大气探测考试题目总结

周期:介质温度呈简单的周期为Ｔ、振辐为Ａ的正弦变化形式时，θ=θ0+Asin(2πτ/T)设初始

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t??0?A4?2?21?T2s2??2??i?tgn?1()t??0?TTA4?2?21?T2s2??2??i?tgn?1() TT（1）温度表示度也呈周期性变化，其周期也是Ｔ

（2）温度表示度的振辐小于介质温度的振辐，为介质振辐的

11?4??T222

?1（3）温度表示度有位相落后，其落后相角为??tg2??)从以上分析可以看出，只有当Ｔ>>Tλ时，示度的变化才能充分接近实际温度的变化。 12、为什么说测温仪器的滞后性能使仪器对温度具有自动平均的能力？测温仪器的热惯性系数是越小越好呢？还是越大越好？

13、为什么地表温度的测量要比空气温度的测量复杂？ 地表面及贴地层的温度梯度往往很大，要使传感器只与土壤表面进行热交换，而不受地表面以下土壤或贴地层空气的影响是不可能的。防辐射问题不能用遮蔽阳光的方法，否则遮蔽处的热交换状况与周围地表将有所不同，而不加遮蔽则阳光直射造成辐射误差影响增大。 即使同一块地面（裸地），由于地表不同部位的物理、化学性能的差别以及平整度和土壤颗粒大小不同，测出来的温度也会有较大的差别。 测量土壤表面温度理想的仪器是非接触式的红外辐射计。世界各国对地表温度测量仪器的安装方法不尽相同，有的将传感器直接放在地面；有的将传感器的一半埋在地中一半暴露在空气中；还有的则不进行土壤表面温度观测。测量地中温度相对较容易和准确。因为温度传感器埋入地中只与周围土壤进行热交换，不受其他条件影响，同时深度越深地中温度变化越缓慢 14．草温和雪温的测量各有何特点？

草面（或雪面）温度传感器仍使用铂电阻传感器。在冬季，当有降雪但未掩没草层时，继续进行草温观测。当积雪掩没草层时，将传感器置于原来位置的雪面上，一半埋在雪中，一半露出雪面，这时测量雪面温度。观测雪面温度时，如雪层发生变化，应在巡视时将传感器重新

15．防辐射罩的作用是什么？

轻便防辐射罩是利用自然通风的防辐射装置。其结构简单，罩的上板为伞形金属薄板，下板为金属平板与伞板相连，金属板外测镀铬具有良好反射率，向内的一面涂黑，以便吸收罩内层的辐射，使其不能反射到传感器上。两块金属板之间嵌有两块透明的有机玻璃，传感器就安置在它们之间的夹层中，板的作用是为了隔绝金属板上的热对流。

16．在自然条件下进行气温的测定存在的主要问题是什么？ 怎样解决？

第五讲 湿度的测量

1表示空气湿度的特征量及其定义

混合比r 空气中水汽质量mv与干空气质量ma之比。 比湿ｑ：空气中水汽质量mv 与空气总质量mv+ma之比。

绝对湿度（又叫水汽密度或水汽浓度)ρv：单位容积空气中所含的水汽质量。

水汽摩尔分数：空气中，水汽的摩尔数nv(nv=mv/Mv)与总摩尔数na +nv(na=ma/Ma)之比。Mv、Ma 分别是水汽和干空气的摩尔质量。

0.62198e??水汽压： e?x?PP?e饱和水汽压Ew和Ei：水汽中的水汽压不能无限制的增加，在一定温度下，能够容纳的水汽含量有一个极限值，如果超过这个极限值，就会有一部分水汽凝结成液态水或凝华成冰，这一极限值称为该温度下的饱和水汽压。分为水面Ew和冰面Ei两种

相对湿度U空气中实际水汽压与当时气温下的饱和水汽压之比。以百分数（％）表示，取整数

露点温度td空气在水汽含量和气压不变的条件下冷却达到饱和时的温度。单位以摄氏度(℃)表示，取一位小数。当空气中的水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同t =td ，而水汽未达到饱和时，t ＞td 。

2.气温是否一定大于露点温度，为什么？

不一定。水汽未达到饱和时，t ＞td ，而当空气中的水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同t =td。

3.干湿球温度表为何可用来测定空气湿度？

干湿球温度表是由两支型号完全一样的温度表组成。一支温度表的球部包扎着纱布，用蒸馏水湿润，称湿球温度表，另一支相应称干球温度表，将两支温度表置于相同的环境中。湿球周围空气未达到饱和时，表面的水份蒸发，不断地消耗蒸发潜热，使湿球温度下降；同时，由于气温与湿球的温差使四周空气与湿球产生热交换。在稳定平衡的条件下，湿球温度表蒸发支出的热量将等于由于与四周空气热交换得到的热量。这样在得到干球温度和湿球温度后，根据道尔顿蒸发定律和牛顿换热公式就可求得空气湿度。 4.为什么毛发表不用固定器差，而用毛发湿度表订正图来订正？

