观测保障3《现代气象观测》练习题方健英.docx

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观测保障3《现代气象观测》练习题方健英

现代气象观测练习题

（出处：

《现代气象观测》第一章～第七章）

一、填空题

1．（大气探测）是人类认识自然的重要手段，是大气科学的基础。

没有对大气状况（准确、及时、连续、详尽）的了解，就谈不上对灾害性天气变化规律的科学掌握，更谈不上预测预报、趋利避害、为人类造福。

2．大气探测的发展经历了几个重要的阶段，（初始阶段）是一系列定量测量地面气象要素仪器的出现，其标志性仪器为1643年托里拆利发明的（水银气压表）。

3．大气探测第三阶段是（大气遥感系统）的发展，从1941-1942年开始应用专门的云雨测量雷达，1960年4月美国发射（第一颗气象卫星）泰罗斯-1号。

4．（直接探测）是将感应元件置放于测量位置上，直接测量大气要素的变化；（遥感探测）是通过大气信号（声、光、电波）传播的信息，反演出大气要素的（时空变化）。

5．遥感探测可以分为（主动遥感）和（被动遥感）两种方式。

6．仪器性能的首要因素是感应原理，由感应原理决定了它的主要性能指标，包括（灵敏度、精确度、惯性）（时间常数）和坚固度（含稳定性）。

7．一个电阻温度表的输出为（mv）指示值，其灵敏度单位则为（mv/1℃）。

8．仪器（精确度）是指（测量值）与（实际（真值））接近的程度，可以通过仪器误差的数值进行衡量。

9．国际计量委员会（CIPM）引入了一个在各个测温范围使用的测温标准元件系列，其中包括（铂丝电阻）温度表，（辐射）温度表和（铂铑）标准热电偶，利用它们进行温标确定的方法称作实用温标。

10．水银的凝固点是（）℃,沸点是（）℃,在18℃时的热膨胀系数为（×10-4）J/℃，导热系数为（）J/cm2s.℃,比热为（）J/g.℃。

11．最高温度表的特点是：

在玻璃球部焊有一根玻璃针，其顶端伸至毛细管的末端，使与毛细管之间的通道形成一个（极小）的狭缝。

升温时，水银膨胀，进入毛细管；但在降温时，毛细管内的水银不能通过狭缝退到球部，水银柱则在此处中断。

因此水银柱顶可指示出（一段时间）内的最高温度。

12．使用热敏电阻需特别注意电流加热对元件的（增温）。

在较大的电流下，热敏电阻的（负温度系数）有可能导致过热失控。

电流增温使元件阻值（减小）的同时，将进一步（增大）流经的电流，并同时加大增温效应。

13．λ称为（热滞系数），单位为秒。

元件的（热容量）越大，散热面积越小，（热滞系数）则越大。

热交换系数的大小则取决于环境介质的性质以及它的通风量。

14．热滞系数和风速的实验关系为：

，式中P为（空气密度），它和通风速度v的乘积称（通风量）。

15．台站使用的百叶箱尺寸为：

较大的一个高（612）mm、宽（460）mm、深（460）mm；小型百叶箱高（537）mm、宽（460）mm、深（290）mm。

16．湿敏电容通常采用（多谐波）振荡器和低通滤波电路完成（电容-电压）的转换。

17．经过（仪器差）、（温度差）和（重力差）订正后的气压表读数，称作本站气压或场面气压。

18．饱和水汽压应分别对水面和冰面定义。

水面饱和水汽压esw是指在（固定）的气压和温度下，水汽和平面纯净水面达到（气液）两相中性平衡时（纯水蒸汽）的水汽压；冰面饱和水汽压esi指的是在固定的气压和温度下，水汽和平面（纯净冰面）达到气固两相中性平衡时（纯水蒸汽）的水汽压。

