大气探测考点总结

2024-05-18

大气探测考点总结（精选5篇）

篇1：大气探测考点总结

1.直接探测、直接探测原理？

直接探测：将感应元件置放于测量位置上，直接测量大气要素的变化。直接探测原理：根据元件的物理、化学性质受大气某种作用而产生反应的特点。例子：温度表，水银液体的热胀冷缩性质。2遥感探测、遥感探测原理？

遥感探测：探测元件不放置于测量物体上，间接反演大气要素的变化

遥感探测原理：是根据大气中声、光、电等信号传播过程中性质的变化，反演出大气要素的时空变化例子：鸽子照相，胶片对光的感应卫星，辐射传输的变化

3主动遥感、被动遥感？

主动遥感（发射能量）：设备具有声、光、电磁波发射源，在其测量空间中大气特性对其传播信号产生相应的吸收、散射、反射形成带有大气特征的回波信号。如：测云雨雷达

被动遥感（不发射）：直接探测来自大气的声、光、电磁波信号。如：一些气象卫星传感器

4，几个概念：灵敏度，精确度，惯性，稳定性

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.稳定性：主要指被测量与输出信号（读数）之间的检定关系的年变化率。5.大气探测代表性、准确性和比较性的含义。

1)代表性：观测记录不仅要反映测点的气象状况，而且要反映测点周围一定范围内的平均气象状况。

气象站的暴露状况是决定其代表性的关键因素。气象站的代表性误差要远大于单纯的仪器系统设定的代表性误差。在丘陵或滨海地区的气象站，对于较大尺度或中尺度来说，基本不具代表性

2)准确性：观测记录应真实地反映实际气象状况。

在气象观测中应使用良好的仪器系统并进行正确操作，以达到所规定的准确度。在气象观测实际业务中，观测准确性需要熟练的人员、技能培训、良好的装备和技术支持等方面的支撑。

3)比较性：不同地方的地面气象观测站在同一时间观测的同一气象要素值，或同一个气象站在不同时间观测的同一气象要素值能进行比较，从而能分别表示出气象要素的地区分布特征和随时间的变化特点。

气象观测必须按照气象站的设置、仪器架设与操作的类型和条件而定。资料使用者最好需要知道观测的环境。每个气象观测站应建立历史沿革资料档案的基本数据.

篇2：大气探测考点总结

A.点型感烟适合于高度不超12m空间典型感温探测器适合于高度不超8m空间 A1、A2=8，B=6,C..=4 ABC864 火焰探测器高度都适合

B.吸烟室、厨房、锅炉房、发电机房、烘干车间等不宜安装感烟火灾探测器的场所；需要联动熄灭“安全出口”标志灯的安全出口内侧；液体燃烧用火焰探测器

0度以下不定温，温差大的不差温

有阳光、明火、闪电等强光的不用紫外火焰探测器有高温物体的不用红外火焰探测器

电缆隧道、电缆竖井、电缆夹层、电缆桥架；不易安装点型探测器的夹层、闷顶；各种带式输送装置;宜选择缆式线型感温火灾探测器： C.点型感烟探测面积60-80 点型感温探测面积20-30 3.点型感烟、感温火灾探测器的设置数量

1)探测区域的每个房间应至少设置一只火灾探测器。

2)—个探测区域内所需设置的探测器数量，不应小于式（3-9-1)的计算值，即

式中N——探测器数量（只），/V应取整数； S——该探测区域面积（m2);A——探测器的保护面积（m2);

K——修正系数，容纳人数超过10000人的公共场所宜取0.7〜0.8;容纳人数为2000〜10000人的公共场所宜取0.8〜0.9，容纳人数为500〜2000人的公共场所宜取0.9〜1.0，其他场所可取1.0。 在有梁的顶棚上设置点型感烟火灾探测器、感温火灾探测器时，应符合下列规定：

