现代大气探测学第六讲气讲义压的测量

（完整版）《大气探测学》复习重点

（完整版）《大气探测学》复习重点Part1 绪论1、大气探测学研究的定义、范围和特点定义：大气探测主要针对地球大气对表征大气状况的要素（即气象要素）、天气现象及其变化过程进行系统的、连续的观察和测定，并对获得的记录进行整理。

范围：大气探测分为近地面层大气探测（0~3000m）和高空大气探测（3000m以上）。

通常把1.5km以下高度的大气探测成为边界层大气探测。

特点：为天气预报、气象信息、气候分析、科学研究和气象服务提供重要的依据。

2、发展历程1643年托里拆利于发明水银气压表－－标志性仪器（精度：0.1hPa；相对误差：1/10000）1902年欧洲建立了第一个气象台站网（7个气象站、35个降水站）实现了时间和地域的同步连续观测1920s，出现了无线电探空仪，发展了高空风探测技术1940s开始，利用火箭使探测高度从平流层底部，对流层顶部扩展到了100公里的高度3、我国的地基探测系统（气象业务组织）国家基准气候站：一般300-400公里设一站，每天观测24次。

国家基本气象站：一般不大于150公里设一站，每天观测8次。

国家一般气象站：一般50公里左右设一站，每天观测3次或4次。

高空气象站：一般300公里设一站，每天探测2次，探测高度25~30km。

4、探测原理直接探测：感应元件与大气等被测对象直接接触，根据元件性质的变化，得到描述大气状况的气象参数。

遥感探测：根据波（电磁波、声波）在大气中传播过程中信号的变化，间接反演大气要素的变化。

分为主动遥感（发射能量）和被动遥感（不发射）5、大气探测仪器的性能指标灵敏度：指单位待测量的变化所引起的指示仪表输出的变化，仪器的灵敏度与它的感应原理有关。

精确度：是指测量值与实际值（真值）接近的程度，可以通过仪器误差的数值进行衡量。

惯性：指仪器的响应速率，它与电子仪器常用的时间常数的意义相同。

坚固性：平均无故障运行时间，对环境温、湿度的要求，电压波动允许范围，外装饰锈蚀的时间长短。

大气压的测量公式

大气压的测量公式大气压是表示大气分子对单位面积的压力，是气体状态的一种重要物理量。

大气压的测量对于气象学、地质学、航天航空等领域都具有重要的意义。

本文将从大气压的概念、测量方法以及其在实际生活中的应用等方面展开讨论，以便更好地理解和应用大气压这一概念。

首先，大气压是指地球表面上空气层的压强，其大小受多种因素影响，包括海拔高度、气温、湿度等。

通常我们使用毫米汞柱（mmHg）或帕斯卡（Pa）来表示大气压，常见的标准大气压为101.325千帕（kPa）。

大气压的测量方法主要有气压计测量法、气象探空测量法、卫星测量法等。

气压计是最常用的测量大气压的仪器，通过测量气压计中的压力差来计算大气压的大小。

气象探空测量法则是通过气球等载体将测量设备送入大气中，通过设备采集数据来获取大气压信息。

卫星测量法是利用卫星搭载的传感器来对地球上的大气压进行监测和测量。

大气压的测量不仅在科学研究中有着重要的应用，也在日常生活中扮演着重要的角色。

例如，气象预报中的气压变化可作为天气变化的指标之一，对于防范自然灾害、选择户外活动等都具有重要意义。

在高海拔地区的徒步旅行中，了解大气压的情况可以预防高山病等高原反应的发生。

航空航天领域对大气压的测量更是至关重要，可以确保飞机飞行安全。

在实际的大气压测量中，我们还需要考虑到一些误差和影响因素。

例如，气象探空测量法受到风向、风速等天气条件的影响，可能导致数据的不准确性。

气压计的准确度和精度也受到其自身的性能和使用环境的影响，需要进行定期的校准和维护。

总的来说，大气压的测量是一项复杂而重要的工作，它对于我们的生活、工作和科学研究都具有重要的意义。

通过不断深入研究和技术改进，我们可以更加准确地测量和理解大气压这一物理量，为人类社会的发展和进步提供更好的支持。

愿本文能对大气压的测量及其应用有所启发，为读者提供更深入的了解和思考。

气体压力及流量的测量

气体压力及流量的测量压力的表示方法常用测压仪表气压计真空的获得气体钢瓶减压阀各种流量计简介压力是用来描述体系状态的一个重要参数。

许多物理、化学性质，例如熔点、沸点、蒸气压几乎都与压力有关。

在化学热力学和化学动力学研究中，压力也是一个很重要的因素。

因此，压力的测量具有重要的意义。

就物理化学实验来说，压力的应用范围高至气体钢瓶的压力，低至真空系统的真空度。

压力通常可分为高压、中压、常压和负压。

压力范围不同，测量方法不一样，精确度要求不同，所使用的单位也各有不同的传统习惯。

一、压力的表示方法压力是指均匀垂直作用于单位面积上的力，也可把它叫作压力强度，或简称压强。

国际单位制（SI）用帕斯卡作为通用的压力单位，以Pa或帕表示。

当作用于1m2(平方米)面积上的力为1N(牛顿)时就是1Pa(帕斯卡):但是，原来的许多压力单位，例如，标准大气压（或称物理大气压，简称大气压）、工程大气压（即kg·cm-2）、巴等现在仍然在使用。

