大氣探測(cè)學(xué) 天氣現(xiàn)象的觀測(cè)

1、1天氣現(xiàn)象的觀測(cè)2本章要求n掌握天氣現(xiàn)象的觀測(cè)方法掌握天氣現(xiàn)象的觀測(cè)方法n掌握雨量計(jì)的基本原理和結(jié)構(gòu)掌握雨量計(jì)的基本原理和結(jié)構(gòu)3主要內(nèi)容n降水量的測(cè)量降水量的測(cè)量n激光云高儀激光云高儀n閃電定位系統(tǒng)閃電定位系統(tǒng)n其它天氣現(xiàn)象其它天氣現(xiàn)象4序n云和天氣現(xiàn)象這類目測(cè)內(nèi)容將改為儀器觀云和天氣現(xiàn)象這類目測(cè)內(nèi)容將改為儀器觀測(cè)測(cè)n天氣現(xiàn)象大致分為六類：天氣現(xiàn)象大致分為六類：n地面凝結(jié)地面凝結(jié)n降水降水n霧霧n雷電雷電n光光1.強(qiáng)風(fēng)相關(guān)（風(fēng)沙、風(fēng)暴、吹雪）強(qiáng)風(fēng)相關(guān)（風(fēng)沙、風(fēng)暴、吹雪）按照天氣現(xiàn)象成因分9類n降水降水n霧霧n風(fēng)沙風(fēng)沙n雷電雷電n煙塵煙塵n風(fēng)暴風(fēng)暴n吹雪吹雪n地面凝（凍）結(jié)地面凝（凍）結(jié)n光光5

2、6天氣現(xiàn)象n雨雨n滴狀的液態(tài)降水，下降時(shí)清楚可見(jiàn)，強(qiáng)度變化滴狀的液態(tài)降水，下降時(shí)清楚可見(jiàn)，強(qiáng)度變化較緩慢，落在水面上會(huì)激起波紋和水花，落在較緩慢，落在水面上會(huì)激起波紋和水花，落在干地上可留下濕斑。干地上可留下濕斑。n陣雨陣雨n開(kāi)始和停止都較突然、強(qiáng)度變化大的液態(tài)降水，開(kāi)始和停止都較突然、強(qiáng)度變化大的液態(tài)降水，有時(shí)伴有雷暴。有時(shí)伴有雷暴。7n毛毛雨毛毛雨n稠密、細(xì)小而十分均勻的液態(tài)降水，下降情稠密、細(xì)小而十分均勻的液態(tài)降水，下降情況不易分辨，看上去似乎隨空氣微弱的運(yùn)動(dòng)況不易分辨，看上去似乎隨空氣微弱的運(yùn)動(dòng)飄浮在空中，徐徐落下。飄浮在空中，徐徐落下。n迎面有潮濕感，落在水面無(wú)波紋，落在干地迎面有潮

3、濕感，落在水面無(wú)波紋，落在干地上只是均勻地潤(rùn)濕地面而無(wú)濕斑。上只是均勻地潤(rùn)濕地面而無(wú)濕斑。8n雪雪n固態(tài)降水，大多是白色不透明的六角分枝的星狀、六固態(tài)降水，大多是白色不透明的六角分枝的星狀、六角形片狀結(jié)晶，常緩緩飄落，強(qiáng)度變化較緩慢。角形片狀結(jié)晶，常緩緩飄落，強(qiáng)度變化較緩慢。n溫度較高時(shí)多成團(tuán)降落。溫度較高時(shí)多成團(tuán)降落。n陣雪陣雪n開(kāi)始和停止都較突然、強(qiáng)度變化大的降雪。開(kāi)始和停止都較突然、強(qiáng)度變化大的降雪。n雨夾雪雨夾雪n半融化的雪半融化的雪(濕雪濕雪)，或雨和雪同時(shí)下降。，或雨和雪同時(shí)下降。n陣性雨夾雪陣性雨夾雪n開(kāi)始和停止都較突然、強(qiáng)度變化大的雨夾雪。開(kāi)始和停止都較突然、強(qiáng)度變化大的雨夾雪