①当梁凸出顶棚的高度小于200mm时，可不计梁对探测器保护面积的影响。

② 当梁凸出顶棚的高度为200〜600mm时，应按图3-9-8和表3-9-6的要求确定梁对探测器保护面积的影响和一只探测器能够保护的梁间区域的数量。

③当梁凸出顶棚的高度超过600mm时，被梁隔断的每个梁间区域应至少设置一只探测器。

④ 当被梁隔断的区域面积超过一只探测器的保护面积时，被隔断的区域应按第1)条规定计算探测器的设置数量。

⑤ 当梁间净距小于lm时，可不计梁对探测器保护面积的影响。 锯齿形屋顶和坡度大于15°的人字形屋顶，应在每个屋脊处设置一排点型探测器，探测器下表面至屋顶最高处的距离，应符合表3-9-6的规定。

 房间被书架、设备或隔断等分隔，其顶部至顶棚或梁的距离小于房间净高的5%时，每个被隔开的部分应至少安装一只点型探测器。实务476 综合292 4.火焰探测器和图像型火灾探测器的设置（怕光怕挡）

1)应考虑探测器的探测视角及最大探测距离，可通过选择探测距离长、火灾报警响应时间短的火焰探测器，提高保护面积要求和报警时间要求。

2)探测器的探测视角内不应存在遮挡物。3)应避免光源直接照射在探测器的探测窗口。

4)单波段的火焰探测器不应设置在平时有阳光、白炽灯等光源直接或间接照射的场所。

5.线型光束感烟火灾探测器的设置设计要求：

1)探测器的光束轴线至顶棚的垂直距离宜为0.3〜1.0m，距地高度不宜超过20m。

2)相邻两组探测器的水平距离不应大于14m，探测器至侧墙水平距离不应大于7m，且不应小于0.5m，探测器的发射器和接收器之间的距离不宜超过l00m。

3)探测器应设置在固定结构上。

4)探测器的设置应保证其接收端避开日光和人工光源的直接照射。5)选择反射式探测器时，应保证在反射板与探测器之间任何部位进行模拟试验时，探测器均能正确响应。安装要求：

1)根据设计文件的要求确定探测器的安装位置，探测器应安装牢固，并不应产生位移。在钢结构建筑中，发射器和接收器（反射式探测器的探测器和反射板）可设置在刚架上，但应考虑位移影响。2)发射器和接收器（反射式探测器的探测器和反射板）之间的光路上应无遮挡物，并应保证接收器（反射式探测器的探测器）避开日光和人工光源的直接照射。6.线型感温火灾探测器的设置

1)探测器在保护电缆、堆垛等类似保护对象时，应采用接触式布置；在各种带式输送装置上设置时，宜设置在装置的过热点附近。2)设置在顶棚下方的线型感温火灾探测器，至顶棚的距离宜为0.1m。探测器的保护半径应符合点型感温火灾探测器的保护半径要求；探测器至墙壁的距离宜为1~1.5m。

3)光栅光纤感温火灾探测器每个光栅的保护面积和保护半径，应符合点型感温火灾探测器的保护面积和保护半径要求。

4)设置线型感温火灾探测器的场所有联动要求时，宜采用两只不同火灾探测器的报警信号组合。

5)与线型感温火灾探测器连接的模块不宜设置在长期潮湿或温度变化较大的场所。

 缆式线型感温火灾探测器  固定在保护对象上。

 连续无接头方式安装，如确需中间接线，必须用专用接线盒连接；  探测器安装敷设时不应硬性折弯、扭转，避免重力挤压冲击，探测器的弯曲半径宜大于0.2m。 敷设在顶棚下方的线型感温火灾探测器

探测器至顶棚距离宜为0.lm，探测器的保护半径应符合点型感温火灾探测器的保护半径要求；探测器至墙壁距离宜为1〜1.5m。 分布式线型光纤感温火灾探测器

1)根据设计文件的要求确定探测器的安装位置及敷设方式，感温光纤应采用专用固定装置固定。

2)感温光纤严禁打结，光纤弯曲时，弯曲半径应大于50mm;分布式感温光纤穿越相邻的报警区域时应设置光缆余量段，隔断两侧应各留不小于8m的余量段；每个光通道始端及末端光纤应各留不小于8m的余量段。

