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《气象学实习指导(非气象专业用)(第2版)》为了适应高等农林院校气象类课程实验教学的需要，使学生及时消化和印证课堂所学的理论知识，掌握现代气象实践技能，我们编著了本教材。本教材是普通高等教育。十一五”国家级规划教材《气象学》（第2版）的配套实习指导教材。全书分三个部分，第一部分为基本观测技能训练部分，包括实习一至实习六，详细介绍各种常规气象仪器的感应原理、构造、性能、安装和使用方法，系统阐述基本气象要素观测和农业小气候观测的程序、方法和步骤；第二部分为气象数据处理与分析技能训练部分，由实习七至实习十组成，着重讨论各种天气、气候资料的获取、整理、制图、分析和应用；第三部分为现代气象业务部分，包括实习十一和实习十二，主要针对目前我国气象部门的业务现状和发展趋势，简介我国自动气象站观测系统和常用气象分析软件的基本组成、功能和应用。
本教材适用于全国高等农林院校各相关专业的本、专科气象类课程实习教学，也可供相关科研人员参考使用。
气象学实习指导：理论与实践的桥梁 前言 气象学是一门研究地球大气现象、规律及其应用的综合性自然科学。它不仅需要深厚的理论基础，更依赖于扎实的实践技能。本书《气象学实习指导》旨在成为连接课堂理论与野外（或实验室）实践的桥梁，为有志于投身气象研究、业务服务或相关领域的学生、科研人员提供一套系统、详尽的实习指南。本书内容严格围绕气象观测、数据处理、初步分析及基本仪器的操作与维护展开，不涉及任何《气象学实习指导》这本书本身的具体编排细节、章节目录或其内部的具体内容描述。我们将聚焦于气象学实践领域的核心技术与知识体系。 第一部分：气象观测基础与仪器原理 气象观测是获取大气状态参数的第一手资料，其准确性直接决定了后续所有分析和预报的可靠性。本部分详细阐述了各类气象要素的观测原理、标准操作规程以及常用仪器的结构与维护。 1. 气温观测： 涵盖了标准百叶箱的设置要求、温度计（包括水银温度计、电阻温度计、热电偶等）的结构原理。重点在于如何精确读取温度、避免辐射和传导误差，以及不同类型温度测量方法（如最高/最低温度记录）的实践操作。涉及热力学中温度的物理意义及其在大气中的垂直分布特征。 2. 湿度观测： 详细介绍了湿度测量的基本概念，如绝对湿度、相对湿度、露点温度和水汽压。实践部分聚焦于干湿球温度计（湿度计）的构造、使用、定期校准和湿球布的更换与浸泡标准。此外，对新型电子式湿度传感器（如容积式、电阻式）的工作机制和数据采集的注意事项进行了深入探讨。 3. 气压观测： 气压是驱动大气运动的关键要素。本部分解析了大气静力学基本方程，并详细说明了水银气压计和无毛细管气压计（如空盒气压计）的工作原理。实践重点在于如何准确读取水银柱高度，进行温度订正、重力订正和仪器零点订正，最终换算出标准海平面的订正气压值。同时，对便携式数字气压传感器在野外作业中的应用及误差来源进行了分析。 4. 风的观测： 风是描述大气水平运动的矢量。实习内容包括风速和风向的测量方法。重点讲解了机械式风速表（如杯式、螺旋桨式）和超声波风速风向仪的工作原理。实践指导了标准风廓线塔的选址要求、观测高度的确定，以及如何使用风向标辨别风向，并区分真风与表观风。此外，还涉及阵风的记录与分析。 5. 降水观测： 降水是水循环的重要环节。本部分详述了雨量筒（包括自记和非自记式）的构造、安装标准（如地基的水平度要求），以及观测员在每次降水事件后精确量测降雨量的操作流程。对于雪、冰雹等固体降水，阐述了融化法测量的具体步骤和误差控制。 6. 云的观测： 云的形态、高度和发展趋势是天气现象分析的核心依据。本部分提供了国际标准云分类（WMO）的图谱对照，指导实习生如何通过目视法确定云属、云种，并估算云底高度（结合测云雷达或探照灯法原理的简要介绍）。同时，强调了对云的垂直发展范围和光学习惯的记录。 7. 能见度和天气现象观测： 能见度的标准定义、测量方法（包括目测参照物法和仪器法，如透射率仪原理）。详细区分了雾、霾、烟、沙尘等各类低能见度天气现象的特征，并规范了对雷电、冰雹、虹霓等特殊天气现象的记录格式和发生时间。 第二部分：探空气球施放与探空数据分析 探空测量是获取大气垂直结构信息最直接的手段。本部分专注于探空气球的准备、施放流程和由此产生的探空数据的初步处理。 1. 探空仪器的准备与校准： 涵盖了温、湿、压三种传感器的地面校对流程，包括如何检查探空仪的机械连接、电池电量以及信号传输的完整性。 2. 施放作业流程： 详细描述了从计算最佳施放窗口、选择施放场地、充球、连接探头到最终施放的每一个步骤，强调了安全操作规范和气象条件判断（如对强风和低空垂直气流的规避）。 3. 原始数据处理： 指导实习生如何从地面站接收到的原始电码或数字信号中，提取出标准等压面、等高面和等温面上的温度、湿度和高度数据。介绍如何进行初步的数据质量控制，识别并剔除明显的粗差。 4. 探空图（Skew-T/Log-P 图）的绘制与基本判读： 这是探空数据应用的关键步骤。详细讲解了如何将处理后的数据点描绘到标准探空图上。初步判读部分侧重于识别对流层顶、逆温层、湿层和干层，并据此估算大气稳定度参数（如对流有效位能CAPE、维持力CIN）。 第三部分：气象资料的采集、处理与初步分析 现代气象业务高度依赖于数据的数字化处理和可视化。本部分侧重于地面自动站资料和卫星/雷达基本产品的实践应用。 1. 自动气象站（AWS）数据流： 介绍自动气象站的传感器布局、数据采集频率和传输协议。实习内容包括如何通过终端访问原始数据文件（如BUFR或ASCII格式），并掌握利用基础编程工具（如电子表格软件或基础脚本语言）对时间序列数据进行平滑、插值和异常值剔除的技术。 2. 气象图分析基础： 指导如何获取并识别不同尺度的天气图，如等压线图、等温线图和填图天气图。重点在于实践识别高低气压系统、锋面结构（暖锋、冷锋、锢囚锋）的符号表示，以及气流的辐合辐散区。 3. 统计分析入门： 介绍了简单线性回归在气象要素时间序列分析中的应用，例如趋势分析或气候极值统计的初步方法。要求实习生能计算平均值、标准差和极值，并进行简单的频率分布图绘制。 结语 通过本指南的实践训练，学员将不仅仅是简单地记录数字，而是能够理解每个观测值背后的物理意义，掌握从野外观测到数据分析的完整链条，为未来深入学习数值天气预报、气候学或专业预报技术打下坚实的操作基础。
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