4、。9n霰霰n白色不透明的圓錐形或球形的顆粒固態(tài)降水，白色不透明的圓錐形或球形的顆粒固態(tài)降水，直徑約直徑約25毫米，下降時(shí)常呈陣性，著地常反毫米，下降時(shí)常呈陣性，著地常反跳，松脆易碎。跳，松脆易碎。n米雪米雪n白色不透明的比較扁的或比較長(zhǎng)的小顆粒固態(tài)白色不透明的比較扁的或比較長(zhǎng)的小顆粒固態(tài)降水降水, 直徑常小于直徑常小于1毫米，著硬地不反跳。毫米，著硬地不反跳。10n冰粒冰粒n透明的丸狀或不規(guī)則透明的丸狀或不規(guī)則狀的固態(tài)降水，較硬，狀的固態(tài)降水，較硬，著硬地一般反跳。著硬地一般反跳。n直徑小于直徑小于5毫米。毫米。n有時(shí)內(nèi)部還有末凍結(jié)有時(shí)內(nèi)部還有末凍結(jié)的水，如被碰碎，則的水，如被碰碎，則僅剩下破

5、碎的冰殼。僅剩下破碎的冰殼。11n冰雹冰雹n堅(jiān)硬的球狀、錐狀或形堅(jiān)硬的球狀、錐狀或形狀不規(guī)則的固態(tài)降水，狀不規(guī)則的固態(tài)降水，雹核一般不透明，外面雹核一般不透明，外面包有透明的冰層，或由包有透明的冰層，或由透明的冰層與不透明的透明的冰層與不透明的冰層相間組成。冰層相間組成。n大小差異大，大的直徑大小差異大，大的直徑可達(dá)數(shù)十毫米?？蛇_(dá)數(shù)十毫米。n常伴隨雷暴出現(xiàn)。常伴隨雷暴出現(xiàn)。12n冰針冰針n飄浮于空中的很微小的片狀或針狀冰晶，在飄浮于空中的很微小的片狀或針狀冰晶，在陽(yáng)光照耀下，閃爍可辨，有時(shí)可形成日柱或陽(yáng)光照耀下，閃爍可辨，有時(shí)可形成日柱或其日暈的現(xiàn)象。其日暈的現(xiàn)象。n多出現(xiàn)在高緯度和高原地區(qū)的

6、嚴(yán)冬季節(jié)。多出現(xiàn)在高緯度和高原地區(qū)的嚴(yán)冬季節(jié)。13n霧霧n大量微小水滴浮游空中，常呈乳白色，有霧時(shí)大量微小水滴浮游空中，常呈乳白色，有霧時(shí)水平能見(jiàn)度小于水平能見(jiàn)度小于1.0千米。千米。n高緯度地方出現(xiàn)冰晶霧也記為霧。高緯度地方出現(xiàn)冰晶霧也記為霧。n輕霧輕霧n微小水滴或已濕的吸濕性質(zhì)粒所構(gòu)成的灰白色微小水滴或已濕的吸濕性質(zhì)粒所構(gòu)成的灰白色的稀薄霧幕，出現(xiàn)時(shí)水平能見(jiàn)度為的稀薄霧幕，出現(xiàn)時(shí)水平能見(jiàn)度為1.010.0千米以內(nèi)。千米以內(nèi)。14n露露n水汽在地面及近地面水汽在地面及近地面物體上凝結(jié)而成的水物體上凝結(jié)而成的水珠珠.n(霜融化成的水珠，不霜融化成的水珠，不記露記露)。15n霜霜n水汽在地面和近

7、地面物體上凝華而成的白色水汽在地面和近地面物體上凝華而成的白色松脆的冰晶；松脆的冰晶；n或由露凍結(jié)而成的冰珠?；蛴陕秲鼋Y(jié)而成的冰珠。n易在晴朗風(fēng)小的夜間生成。易在晴朗風(fēng)小的夜間生成。16n雨凇雨凇n過(guò)冷卻液態(tài)降水碰到過(guò)冷卻液態(tài)降水碰到地面物體后直接凍結(jié)地面物體后直接凍結(jié)而成的堅(jiān)硬冰層，呈而成的堅(jiān)硬冰層，呈透明或毛玻璃狀，外透明或毛玻璃狀，外表光滑或略有隆突。表光滑或略有隆突。17n霧淞霧淞n空氣中水汽直接凝華，空氣中水汽直接凝華，或過(guò)冷卻霧滴直接凍或過(guò)冷卻霧滴直接凍結(jié)在物體上的乳白色結(jié)在物體上的乳白色冰晶物，常呈毛茸茸冰晶物，常呈毛茸茸的針狀或表面起伏不的針狀或表面起伏不平的粒狀，多附在細(xì)平的