 光栅光纤感温火灾探测器

1)根据设计文件的要求确定探测器的安装位置及敷设方式，信号处理器及感温光纤（缆）的安装位置不应受强光直射。

2)光栅光纤感温火灾探测器每个光栅的保护面积和保护半径应符合点型感温火灾探测器的保护面积和保护半径要求，光纤光栅感温段的弯曲半径应大于300mm。

7.管路采样式吸气感烟火灾探测器的设置

1)非高灵敏型探测器的采样管网安装高度不应超过16m;高灵敏型探测器的采样管网安装高度可超过16m;采样管网安装高度超过16m时，灵敏度可调的探测器应设置为高灵敏度，且应减小采样管长度和采样孔数量。

2)探测器的每个采样孔的保护面积、保护半径，应符合点型感烟火灾探测器的保护面积、保护半径的要求。

3)—个探测单元的采样管总长不宜超过200m,单管长度不宜超过100m，同一根采样管不应穿越防火分区。采样孔总数不宜超过100个，单管上的采样孔数量不宜超过25个。

4)当采样管道采用毛细管布置方式时，毛细管长度不宜超过4m。5)吸气管路和采样孔应有明显的火灾探测器标识。

6)在设置过梁、空间支架的建筑中，采样管路应固定在过梁、空间支架上。

7)当采样管道布置形式为垂直采样时，每2T温差间隔或3m间隔（取最小者）应设置一个采样孔，采样孔不应背对气流方向。8)采样管网应按确认的设计软件或方法进行设计。

9)探测器的火灾报警信号、故障信号等信息应传给火灾报警控制器，涉及消防联动控制时，探测器的火灾报警信号还应传给消防联动控制器。8.其他说明

1)镂空面积与总面积的比例不大于15%时，探测器应设置在吊顶下方。

2)镂空面积与总面积的比例大于30%时，探测器应设置在吊顶上方。3)镂空面积与总面积的比例为15%〜30%时，探测器的设置部位应根据实际试验结果确定。4)探测器设置在吊顶上方且火警确认灯无法观察到时，应在吊顶下方设置火警确认灯。

篇3：大气垂直探测仪光谱定标

大气垂直探测仪作为新型的航空航天遥感仪器将搭载于下一代三轴稳定卫星——风云四号气象卫星上。它是一种成像式的傅里叶变换光谱仪,利用地球表面和大气的红外辐射特性,在空间探测大气温度、湿度与成分的三维分布,探测臭氧总量、云、二氧化碳和水汽含量,是一种多通道光谱测量仪器。这种仪器将会为我国中期数值天气预报提供极有价值的气象资料,对于实现我国新一代气象卫星全球、全天候、三维、定量遥感目标具有重大的意义。与传统的光栅光谱仪和滤光片光谱仪相比,傅里叶变换光谱仪具有高通量、多同道、波数准确度高和高光谱分辨率等优点,是空间环境探测较为优越的光谱探测仪器。为了实现成像探测,仪器采用面阵探测器对多个视场进行并行探测。

前人对辐射面源离轴效应对迈克尔逊干涉仪光谱线形的影响,干涉仪角反射镜非准直对谱线形状的变形,做了较为详尽的讨论。本文着重研究空间视场和面阵探测器对大气垂直探测仪光谱定标的影响。本文研究了离轴探测元位置变化对仪器线形函数的影响,通过几何位置和波数分布的关系,得到ILS的频率漂移和幅度的变化,并针对大气垂直探测仪面阵探测器结构,模拟ILS线形,并将结果用于评价大气垂直探测仪的光谱标定,最终得出的光谱定标精度表明该仪器已达到设计要求。

2 仪器线形函数ILS

在傅里叶变换光谱学中,仪器线形函数ILS定义为干涉仪系统对频率为v0的单色光源的系统响应,主要决定于干涉仪动镜的运动范围(窗口截断),同时也受到有限视场[3,4]、光学衍射和失准直[5]等因素的影响。