19．热力学露点温度Td的定义是：

温度为T，混合比为

的（湿空气），维持气压p不变（冷却）至Td，使其对水面（达到饱和），即此时温度Td为露点温度。

20．气流场由大尺度的规则气流和叠加在其上的随时间和空间随机脉动的小尺度湍流组成。

因此气流测量应包括瞬时量和平均量两部分。

21．测量日照时数的仪器。

WMO为了使全球日照时数测量统一化，建议以康培司托式（Campbell—stokes）日照计作为（“暂定标准日照计”）（IRSR）。

该仪器辐照度阈值平均值为120wm-2并允许（土20%）误差。

22．随着自动化程度不断的提高，云和天气现象这类目测内容如何改为仪测已经开始提到议事日程。

处理这个项目应从两方面入手：

一是（改目测为仪测），使结果更为客观和定量化；一是（撤消一些内容的目测），利用其他方面的信息，反应相关的大气动力和热力过程。

23．仪器的（基本感应）原理决定了使用仪器应遵守的（一般）原则，在这个基础上根据任务的性质选用合适类型的仪器，以及制定相应的探测方法。

24．（直接）探测式的仪器，其感应部分应与大气环境（直接接触），仪器系统与大气环境的相互干扰可使感应元件四周的大气条件发生一定的（畸变）。

二、判断题

1．大气探测主要有直接探测和遥感探测。

√

2．仪器的灵敏度指单位待测量的变化所引起的指示仪表输入的变化。

×输出

3．仪器误差分为系统性误差和偶然性误差两大类。

√

4．探测方法与仪器和观测任务是不可分割的。

√

5．大气科学向深度和广度的进展，依赖于大气探测的实验基础。

√

6．从理论上，热力学定义的热力学温标是指理想气体，在容积固定的条件下，容器内的气体压力每改变1/，相当于温度变化绝对温度1K。

×1/273

7．有机液体玻璃温度表常用的液体有酒精和二甲苯两种。

√

8．热电偶温度表是由两种不同的金属或合金焊接一起，构成一个闭合回路。

回路中将会产生电动势，两端的温度差异越小，电动势越高。

×越大

9．热敏电阻温度表测温热敏电阻的原料是某些金属氧化物的混合物，例如氧化镁、氧化铜、氧化钴和氧化铁的混合物，在800-900℃的高温下烧结而成。

√

10．绝对湿度（ρw）为单位体积的湿空气中所含水汽的重量，单位g/m3。

×质量

11．比湿（q）为湿空气中水汽质量与湿空气总质量（干空气加水汽）之比,单位g/kg。

√

12．影响湿敏电容滞后系数最主要的因素是电容内部金属镀层的工艺特性×表面

13．恒湿箱和标准测湿仪器是校准和检定湿度仪器及元件的主要设备。

√

14．气压是大气压力的简称，数值上等于单位面积上从所在地点往上直至大气上界整个空气柱的重量。

√

15．气流速度是一个三度空间的矢量，一般我们主要把它考虑为两度空间（XY平面）的矢量，由风速和风向来决定它的模值和方向。

√

16．太阳直接辐射的分波段测量可用来确定大气浑浊度和气溶胶的光学强度。

×厚度

17．激光云高仪工作原理为：

发射高功率激光束遇到云层将往下反射或散射回波，检测发射激光与回波信号的时间差Dt。

即可得到检测云层的高度h=C×Dt/2。

×低

18．闪电定位技术核心问题是如何鉴别回击斜波脉冲波形形成的电磁波信号，以及寻找波形在传输过程中的变化。

√

三、单选题

1．统一仪器的规格指标，安装方法和操作步骤，可使系统性误差的数值比较稳定，使观测资料在时间和空间上具有（D）。

A、准确性

B、可靠性

C、比较性

D、可比较性

2、由于仪器本身的暂时失效或外界的干扰，往往会在数据系列中存在一些被称作为（B）的异常值。

A、野值

B、野点

C、极值

D、极点

3．水的三相点为：

（C）

A、273K

B、273．15K

C、273．16K

D、273．5K

4．玻璃温度表球部的容积随时间有（C）的趋势，以致基点下端提高，即所谓基点的永恒位移。

A、减小

B、增大

C、缩小

D、放大

5．当测温元件从一个环境迅速地转移到另一个温度不同的环境时，温度表的示度不能立即指示新的环境温度，而是逐渐趋近于新的环境温度，这种现象称为温度表的（B）现象。

A、延迟

B、延缓

C、热滞（或滞后）

D、热敏

6．世界气象组织对地面观测中气温测量的元件要求为：

当通风速度为5m/s时，热滞系数在（C）之间。

A、30-50s

B、40-50s

C、30-60s

D、40-60s

7．按照我国现行规范，（A）℃以下就需停止使用干湿球温度表。

A、-10

B、-15

C、-20

D、-30℃

8．有机液体玻璃温度表常用的液体有酒精和（C）两种。

A、水银

B、甲苯

C、二甲苯

9．最低温度表的构造特点是毛细管（A），内装透明的酒精。

A、较粗

B、较细

C、较长

D、较短

10．一般说来，热敏电阻的阻值在几十仟欧姆，不到（A）欧姆的导线电阻随温度变化的影响完全可以忽略不计。