8、粒狀，多附在細(xì)長(zhǎng)的物體或物體的迎長(zhǎng)的物體或物體的迎風(fēng)面上，有時(shí)結(jié)構(gòu)較風(fēng)面上，有時(shí)結(jié)構(gòu)較松脆，受振易塌落松脆，受振易塌落18n吹雪吹雪n由于強(qiáng)風(fēng)將地面積雪由于強(qiáng)風(fēng)將地面積雪卷起，使水平能見(jiàn)度卷起，使水平能見(jiàn)度小于小于10.0千米的現(xiàn)象。千米的現(xiàn)象。n雪暴雪暴n為大量的雪被強(qiáng)風(fēng)卷為大量的雪被強(qiáng)風(fēng)卷著隨風(fēng)運(yùn)行，并且不著隨風(fēng)運(yùn)行，并且不能判定當(dāng)時(shí)天空是否能判定當(dāng)時(shí)天空是否有降雪。有降雪。n水平能見(jiàn)度一般小于水平能見(jiàn)度一般小于1.0千米。千米。19n龍卷龍卷n一種小范圍的強(qiáng)烈旋一種小范圍的強(qiáng)烈旋風(fēng)，從外觀看，是從風(fēng)，從外觀看，是從積雨云積雨云(或發(fā)展很盛的或發(fā)展很盛的濃積云濃積云)底盤旋下垂的底盤旋下垂

9、的一個(gè)漏斗狀云體。一個(gè)漏斗狀云體。n有時(shí)稍伸即隱或懸掛有時(shí)稍伸即隱或懸掛空中，有時(shí)觸及地面空中，有時(shí)觸及地面或水面，旋風(fēng)過(guò)境，或水面，旋風(fēng)過(guò)境，對(duì)樹(shù)木、建筑物、船對(duì)樹(shù)木、建筑物、船舶等均可能造成嚴(yán)重舶等均可能造成嚴(yán)重破壞。破壞。20n積雪積雪n雪雪(包括霰、米雪、冰粒包括霰、米雪、冰粒)覆蓋地面達(dá)到臺(tái)站覆蓋地面達(dá)到臺(tái)站四周能見(jiàn)面積一半以上時(shí)，稱為積雪。四周能見(jiàn)面積一半以上時(shí)，稱為積雪。n結(jié)冰結(jié)冰n指露天水面指露天水面(包括蒸發(fā)器的水包括蒸發(fā)器的水)凍結(jié)成冰。凍結(jié)成冰。21n沙塵暴沙塵暴n由于強(qiáng)風(fēng)將地面大量由于強(qiáng)風(fēng)將地面大量塵沙吹起，使空氣很塵沙吹起，使空氣很泥濁，水平能見(jiàn)度小泥濁，水平能見(jiàn)度小

10、于于1.0千米。千米。n揚(yáng)沙揚(yáng)沙n由于風(fēng)大將地面塵沙由于風(fēng)大將地面塵沙吹起，使空氣相當(dāng)混吹起，使空氣相當(dāng)混濁，水平能見(jiàn)度在濁，水平能見(jiàn)度在1.0千米至千米至10.0千米千米以內(nèi)。以內(nèi)。22n 浮塵浮塵n塵土、細(xì)沙均勻地浮游在空中，使水平能見(jiàn)度小于塵土、細(xì)沙均勻地浮游在空中，使水平能見(jiàn)度小于10.0千米。千米。n浮塵多為遠(yuǎn)處塵沙經(jīng)上層氣流傳播而來(lái)，或?yàn)樯硥m暴、浮塵多為遠(yuǎn)處塵沙經(jīng)上層氣流傳播而來(lái)，或?yàn)樯硥m暴、場(chǎng)沙出現(xiàn)后尚未下沉的細(xì)粒浮游空中而成。場(chǎng)沙出現(xiàn)后尚未下沉的細(xì)粒浮游空中而成。n煙幕煙幕n大量的煙存在空氣中，使水平能見(jiàn)度小于大量的煙存在空氣中，使水平能見(jiàn)度小于10.0千米。千米。n城市、工礦