物理化学实验中还常选用一些标准液体（例如汞）制成液体压力计，压力大小就直接以液体的高度来表示。

它的意义是作用在液柱单位底面积上的液体重量与气体的压力相平衡或相等。

例如，1atm可以定义为:在0℃、重力加速度等于9.80665时，760mm高的汞柱垂直作用于底面积上的压力。

此时汞的密度为13.5951g·cm-3。

因此，1atm又等于1.03323kg·cm-2。

上述压力单位之间的换算关系见表II-2-1。

表Ⅱ-2-1 常用压力单位换算表除了所用单位不同之外，压力还可用绝对压力、表压和真空度来表示。

图Ⅱ-2-1说明三者的关系。

显然，在压力高于大气压的时侯:绝对压=大气压+表压或表压=绝对压-大气压在压力低于大气压的时候:绝对压=大气压-真空度或真空度=大气压-绝对压当然，上述式子等号两端各项都必须采用相同的压力单位。

二、常用测压仪表1.液柱式压力计液柱式压力计是物理化学实验中用得最多的压力计。

现代大气探测学-第6讲-气压的测量-夏俊荣(南京信息工程大学大气探测学)讲解

动槽式水银气压表部
主要特点是有测定水银柱高度的固定“零点”，故而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
§ 4.2水银气压表
4.2.4动槽式水银气压表的构造原理
动槽式水银气压表的测量范围一般为810-1070hPa(600-800 mmHg)，并能在空气温度为15+45℃的条件下正常工作，其测量误差不超过 0.4hPa或0.3mmHg
气象应用
§ 4.1概述
大气圈本身的重量对地球表面会产生一种压力；对任何一层空气而言，也都会受到它上面的各层空气的压力。我们把单位面积上承受的这种压力，即大气压强，简称气压。简而言之，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(hPa) 常用单位的换算 1hPa=100Pa 1hPa=0.750069mmHg≈3/4mmHg
国际上统一规定，密度以温度0℃为标准，重力加速度以纬度45°的海平面为标准
§ 4.2水银气压表
4.2.3水银气压表的类型
1、动槽式水银气压表（福丁式 Fortin） 2、定槽式水银气压表（寇乌式 Kew）
§ 4.2水银气压表
4.2.4动槽式水银气压表的构造原理
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
§ 4.2水银气压表
1、仪器差订正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 真空不良的影响真空不良是指水银柱管内顶端有空气存在，它产生一定的张力，使内管水银柱略为降低，使观测到的气压值较实际大气压力为小。由于残留气体张力还受温度和顶部容积变化的影响，因此由其所产生的误差还不完全是一个常数。随气压和温度的升高，这种影响随之增大

【K12学习】《大气物理与大气探测学》知识点

《大气物理与大气探测学》知识点1.熟悉大气物理与大气探测学研究的内容，也要明白大气物理与大气探测的区别。

大气物理学是研究大气的物理现象（声光电等）、物理过程及其演变规律的学科，是大气科学的一个分支。

大气探测学是大气科学的另一个基础性学科分支，主要研究大气状态和过程的信息探测技术、观测方法和信息处理技术。

探测的对象包括地面和高空的大气状态和过程参数。

2.基本名词的理解，从大气科学的角度解释，温室效应，温室气体，阳伞效应，ENSo，酸雨，大气污染，雾，露点（霜点），沙尘暴，极光，臭氧空洞，湖陆风（焚风），城市热岛，大气中的光现象解释（如海市蜃楼，虹，天空蓝色，海洋蓝色等），平流层急剧增温（SSw）1）温室效应：太阳（短波）辐射通过大气层到达地面并被其吸收，地面（长波）辐射则几乎全部被大气所吸收，大气向外太空和地面发出长波辐射，后者称为大气逆辐射，使地面升温。