由于动镜运动的光程差有限,需要对干涉图进行矩形窗函数截断,截断窗函数的傅里叶变换为sinc函数。根据傅里叶变换的特性:

其中:I(x)干涉图,Π(x)是截断窗函数,F是傅里叶变换,“⋅”和“*”分别是乘号和卷积号,合成的光谱是仪器函数(ILS)与原始光谱卷积,如图1所示横坐标为波数,纵坐标为功率幅值。只考虑截断效应时ILS为

其中:L为最大光程差(MPD)。

探测元中心偏离干涉仪光轴的距离为r,角度为θ,取探测元平面上一点d A,探测元所在像面的焦距为f,如图2所示。离轴光线几何位置为

该离轴光线的波数会向低频方向漂移,变为

式中:v0为入射光线的波数,v为以角度θ入射的光线飘移后的波数。即离轴探测器上向低频漂移后的光谱v与探测器到光轴距离r一一对应,它们间的函数关系为

矩形探测器所接收到的光与矩形探测器对轴心张角成正比。矩形探测元对轴心张角φ分布与矩形四个顶点到轴心的半径相关。如图3所示,(xc,yc)是矩形中心,A和B是矩形探测元的半宽和半高,假设目标为朗伯体,则ILS归一化强度则为该方形探测元所截取的干涉弧长与整个干涉环圆周长的比值,即φ/2π。

式中:rmin,rc1,rc2,rmax为矩形的四个顶点到原点的距离,其排列顺序为由小到大。

为简化起见,假定rc1

从rmin到rc1的干涉弧角度φ由下式导出,如图3所示。

归一化的ILS强度为φr/2πr,即:

其中r通过式(5)由v替换,最后得到ILS和波数频率关系为

综合考虑截断效应和离轴效应,可得:

3 测试系统

大气垂直探测仪光谱测试系统如图4所示,黑体的出射光阑在平行光管的焦点处,其后紧跟气体吸收池,经平行光管扩束后入射到大气垂直探测仪。由气体吸收法测得标准气体的吸收光谱,用于大气垂直探测仪的光谱定标。实验中使用的黑体为上海技术物理研究所生产的HFY-200B型黑体,其温度范围为室温+5℃～627℃,黑体空腔开口φ12mm,温度分辨率0.1℃。气体池为美国Reflex公司生产的Teflon红外光谱测试专用气体池,窗口材料为ZnSe,通光孔径25mm,有效吸收光程10cm。实验室温度24±2℃,湿度38±1。

4 大气垂直探测仪的光谱定标

风云四号大气垂直探测仪位于35800km的静止轨道,整个仪器由前置望远镜系统、干涉分光系统、探测器系统组成。仪器的成像关系如图5所示。望远镜视场0.6°,干涉仪视场4.8°,角度放大率为θi/θt=4.8°/0.6°=8,星下分辨点为16km/像元,即448µrad(0.0257°)/像元,折算到干涉仪部分则为0.2048°/像元。每个探测元纵向间隔0.057°(4.44km),横向间隔0.2048°(16km),探测器与干涉仪的角度关系如图5所示,与地面影像比较,存在8倍的角度放大率。探测器阵列如图5所示,探测器1∼16与4∼1外测定点连线的中点,安装时对应光轴位置。因此整个面阵探测器无轴上像元,选择较为边缘和较靠轴心的1∼15和2∼8探测器为例进行光谱定标。根据式(9),像元1∼15和2∼8的由于离轴效应引起的ISL如图6所示。大气垂直探测仪长波段为685∼1130cm-1,由式(9)在1130cm-1处展宽最为明显。所以以该波数为例,由式(10)所得仪器函数如图7所示,由图可知卷积后离轴效应引起的展宽及不对称效应消失,这是由于离轴效应引起的展宽相对截断效应引起的展宽较小,所以未引起卷积后曲线波形和线宽的变化。但卷积后离轴效应造成光谱中心波长向低波数偏移,且边缘探测器较中心探测器明显。所以不同的探测器标定时,需用不同的参数。