11、區(qū)上空的煙幕呈黑色、灰色或褐包，濃時(shí)城市、工礦區(qū)上空的煙幕呈黑色、灰色或褐包，濃時(shí)可以聞到煙味?？梢月劦綗熚?。23n霾霾n大量極細(xì)微的干塵粒等均勻地浮游在空中，使大量極細(xì)微的干塵粒等均勻地浮游在空中，使水平能見(jiàn)度小于水平能見(jiàn)度小于10.0千米的空氣普遍混濁現(xiàn)千米的空氣普遍混濁現(xiàn)象。象。n霾使遠(yuǎn)處光亮物體微帶黃、紅色，而使黑暗物霾使遠(yuǎn)處光亮物體微帶黃、紅色，而使黑暗物體微帶蘭色。體微帶蘭色。24n塵卷風(fēng)塵卷風(fēng)n因地面局部強(qiáng)烈增熱，而在近地面氣層中產(chǎn)生因地面局部強(qiáng)烈增熱，而在近地面氣層中產(chǎn)生的小旋風(fēng)，塵沙及其它細(xì)小物體隨風(fēng)卷起，形的小旋風(fēng)，塵沙及其它細(xì)小物體隨風(fēng)卷起，形成塵柱。成塵柱。n很小的塵卷

12、風(fēng)，直徑在兩米以內(nèi)，高度在十米很小的塵卷風(fēng)，直徑在兩米以內(nèi)，高度在十米以下的不記錄。以下的不記錄。25n雷暴雷暴n為積雨云云中、云間或云地之間產(chǎn)生的放電為積雨云云中、云間或云地之間產(chǎn)生的放電現(xiàn)象?，F(xiàn)象。n表現(xiàn)為閃電兼有雷聲，有時(shí)亦可只聞雷聲而表現(xiàn)為閃電兼有雷聲，有時(shí)亦可只聞雷聲而不見(jiàn)閃電。不見(jiàn)閃電。n閃電閃電n為積雨云云中、云間或云地之間產(chǎn)生放電時(shí)為積雨云云中、云間或云地之間產(chǎn)生放電時(shí)伴隨的電光。伴隨的電光。n但不聞雷聲。但不聞雷聲。26n極光極光n在高緯度地區(qū)在高緯度地區(qū)(中緯度地區(qū)也可偶見(jiàn)中緯度地區(qū)也可偶見(jiàn))晴夜見(jiàn)到晴夜見(jiàn)到的一種在大氣高層輝煌閃爍的彩色光弧或光幕。的一種在大氣高層輝煌閃爍

13、的彩色光弧或光幕。n亮度一般象滿月夜間的云。光弧常呈向上射出亮度一般象滿月夜間的云。光弧常呈向上射出活動(dòng)的光帶，光帶往往為白色梢?guī)ЬG色或翠綠活動(dòng)的光帶，光帶往往為白色梢?guī)ЬG色或翠綠色，下邊帶淡紅色；有時(shí)只有光帶而無(wú)光??；色，下邊帶淡紅色；有時(shí)只有光帶而無(wú)光??；有時(shí)也呈振動(dòng)很快的光帶或光幕。有時(shí)也呈振動(dòng)很快的光帶或光幕。27n大風(fēng)大風(fēng)n瞬間風(fēng)速達(dá)到或超過(guò)瞬間風(fēng)速達(dá)到或超過(guò)17.0米秒米秒(或目測(cè)估計(jì)或目測(cè)估計(jì)風(fēng)力達(dá)到或超過(guò)風(fēng)力達(dá)到或超過(guò)8級(jí)級(jí))的風(fēng)。的風(fēng)。n颮颮n突然發(fā)作的強(qiáng)風(fēng)，持續(xù)時(shí)間短促。突然發(fā)作的強(qiáng)風(fēng)，持續(xù)時(shí)間短促。n出現(xiàn)時(shí)瞬間風(fēng)速突增，風(fēng)向突變，氣象要素出現(xiàn)時(shí)瞬間風(fēng)速突增，風(fēng)向突變，氣象