毛发测湿的精度较低，影响毛发测湿精度的因子又很多，其器差不是固定值，因此，毛发湿度表在使用前的一个半月应与干湿球温度表进行对比观测，根据干湿球温度表测定的湿度和毛发湿度表的读数，编制毛发湿度订正图，以确定其订正值。 5.试述常用的测湿方法和其代表仪器

热力学法：干湿表 吸湿法：毛发表 露点发;露点仪 光学法：红外湿度计 称量法：

6.干湿表测湿系数A与风速的关系如何？为什么会随风速的变化而变化？ A随风速v升高而降低，当v﹥2.5米每秒。A趋近于最小，之后保持不变 7为什么在-10℃停止使用干湿表？

温度表读数有误差，将导致相对误差的很大误差，这种误差是非线性的，特别在低温时误差是相当大的。因此，在我国规定，在-10℃，即停止使用干湿表测湿 8简述毛发特性

随空气湿度大小而改变长度的特性，②温度效应，③滞后效应，④瘫痪效应 9干湿表测湿度误差

温度表的读数误差 风速造成的误差 湿球结冰造成的误差 湿球纱布及蒸馏水受到污染造成的误差

10为什么毛发表刻度不均匀,而湿度计自记纸的刻度却是均匀的?

因为毛发随湿度的变化不是线性的。在湿度很小时，毛发延伸极快，到相对湿度为28%时，毛发可达到其延伸量的一半，以后逐渐减小。

毛发湿度计感应部分由一束毛发组成，以增大拉力，发束两端固定以提高测湿的灵敏度；传动机械采用杠杆曲臂，其具有传递放大和调整放大率两个作用，通过调整放大率，消除了毛发本身随相对湿度改变其伸长量的不均匀性，从而使自记笔尖对湿度的变化做均匀移动，所以，湿度自记纸的刻度线是等距的；自记部分与温度计相同。

第六章 气压的测量

1．什么是气压？大气中气流的运动对气压有什么影响？

气压是指单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。常用的气压单位是百帕 2．常用的测压方法有哪些？

（1）液体气压表：利用一定长度的液柱重量直接与大气压力相平衡的原理。（2）空盒气压表和气压计：利用空盒的金属弹力和大气压力相平衡的原理。（3）膜盒式电容气压传感器：利用真空膜盒，当大气压力产生变化时，弹性膜片产生形变而引起其电容量的改变，通过测量电容量来测量气压。（4）振筒式气压传感器：弹性金属圆筒在外力作用下发生振动，当筒壁两边存在压力差时，其振动频率随压力差而变化，该传感器就是利用这一原理。（5）压阻式气压传感器：利用气压作用在敏感元件所覆盖的抽成真空的小盒上，通过小盒使电阻受到压缩或拉伸应力的作用，由压电效应知道电阻值 随气压变化而变化，通过测量电阻值来测量气压。（6）沸点气压表：利用液体的沸点温度随气压的变化而变化的特性测量气压。 3．水银气压表的测压原理如何？如果用两支内管粗细不同的气压表同时进行观测，水银柱高度是否一样，为什么？

原理：设玻璃管的截面积为Ｓ，水银柱高度为ｈ，水银密度为ρ，ｇ为重力加速度，则管内水银柱的重量为：

W?S?gh 在Ｓ截面上产生的压强为： WS?gh???ghP??gh 水银槽面受到的大气压强为Ｐ，则两者平衡时： SS 从上式可以看到，水银柱高度除与大气压有关外，还与密度和重力加速度有关

一样。因为由气压公式 可知，气压只与水银柱高度有关，相同气压下，水银柱高度也相同。 4．动槽式水银气压表和定槽式水银气压表的构造主要有什么不同？

动槽式水银气压表的主要特点是有测定水银柱高度的固定“零点”，故每次测定都需调整水银面的高低，使其符合固定零点的位置。才能读取水银柱高度。定槽式水银气压表的最大特点是槽部没有调整水银面的装置，即没有固定零点。不需调整水银面，而采用了补偿标尺刻度的方法，以解决零点位置的变动，它要求内管截面与槽部截面成不变的比例关系。所以，定槽式的内管示度部分直径均匀。

5．定槽式水银气压表为什么要进行标尺补偿，原理如何？槽内隔板有何作用？

6．水银气压表的仪器误差主要有哪些？如何避免和消除？

由于受制成气压表的材料的物理特性的变化及制作技术条件的限制而产生的仪器差主要由下列几个原因造成：⑴真空不良的影响产生的误差⑵毛细压缩误差⑶温度的不确定度产生的误差⑷水银蒸气压的影响产生的误差⑸标尺误差⑹由于安装条件不妥引起的误差⑺其它误差