A、10

B、50

C、100

四、多选题

1．仪器坚固性是一个不太明确的概念,它大致包括（ABCD）几方面的内容。

A、仪器无故障平均运行时间

B、仪器运行对环境温度、湿度等要素变化范围的数值要求

C、电源电压波动允许的范围

D、仪器外装饰（例如涂层）出现明显锈蚀的时间长短

2．一个完整的大气探测仪器或系统,包括（ACD）部分。

A、观测平台

B、观测软件

C、观测仪器

D、资料处理单元

3．大气科学工作范围内的温度测量包括（ABC）的测量。

A、气温

B、水温

C、土壤温度

D、草温

4．ITS90测温标准系列需要由（ACB）环节组成。

（顺序题）

A、确定出一系列的测温参考点

B、各国计量部门制作出各自的铂电阻温度表

C、制作出国际标准铂电阻温度表

D、计算温度表的函数偏差方程

5．水银温度表的优点是：

（ABCD）

A、纯水银容易得到

B、比热小、导热系数高

C、对玻璃无湿润

D、饱和蒸汽压小

6．水银温度表的缺点是：

（AC）

A、℃以下不能用

B、℃以下不能用

C、膨胀系数小

D、膨胀系数大

7．最低温度表的构造特点是：

毛细管较粗，内装透明的酒精。

毛细管酒精柱内有一根长约10mm的塑料游标。

感温球部多呈（B），用以（D）散热面积和（C）球部内温度分布不均匀。

（顺序题）

A、球状

B、叉状

C、减小

D、增加

8．液体玻璃温度表的仪器误差有：

（ABC）

A、基点的永恒位移

B、球部变形引起的误差

C、刻度误差

D、视觉误差

9．金属温度表的金属材料选择主要考虑以下几点：

（ABCD）

A、温度一次项系数较大

B、电阻与温度关系的二次项系数远小于一次项系数，即β<<α

C、电阻率大，易于绕制高阻值的元件

D、性能稳定

10．以下属于金属电阻温度表上常用的金属材料有：

（BCD）

A、金

B、铂

C、镍

D、铁

11．湿敏电容的其他特性为：

（ABCD）

　　A、温度系数为/℃

　　B、滞差在相对湿度5-90%内低于1%

　　C、在采取了防止污染物贴附的措施之后，其工作寿命为1年

　　D、元件的滞后系数在常温下可保持在1秒以下

12．性能优良的恒湿箱应该满足的主要要求是：

（AC）

A、能保持横稳的湿度数值

B、能保持横稳的温度数值

C、改变它的控制条件能迅速可靠地发生调整它的湿度值

D、改变它的控制条件能迅速可靠地发生调整它的温度值

13．水银气压表主要的仪器误差有：

（ABC）

A、仪器的基点和标尺不准确

B、管顶的真空度不高

C、气压表管内的毛细管现象

D、气压表安装不水平

14．光电日照计准确记录日照时数的技术要求是：

（ABCDE）

A、全年太阳赤纬在　±°的变化范围内，反射面能准确地将太阳直接辐射反射至探测管

B、光电探测管能等权重响应各谱段的太阳辐射

C、光电探测管保持对太阳直接辐照度的阈值为120wm-2

D、光电探测器的温度系数较小

E、感应面所接收到的日盘四周的天空散射辐射控制在一定的误差范围之内

15．保证能见度仪精确测量应注意的关键问题有：

（ABCE）

A、光源的波段宽度

B、光源和接收器前窗应该在测量波段内保持较高的稳定的透明度

C、保持光电系统的温度控制以及防止镜面的凝结

D、准确判定出射光的强度

E、精确测定出射光的光强

16．仪器坚固性是一个不太明确的概念,它大致包括以下（ABCD）几方面的内容:

　　A、仪器无故障平均运行时间；

　　B、仪器运行对环境温度、湿度等要素变化范围的数值要求；

　　C、电源电压波动允许的范围；

　　D、仪器外装饰（例如涂层）出现明显锈蚀的时间长短。

五、简答题

1．达到最佳效果的气温测量的防辐射设备应采取那些技术措施

答：

（1）屏蔽，使太阳辐射和地面反射辐射不能直接照射到测温元件上；

（2）增加元件的反射率；

（3）人工通风，促使元件散热；

（4）采用极细的金属丝元件，细丝具有较大的散热系数。

2．气压表的读数步骤：

答：

（1）观测附属温度表；

（2）调整水银槽内水银面，使之与象牙针尖恰恰相接；

（3）调整游标尺恰好与水银柱顶相切；

（4）读数并记录，准确至。

3．总辐射在使用、安装和维护方面要遵守的最基本原则是什么

答：

（1）首先要考虑的是安装场地的条件，最好使玻璃半球罩上半部没有障碍物遮挡，使整个半球的辐射都来自于天空，最低限度要保证障碍物不遮挡直接太阳辐射。

（2）仪器架设完毕，应该绘制一张四周障碍物的分布图，标上它们的方位，方位张角和天顶角。

（3）总辐射表至少每年校验一次它的仪器系数（K值）。

（4）在天气条件不合适的情况下，可以利用人工光源进行室内对比，尽量使光源的光谱分布比较接近于太阳的光谱分布。

4．