14、要素隨之亦有劇烈變化，常伴隨雷雨出現(xiàn)。隨之亦有劇烈變化，常伴隨雷雨出現(xiàn)。n瞬時(shí)風(fēng)速達(dá)瞬時(shí)風(fēng)速達(dá)8m/s以上維持以上維持1小時(shí)，然后突然小時(shí)，然后突然減小，維持時(shí)間平均風(fēng)速達(dá)減小，維持時(shí)間平均風(fēng)速達(dá)11m/s。2829303132天氣現(xiàn)象的自動(dòng)識(shí)別n降水類型的自動(dòng)識(shí)別降水類型的自動(dòng)識(shí)別n多采用光學(xué)、聲波、雷達(dá)電磁波等探測(cè)技多采用光學(xué)、聲波、雷達(dá)電磁波等探測(cè)技術(shù)。術(shù)。n降水粒子的大小、形狀、降落速度和濃度降水粒子的大小、形狀、降落速度和濃度導(dǎo)致了光信號(hào)的強(qiáng)度、頻率等變化，基于導(dǎo)致了光信號(hào)的強(qiáng)度、頻率等變化，基于此判別降水類型。此判別降水類型。3334生產(chǎn)廠家生產(chǎn)廠家國(guó)別國(guó)別型號(hào)型號(hào)1、Vaisal

15、a芬蘭FD12P；PWD12；PWD222、Thies德國(guó)激光降水探測(cè)器3、BIRAL英國(guó)HSS/VPF-710 7304、OSI美國(guó)WIVIS；OWI5、OTT德國(guó)PARSIVEL光強(qiáng)衰減多要素判別法35由前向散射儀的原理，接收端接收的光強(qiáng)與測(cè)量區(qū)域的粒子數(shù)量和尺度有關(guān)，光強(qiáng)和降水量建立關(guān)系前向散射儀+雨水檢測(cè)器+溫度T 8 C deg 不會(huì)降雪T 0 C deg 不會(huì)下雨降水粒子光強(qiáng)閃爍法n當(dāng)光束在雨中傳播時(shí)，不僅因吸收和散射當(dāng)光束在雨中傳播時(shí)，不僅因吸收和散射現(xiàn)象而損耗，還因介質(zhì)的不規(guī)則性，使光現(xiàn)象而損耗，還因介質(zhì)的不規(guī)則性，使光束發(fā)生畸變。在任一瞬間，各個(gè)雨滴在接束發(fā)生畸變。在任一瞬間

16、，各個(gè)雨滴在接收平面上形成各自衍射圖案。隨著雨滴的收平面上形成各自衍射圖案。隨著雨滴的下落運(yùn)動(dòng)，接收平面上的圖案也移動(dòng)，此下落運(yùn)動(dòng)，接收平面上的圖案也移動(dòng)，此時(shí)探測(cè)器上光強(qiáng)起伏變化，產(chǎn)生光強(qiáng)閃爍時(shí)探測(cè)器上光強(qiáng)起伏變化，產(chǎn)生光強(qiáng)閃爍。光強(qiáng)閃爍與降水強(qiáng)度和粒子半徑有關(guān)。光強(qiáng)閃爍與降水強(qiáng)度和粒子半徑有關(guān)。36降水粒子下落速度法n降水一般服從降水一般服從Marshal-Palmer分布，而靜分布，而靜止空氣中的雨滴落速服從止空氣中的雨滴落速服從Gunn-Kinzer模模型。型。n其中參數(shù)=4.1*I (-0.21) (mm-1) ; n常數(shù) N0=8000個(gè)/m3 式中；nN（D）是直徑D-D+dD內(nèi)