2）温室气体：指二氧化碳、甲烷、一氧化二氮及水汽等。

其中co2是最主要的温室气体，主要来自火山喷发、有机物的燃烧、腐烂及动植物的呼吸等。

3）阳伞效应：由于排入空气的烟尘不断增加，使到悬浮在大气中的气溶胶颗粒就象地球的遮阳伞一样，反射和吸收太阳辐射，引起地面降温。

4）ENSo：ENSo循环：ENSocirculation赤道太平洋海面水温的变化与全球大气环流尤其是热带大气环流紧密相关。

其中最直接的联系就是日界线以东的东南太平洋与日界线以西的西太平洋—印度洋之间海平面气压的反相关关系，即南方涛动现象（So）。

在拉尼娜期间，东南太平洋气压明显升高，印度尼西亚和澳大利亚的气压减弱。

厄尔尼诺期间的情况正好相反。

鉴于厄尔尼诺与南方涛动之间的密切关系，气象上把两者合称为ENSo（音“恩索”）。

这种全球尺度的气候振荡被称为ENSo循环。

厄尔尼诺和拉尼娜则是ENSo 循环过程中冷暖两种不同位相的异常状态。

因此厄尔尼诺也称ENSo暖事件，拉尼娜也称ENSo冷事件。

5）酸雨：大气中含有的二氧化硫在常温下溶解于雨水中并达到气液相平衡后，雨水之pH值约为5.6。

《大气探测学》课件

气象火箭和卫星的发展
激光雷达和微波辐射计的应用
多普勒雷达和风廓线仪的普及
现代大气探测技术
激光雷达技术：利用激光束在大气中传播的特性，对大气中的颗粒物、气溶胶、臭氧等物质进行探
测和测量
微波辐射计技术：利用微波在大气中的传输特性，对大气中的温度、湿度、风速等参数进行测量
和监测
无线电探空仪技术：利用无线电信号在大气中的传播特性，对大气中的温度、湿度、气压等参数进行测量和监测
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大气探测技术的发展趋势和挑战
大气探测技术的发展趋势
遥感技术的发展：利用卫星、无人机等遥感技术进行大气探测
新型探测仪器的应用：如激光雷达、微波辐射计等新型探测仪器在大气探测中的应用
人工智能技术的应用：利用人工智能技术对大气探测数据进行处理和分析
多学科交叉融合：大气探测技术与其他学科的交叉融合，如物理学、化学、生物学等
等。
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大气探测学的研究内容：研究这些现象的观测方法、
原理和技术，以及如何利用这些观测数据来揭示大气的结构和行为，为天气预报、气候变化预测和环
境监测提供科学依据。
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大气探测学的应用领域：气象学、气候学、环境科学、农业、交通、军事等。
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大气探测学的发展趋势：随着科技的不断进步，大气探测技术也在不断发展，未来将更加注重高精度、高效率、高稳定性的观测技术和方法的研究和应用。同时，随着全球气候变化和环境问题的日益严重，大气探测学将在应对这些挑战中发挥更加重要的作
空气质量监测与评价的应用领域
气候变化研究
大气探测技术在气候变化研究中的应用气候变化对全球环境的影响大气探测技术在应对气候变化中的作用未来气候变化趋势预测及应对措施

大气压力的实验测量与计算

大气压力的实验测量与计算大气压力是指大气在某一点上对单位面积的压力。

在平常生活中，我们经常可以感受到大气压力的存在，例如当我们在高楼顶层坐电梯下降时，耳朵会感到压力的变化；当我们乘坐高速列车通过隧道时，耳朵也会感到压力的变化。

这些都与大气压力的变化有关。

因此，测量和计算大气压力是一个重要的实验项目。

一、实验目的通过实验测量大气压力，并进行计算。

二、实验器材1. 大气压力计2. 大气压力计支架3. 大气压力计传感器4. 计算机三、实验步骤1. 将大气压力计支架放置在水平台面上，使其稳定。

2. 将大气压力计安装在支架上，并确保其处于垂直状态。

3. 打开大气压力计传感器，连接至计算机。

4. 打开计算机上的大气压力计软件，并进行校准。

5. 点击软件上的测量按钮，开始测量大气压力。

6. 等待一段时间后，读取大气压力计的测量结果，并记录下来。

7. 反复进行多次测量，以获得准确的数据。

8. 根据测量结果计算出大气压力的平均值，并记录下来。

四、数据处理与结果分析根据实验步骤得到的数据，我们可以进行以下的数据处理和结果分析：1. 将每次测量得到的大气压力数值相加，然后除以总次数，得到平均大气压力的数值。

例如，如果进行了5次测量，得到的大气压力数值分别为101.3 kPa、101.2 kPa、101.4 kPa、101.1 kPa和101.2 kPa，则平均大气压力的数值为(101.3 + 101.2 + 101.4 + 101.1 + 101.2) / 5 = 101.24 kPa。

2. 根据大气压力的单位，我们可以将其转化为标准单位帕斯卡（Pa）或毫米汞柱（mmHg）。

常用的大气压力单位换算关系如下：1 kPa = 1000 Pa = 7.5 mmHg。

通过换算，我们可以得到大气压力的标准单位数值。

5. 结果及讨论通过上述实验步骤，我们成功测量到了大气压力的数值，并进行了相应的数据处理和结果分析。

实验结果反映了大气压力的实际情况，并证明了大气压力测量与计算的方法是可行的。