实测吸收谱如图8所示,在其中选择四根谱线作为参考进行标定。所选光谱位置的参考光谱值(精度优于0.0005cm-1)实测光谱值与光谱校正后的光谱值如表1所示。由于在对干涉图采样时,用激光波长作为采样间距,且激光干涉光路与红外干涉光路间存在夹角,这就使得有效的激光波长要小于激光器实际波长。但在做光谱反演时,使用的是激光器波长实测值,这就使得实际采样间距小于计算中的理论值。傅里叶变换中有:

其中:x为实际采样间隔,a小于1,所以反演后所得的光谱,如表1所示相对参考值波数偏大。且像元1∼15所实测光谱值要小于像元2∼8,这是由于离轴效应所导致的光谱红移引起的。仪器要求定标精度为10-5,由表中数据可知已基本达到设计要求。

5 结论

本文研究了ILS对光谱定标的影响,即边缘视场像元所测光谱会产生红移,并应用于实验,利用气体吸收法对大气垂直探测仪进行了光谱定标,定标结果基本达到设计要求。对大气垂直探测仪的光谱定标,气体吸收法是一种高精度光谱定标和ILS测定的好方法。通过这种方法对大气垂直探测仪的光谱和仪器线形函数的测定,知道大气垂直探测仪的光谱分辨率达到了设计要求。这种光谱定标所能达到的理论精度很高,实际精度为3∼20ppm。如果要求进一步提高精度,则可通过采取降低气体分压比加大吸收光程,稳定定标环境,特别是气流影响,严格控制温度等措施。

参考文献

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篇4：关于大气探测技术的探究

关键词：大气探测技术

引言：当前，大气探测技术的特点在随着自然科学和技术的进步的同时，也在逐渐地在提升。其中，包括在不断增强的探测能力，快速发展的自动化观测水平，观测方法及观测网设计也在逐渐被重视，观测工具的有效配合，遥测、遥感和直接观测等三种高新技术的同时运用，并各取所长。当前，国外的一些大型的研究计划都将观测系统的建设置于首要位置来对待，如：气候变化与可预报性研究计划（CLIVAR）、全球能量和水分循环研究计划（GEWEX）、世界天气研究计划（WWRP）等；

1. 天气雷达探测技术

在气象业务及科研工作中天气雷达探测占据着重要的地位，其中在强风暴天气、咫风、洪水及开展外场用大气科学试验等方面的监察和预报中，起到至关重要的作用，并且其发展速度也是非常的迅速。

目前，loCM雷达为探测的主要采取设备，其探测距离一般为迈/45oKM，构成较完善的雷达网，装备有比较完整的伺服系统，回波资料的数字化管理在依赖电子计算机的基础上完成，并且能和用户之间也形成比较好的护送设备。英国气象局雷达监测中心经过20多年的探索发展，其雷达网已经几乎可以把全英国重要地区以全部覆盖的标准，并且同时西欧的气象雷达网也相继被使用在其中，使得这些为短时间预报提供分辨率非常高（雷达站邻近ZXZKM，全国范围sx5KM，平均五分钟扫描一回）的降水（雨或雪）资料。近年来，FRONTIERS系统也在英国的这些雷达设备中同时配备，其在显示技术是应用当今最强最新的显示系统，并且可以短时间内提供出雷达观测文件和卫星的综合预报。