17、的雨滴數(shù)密度；n直徑D的單位是mm；nI為雨強(qiáng)，單位毫米/小時(shí)。37降水粒子大小/末速度特征38無(wú)水成物粒子無(wú)水成物粒子吹雪吹雪降雪降雪毛毛雨毛毛雨39凍雨傳感器nGOODRICH公司出品的冰水感傳感器0872E3是一種專門用于測(cè)量降雨與冰雹天氣的降水量的傳感器。設(shè)計(jì)這個(gè)傳感器是為了測(cè)量冰暴的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間，并在溫度接近零度時(shí)區(qū)分降雨和凍雨類型。結(jié)冰厚度最低可測(cè)量到0.13mm。冰感傳感器可以提供實(shí)時(shí)的、完整的冰情數(shù)據(jù)用于地表觀察。該產(chǎn)品擁有多種供電方式和通訊協(xié)議，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行靈活配置。該產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于自動(dòng)/人工氣象站、廣播電視塔、電力塔、石油平臺(tái)、防結(jié)冰預(yù)報(bào)等領(lǐng)域。400871LH1

18、0872E341n降水降水：從天空降落到地面上的液態(tài)或固態(tài)從天空降落到地面上的液態(tài)或固態(tài)(經(jīng)融化后經(jīng)融化后)的水。的水。n降水量降水量：某一時(shí)段內(nèi)的未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、流某一時(shí)段內(nèi)的未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、流失的降水，在水平面上積累的深度。以毫米失的降水，在水平面上積累的深度。以毫米（mm）為單位，取）為單位，取1位小數(shù)。位小數(shù)。n降水強(qiáng)度降水強(qiáng)度 ：?jiǎn)危簡(jiǎn)挝粫r(shí)間或某一時(shí)段內(nèi)的降水位時(shí)間或某一時(shí)段內(nèi)的降水量，通常測(cè)定量，通常測(cè)定5分鐘、分鐘、10分鐘和分鐘和1小時(shí)內(nèi)的小時(shí)內(nèi)的最大降水量。最大降水量。42n人工觀測(cè)人工觀測(cè)12小時(shí)（每日北京時(shí)小時(shí)（每日北京時(shí)08、20時(shí)定時(shí)定時(shí)觀測(cè)）和日降水量。時(shí)觀測(cè)）和日

19、降水量。n自動(dòng)觀測(cè)每分鐘、小時(shí)、日降水量。自動(dòng)觀測(cè)每分鐘、小時(shí)、日降水量。437.1 降水量的測(cè)量n雨量筒：雨量筒：n構(gòu)造：金屬外層護(hù)套上部為一接水器，直徑構(gòu)造：金屬外層護(hù)套上部為一接水器，直徑 20cm，上緣采用一個(gè)圓環(huán)硬銅箍，節(jié)水口下，上緣采用一個(gè)圓環(huán)硬銅箍，節(jié)水口下為一漏斗，雨水收集后由漏斗注入到取樣玻為一漏斗，雨水收集后由漏斗注入到取樣玻璃瓶?jī)?nèi)。璃瓶?jī)?nèi)。 n放置：安裝高度放置：安裝高度70cmn使用：每天人工讀取四次時(shí)段內(nèi)的降水總量，使用：每天人工讀取四次時(shí)段內(nèi)的降水總量，用口徑遠(yuǎn)小于雨量筒接水面積的特制量杯讀用口徑遠(yuǎn)小于雨量筒接水面積的特制量杯讀水，精確至水，精確至0.05mmn加上

20、加熱裝置可測(cè)降雪量加上加熱裝置可測(cè)降雪量444546n用來(lái)連續(xù)記錄液體降水的自記儀器，它由承用來(lái)連續(xù)記錄液體降水的自記儀器，它由承水器水器(通?？趶綖橥ǔ？趶綖?0cm)、浮子室、自記鐘、浮子室、自記鐘和虹吸管等組成和虹吸管等組成。有降水時(shí)，降水從承水器經(jīng)漏斗進(jìn)水有降水時(shí)，降水從承水器經(jīng)漏斗進(jìn)水管引入浮子室。浮子室是一個(gè)圓形容管引入浮子室。浮子室是一個(gè)圓形容器，內(nèi)裝浮子，浮子上固定有直桿與器，內(nèi)裝浮子，浮子上固定有直桿與自記筆連接。浮子室外連虹吸管。自記筆連接。浮子室外連虹吸管。降水使浮子上升，帶動(dòng)自記筆在鐘筒降水使浮子上升，帶動(dòng)自記筆在鐘筒自記紙上劃出記錄曲線。自記紙上劃出記錄曲線。當(dāng)自記筆

