.5.3 溫度探測原理(206)
4.5.4 風(fēng)速和風(fēng)向探測原理(207)
4.5.5 應(yīng)用情況(209)
4.5.6 氣象飛機(jī)探測技術(shù)簡介(209)
第五章 高空大氣的微波遙感探測(213)
5.1 風(fēng)廓線雷達(dá)原理及高空風(fēng)的探測(214)
5.1.1 概述(214)
5.1.2 風(fēng)廓線雷達(dá)回波機(jī)理(215)
5.1.3 風(fēng)廓線雷達(dá)探測原理(222)
5.1.4 風(fēng)廓線雷達(dá)的系統(tǒng)組成(229)
5.1.5 風(fēng)廓線雷達(dá)的應(yīng)用(232)
5.2 微波輻射計(jì)探測(236)
5.2.1 概述(236)
5.2.2 微波輻射測量原理(237)
5.2.3 大氣微波遙感原理(252)
5.2.4 微波輻射計(jì)工作原理(261)
5.2.5 微波輻射計(jì)的遙感應(yīng)用(274)
5.3 導(dǎo)航衛(wèi)星水汽探測(GNSS/MET)(279)
5.3.1 概述(279)
5.3.2 導(dǎo)航衛(wèi)星水汽探測原理(281)
5.3.3 GPS氣象網(wǎng)的建設(shè)290)
5.3.4 導(dǎo)航衛(wèi)星水汽探測應(yīng)用(292)
5.4 高空大氣的掩星探測(293)
5.4.1 概述(293)
5.4.2 掩星探測原理(294)
5.4.3 掩星探測的應(yīng)用(302)
參考文獻(xiàn)(304)