2.GPS无线电掩星探测技术

GPS无线电掩星技术在探测地球大气方面被认为是当前大气探测中最具有潜力的技术方法之一。GPS无线电掩星能够反演地球大气弯曲场、密度场、反射场及中性大气层的热度、气压、电离层剖面和湿度剖面等，都是国防建造、大气科学、气象、地球灾难预报等等相关应用部门的必须采取的数据。当前，我国已经制定了我方的掩星观测用的小卫星方案。MicroLabl、Orsted ，SAC-C及CHAMP等卫星都曾获得重要的观测结果。其中实行地球大气速剖面的反演是应用GPS无线电掩星技术的首要研究课题。当今，COSMIC卫星是我国台湾同美国计划共同发射的，其即将为这一领域的探究提供更充分的GPS掩星资料。虽然GPS掩星技术目前仅仅被认为是一项新技术，但其在空间探测方面所展示出的应用潜力却非常大，不仅可以在全球内的观测中实现昼夜观测能力，而且还具有很多非常重要的特点，如：垂直分辨率高、稳定性好、准确和探测参量多等。

3.卫星遥感探测技术

我们知道，多种大气微量成分同步测量和获得全球分布特质的发展方向是中高层大气卫星遥感技术的正向着方向发展，考虑到中高层大气的这一特点。我们日常在卫星探测方面，对中层大气温度和臭氧含量除了以往常规的NOAA卫星测量外，还进一步针对中层大气的温度、臭氧、大气微量和二氧化氮成分及气溶胶等中层大气的温度、大气压力及臭氧的测量而进行发射了SME、ERBS等卫星。其中，较为突出的研究成果便是马瑞平等利用卫星传感技术得到的中层大气以及平流层所探究收集到的资料在1979至1981年对中层大气的温度，首次对我国上空20—80千米大气温度的分布特征做出了较为详细全面的分析。除此之外，沈长寿等更是通过利用AE—D卫星对于中性大气数密度的观测所得到的大量的值得研究地资料，通过实验探究与分析得出对中性大气加热的理论是符合实际情况的。

4.气球、火箭及飞船探测技术

为了能够对臭氧层得到进一步的认识和很好的保护，结合现如今的技术手段，人们通过卫星、激光雷达、气球等诸多手段对其进行着不断地探究。相比较其他方式而言，当今最为直接和有效的手段之一是大气臭氧探空系统。由我国大气科学院和我国气象局大气探测集中实验基地联合合作所研发出的大气臭氧探空系统数字化属于电化学式臭氧探空系统相对于我们获得臭氧含量的信息做出了巨大的贡献。根据现今的技术发展，大气臭氧探测系统能够从地面到30KM高度范围内的整个大气层内各个高度上的臭氧含量值进行获得。不仅如此，我们还可以对这些高度上的温度、湿度以及起气压等进行获知，并可同时获得这些高度上的温度、湿度、气压和风等气象资料，这无疑是我们研究成果的一大进步。

5. 今后大气探测技术发展趋势

向综合探测方向发展是我国大气探测技术的总体未来发展趋势。如遥测遥感与大气观测，天基空基于地基，常规与非常规观测等。新型设备的研制和开发，逐渐实现可以使信息能够在获取、预处理及传输上实现一体化的效果。遥测遥感技术自动化方向的发展，把部分较为繁琐的目测及器测项目逐一取代。高精度方向的发展，是未来在时空上的高分辨率探测精度的必然，同时多功能和小型化也是探测仪器未来的发展方向。

结语：人类生存环境、灾害性天气事件及气候变化将大气探测技术的今后发展和研究的中心，特别是如大气和水汽成分探测、成分探测、强对流系统（暴雨、雷暴、台风等）中层大气状态与中的微物理量和电参量直接探测等等一些极端天气事件和特殊大气探测现场探测。结合探测新原理与遥感反演离理论和模型，研究、开发大气参数和过程探测的新技术和新方法，都将形成平流层大气和对流层与环境的综合探测系统，在推进其交叉科学及大气科学的发展，特别是在增进地球系统科学的发展方面和认识展现着重要作用。

参考文献：

[1]张庆阳，张沅，李莉，田静. 大气探测技术发展概述[J]. 气象科技， 2013，（02）.

[2]郄秀书，吕达仁，陈洪滨，王普才，段树，章文星，王鑫，宣越健，王勇，霍娟，白建辉，杜睿. 大气探测高技术及应用研究进展[J]. 大气科学， 2008，（04）.