21、尖升到自記紙刻度的上端當(dāng)自記筆尖升到自記紙刻度的上端( (一般為一般為10mm)10mm)浮子室內(nèi)的水恰好上升浮子室內(nèi)的水恰好上升到虹吸管頂端。虹吸管開(kāi)始迅速排水到虹吸管頂端。虹吸管開(kāi)始迅速排水，使自記筆尖回到刻度，使自記筆尖回到刻度“0”0”線，又線，又重新開(kāi)始記錄。自記曲線的坡度可以重新開(kāi)始記錄。自記曲線的坡度可以表示降水強(qiáng)度。表示降水強(qiáng)度。由于虹吸過(guò)程中落入雨量計(jì)的降水也由于虹吸過(guò)程中落入雨量計(jì)的降水也隨之一起排出，因此要求虹吸排水時(shí)隨之一起排出，因此要求虹吸排水時(shí)間盡量快，以減少測(cè)量誤差。間盡量快，以減少測(cè)量誤差。4748單翻斗雨量傳感器n該傳感器也是用來(lái)自動(dòng)測(cè)量降水量的儀器，該傳感器

22、也是用來(lái)自動(dòng)測(cè)量降水量的儀器，主要由承水器主要由承水器(口徑為口徑為159.6mm)、過(guò)濾漏、過(guò)濾漏斗、翻斗、干簧管和底座等組成。斗、翻斗、干簧管和底座等組成。降水通過(guò)承水器，再通過(guò)一個(gè)降水通過(guò)承水器，再通過(guò)一個(gè)過(guò)濾斗流入翻斗里，當(dāng)翻斗流過(guò)濾斗流入翻斗里，當(dāng)翻斗流入一定量的雨水后，翻斗翻轉(zhuǎn)入一定量的雨水后，翻斗翻轉(zhuǎn)，倒空斗里的水，翻斗的另一，倒空斗里的水，翻斗的另一個(gè)斗又開(kāi)始接水，翻斗的每次個(gè)斗又開(kāi)始接水，翻斗的每次翻轉(zhuǎn)動(dòng)作通過(guò)干簧管轉(zhuǎn)成脈沖翻轉(zhuǎn)動(dòng)作通過(guò)干簧管轉(zhuǎn)成脈沖信號(hào)（信號(hào)（1脈沖為脈沖為0.1mm）傳輸?shù)剑﹤鬏數(shù)讲杉到y(tǒng)。儀器測(cè)量范圍采集系統(tǒng)。儀器測(cè)量范圍0-4mm/min。 4950n

23、雙翻斗雨量傳感器裝在室外，主要由承水器雙翻斗雨量傳感器裝在室外，主要由承水器(常用口徑為常用口徑為20cm)、上翻斗、匯集漏斗、計(jì)、上翻斗、匯集漏斗、計(jì)量翻斗、計(jì)數(shù)翻斗和干簧管等組成。采集器或量翻斗、計(jì)數(shù)翻斗和干簧管等組成。采集器或記錄器在室內(nèi)，二者用導(dǎo)線連接，用來(lái)遙測(cè)并記錄器在室內(nèi)，二者用導(dǎo)線連接，用來(lái)遙測(cè)并連續(xù)采集液體降水量。連續(xù)采集液體降水量。雙翻斗雨量傳感器與記錄器連接作為連續(xù)測(cè)量降水量的儀器稱為雙翻斗雨量計(jì)。51n工作原理：工作原理：n測(cè)量雨滴經(jīng)過(guò)一束光線時(shí)，測(cè)量雨滴經(jīng)過(guò)一束光線時(shí)，由于雨滴的衍射效應(yīng)引起光由于雨滴的衍射效應(yīng)引起光的閃爍，閃爍光被接收后進(jìn)的閃爍，閃爍光被接收后進(jìn)行譜分