7．水银气压表为什么要进行读数订正？试说明各项订正的物理意义。

将观测得到的水银柱高度读数h，订正到标准情况下的水银柱的高度h0 时，应满足下列关

h ) 其中 ?(t)系 ? (0 ?C ) ? g (45 ? ,0) ? h 0 ? ? ( ? g (? , h ) ? h ? (t ) ? g ( ? , p ?t)h0?h ? (0 ?C ) ? g (45 ? ,0) ?(0?C)g(?,h) 只与气压表水银和标尺铜管的温度有关 ? 只与观测点的纬度和海拔高度有关

g(45,0)

当温度变化时水银密度也随之改变，从而引起水银柱高度的变化，同时温度的变化也将使测量水银柱高度的黄铜标尺发生胀缩。这样，当外界气压不变，而温度发生变化时，水银柱和黄铜标尺均会发生胀缩。这种纯系温度的变化而引起的气压读数的改变值，称为水银气压表的温度差

8．金属空盒有哪些特性？为什么弹性空盒可以作为测压仪器的感应器？ （1）空盒弹性的温度效应 （2）空盒的弹性后效

空盒气压表和空盒气压计都是用金属弹性膜盒作为感应元件的，利用这种空盒的弹力与大气压力相平衡的原理来测量气压。当大气压力发生变化时，空盒随之产生形变，把这种形变进行一定程度的放大就可以用来指示气压的变化。

9. 新式空盒一般被压成波纹形，为什么？空盒弹性后效的主要特点是什么？ 空盒被压成波纹形，是为了增加空盒被压时变形的柔韧性和测压的灵敏度。空盒弹性后效有两个主要特点：a. 当气压变化停止后空盒的形变并不停止。b. 空盒的升压曲线和降压曲线不一致。

10．根据下述条件，求出本站气压。测站海拔高度 200米，纬度 56°14ˊ，经仪器差订正后的水银气压表读数为1018.1hPa，气压表附温为12.7℃。

11．试述膜盒式电容气压传感器、振筒式气压传感器、压阻式气压传感器的测压原理。利用气压传感器测量气压有什么特点？

膜盒式电容气压传感器的感应元件为真空膜盒。当大气压力产生变化时，使真空膜盒（包括金属膜盒和单晶硅膜盒）的弹性膜片产生形变而引起其电容量的改变，通过测量电容量来测量气压。振筒式气压传感器是利用弹性金属圆筒在外力作用下发生振动，当筒壁两边存在压力差时，其振动频率随压力差而变化。因为筒的谐振频率与压力之间有唯一的关系，所以测出频率就可计算出气压。但是，在校准时确定的这种关系还会受到温度和气体密度的影响，所以需要进行温度补偿和采用干空气。 压阻式气压传感器是利用气压作用在敏感元件所覆盖的抽成真空的小盒上，通过小盒使电阻受到压缩或拉伸应力的作用，由压电效应知道电阻值的变化与气压的变化成正比，通过测量电阻值来测量气压 12．造成电测气压传感器测量误差的主要原因是什么？

1）校准值漂移：校准值漂移是电测气压传感器的主要误差源之一。（2）温度的影响：电测气压传感器保持温度不变，就可以保持校准值不变。最好工作温度就在校准温度附近。如果气压传感器没有温度控制，就会有较大的误差产生。（3）电磁干扰的影响：气压传感器是一种灵敏的测量器件，因此它应该屏蔽并远离强电磁场，如变压器、计算机、雷达等设备。电磁干扰不会经常引起麻烦，但会引起噪声增加，使准确性降低。（4）运行方式的影响：如果校准时使用的操作方法与业务使用时的操作方法不同，也可能会引起气压传感器校准结果的明显变化。

13．为什么要进行海平面气压订正？其订正值的准确度与什么因素有关？为什么？ 本站气压只表示台站拔海高度上大气柱的压强。在不同的拔海高度上由于承受大气柱长度不同，所以各站间的本站气压是无法进行比较的。为了比较各地气压的高低，便于分析气压场，必须把各地的本站气压统一订正到海平面上,即进行海平面气压订正。海平面气压订正的准确度取决于 与c 。当气压表良好，观测与查算方法正确，通常本站气压是准确的。而高度差的准确度受ｈ与tm的影响，因此海平面气压订正值的准确度主要取决于：台站拔海高度ｈ、气柱的平均温度 。

19．气压表可分为哪几个等级？

A级：一级或二级标准气压表，能独立地测定气压值，准确度不低于±0.05hpa；B级：工作级标准气压表，用于日常的气压表对比工作，它的仪器误差通过与A级表对比后校准；C级：参考标准气压表，用来对移运式标准气压表和气象站气压表进行对比；S级：安装在气象站