24、析，其譜分布與單位行譜分析，其譜分布與單位時(shí)間通過(guò)光路的雨強(qiáng)有關(guān)時(shí)間通過(guò)光路的雨強(qiáng)有關(guān)。光學(xué)雨量計(jì)527.2 激光云高儀n原理：原理：n發(fā)射低功率的激光束遇到云層將往下反射或者發(fā)射低功率的激光束遇到云層將往下反射或者散射回波，檢測(cè)發(fā)射激光與回波信號(hào)的時(shí)間差散射回波，檢測(cè)發(fā)射激光與回波信號(hào)的時(shí)間差 t ,t ,即可得到檢測(cè)云層的高度即可得到檢測(cè)云層的高度 h = ch = ct/2 t/2 (c(c為光速為光速) )Vaisala Ceilometer(model CL31)537.3 閃電定位系統(tǒng)n方位測(cè)定法：方位測(cè)定法：n這種儀器利用南北向和東西向的兩個(gè)正交環(huán)形天線把這種儀器利用南北向和東西

25、向的兩個(gè)正交環(huán)形天線把觀測(cè)場(chǎng)地觀測(cè)到的天電分成兩個(gè)方向上的分量，再由觀測(cè)場(chǎng)地觀測(cè)到的天電分成兩個(gè)方向上的分量，再由增益和相移都匹配的一對(duì)放大器把分量信號(hào)放大到適增益和相移都匹配的一對(duì)放大器把分量信號(hào)放大到適合處理的振幅。合處理的振幅。n時(shí)間到達(dá)法：時(shí)間到達(dá)法：n測(cè)定閃擊的電磁波從落地點(diǎn)傳播到探頭所需的時(shí)間。測(cè)定閃擊的電磁波從落地點(diǎn)傳播到探頭所需的時(shí)間。n以上兩種方法都需要三個(gè)以上的測(cè)站才能準(zhǔn)確定以上兩種方法都需要三個(gè)以上的測(cè)站才能準(zhǔn)確定位。位。54ADTD閃電定位網(wǎng)主要用來(lái)探測(cè)云地閃，并且能區(qū)分正負(fù)極性。ADTD閃電定位網(wǎng)由ADTD閃電定位儀、中心數(shù)據(jù)處理站、用戶數(shù)據(jù)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)及圖形顯示終端組成

26、。性能指標(biāo)探測(cè)效率： 80%-90%探測(cè)范圍：0600km、平均300km 行定位處理，給出每個(gè)閃電回?fù)舻臏?zhǔn)確位置 測(cè)向精度：理論隨機(jī)誤差是0.5度回?fù)舴直媛剩涸频亻W為3ms時(shí)間精度：相對(duì)世界時(shí)130ns環(huán)境溫度：-40度到+55度工作溫度：-40度到+80度相對(duì)濕度：0-100%降雨：7.6cm/hr 在風(fēng)速為65km/h無(wú)故障時(shí)間: 30000小時(shí)以上 5556電場(chǎng)儀：測(cè)量大氣電場(chǎng)電場(chǎng)儀：測(cè)量大氣電場(chǎng)57天氣現(xiàn)象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)n可以測(cè)量各種類型的可以測(cè)量各種類型的降水，包括雨、雨夾降水，包括雨、雨夾雪、冰雹、雪、混合雪、冰雹、雪、混合降水和大霧的精確量降水和大霧的精確量值和形態(tài)及速度。值和形態(tài)及

27、速度。n通過(guò)對(duì)空氣中粒子的通過(guò)對(duì)空氣中粒子的種類、大小、速度指種類、大小、速度指標(biāo)的測(cè)量，分析給當(dāng)標(biāo)的測(cè)量，分析給當(dāng)前天氣現(xiàn)象實(shí)況。尤前天氣現(xiàn)象實(shí)況。尤其適合交通領(lǐng)域的天其適合交通領(lǐng)域的天氣現(xiàn)象的實(shí)況監(jiān)測(cè)和氣現(xiàn)象的實(shí)況監(jiān)測(cè)和預(yù)警。預(yù)警。58The Vaisala Present Weather DetectorPWD22.59The surface of the capacitive precipitation sensor feels the amount of water that falls on it. When frozen precipitation collects on the surface it is heated in a carefully controlle